SE519876C2 - Anordning och förfarande för kylning av kapslad elektronik i spårbundet fordon - Google Patents
Anordning och förfarande för kylning av kapslad elektronik i spårbundet fordonInfo
- Publication number
- SE519876C2 SE519876C2 SE9901128A SE9901128A SE519876C2 SE 519876 C2 SE519876 C2 SE 519876C2 SE 9901128 A SE9901128 A SE 9901128A SE 9901128 A SE9901128 A SE 9901128A SE 519876 C2 SE519876 C2 SE 519876C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- heat
- enclosure
- conducting means
- enclosure according
- air
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
5119 8ï7ê¿%:E2; fÜfÉ -àl-áj.. rälsbundna fordon. Ofta sitter nämnda utrustning pà tágets undersida. Där måste kapslingen kunna stà emot snö, is, smuts, väta, fukt och mekanisk àverkan t.ex. fràn sten och grus som sprätter upp fràn banvallen. Värme från utrustningen leds bort med hjälp av kylaggregat och/eller fläktar inuti kapslingen. Man utnyttjar även omgivningens lägre temperatur och konvektionen som fartvinden ger.
Den totala värmetransporten fràn den elektriska utrustningen till luften som omger kapslingen kan förenklat sägas bestà av värmeöverföringen fràn gasmediet till kapslingens inre yta, värmeledningen genom själva kapslingen och värmeöverföringen fràn kapslingens yttre yta till omgivande luft.
Olika fenomen är begränsande för kylningens effektivitet vid naturlig och pàtvingad konvektion. För en kapsling där omgivande luft är relativt stillastående är värmeledningen genom materialet ganska obetydlig jämfört med värmeöverföringen mellan kapslingens yta och omgivande luft. Ett sätt att förbättra kylningen är att öka kapslingens yta.
Värmeöverföringen fràn en yta till en omgivande fluid beskrivs av det empiriska sambandet Q1 = hA(T;, _ Tf) där Q, är värmeflödet, h är värmeövergàngstalet; en parameter som beror av konvektionen och ytans utformning, A är arean, Tb är ytans temperatur och Tf är omgivningens temperatur.
Med ökad konvektionen ökar värmeövergàngstalet h, men skillnaden i temperatur mellan ytan och omgivningen (Tb- Tf) minskar. Vid hög konvektion är således värmeöverföringen fràn ytan mindre än vid naturlig konvektion. 10 15 20 25 , - . , - i För en kapsling som sitter pá utsidan av ett fordon där omgivande luft rör sig med fordonets hastighet är värmeledningen genom själva kapslingen mer betydelsefull för kylningens effektivitet än för en kapsling i stillastående luft eftersom värmeledningens bidrag till den totala värmetransporten är relativt sett större.
Enligt Fouriers lag för värmeledning är värmeflödet proportionellt mot arean och temperaturgradienten. Genom att utforma kapslingen sä att värmen leds kort väg för att fá en stor temperaturgradient samtidigt som arean är stor får man en effektiv värmeledning. - dT =_K;4_ Q, dx där QX är värmeflödet, K är termisk ledningsförmága: en materialkonstant, A är arean, T är temperaturen och X är ett avstånd vinkelrätt mot arean.
Man vill använda sig av en kapsling som har stor yta men som också har tunna väggar för att begränsa den termiska motståndet genom väggen. Det är särskilt lämpligt att kapslingen innefattar profilerade väggar med ett vàgformigt tvärsnitt. Det gör att den yta som avger värme är stor samtidigt som avstàndet, över vilket värmen leds, är litet.
Y 10 15 20 25 30 35 519 876 f w; V-.æ . . - - f _. -f.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen ska förklaras genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar där figur 1. Ett tvärsnitt av en del av kapslingens vägg med en basplatta och ifrån denna utskjutande värmeledande organ enligt teknikens ståndpunkt.
Figur 2. Ett tvärsnitt av en del av kapslingens vägg enligt uppfinningen med vàgformigt tvärsnitt.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1. Visar ett tvärsnitt av en del av en kapsling enligt teknikens ståndpunkt; en profilerad vägg kylning med en basplatta 1 och från denna invändigt och utvändigt utskjutande värmeledande organ 2. Kapslingen är avsedd att användas till elektrisk utrustning som sitter under ett tåg. Väggen har utformats för att få en stor värmeavgivande yta. De värmeledande organen är utformade som flänsar med längsgående åsar 3. På kapslingens insida är en icke visad fläkt och/eller ett kylaggregat placerat för att få en effektiv kylning genom ökad konvektion. På kapslingens utsida ger fartvinden en mycket hög konvektion och därmed god kylning.
Figur 2. visar ett tvärsnitt av en del av en kapsling enligt uppfinningen. Vid denna utformning av kapslingen uppnås förutom en stor yta även ett litet avstånd mellan profilens insida och profilens utsida. För att få en stor yta som tar upp och avger värme är de värmeledande organen 2 anordnade i vinkel med varandra så att en vågformig vägg bildas. Enligt detta utföringsexempel är de värmeledande organen försedda med längsgående åsar 3.
De värmeledande organen är förbundna med plana partier 4, och har en yttre kant 5 för att underlätta montering och hantering. 10 l5 20 25 30 35 519 êïëêt-uf .. .- _. _5._=y;š'tš Ett jämförande experiment mellan en kapsling enligt uppfinningen och en kapsling enligt teknikens ståndpunkt visar att kapslingen enligt uppfinningen ger bättre kyleffekt vid naturlig konvektion. vid påtvingad konvektion är kyleffekten avsevärt bättre. En skiljevägg med ett vågformigt tvärsnitt enligt uppfinningen avleder värme 3-4 gånger mer effektivt, när omgivande luft rör sig med 8 m/s, än en profil med en basplatta och utskjutande värmeledande organ. Typiska lufthastigheter kring ett tåg i rörelse är 12-20 m/s. Vid sådana hastigheter är en kapsling med en vàgformig skiljevägg än mer effektiv.
Kapslingen enligt uppfinningen dimensioneras efter ett specifikt kylbehov varvid man får en kapsling med lägre vikt, material jämfört med en kapsling, som tar upp mindre utrymme och kräver mindre dimensionerad efter samma kriteria, enligt teknikens ståndpunkt.
Materialet i en kylprofil bör ha hög termisk ledningsförmàga. Exempel på sådana material är koppar och aluminium och legeringar av dessa metaller. Aluminium kan med fördel strängpresssas till detaljrika profiler med gott resultat. Kylprofiler ska ha en stor yta och därför är strängpressning en lämplig tillverkningsmetod. Åsar och rillor och andra strukturella element som ger en stor yta kan åstadkommas.
Gasmediet som är innesluten i kapslingen, och som omger den elektriska utrustningen är oftast luft men kan ersättas med en annan gas med för varje ändamål lämpliga egenskaper.
Claims (1)
1. lO 15 20 25 30 35 519 876 6 PATENTKRAV .Lufttät kapsling, omslutande en elektrisk utrustning anordnad på utsidan av ett rälsbundet fordon för att avleda värme från den elektriska utrustningen, vars begränsningsyta innefattar ett flertal värmeledande organ (2) kännetecknat av att de värmeledande organen åtskiljer den i kapslingen inneslutna luften från omgivande luft och att de bildar en sammanhängande skiljevägg vars tvärsnitt är tunnväggigt och vågformigt. .Kapsling enligt krav 1 kännetecknad av att organens utsträckningsplan bildar vinkel mot varandra. .Kapsling enligt krav 1 kännetecknad av att skiljeväggen uppvisar formen av en sinusvåg. .Kapsling enligt något av föregående krav kännetecknad av att de värmeledande organen är anordnade med längsgående åsar (3). .Kapsling enligt något av föregående krav kännetecknad av att de värmeledande organen är sammanbundna med plana yttre partier (4). . Kapsling enligt något av kraven l-5 kännetecknad av att skiljeväggen är tillverkad i strängpressad aluminium. . Kapsling enligt något av kraven l-5 kännetecknad av att skiljeväggen är tillverkad i veckad plåt. . Förfarande för att avleda värme från en elektrisk utrustning, som är inrättad i en kapsling och omgiven av ett inneslutet gasmedium, till omgivande luft, varvid kapslingen bringas att innefatta ett flertal värmeledande organ, kännetecknat av att de värmeledande organen anordnas att åtskilja det i kapslingen inneslutna 519 8767 gasmediet och den omgivande luften, och att de värmeledande organen är anordnade i en vinkel mot varandra så att de bildar en vàgformig vägg. .Ett förfarande enligt krav 8 kännetecknat av att de värmeledande organen är försedda med längsgående åsar (3).
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9901128A SE519876C2 (sv) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Anordning och förfarande för kylning av kapslad elektronik i spårbundet fordon |
ES00908183T ES2185570T3 (es) | 1999-03-29 | 2000-02-11 | Envoltura para equpo electric0. |
AU29553/00A AU2955300A (en) | 1999-03-29 | 2000-02-11 | Enclosure for electric equipment |
EP00908183A EP1174009B1 (en) | 1999-03-29 | 2000-02-11 | Enclosure for electric equipment |
DE60000618T DE60000618T2 (de) | 1999-03-29 | 2000-02-11 | Gehäuse für eine elektrische anlage |
PCT/SE2000/000273 WO2000059280A1 (en) | 1999-03-29 | 2000-02-11 | Enclosure for electric equipment |
AT00908183T ATE226386T1 (de) | 1999-03-29 | 2000-02-11 | Gehäuse für eine elektrische anlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9901128A SE519876C2 (sv) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Anordning och förfarande för kylning av kapslad elektronik i spårbundet fordon |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9901128D0 SE9901128D0 (sv) | 1999-03-29 |
SE9901128L SE9901128L (sv) | 2000-09-30 |
SE519876C2 true SE519876C2 (sv) | 2003-04-15 |
Family
ID=20415034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9901128A SE519876C2 (sv) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Anordning och förfarande för kylning av kapslad elektronik i spårbundet fordon |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1174009B1 (sv) |
AT (1) | ATE226386T1 (sv) |
AU (1) | AU2955300A (sv) |
DE (1) | DE60000618T2 (sv) |
ES (1) | ES2185570T3 (sv) |
SE (1) | SE519876C2 (sv) |
WO (1) | WO2000059280A1 (sv) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006044321A1 (de) * | 2006-09-18 | 2008-03-27 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Elektrisches Schalt- und Steuergerät, insbesondere für Lokomotiven |
CN106004498A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 盐城工学院 | 充电桩 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE455242B (sv) * | 1986-11-14 | 1988-06-27 | Asea Ab | Kylkropp for gaskylning av hogeffekthalvledarkomponenter |
US5323295A (en) * | 1992-07-21 | 1994-06-21 | P & P Marketing, Inc. | Assembly for integrating heat generating electronic device with nonheat generating devices |
US5305185A (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-19 | Samarov Victor M | Coplanar heatsink and electronics assembly |
DE4313782C2 (de) * | 1993-04-27 | 1997-09-18 | Daimler Benz Ag | Einrichtung zur Befestigung von elektronischen Steuergeräten in einem Kraftfahrzeug |
DE19545448A1 (de) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Abb Patent Gmbh | Stromrichter-Multifunktionsgehäuse für ein Fahrzeug |
DE19734270B4 (de) * | 1997-08-07 | 2006-02-23 | Siemens Ag | Luftgekühltes Stromrichtermodul |
-
1999
- 1999-03-29 SE SE9901128A patent/SE519876C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-11 DE DE60000618T patent/DE60000618T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-11 EP EP00908183A patent/EP1174009B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-11 ES ES00908183T patent/ES2185570T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-11 WO PCT/SE2000/000273 patent/WO2000059280A1/en active IP Right Grant
- 2000-02-11 AT AT00908183T patent/ATE226386T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-02-11 AU AU29553/00A patent/AU2955300A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1174009A1 (en) | 2002-01-23 |
WO2000059280A1 (en) | 2000-10-05 |
SE9901128L (sv) | 2000-09-30 |
ES2185570T3 (es) | 2003-05-01 |
AU2955300A (en) | 2000-10-16 |
DE60000618T2 (de) | 2003-11-06 |
SE9901128D0 (sv) | 1999-03-29 |
EP1174009B1 (en) | 2002-10-16 |
DE60000618D1 (de) | 2002-11-21 |
ATE226386T1 (de) | 2002-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2710631B1 (en) | Heat sink for cooling power electronics | |
US7440280B2 (en) | Heat exchange enhancement | |
US7652880B2 (en) | Combined-natural-and-forced-convection heat sink | |
US20080285298A1 (en) | Heat Exchange Enhancement | |
JP5581119B2 (ja) | 冷却装置,電力変換装置,鉄道車両 | |
US11184996B1 (en) | Double sided heat exchanger cooling unit | |
CN102569222A (zh) | 冷却装置及具备该冷却装置的电力转换装置 | |
CA2137969A1 (en) | Heat sink | |
EP0816111A2 (en) | Image processing equipment | |
CN207519056U (zh) | 一种电除尘高频电源保护箱 | |
EP0817553A1 (en) | Heat exchanger | |
JP2009277699A (ja) | ヒートシンク、ヒートシンクアセンブリ、半導体モジュール及び冷却装置付き半導体装置 | |
US7031161B2 (en) | Cooling system for adjustable electric drive | |
SE519876C2 (sv) | Anordning och förfarande för kylning av kapslad elektronik i spårbundet fordon | |
JP2005053330A (ja) | 鉄道車両用電力変換装置 | |
JP5705570B2 (ja) | 電子部品冷却装置 | |
JP7440622B2 (ja) | 電子制御装置 | |
KR20160023517A (ko) | 열전도성 코어를 갖는 히트싱크 및 이를 포함하는 엘이디 광원 장치 | |
US20180301774A1 (en) | Heat exchanger device for confined spaces | |
JP2015156411A (ja) | 電力変換装置およびそれを搭載した鉄道車両 | |
Mahalingam | Air cooling for LED lighting | |
CN112594964A (zh) | 一种平板套管式氮气冷却装置 | |
JP2011135649A (ja) | インバータ装置 | |
JP3850319B2 (ja) | 車両用半導体冷却装置 | |
JP2008302490A (ja) | ロボット等用フレーム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |