SU697062A3 - Устройство дл охлаждени полупроводниковых элементов - Google Patents

Description

;охлаждающей пластиной распределиельную пластину, снабженную входной выходной камерами дл  охлаждающей идкости, имеющими большее поперечное ечение, чем поперечное сечение каала в охлаждающей пластине, причем о крайней мере во входной камере омещен электрод, выполненный из материала , обладающего хорошей проводимостью и химически инертного к охла кдающей жидкостиt Охлаждающа  пластлна может быть выполнена из меди, а электрод - из титана, распределительна  пластина может быть выполнена : з пластмассы, а электрод электрически соединен с охлаждающей пластиной. Кроме того, канал в охлахсдающей пластине может быть выполнен спиральным, предпочтительно в форме квадрата, охлаждающа  пластина может быть разъемно соединена с распределительной пластиной, а уплотнение между ними выполнено посредством уплотнительного кольца, размещенного в пазу охлаждающей пластины, В месте входа и выхода охлаждающей жидкости могут быть расположены соединительные металлические муфты, в которые ввернуты ниппели, распределительна  пластина может быть выполнена из металла, причем рассто ние от электрода до ниппел  меньше, Чем рассто ние от ниппел  до соединительной муфты,

На фиг, 1 изображено устройство дл  охлаждени , (радиатор в разобранном виде); на фиг. 2 расположение электрода во входной камере; на фиг. 3 - устройство дл  охлаждени  дл  двух последовательно соединенных приборов.

Устройство состоит из распределительной 1 и охлаждающей 2 пластин Охлаждающа  пластина 2 на стороне, обращенной к распределительной пластине 1, имеет спиральный канал 3

8форме квадрата. Охлаждающа  пластина 2 соедин  етс  с распределительной пластиной 1 .винтами 4, Дл  уплотнени  прилегающих друг к другу плоскостей охлаждающа  пластина 2 снабжена пазом 5, в который вкладываетс  0-образное кольцо 6,

ГГа распределительной пластине. 1 предусмотрены соединительные муфты 7, 8, в {соторые ввинчивазотс  ниппели

9шлангов дл  охлс1зкда ощей жидкости. У места ;входа и выхода охла кдающей жидкости , .т.е. у соединительных муфт 7, 8, распределительна  пластина 1 имеет камеры 10, 11, по кра.йней мере в одну из которых входит электрод 12,

Расположение электрода 12 дл  работы охлаждазощего устройства представл ет важное значение, так как при проходе тока через воду в распределительной пластине 1 возникают

химические реакции, следствием которых  вл етс  то, что поддержание нормальногО охлаждени  не может быть гарантировано . Если в камере 10 электрод располагаетс  7аким образом, что вода, поступающа  в распределительную камеру, вначале соприкасаетс  с электродом, то химические реакции и прежде всего коррозионные реакции происход т у электрода. В качестве материала дл  электрода могут примен тьс  многие вещества, в частности пригодны все благородные металлы . Титан в качестве материала дл  электрода  вл етс  наиболее приемлемым .

При выполнении распределительной пластины из металла, в частности из меди, необходимо, чтобы вода, подаваема  в распределительную пластину, вначале соприкасалась с титановым электродом, поэтому рассто ние L 2 от ниппел  9 до электрода 12 должно быть меньше рассто ни  L. от внутреннего диаметра ниппел  9 до ближайшей металлической поверхности, т.е. до соединительной муфты. Если распределительна  пластина 1 изготовлена из пластмассы, то дл  выравнивани  потенциала титановый электрод должен быть электрически соединен с охлаждающей пластиной, изготовленной из меди .

Ниппель 9 внутри быть покрыт пластмассой, точно так же как 11Шанги 13 дл  охлаждающей среды, так как в противном случае на этих местах может развив.атьс  коррози . Ниппель 9 должен быть изготовлен таким образом, чтобы он только чуть выступал в камеру 1 О о

На фиг, 3 устройство показано на примере двух последовательно соединенных тиристоров 14 и 15, причем каждьай тиристор охлаждаетс  с обеих сторон. Дл  этого они расположены между двум  радиаторами, причем радиатор , расположенный между тиристорами, снабжен двум  охлаждающими пластинами 16, 17 и только одной распределительной пластиной 18.

Устройство работает следующим образом.

Вода поступает у соединени  19 в распределительную пластину 20, соприкасаетс  с THTaHOBbiivi электродом 12, проходит охлаждающую пластину 21 и выходит снова через соединение 22 из распределительной пластины.20. Посредством шлангового соединени  вода

Q подаетс  к распределительной пластине тиристора, имеющего одинаковый потенциал, проходит там охлаждающую пластину и до того, как используема  в качестве охлаждающей среды вода

Claims (1)

1. 5 выйдет и вернетс  з сборник, она еще раз соприкоснетс  с титановым электродом. Подаваема  в распределительную пластину 18 у соединени  23 вода со прикасаетс  точно так же с титановым электродом 12 и затем протекает по охлаждающей пластине 16. Распредели тельна  пластина 18 сконструирована таким образом, что выход ща  из охлаждающей пластины 16 вода проходит через нее и попадает в охлаждающую пластину 17, После прохода охлаждаю щей пластины 17 вода снова соприкасаетс  с расположенным в распредели тельной пластине 18 титановым электр дом, а затем стекает в сборник. Охлаждение второй стороны тиристора 15 производитс  аналогично охлаждению тиристора 14 на той стороне где расположена охлаждающа  пластин 21. Другое преимущество этого располо , жени  заключаетс  также в том, что охлаждающие пластины 16 и 24 могут соразмер тьс  с размерами тиристоров или размерами распределительной плас тины, так что сопротивлени  могут размещатьс  непосредственно на охл.аж дающей пластине. Омываемые водой охлаждаемые пластины замен ют другие радиаторы, необходимые дл  сопротивлений , включенных в схему тиристоров Посредством общей конструкции и эффективного расположени  сопротивле ний на охлаждаемом корпусе обеспечиваетс  компактное расположение, что  вл етс  большим преимуществом дл  установок с малой площадью. В конструкции изобретени  электро лиз не возникает, поскольку еще до соприкосновени  с медью, из которой предпочтительно изготовл етс  охлаждающа  пластина, вода, вл юща с  провод щей жидкостью, встречаетс  с расположенным во входной камере электродом. Электрод обеспечивает выравнивание потенциала воды до потенциала охлаждающего элемента, благодар  чему не образуетс  ток между охлаждающей водой и медью радиатора. По этой причине в охлаждающих канала не происходит осаждение ионов металла что гарантирует нормальное охлаждение . В другом варианте изобретени  поч ти перед тем, как охлаждающа  жидкость выходит из радиатора, в распределительной пластине крепитс  другой электрод, который в случае не обходимости изготовл етс  из того же металла/ из которого изготовлен электрод, наход щийс  во входной камере, Эта конструкци  оказываетс  необходимой во всех схемах соединений ти ристоров, которые наход тс  под различными потенциалами, так как за сче этого выравниваютс  разности потенци алов, возникающие вследствие соединени  охлаждающих трубопроводов. Важным преимуществом изобретени   вл етс  то, что радиатор выполнен из меди, а электроды - из титана, который  вл етс  химически устойчивым по отношению к воде и к тому же хорошим проводником, так что коррози  возникает преимущественно за счет титана. Распределительна  пластина может быть изготовлена из пластмассы, а охлаждающа  пластина - из меди. Изготовленна  из пластмассы распределительна  пластина проста в производстве и может вырабатыватьс  посредством лить  под давлением. Канал в радиаторе имеет форму спирали , предпочтительно форму квадрата . Благодар  этому в уголках квадрата образуютс  завихрени  охлаждающей жидкости, что гарантирует хорошее охлаждение . В другом варианте изобретени  охлаждающа  и распределительна  пластины сделаны разъемными, а уплотнение производитс  посредством уплотнительного кольца, размещенного в пазу охлаждающей пластины. Возможность разборки радиатора предпочтительна потому , что конструкции часто используютс  в установках, где существует опасность загр знени , например в литейном производстве. По этой причиневозникает необходимость очистки радиатора . При разборном выполнении устройства это можно сделать быстро и просто. Выполнение ниппелей и шлангов из пластмассы обусловлено тем, что этот материал хорошо зарекомендовал себ  в решении проблемы электролиза, кроме того, он обладает высокой прочностью . Необходимо, чтобы при выполнении распределительной пластины из металла , рассто ние от электрода до ниппел  было меньше, чем от ниппел  до металла распределительной пластины. Благодар  этому гарантируетс  то, что подаваема  в распределительную пластину охлаждающа  -среда вначале соприкасаетс  с электродом. Образующиес  при коррозии частицы осаждаютс  при прохождении тока на электроде, который предусмотрен как быстроизнашивающа с  деталь. У самой охлаждающей пластины не происход т какиелибо химические реакции. Если распределительна  пластина изготовлена из пластмассы, то электрод должен быть электрически соединен дл  выравнивани  потенциала с охлаждающей пластиной, изготовленной из меди. Формула изобретени  1. Устройство дл  охлаждени  полупроводниковых элементов, например тиристоров , состо щее по крайней мере из одного радиатора, наход щегос  в тепловом контакте с полупроводниковым ajieMenTOM и содержащего охлаждающую .пластину с каналом дл  непрерывного протекани  охлаждающей жидкости о ::ли ч ающе е с   тем,- что, с цзлью обеспечени  возможно-сти использовани  вод ного охлаждени  путе устранени  электролиза, радиатор дополнительно содержит соединенную с охлаждающей пластиной распределитель ную пластину, снабженную входной и выходной камерами дл  охлаждающей  и кости, имеющими большее поперечное сечение, чем поперечное сечение кана ла в охлаждающей пластине, причем по крайней мере во входной камере помещен электрод, выполненный из материа ла, обладающего хорошей проводимость и- химически инертного к охлаждающей жидкости. {. 2,Устройство по п,1, отличающеес  тем, что охлаждающа  пластина выполнена из меди, а электрод - из титана, 3,Устройство по пп. 1-2, о т л и чающеес   тем, что распределительна  пластина выполнена из плас массы, а электрод электрически соеди нен с охлаждающей пластиной. 4.Устройство по пп. 1-3, от л ичающеес  тем, что канал в охлаждающей пластине вьлполнен спиральным , предпочтительно в форме квадрата. 5.Устоойство по пп. 1-4. отличающеес  тем, что охлаждающа  пластина раэъемно соединена с распределительной пластиной, а уплотнение между ними выполнено посредством уплотнительного кольца, размещенного в пазу охлаждающей пластины, 6.Устройство, отличаю щ ее с   тем,что в месте входа и выхода охлаждающей жидкости расположены соединительные металлические муфты, в которые ввернуты ниппели. 7.Устройство по ппЛ-2,0 т л ичающеес  тем, что распределительна  пластина выполнена из металла , причем рассто ние от электрода до ниппел  меньше, чем рассто ние от ниппел  до соединительной муфты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Патент США № 3947868, кл. 317-234, опублик. 1975. 2,Патент Франции № 1498377, кл. Н 01 G , опублик. 1967. 3,Патент Японии № 48-24669, кл. 99151 С 4, опублик. 1969 (прототип ) .

   гг fff

   (pa г. г