TR201701682A2 - Bir evirici kutusu. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluşla, içerisinde elektronik bileşenlerin konumlandırıldığı gövdeyi (1); gövde (1) içerisinde yer alan ve bahsedilen elektronik bileşenlerin soğutulmasını sağlayan soğutucu elemanı (2); gövde (1) üzerinde yer alan, bahsedilen soğutucu elemana (2) soğutma sıvısı gönderilmesini sağlayan sıvı giriş rakorunu (1a); gövde (1) üzerinde yer alan, soğutucu elemana (2) gönderilen soğutma sıvısının gövde (1) dışına alınmasını sağlayan sıvı çıkış rakorunu (1b) içeren bir evirici kutusu (K) geliştirilmektedir. Bahsedilen soğutucu eleman (2), bahsedilen elektronik bileşenlere fiziksel olarak bağlanan soğutucu plakayı (5); bahsedilen soğutucu plaka (5) üzerinde yer alan, sıvı giriş rakorundan (1a) alınan soğutma sıvısını en az ikiye bölen bölücü elemanı (6); giriş bölümleri bahsedilen bölücü elemanla (6) bağlantılı olan, çıkış bölümleri birleşme bölümünde (9) birleşen kıvrımlı yapıdaki en az iki hattı (7); soğutucu plaka (5) üzerinde yer alan, bahsedilen birleşme bölümünde (9) toplanan soğutma sıvısının, içerisinden geçerek sıvı çıkış rakoruna (1b) iletildiği çıkış hattını (10) içermektedir.

Description

TARIFNAME BIR EVIRICI KUTUSU Mevcut bulus, sivi sogutma içeren evirici kutulari ile ilgilidir. Özellikle güç elektroniginde, sistemin gerilim (voltaj) seviyesinin kontrol edilmesi için eviriciler kullanilmaktadir. Bahsedilen eviriciler, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) gibi kontrol modüllerini içermektedir. Ancak eviricinin çalismasi sirasinda, bahsedilen modüller isinmakta bu durum da eviricinin çalisma verimini düsürdügü gibi tehlikeli Eviricilerin Istenilen (güvenilir) bir sicaklikta çalisabilmesi için, eviricinin çalismasi sirasinda bahsedilen modüllerin sogutulmasi gerekmektedir. Bu sebeple bilinen teknikte, bahsedilen modüllerin sogutulmasi için sogutma sistemleri kullanilmaktadir. Bilinen teknikte, farkli elektronik sistemlerin sogutma ihtiyaçlarini karsilamak üzere farkli özelliklerde sogutma sistemleri kullanilmaktadir. Bu sogutma sitemlerinden biri, pasif sogutma sistemidir. Pasif sogutma sistemlerinde, isi yutucu (heatsink) gibi yüzey alani büyük olan malzemeler vasitasiyla, bir elektronik eleman üzerinde olusan isi dis ortama yayilmaktadir. Ancak eviricilerde, isinan modüller genellikle güvenlik sebebiyle dis ortamla dogrudan baglantili olmadigindan bahsedilen modüllerin pasif sogutma sistemleri ile sogutulmasi verimli olmamaktadir. Ayrica, özellikle eviricinin yüksek güçte çalismasi durumunda pasif sogutucular evirici modüllerini sogutmak için yeterli olmamaktadir.

Bilinen teknikte, yüksek seviyede isi yayan elektronik sistemlerin sogutulmasi için aktif sogutma sistemleri kullanilmaktadir. Bu sistemlerde bir akiskan (hava veya sogutma sivisi gibi), fan veya pompa gibi bir aktif eleman vasitasiyla sogutulacak olan bilesen üzerinden geçirilmektedir. Böylelikle, bahsedilen elektronik sistemin sogutulmasi saglanmaktadir. 2643/TR eviricilerin sogutulmasi için sivi sogutma sistemleri kullanilmaktadir. Sivi sogutma sistemlerinde, düsük sicakliktaki bir sivi bir sogutma paneli içerisinden geçirilerek panelin patent dokümaninda açiklanan sistemde, sogutma sivisinin içerisinden geçirildigi panelde yer alan kanatçiklar (fin) düz bir yapida oldugundan sivi ile panel arasindaki isi alisveris verimi düsük olmaktadir. Buna ek olarak, bu gibi sistemlerde sogutma sivisi panelden geçerken isindigindan, panele girdigi nokta ile panelden çiktigi nokta arasinda sicaklik farklari olusmaktadir. Bir diger deyisle bahsedilen sistemde, homojen bir sogutma saglanamamaktadir.

Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulusla, içerisinde elektronik bilesenlerin konumlandirildigi en az bir gövdeyi; gövde içerisinde yer alan ve bahsedilen elektronik bilesenlerin sogutulmasini saglayan en az bir sogutucu elemani; gövde üzerinde yer alan, bahsedilen sogutucu elemana en az bir sogutma sivisi gönderilmesini saglayan en az bir sivi giris rakorunu; gövde üzerinde yer alan, sogutucu elemana gönderilen sogutma sivisinin gövde disina alinmasini saglayan en az bir sivi çikis rakorunu içeren bir evirici kutusu gelistirilmektedir. Bahsedilen sogutucu eleman, bahsedilen elektronik bilesenlere fiziksel olarak baglanan en az bir sogutucu plakayi; bahsedilen sogutucu plaka üzerinde yer alan, sivi giris rakorundan alinan sogutma sivisini en az ikiye bölen en az bir bölücü elemani; giris bölümleri bahsedilen bölücü elemanla baglantili olan, çikis bölümleri en az bir birlesme bölümünde birlesen kivrimli yapidaki en az iki hatti; sogutucu plaka üzerinde yer alan, bahsedilen birlesme bölümünde toplanan sogutma sivisinin, içerisinden geçerek sivi çikis rakoruna iletildigi en az bir çikis hattini içermektedir.

Mevcut bulusla gelistirilen evirici kutusunda, bahsedilen sogutma elemani üzerinde yer alan bölücü ve birlesme bölümünde birlesen hatlar sayesinde, sogutma isleminin verimli bir biçimde gerçeklestirilmesi saglanmaktadir. Ayrica, bahsedilen çikis hattindan geçen sogutucu sivi miktari her bir hattan geçen sogutucu sivi miktarindan fazla oldugundan, sivi çikis hattindan geçen sogutucu sivisinin sicakligi her bir hattan geçen sogutucu sividan yüksek olsa da, sivi çikis hattindan emilen isi miktarinin bahsedilen hatlardan 2643/TR emilen isi miktarina esit (veya yakin) olmasi saglanmaktadir. Bir diger deyisle, homojen bir sogutma islemi yapilmasi saglanmaktadir.

Bulusun Amaci Mevcut bulusun amaci, içerisinde yer alan elektronik bilesenlerin sogutulmasini saglayan bir evirici kutusu gelistirmektir.

Mevcut bulusun bir diger amaci, verimli ve homojen bir sogutma islemi gerçeklestiren bir Sekillerin Açiklamasi Mevcut bulusla gelistirilen evirici kutusunun uygulama örnekleri ekli sekillerde gösterilmis olup bu sekillerden; Sekil 1; gelistirilen evirici kutusunun bir perspektif görünüsüdür.

Sekil 2; gelistirilen evirici kutusunun yari monte halinin arkadan bir perspektif görünüsüdür.

Sekil 3; gelistirilen evirici kutusunda yer alan bir sogutucu elemanin bir perspektif görünüsüdür.

Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir: Evirici kutusu (K) Sivi giris rakoru (ta) Sivi çikis rakoru (1b) Sogutucu eleman (2) Sivi dagitim kanali (3) Sivi toplama kanali (4) Sogutucu plaka (5) Baglanti deligi (53) 2643/TR Bölücü eleman (6) Kanatçik (8) Birlesme bölümü (9) Çikis hatti (10) Bulusun Açiklamasi Elektrikli ve hibrit araçlar gibi elektriksel güç kontrolü yapilmasi gereken sistemlerde, gerilim (voltaj) seviyesinin kontrol edilmesi için IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) gibi kontrol modülleri bulunan eviriciler kullanilmaktadir. Bahsedilen modüllerin çalismasi sirasinda olusan isi, modülün çalisma verimini düsürüp kendisine ve/veya çevresine zarar vermesine neden olabilmektedir. Bu sebeple mevcut bulusla, içerisinde yer alan elektronik bilesenlerin sogutulmasini saglayan bir evirici kutusu gelistirilmektir.

Mevcut bulusla gelistirilen ve örnek görünüsleri sekil 1-3'te verilen evirici kutusu (K), içerisinde elektronik bilesenlerin konumlandirildigi en az bir gövdeyi (1); gövde (1) içerisinde yer alan ve bahsedilen elektronik bilesenlerin sogutulmasini saglayan en az bir sogutucu elemani (2); gövde (1) üzerinde yer alan, bahsedilen sogutucu elemana (2) en az bir sogutma sivisi gönderilmesini saglayan en az bir sivi giris rakorunu (1a); gövde (1) üzerinde yer alan, sogutucu elemana (2) gönderilen sogutma sivisinin gövde (1) disina alinmasini saglayan en az bir sivi çikis rakorunu (1b) içermektedir. Detayli bir görünüsü sekil 3'te verilen sogutucu eleman (2), bahsedilen elektronik bilesenlere fiziksel olarak baglanan en az bir sogutucu plakayi (5); bahsedilen sogutucu plaka (5) üzerinde yer alan, sivi giris rakorundan (1a) alinan sogutma sivisini en az ikiye bölen en az bir bölücü elemani (6); giris bölümleri bahsedilen bölücü elemanla (6) baglantili olan, çikis bölümleri en az bir birlesme bölümünde (9) birlesen kivrimli yapidaki en az iki hatti (7); sogutucu plaka (5) 'üzerinde yer alan, bahsedilen birlesme bölümünde (9) toplanan sogutma sivisinin, içerisinden geçerek sivi çikis rakoruna (1b) Iletildigi en az bir çikis hattini (10) içermektedir. Bahsedilen hatlar (7) tercihen, bahsedilen kivrimli yapinin olusturulmasi için, sogutucu plakadan (5) çikinti seklinde uzanan en az bir kanatçigi (8) içermektedir.

Bulusun örnek bir uygulamasinda, bahsedilen evirici kutusu (K) bir sogutma ünitesi (sekillerde gösterilmemektedir) ile baglantilidir. Burada sogutma ünitesi, bahsedilen sivi 2643/TR giris rakoruna (1a) soguk bir sogutma sivisi gönderen ve sivi çikis rakorundan (1b) alinan nispeten isinmis sogutma sivisini sogutan bir yapidadir. Sivi giris rakorundan (1a) alinan sogutma sivisi, bölücü eleman (6) tarafindan bahsedilen hatlara (7) bölünmektedir.

Sogutma sivisi, her bir hat (7) boyunca ilerleyerek sonrasinda bahsedilen birlesme bölümünde (9) birlesmektedir. Burada, bahsedilen hatlar (7) ve birlestirme bölümü (9) en basit hali ile bir “W” formu olusturmaktadir. Her bir hat (7), “V" formunda olup birlesme bölümü (9) hatlarin (7) birlestigi noktayi temsil etmektedir. Mevcut bulusla gelistirilen evirici kutusunda (K) kullanilan sogutma elemani (2) sayesinde, sivi giris rakorundan (1a) alinan soguk yapidaki sogutma sivisi iki hatta (7) bölünerek hatlardan (7) geçtikten sonra birlestirildiginden, hatlardan (7) geçmesi sirasinda evirici kutusu (K) içerisindeki elektronik bilesenler sebebiyle isinmis olsa dahi, birlesme bölümünde (9) birlesip çikis hattindan (10) geçerken, sogutma sivisinin miktarinin artmasi sebebiyle çevresinden emebilecegi isi miktari artmaktadir. Bir diger deyisle, hem bahsedilen hatlarin (7) giris bölümünden, hem de hatlarin (7) birlestigi birlesme bölümünden ve çikis hattindan (10) geçen sogutma sivisinin çevresinden yüksek miktarda isi emmesi saglanmaktadir. Böylelikle, verimli ve homojen bir sogutma Islemi gerçeklestirilmesi saglanmaktadir.

Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda bahsedilen sogutma elemani (2), sogutucu plaka (5) üzerinde yer alan en az iki bölücü elemani (6); bahsedilen bölücü elemanlarla (6) baglantili olan en az dört hatti (7) ve en az iki çikis hattini (10) içermektedir. Bu uygulamada evirici kutusu (K), gövde (1) içerisinde yer alan, sivi giris rakorundan (1a) alinan sogutma sivisini bahsedilen bölücü elemanlara (6) gönderen (dagitan) en az bir sivi dagitim kanalini (3) ve gövde (1) içerisinde yer alan, bahsedilen sivi çikis hatlarindan (10) alinan sogutma sivisinin toplanarak sivi çikis rakoruna (1b) gönderilmesini saglayan en az bir sivi toplama kanalini (4) içermektedir. Bu uygulamada, sivi giris rakorundan (1a) alinan sogutma sivisinin sogutma elemanina (2) iletilmesi ve sogutma elemanindan (2) alinan sogutma sivisinin sivi çikis rakoruna (1b) iletilmesi için boru gibi iletim elemanlari yerine gövde (1) içerisinde yer alan sivi dagitim kanali (3) ve sivi toplama kanali (4) kullanildigindan, sogutma sivisinin gövde (1) içerisinde farkli bölümlere geçmesi engellenmektedir. Böylelikle, evirici kutusunun (K) güvenilir bir biçimde çalismasi saglanmaktadir.

Bulusun bir baska tercih edilen uygulamasinda bahsedilen sogutucu plaka (5), gövde (1) ile baglantisinin saglanmasi için en az bir baglanti deligini (Sa) içermektedir. Bu 2643/TR uygulamada evirici kutusu (K), bahsedilen baglanti deliginden (5a) geçerek sogutucu plakanin (5) gövdeye (1) baglanmasini saglayan vida gibi en az bir baglanti elemanini (sekillerde gösterilmemektedir) ve bahsedilen sogutucu plaka (5) ile gövde (1) arasinda yer alan en az bir sizdirmazlik elemanini (örnegin conta gibi) içermektedir. Böylelikle, sogutucu plakanin (5) gövdeye (1) baglantisi hizli ve pratik bir biçimde saglanirken, gövde (1) ile sogutucu plaka (5) arasindan sogutucu akiskan sizmasi da engellenmektedir. Bu uygulamada ayrica, örnegin sogutma elemaninin (2) yeterli verimlilikte sogutma saglayamamasi durumunda, bahsedilen sogutma elemaninin (2) tercihen daha yüksek sayida kanatçik (8) (bir diger deyisle daha yüksek uzunlukta hat (7) ve birbirine daha yakin, daha sik, daha çok bölmeli hatlar (7) gibi) içeren bir diger sogutma elemani (2) ile degistirilmesi saglanabilmektedir.

Mevcut bulusla gelistirilen evirici kutusunda (K), bahsedilen sogutma elemani (2) üzerinde yer alan bölücü (6) ve birlesme bölümünde (9) birlesen hatlar (7) sayesinde, sogutma isleminin verimli bir biçimde gerçeklestirilmesi saglanmaktadir. Ayrica, bahsedilen çikis hattindan (10) geçen sogutucu sivi miktari her bir hattan (7) geçen sogutucu sivi miktarindan fazla oldugundan, sivi çikis hattindan (10) geçen sogutucu sivisinin sicakligi her bir hattan (7) geçen sogutucu sividan yüksek olsa da, sivi çikis hattindan (10) emilen isi miktarinin bahsedilen hatlardan (7) emilen isi miktarina esit (veya yakin) olmasi saglanmaktadir. Bir diger deyisle, homojen bir sogutma islemi yapilmasi saglanmaktadir.

Claims (1)

1. ISTEM LER Içerisinde elektronik bilesenlerin konumlandirildigi en az bir gövdeyi (1); gövde (1) içerisinde yer alan ve bahsedilen elektronik bilesenlerin sogutulmasini saglayan en az bir sogutucu elemani (2); gövde (1) üzerinde yer alan, bahsedilen sogutucu elemana (2) en az bir sogutma sivisi gönderilmesini saglayan en az bir sivi giris rakorunu (1a); gövde (1) üzerinde yer alan, sogutucu elemana (2) gönderilen sogutma sivisinin gövde (1) disina alinmasini saglayan en az bir sivi çikis rakorunu (1b) içeren bir evirici kutusu (K) olup özelligi; bahsedilen sogutucu elemanin (2), - bahsedilen elektronik bilesenlere fiziksel olarak baglanan en az bir sogutucu plakayi (5); - bahsedilen sogutucu plaka (5) üzerinde yer alan, sivi giris rakorundan (1a) alinan sogutma sivisini en az ikiye bölen en az bir bölücü elemani (6); - giris bölümleri bahsedilen bölücü elemanla (6) baglantili olan, çikis bölümleri en az bir birlesme bölümünde (9) birlesen kivrimli yapidaki en az iki hatti (7); - sogutucu plaka (5) üzerinde yer alan, bahsedilen birlesme bölümünde (9) toplanan sogutma sivisinin, içerisinden geçerek sivi çikis rakoruna (1b) iletildigi en az bir çikis hattini (10) içermesidir. Istem 1'e uygun bir evirici kutusu (K) olup özelligi; bahsedilen hatlarin (7) sogutucu plakadan (5) çikinti seklinde uzanan en az bir kanatçigi (8) içermesidir. Istem 1'e uygun bir evirici kutusu (K) olup özelligi; sogutma elemaninin (2), sogutucu plaka (5) üzerinde yer alan en az iki bölücü elemani (6); bahsedilen bölücü elemanlarla (6) baglantili olan en az dört hatti (7) ve en az iki çikis hattini (10) içermesidir. Istem 3'e uygun bir evirici kutusu (K) olup özelligi; gövde (1) içerisinde yer alan, sivi giris rakorundan (1a) alinan sogutma sivisini bahsedilen bölücü elemanlara (6) gönderen en az bir sivi dagitim kanalini (3) ve gövde (1) içerisinde yer alan, bahsedilen sivi çikis hatlarindan (10) alinan sogutma sivisinin toplanarak sivi çikis rakoruna (1b) gönderilmesini saglayan en az bir sivi toplama kanalini (4) içermesidir. Istem 1'e uygun bir evirici kutusu (K) olup özelligi; sogutucu plakanin (5), gövde (1) ile baglantisinin saglanmasi için en az bir baglanti deligini (5a) içermesidir. Istem 5'e uygun bir evirici kutusu (K) olup özelligi; bahsedilen baglanti deliginden (5a) geçerek sogutucu plakanin (5) gövdeye (1) baglanmasini saglayan en az bir baglanti elemanini ve bahsedilen sogutucu plaka (5) ile gövde (1) arasinda yer alan en az bir sizdirmazlik elemanini içermesidir.