Устройство для принудительного жидкостного охлаждения полупроводниковых вентилей

 

С- Е<..сгк .,„-.„„

J. f cc. г с ай. К Ц :,г- <

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено26,10.73 (21) 1965944/25 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.76.Бюллетень М 37 (45) Дата опуоликования описания 22.12.76

Союз Советских

Социалистических

Республик (») ззi zo (51) М, Кл,"Н 011 23/46

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делаи изаоретений и открытий (53) УДК 621 382 (088. 81 (72) Авторы изобретения

И. М. Киеня и Л. Д. Эпштейн

Московское отделение Научно-исследовательского института постоянного тока (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ЖИДКОСТНОГО

ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам охлаждения силовых полупроводниковых приборов и статических преобразователей на их основе.

При создании полупроводниковых преобразователей, в частности высоковольтных тиристорных вентилей, для мошных электропередач постоянного тока необходимо обеспечить отвод тепла от полупроводниковых приборов. Для этого к приборам присоединяют радиаторы (11

Известны радиаторы для жидкостного охлаждения силовых полупроводниковых вентилей таблеточной конструкции, например, типов BB 1000 и ВВ2-1250. Они представ-15 ляют собой полую камеру с лабиринтными перегородками для турбулизации потока жидкости, снабженную двумя патрубками цля входа и выхода жидкости. Радиаторы прижимаются к полупроводниковым вентилям и охлаждают их. Однако потоком жидкости охлаждается лишь внутренняя поверхность торцовой стенки радиатора. Внешняя же поверхность этой стенки, контактирующая с вентилем, жидкостью не охлаждается, Таким 25 образом, общая поверхность возможного теплосъема используется лишь частично, и эффективность охлажценпя оказывается недостаточной. При охлажденш. вентилей, собранных в столб и чередующихся с радиаторами, для гидравлического соединения радиаторов между собой требуется большое количество шлангов с соответствующей арматурой. Кроме того, штуцера для подвода и отвода жидкости расположены сбоку от радиаторов и вместе с соецпнительныл и шлангами ,значительно увеличивают габариты устройства.

Известно также устройство для принудительного жидкостного охлажденпч полупроводниковых вентилей, представляющее собой столб из полых радиаторов, имеющих сквозные отверстия в торцовых частях и соединенных между собой через изолируюшие вставки j2). Это устройство также не обеспечивает охлаждения внешней поверхности со стороны установки полупроводниковых вентилей, что в целолл ограничивает интенсивность охлаждения, 3 53

Целью изобретения является увеличение эффективности охлаждения таблеточных вентилей при одновременном упрощении конструкции устройства и уменьшении его габаритов.

Эта цель достигается тем, что входные и выходные отверстия для жидкости в торцовых стенках радиаторов у каждых двух смежных радиаторов расположены диаметрально противоположно, благодаря чему образуются кольцевые каналы для протекания охлаждающей жидкости между внешней поверхностью вентиля и внутренней поверхностью вставки параллельно торцовым стенкам радиаторов.

На фиг. 1 показано соединение вентилей и радиаторов, разрез по вертикали; на фиг, 2- радиатор, поперечный разрез и вид сверху.

Таблеточные вентили 1 и радиаторы 2 поочередно соединены в одну цепь. Каждый радиатор имеет с противоположных сторон плоско-параллельные посадочные поверхности под вентили и используется для одновременного охлаждения двух вентилей.

Для направления потока охлаждающей жидкости между радиаторами последние соединены между собой гидравлически с помощью изолирующих вставок 3, Для уплотнения между радиаторами и вставками могут использоваться эластичные прокладки 4, В случае использования управляемых вентилей электрическое соединение с управляющими электродами осуществляется посредством проходных металлических шпилек 5, а с анодом и катодом каждого вентиля — непосредственно через соответствующие радиаторы.

В торцовых стенках радиатора (см.фиг.2) имеются отверстия для входа и выхода потока охлаждающей жидкости. Во внутренней полости радиатора размещена лабиринтная перегородка, турбулизируюшая поток и увеличивающая его скорость в,зоне, непосредственно расположенной в области теплового контакта вентиля и радиатора.

Боковые поверхности радиаторов, электрически соединенные с анодами и катодами соответствующих вентилей, открыты и легко доступны для электрического соединения с

5 ними элементов схемы управления и силовой схемы преобразователя.

Устройство может использоваться как при последовательном соединении большого числа вентилей, так и при монтаже любой

19 из известных схем преобразования энергии в виде одного столба. В последнем случае для электрического разделения плеч преобра,зовательной схемы в соответствующих местах столба вместо вентилей закладываются диэлектрические вкладыши.

)Ь

Формула изобретения

Устройство для принудительного жидкостного охлаждения полупроводниковых вентилей, представляющее собой столб из полых, выполненных, например, с внутренними лабиринтными каналами радиаторов„имеющих

® сквозные отверстия в торцовых частях, соединенных между собой через изолирующие вставки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения таблеточных вентилей с одновременным

З@ упрощением конструкции устройства и уменьшением его габаритов, входные и выходные отверстия в торцовых стенках двух смежных радиаторов расположены диаметрально противоположно так, что образуются коль35 цевые каналы для протекания охлаждающей жидкости между внешней поверхностью вентиля и внутренней поверхностью вставки параллельно торцовым стенкам радиаторов.

Источники информации, принятые во вни4"- мание при экспертизе:

1. Ситник Н. Х. Шурупов Г. Н. Силовые кремниевые вентильные блоки. "Энергия", M., 1972 г„М„стр, 97-120, 2. Патент Швейцарии № 41 1, 1 18 от

2.07.64 г. кл. 21 Ы 12/04. (прототип), 531220

Составитель B. Синкевич

Редактор Т. Орловская ТехредА. ДемьяноваКорректор С. Шекмар

Заказ 5 35 9/1 43 Тираж 963 Подписное

Е1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уиа-ород, ул. Проектная, 4