SE458652B - Saett foer tillverkning av ett kylelement foer kylning av minst ett stroemgenomflutet elektriskt byggelement - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 458 652 D 2 Detta sätt kännetecknas enligt uppfinningen av att en för-formad dubbel rörspiral placeras i läge i en kokill med hjälp av en inre utdragbar kärna och ingjutes under tryck.

I en föredragen utföringsform stödes den dubbla rörspiralen under gjutningsförloppet med sina rörslingor ut- med ett plan parallellt pà avstånd från kokillens sidoytor.

Härigenom möjliggöres efterföljande bearbetning av kylelemen- tets yta utan risk för skada pá ledningen för kylmedel.

I en ytterligare föredragen utföringsform bíbringas den dubbla rörspiralen kalottform före insättníngen i kokil- len, varvid dess yttre slingor anligger m0t stöd i kokillen.

Ledningen för kylmedel kan då anbringas ännu närmare ytan av kylelementet med åtföljande förbättrad värmeavgâng.

Den inre kärnan kan slutligen bestå av minst tre i radiell riktning anordnade slider, vilka under gjutningsför~ loppet utdrages ur gjutmassan efter avlastning av gjutnings- trycket. Denna särskilda utföringsform av sättet enligt upp- finningen är särskilt ekonomisk och lämpad för masstillverk- ning.

Uppfinningen beskrivas nedan i form av utfö- ringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar.

Fig. 1 visar tre kylelement i en inspänd bygg- sats med halvledare.

Fig. 2 visar ett kylelement betraktat mot dess skivformade sidoyta, under gjutningsförloppet i en symbo- liskt representerad kokill.

Fig. 3 visar kylelementet i axialsnitt, dvs vant 9o° från fig. 2. _ Pig. 4 visar värmemotståndet i kylelementet som funktion av genomströmningsmängden respektive genomström- ningshastigheten för olika tyristor-anliggningsytor.

Fig. Sa visar i diagramform det hydrauliska trycket som funktion av mängden genomströmmat kylmedel i ett kylelement enligt fig. Sb med givna dimensioner.

Pig. 1 visar en basplatta 1. På denna är fästa tvà stöd 2, mellan vilka en tyristor-byggsats är axiellt IY. 10 15 20 25 30 35 40 3 458 652 lagrad. På den högra hälften av figuren är byggsatsen löst sammanfogad efter montering och på den vänstra hälften visad i inspänt tillstånd. En styrtapp 3 uppta- ges i det övre stödet 2 med möjlighet till axiell för- skjutning. Pâ denna styrtapp 3 är sju brickfjädrar 5 mon- terade. En isolator 6 är ansluten till dessa brickfjädrar.

Mellan denna och en ytterligare isolator 6 finnes tre kyl- element 7, mellan vilka tvâ tyristorer 8 är inspända. Den erforderliga förspänningen och därmed kompressionen av brickfjädrarna 5 åstadkommas genom inskruvning av en gängad tapp 4.

Kylelementen 7 är skivformade med cirkulära an- liggningsytor på nåda sidor, vilka svarar mot diametern av tyristorernas 8 anod- och katodkontakter.

Kylelementen 7 är försedda med rörstudsar 9.

Till dessa är inloppsledningar 13 för kylmedel vätsketätt anslutna via anslutningsnipplar 13'. Pâ den anslutningar- na diametralt motsatta sidan av kylelementet är anordnade fästplåtar 14 för montering och motsvarande galvanisk för- bindelse av elementet.

Som kylmedel tjänar avjoniserat vatten (H20).

Strömtillförseln sker via kontaktflänsar 10 och anslut- ningar 11 med svetsfogar 12.

Ett kylelement 7 är närmare visat på fig. 2.

Inloppet till anslutningsnippeln 13'är betecknat med 22.

Motsvarande utlopp 23 befinner sig vid en motsatt anslut- ningsnippel 13". På den anslutningsnipplarna 13', 13" motsatta sidan är fästplåten 14 visad, med fyra fästhål 14*.

På fig. 3 visas kylelementet 7 i axialsnitt, sålunda vänt 900 från fig. 2. Tilloppet 22 fortsätter i en spiral 20 för kylvatten. Denna kylspiral är via en tvärförbindelse 24 ansluten till en ytterligare kylspi- ral 21 genom vilken vattnet avgår. Utloppet 23 från den- na spiral leder till den bakomliggande rörstudsen 9 med dess anslutníngsnippel 13".

Kylelementen 7 tillverkas med fördel av en i marknaden förekomande aluminiumlegering genom pressgjut- ning i en symboliskt visad kokill 17. Därvid måste den av ett rostfritt stålrör som dubbelspiral utförda led- 458 652 4 10 15 20 25 30 35 40 ningen 20-24 för kylmedel placeras i rätt läge i kokil- len 17. Härtill tjänar en genom slider 16a, 16b, 16c bildad kärna, fig. 2. På de inre sidoväggarna 27, 28 av kokillen 17 befinner sig tre stödorgan 1 5 mitt för res- pektive slider 16a-16c. 7 Lämpligen formas dubbelspiralen 20, 21 på för- hand i kalottform, så att alla varv av spiralen efter införande av kärnan kommer att ligga i ett plan paral- lellt med kokillens sidoytor 27, 28. Under det konven- tionellt genomförda gjutningsförloppet utdrages slider- na 16a-16c ur kokillen, efter avlastning av gjutnings- trycket och medan gjutmassan ännu är flytande.

Kokillerna förflyttas medelst hydraulcylindrar 18, matade från en ringformad tryckledning 19 som till- för tryckolja med trycket p (fig. 2).

Av fig. 3 framgår hur ledningen 20-24 för kyl- medel på alla sidor är omgiven av gjutmassan 7', vilket medför mycket god värmeledning och kylförmåga.

Kokillen 17 är på känt sätt tvådelad utmed delningsplanet 17'. ' I diagrammet på fig. 4 är värmemotstàndet R th i K/kW (°Kelvin/kw) angivet på ordinatan. På abskissa n är avsatt genomströmningshastigheten v av kylvattnet i m/s och motsvarande genomströmningsmängd Q i 1/min. De resulterande kurvorna 75-95 hänför sig till respektive diameter i millimeter av tyristor-anliggningsytan.

Värmemotståndet är därvid definierat enligt följande: 2 à š óíontaktytor _* (zyvatten (ut) + øzvatten (in)) rR = § förlusteffekt I diagrammet pâ fig. 5 är tryckskillnaden A p angiven i bar på ordinatan medan genomströmningsmängden Q i 1/min. är angiven på abskissan. Den visade kurvan är representativ för en kylmedeltemperatur av SOOC. Kurvan gäller för en diameter av tyristor-anliggningsytan av 75-95 mm när ledningen 13 för tillförsel av kylmedel har en längd A 1 av 100 mm {fig. Sb). 10 15 20 25 30 35 40 458 652 Uppfinningen är ej begränsad till visade ut- föringsformer eller användning. Uppfinningen kan exem- pelvis även tillämpas vid effektmotstånd eller vid and- ra passiva eller aktiva byggelement. För andra kylmedel än vatten bör motsvarande lämpliga material väljas; exem- pelvis lämpar sig kylslingor av koppar vid användning av halogenderivat av metan (freon).

Claims (4)

458 652 i) PATENTKRAV

1. Sätt för tillverkning av ett kylelement för kylning av minst ett strömgenomflutet elektriskt byggelement i en vâtskekyld elektrisk byggsats, varvid kylelementet består av en skivformad kropp av alumíniumlegering eller liknan- de material med en däri ingjuten dubbel rörspiral belägen i närheten av kylelementets plana sídoytor, k ä n n e - t e c k n a t av att en för-formad dubbel rörspíral (20, 21) placeras i läge i en kokill (17) med hjälp av en inre utdragbar kärna (16) och ingjutes under tryck.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den dubbla rörspíralen (20, 21) under gjutníngsförloppet stödes med sina rörslíngor utmed ett plan parallellt pá avstånd från kokíllens sidoytor (27, 28).

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att den dubbla rörspiralen (20, 21) bibringas kalottform före insättníngen i kokillen (17), varvid dess yttre slingor anligger mot stöd (15) i kokíllen.

4. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den inre kärnan (16) består av minst tre i radíell rikt- ning anordnade slíder (16a-16c), vilka under gjutníngs- förloppet utdrages ur gjutmassan (7') efter avlastning av gjutningstrycket.