本发明专利技术涉及一种用于多个半导体构件(T1，...，T6)的冷却体装置(KKA)，该冷却体装置包括第一冷却体(1)和第二冷却体(2)，第一冷却体和第二冷却体各自具有构件侧(BS1，BS2)和装有冷却肋片(F)的冷却肋片侧(KR1，KR2)，它们连续地布置，使得冷却介质(11)在流动方向(10)上首先流过由第一冷却体(1)的冷却肋片(F)形成的冷却通道(K1i)，然后流过由第二冷却体(2)的冷却肋片(F)形成的冷却通道(K2i)，其中，第一入口横截面(Q1)借助分隔件相对于第二入口横截面(Q2)减小，该第一入口横截面在第一冷却体(1)的入口侧(E1)由第一冷却体(1)的配属的冷却通道(K1i)的单独横截面(EQK1i)组成，该分隔件在第一冷却体(1)的入口侧(E1)上至少部分地覆盖冷却通道(K1i)，该第二入口横截面在第二冷却体(2)的入口侧(E2)上由第二冷却体(2)的配属的冷却通道(K2i)的单独横截面(EQK2i)组成。成。成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却体装置和功率转换器装置
[0001]本专利技术涉及一种用于多个半导体构件的冷却体装置，冷却体装置包括第一冷却体和第二冷却体，第一冷却体和第二冷却体各自具有构件侧和配备有冷却肋片的冷却肋片侧，它们连续地布置，使得冷却介质在流动方向上首先流过由第一冷却体的冷却肋片形成的冷却通道，再流过由第二冷却体的冷却肋片形成的冷却通道。
[0002]也能够设想具有两个以上连续地布置的冷却体的冷却体装置。
[0003]此外，本专利技术涉及一种用于向电机供电的功率转换器装置，功率转换器装置包括开头提到的冷却体装置。
技术介绍
[0004]在实践中，已知且通常使用冷却体来冷却半导体构件。从EP 0 340 520B1中已知一种用于构件的对流冷却的装置，该装置具有冷却体，该冷却体由重叠地布置的两个部分组成。
[0005]出于制造技术的原因和由于更简单的结构设计和/或节省空间的布置，例如在功率转换器装置中，特别是转换器中，控制电机所需的半导体构件通常布置在公共冷却体上以用于散热。这些半导体构件相对于冷却介质流动的方向依次放置，由此产生热串联。该热串联导致待冷却的相应半导体构件离冷却介质的入口越远，冷却效果越差。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种用于冷却半导体构件的装置，其中，冷却介质即使对于远离入口安置的待冷却构件仍然具有足够的温度，以便为远离入口的构件提供足够的冷却能力。
[0007]开头提到的目的是这样实现的，即相对于第二入口横截面借助分隔件减小第一入口横截面，该第一入口横截面位于第一冷却体的入口侧，该第一入口横截面由第一冷却体的配属的冷却通道的单个横截面组成，该分隔件至少部分地覆盖在第一冷却体的入口侧上的冷却通道，该第二入口横截面位于第二冷却体的入口侧处，该第二入口横截面由第二冷却体的配属的冷却通道的单个横截面组成。
[0008]由于兼容性，例如在具有限定的客户接口的现有变流器范畴中，两个冷却体的并联连接是不可能的，因此两个冷却体串联连接。第一冷却体能够称为热学上较冷的冷却体，而第二冷却体能够称为热学上较热的冷却体。
[0009]根据本专利技术，单独的中间冷却空间的部分热解耦用于较冷的冷却体中，这使其整体冷却能力变差。在例如通过具有强制对流的风扇导致的体积流量相同的情况下，风扇的存储空间中的压力增加并且剩余“开放”的冷却通道中的体积流量增加。从较冷的冷却体中流出的冷却介质现在比第一冷却体中没有使用分隔件的传统串联连接更冷。因此，第一冷却体的静态温度增加。这对应于装配有例如塑料梳的冷却体的散热的“恶化”。塑料不一定要完全封闭冷却肋片，梳子部分断裂和孔洞也是能够设想的。
[0010]例如经由在肋的整个长度上呈锥形延伸的插入件对冷却通道的分段的部分分隔也是能够设想的。
[0011]该措施能够用于影响参与冷却的多个主动冷却肋片。
[0012]冷却体装置的一个特别有利的改进方案提出，在第一冷却体与第二冷却体之间布置有中间空间，该中间空间借助遮盖物覆盖，其中，中间空间和遮盖物形成涡流室。
[0013]来自第一冷却体的冷却通道的单独的流现在能够在中间空间中打旋并且形成用于第二冷却体的新流，该新流流入到通常完全打开的冷却通道中。带遮盖物的中间空间充当冷却介质的一种扩散器。为了使在所有冷却肋片或冷却通道上从第一冷却体流出的冷却介质均匀地提供给串联连接的第二冷却体，需要前室，前室保证冷却介质的涡流和均匀分布。
[0014]在另一个有利的设计方案中，分隔件被构造为梳状物，用于插入到第一冷却体的入口侧中。
[0015]在中间空间中布置有用于改进涡流的涡流元件和/或引导元件，。
[0016]通过在两个冷却体之间插入塑料部件能够覆盖中间空间。该中间空间用于将冷却介质均匀地分布到第二冷却体的其他冷却通道。在一个有利的设计方案中，塑料部件能够设计为，使得其具有一种内部结构，该内部结构承担必要的最佳涡流和冷却介质偏转的功能。涡流元件能够设计为例如导流板或翼型或类似扰流板的形式。
[0017]开头提到的目的也通过用于向电机供电的功率转换器装置来实现。在此，功率转换器装置包括用于多个半导体构件的冷却体装置，该冷却体装置包括第一冷却体和第二冷却体，第一冷却体和第二冷却体各自具有构件侧和配备有冷却肋片的冷却肋片侧，它们连续地布置，使得冷却介质在流动方向上先流过由第一冷却体的冷却肋片形成的冷却通道，然后流过由第二冷却体的冷却肋片形成的冷却通道。在此，相对于第二入口横截面借助分隔件减小第一入口横截面，该第一入口横截面位于第一冷却体的入口侧，该第一入口横截面由第一冷却体的配属的冷却通道的单个横截面组成，该分隔件至少部分地覆盖在第一冷却体的入口侧上的冷却通道，该第二入口横截面位于第二冷却体的入口侧处，该第二入口横截面由第二冷却体的配属的冷却通道的单个横截面组成。
[0018]为了进一步提高该装置的散热性，在第一冷却体与第二冷却体之间设置有中间空间，该中间空间由遮盖物覆盖，其中，该中间空间与遮盖物形成涡流室。
[0019]特别地，关于用于控制电机的变流器，功率转换器装置设置用于竖直安装在开关柜中，其中，冷却体装置的纵向轴线竖直布置并进而使得通过功率转换器装置的流动方向平行于纵向轴线，并且用于冷却介质的入口布置在第一冷却体的入口侧的下方以及用于冷却介质的出口布置在与第二冷却体的入口侧相对的出口侧的上方。
[0020]有利地，对于这种结构设计的功率转换器装置，对于冷却体装置现在不再需要附加的旁路；这种附加的旁路只会减少剩余的可用设备体积，而这更需要容纳电子部件和机械部件。因此，现在能够提供更多设备构件所需的空间，例如保险丝、中间电路电容器。
[0021]不再需要以前使用的昂贵的旁路构件，并且在设计和安装方面简化了功率转换器装置的设备结构。根据分隔件或插入梳的设计方案(闭合冷却通道的数量)和冷却体之间可用的存储空间，能够优化串联连接的两个冷却体的散热，使得在运行时两个冷却体达到约相同的温度。这导致功率转换器装置的使用寿命增加，因为没有上述措施，热学上更热的冷
却体决定了半导体构件的使用寿命。由于使用可能更小的功率半导体，成本的降低也是能够设想的，因为半导体夹不再必须设计用于二次流过空气管道的更热的冷却体。
附图说明
[0022]附图示出了实施例，其中
[0023]图1示出了用于冷却半导体构件的冷却体装置，
[0024]图2以冷却肋片侧的俯视图的另一立体图示出了冷却体装置，
[0025]图3示出了图2中已知的冷却体装置，重点放在中间空间上，
[0026]图4示出了用于中间空间的遮盖物，
[0027]图5以其他的立体图示出了图4的遮盖物，
[0028]图6示出了作为分隔件的梳状物，
[0029]图7示出了有效入口横截面的图示，
[0030]图8示出了中间空间中的流动线的涡流的图示，
[0031]图9示出了开关柜中的功率转换器装置。
具体实施方式
[0032本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于多个半导体构件(T1，..，T6)的冷却体装置(KKA)，所述冷却体装置包括第一冷却体(1)和第二冷却体(2)，所述第一冷却体和所述第二冷却体各自具有构件侧(BS1，BS2)和配备有冷却肋片(F)的冷却肋片侧(KR1，KR2)，所述第一冷却体和所述第二冷却体连续地布置，以使冷却介质(11)在流动方向(10)上首先流过由所述第一冷却体(1)的冷却肋片(F)形成的冷却通道(K1i)，并且然后流过由所述第二冷却体(2)的冷却肋片(F)形成的冷却通道(K2i)，其特征在于，
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借助于在所述第一冷却体(1)的所述入口侧(E1)上至少部分地覆盖冷却通道(K1i)的分隔件，在所述第一冷却体(1)的入口侧(E1)上由所述第一冷却体(1)的配属的冷却通道(K1i)的单独横截面(EQK1i)组成的第一入口横截面(Q1)与
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在所述第二冷却体(2)的入口侧(E2)上由所述第二冷却体(2)的配属的冷却通道(K2i)的单独横截面(EQK2i)组成的第二入口横截面(Q2)相比减小。2.根据权利要求1所述的冷却体装置(KKA)，其中，在所述第一冷却体(1)与所述第二冷却体(2)之间布置有中间空间(3)，借助于遮盖物(4)覆盖所述中间空间，其中，所述中间空间(3)和所述遮盖物(4)形成涡流室。3.根据权利要求1或2所述的冷却体装置(KKA)，其中，所述分隔件被实施为梳状物(6)，所述梳状物用于插入到所述第一冷却体(1)的入口侧(E1)中。4.根据权利要求2或3所述的冷却体装置(KKA)，其中，在所述中间空间(3)中布置有涡流元件和/或引导元件。5.一种用于为电机(M)供电的功率转换器装置(20)，所述功率转换器装置包括用于多个半导体构件(T1，...，T6)的冷却体装置(KKA)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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