CN115808091A - 用于中压或高压开关设备的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于中压或高压开关设备的冷却装置，冷却装置包括：蒸发器段；流体导管；流体相分离器；以及冷凝器段；其中蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分；其中蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体能够与载流触头的外表面热接触；其中蒸发器段被流体地连接至流体导管；其中流体导管被流体地连接至冷凝器段；其中流体相分离器包括位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件；其中流体相分离器的位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件包括末端开口的中空管状形状，并且其中管状形状的外表面与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且其中管状形状的中心形成第二通道。

Description

用于中压或高压开关设备的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种用于中压或高压开关设备的冷却装置、用于中压开关设备的冷却装置的流体相分离器以及利用冷却装置冷却中压或高压开关设备的至少一个部件的方法。

背景技术

由于气体绝缘开关设备的隔室是完全密封的，因此由于损耗引起的散热是开关设备(也称为面板)的热管理的主要任务中的一个主要任务。针对中压和大电流开关设备中的高额定电流，被动冷却元件被使用，诸如散热器或气体冷却器。具有非常高的效率的更紧凑的解决方案包括热管或热虹吸管。它们能够将热量从专用热点传导到温度较低的区域。

产生热量的导体通常具有柱形形状，并且被水平定向。例如，这种情况可以是水平套管、管状母线或断路器的极部件。在这些情况下，热虹吸管具有包围导体的环形蒸发器是有利的。这样，导体表面的冷却更均匀。

如上面讨论的，气体绝缘开关设备隔室需要紧凑且具有高传热能力的冷却设备。被动解决方案(即，不依赖于风扇或泵的主动流体循环)通常是优选的。热虹吸管组合了上面列出的所有所需特征。热虹吸管允许借助于特别选择的介电流体的循环来转移大的热负荷。工作流体被放置在密封容积内。液体流体在蒸发器中沸腾，与开关设备外壳内的电导体热接触，在外壳外处于接地电位的冷凝器中冷凝，并且通过重力作为液体返回到热导体。然而，热虹吸管无法总是在所需的高热负荷下操作。

需要解决这个问题。

发明内容

因此，具有改进的技术来冷却由于电流流动而变热的中压或高压开关设备的内部部件将是有利的。这种部件例如是断路器的部件。

本发明的目的是用独立权利要求的主题解决的，其中其他实施例被并入到从属权利要求中。

在第一方面中，提供了一种用于中压或高压开关设备的冷却装置，该冷却装置包括：

-蒸发器段；

-流体导管；

-流体相分离器；以及

-冷凝器段。

蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分。蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以与载流触头的外表面热接触。蒸发器段被流体地连接至流体导管。流体导管被流体地连接至冷凝器段。流体相分离器包括位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件。流体相分离器的位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件包括末端开口的中空管状形状。管状形状的外表面与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且管状形状的中心形成第二通道。冷却装置被配置为使得在使用中：

-蒸发器段中的液体流体被加热至蒸汽状态，

-蒸汽至少部分地经由第二通道从蒸发器段被转移到流体导管，

-蒸汽由流体导管转移到冷凝器段，

-冷凝器段中的蒸汽被冷凝至液体流体，并且

-经冷凝的液体流体至少部分地经由第一通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

通过这种方式，冷却装置可以冷却中压或高压开关设备的载流触头和夹带，其中从蒸发器流出的蒸汽可以抑制液体到蒸发器的返回被减缓，并且热虹吸管的性能范围可以被扩展到更高的热负荷。

在示例中，冷却装置是或包括热虹吸管。

因此，提供了热管或热虹吸管，其中冷凝段可以在开关设备外壳之外，或者具有外壳外部的部件，或者是外壳的另一表面的部件，并且能够在增加的热负荷下操作。

在示例中，蒸发器段被配置为包围载流触头的至少一部分。

在示例中，蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以接触载流触头的外表面。

在示例中，流体相分离器包括位于蒸发器段的与流体导管邻接的部分内的第二部件。第二部件的背离载流触头的至少一部分的外表面与蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至第一通道的第三通道。第二部件的面向载流触头的至少一部分的内表面与蒸发器段的内表面间隔开和/或与载流触头的至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至第二通道的第四通道。冷却装置被配置为使得在使用中，蒸汽至少部分地经由第四通道从蒸发器段被转移到流体导管，并且经冷凝的液体流体至少部分地经由第三通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

在示例中，流体相分离器的第二部件包括弯曲形状。

在示例中，弯曲形状被配置为符合载流触头的柱形形状。

在示例中，流体相分离器的第二部件包括将第二部件的外表面连接至第二部件的内表面的至少一个孔或管或槽。经冷凝的液体流体至少部分地经由至少一个孔或管或槽，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

在示例中，流体相分离器的位于流体导管的部分内的部件包括柱形或锥形形状。

在第二方面中，提供了一种用于中压开关设备的冷却装置的流体相分离器。该冷却装置包括：蒸发器段、流体导管和冷凝器段。蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分。蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以与载流触头的外表面热接触。蒸发器段被流体地连接至流体导管。流体导管被流体地连接至冷凝器段。流体相分离器包括被配置为位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件，并且该部件包括末端开口的中空管状形状。管状形状的外表面被配置为与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且管状形状的中心被配置为形成第二通道。流体相分离器被配置为使得在与冷却装置一起使用时：

-蒸发器段中的液体流体被加热至蒸汽状态，

-蒸汽至少部分地经由第二通道从蒸发器段被转移到流体导管，

-蒸汽由流体导管转移到冷凝器段，

-冷凝器段中的蒸汽被冷凝至液体流体，并且

-经冷凝的液体流体至少部分地经由第一通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

因此，通过打开现有的热虹吸管并且在蒸发器和流体导管之间的连接处的热虹吸管的适当部件处插入流体相分离器，现有的热虹吸管可以被改进以使得能够在更高的热负荷下操作。

在示例中，流体相分离器包括被配置为位于蒸发器段的与流体导管邻接的部分内的第二部件。第二部件的背离载流触头的至少一部分的外表面被配置为与蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至第一通道的第三通道。第二部件的面向载流触头的至少一部分的内表面被配置为与蒸发器段的内表面间隔开和/或与载流触头的至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至第二通道的第四通道。流体相分离器被配置为使得在与冷却装置一起使用时，蒸汽至少部分地经由第四通道从蒸发器段被转移到流体导管，并且经冷凝的液体流体至少部分地经由第三通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

在示例中，流体相分离器的第二部件包括弯曲形状。

在示例中，弯曲形状被配置为符合载流触头的柱形形状。

在示例中，流体相分离器的第二部件包括将第二部件的外表面连接至第二部件的内表面的至少一个孔或管或槽。流体相分离器被配置为使得在与冷却装置一起使用时，经冷凝的液体流体至少部分地经由至少一个孔或管或槽，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

在示例中，流体相分离器的位于流体导管的部分内的部件包括柱形或锥形形状。

在第三方面中，提供了一种利用冷却装置冷却中压或高压开关设备的至少一个部件的方法，该冷却装置包括：

-蒸发器段；

-流体导管；

-流体相分离器；以及

-冷凝器段；

其中蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分；

其中蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以与载流触头的外表面热接触；

其中蒸发器段被流体地连接至流体导管；

其中流体导管被流体地连接至冷凝器段；

其中流体相分离器包括位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件；

其中流体相分离器的位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件包括末端开口的中空管状形状，并且其中管状形状的外表面与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且其中管状形状的中心形成第二通道；并且

其中该方法包括：

-将蒸发器段中的液体流体加热至蒸汽状态，

-至少部分地经由第二通道，将蒸汽从蒸发器段转移到流体导管，

-由流体导管，将蒸汽转移到冷凝器段，

-将冷凝器段中的蒸汽冷凝至液体流体，以及

-至少部分地经由第一通道，经由流体导管将经冷凝的液体流体被动地返回到蒸发器段。

参照在下文中描述的实施例，以上方面和示例将变得显而易见并且被阐明。

附图说明

在下文中，示例性实施例将参照以下附图描述：

图1示出了用于冷却柱形导体的热虹吸管的蒸发器和流体导管，该柱形导体没有流体相分离器；

图2示出了用于冷却柱形导体的热虹吸管的蒸发器和流体导管，该柱形导体具有插入热虹吸管中的流体相分离器；

图3示意性地示出了流体相分离器的操作原理；

图4示出了流体相分离器的变化；以及

图5示出了流体相分离器的变化。

具体实施方式

图1示出了没有流体相分离器的示例热虹吸管。围绕导体1放置的环形蒸发器2通过流体承载导管3被连接至冷凝器5(未示出，但竖直地在上方)。在蒸发器2的示意性几何形状中，可以区分出与柱形导体同轴的壁2a和垂直于导体轴的壁2b。

在导管3和环形蒸发器2的上部，液相的流动和汽相的流动方向相反。在足够高的热负荷和足够低的温度下，这两个相之间的相互作用可以部分或完全阻塞流体的循环，防止液体到达热导体表面，从而导致热虹吸管性能下降。这定义了“夹带限制”或“逆流溢流限制”。在图1的具体几何形状中，主要的逆流阻力位于蒸发器2被连接至流体导管3的区域，其中蒸汽流的方向从水平方向改变为竖直方向，并且与流动扰动和液体夹带相关联。蒸发器环的上半部分似乎也容易受到夹带的影响，尤其是在环形横截面较小的情况下。

图2至5涉及一种用于中压或高压开关设备的冷却装置，其中热虹吸管具有流体相分离器，涉及用于中压开关设备的冷却装置的这种流体相分离器以及利用冷却装置冷却中压或高压开关设备的至少一个部件的方法，其中热虹吸管具有流体相分离器。新的几何形状与图1所示的类似，除了流体相分离器被使用之外。

一种用于中压或高压开关设备的示例性冷却装置包括：蒸发器段2、流体导管3、流体相分离器4和冷凝器段5。蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分。蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以与载流触头的外表面热接触。蒸发器段被流体地连接至流体导管。流体导管被流体地连接至冷凝器段。流体相分离器包括位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件4a。流体相分离器的位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件包括末端开口的中空管状形状。管状形状的外表面与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且管状形状的中心形成第二通道。冷却装置被配置为使得在使用中：

-蒸发器段中的液体流体被加热至蒸汽状态，

-蒸汽至少部分地经由第二通道从蒸发器段被转移到流体导管，

-蒸汽由流体导管转移到冷凝器段，

-冷凝器段中的蒸汽被冷凝至液体流体，并且

-经冷凝的液体流体至少部分地经由第一通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

在示例中，蒸发器段被配置为完全包围中压开关设备的载流触头。因此，蒸发器段环绕载流触头。

在示例中，载流触头被配置为连接至初级触头，例如该初级触头被配置为连接至开关设备的断路器的端子。

在示例中，蒸发器段是环形的。

在示例中，蒸发器段包括绝缘材料，诸如热塑性塑料。

在示例中，蒸发器段包括热固性和/或弹性体材料。

在示例中，流体导管的被连接至蒸发器段的部件是电绝缘的。

在示例中，蒸发器段被配置为被贴附至中压开关设备的断路器的固定触头或可移动触头。

通过这种方式，提供了一种有效的方式来冷却中压开关设备中的关键组件，否则这些组件可能会变得过热。

在示例中，蒸发器段被配置为在固定触头的末端上方滑动或在可移动触头的末端上方滑动。

通过这种方式，冷却装置可以被改装为现有的断路器，在蒸发器段定位之后，它可以例如用环氧树脂被固定在适当的位置。

在示例中，流体导管的部件包括金属波纹管，使得流体导管的包括金属波纹管的部件可以纵向弯曲和/或延伸。

通过这种方式，冷却装置可以应对振动和/或被装配到诸如断路器的可移动触头等移动部件。因此，冷却装置的冷凝器段可以被安装在中压开关设备的隔室的外部，而蒸发器段被安装/固定至载流部件。流体导管然后穿过隔室的壁，并且可以被安装至壁。然而，位于壁内侧的流体导管的波纹管段提供振动隔离，使得振动被防止从隔室内的冷却装置的部件传递到外面的冷凝器段。

在示例中，在包括金属波纹管的部件的冷凝器段侧的流体导管的第一部件是金属的，并且在包括金属波纹管的部件的蒸发器段侧的流体导管的第二部件是金属的，并且其中第一部件被配置为被固定至中压开关设备的隔室的壁。

在示例中，流体导管的至少一部分包括金属管。

通过这种方式，提供了装置的稳健性。

在示例中，冷凝器段位于比蒸发器段更高的高度。

因此，冷却装置可以是热虹吸管系统，其中重力被用于将经冷凝的工作流体被动地返回到蒸发器。然而，如果需要，则热虹吸管功能可以经由毛细管作用增强。

在示例中，蒸发器段环绕断路器的触头，其中蒸发器段内的流体通道被配置为使得工作流体可以接触在触头周围延伸的触头的外表面，并且其中流体通道被流体地连接至流体导管。

通过这种方式，载流触头的冷却被进一步改进，因为工作流体可以在环绕载流触头的表面处被加热并且变成蒸汽状态。

在示例中，流体通道被包括在蒸发器段内。

在示例中，冷却装置包括载流触头，并且流体通道被包括在蒸发器段和/或载流触头内。

在示例中，流体通道包括围绕载流触头延伸的铜管。

在示例中，工作流体是电绝缘的。

在示例中，工作流体可以是制冷剂，诸如氢氟烃(例如R134a、R245fa)、氟酮(例如NOVEC-649TM，可从3M商购)，

根据示例，蒸发器段被配置为包围载流触头的至少一部分。

在示例中，蒸发器段被配置为包围载流触头的具有柱形形状的至少一部分。

根据示例，蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以接触载流触头的外表面。

换言之，液态流体实际上接触载流触头。

在示例中，蒸发器段包括柱形形状。

根据示例，流体相分离器包括位于蒸发器段的与流体导管邻接的部分内的第二部件4b。第二部件的背离载流触头的至少一部分的外表面与蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至第一通道的第三通道。第二部件的面向载流触头的至少一部分的内表面与蒸发器段的内表面间隔开和/或与载流触头的至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至第二通道的第四通道。冷却装置被配置为使得在使用中，蒸汽至少部分地经由第四通道从蒸发器段被转移到流体导管，并且经冷凝的液体流体至少部分地经由第三通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

根据示例，流体相分离器的第二部件包括弯曲形状。

根据示例，弯曲形状被配置为符合载流触头的柱形形状。

根据示例，流体相分离器的第二部件包括将第二部件的外表面连接至第二部件的内表面的至少一个孔或管或槽4c。经冷凝的液体流体至少部分地经由至少一个孔或管或槽，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

根据示例，流体相分离器的位于流体导管的部分内的部件包括柱形或锥形形状。

在示例中，流体相分离器可以是冷却装置的集成部件，诸如热虹吸管。

然而，流体相分离器可以是单独的部件，例如可以被改装为冷却装置，诸如热虹吸管。

因此，示例性流体相分离器4用于中压开关设备的冷却装置。该冷却装置包括：蒸发器段2、流体导管3和冷凝器段5。蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分。蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以与载流触头的外表面热接触。蒸发器段被流体地连接至流体导管。流体导管被流体地连接至冷凝器段。流体相分离器包括被配置为位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件4a。部件4a包括末端开口的中空管状形状。管状形状的外表面被配置为与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且管状形状的中心被配置为形成第二通道。流体相分离器被配置为使得在与冷却装置一起使用时：

-蒸发器段中的液体流体被加热至蒸汽状态，

-蒸汽至少部分地经由第二通道从蒸发器段被转移到流体导管，

-蒸汽由流体导管转移到冷凝器段，

-冷凝器段中的蒸汽被冷凝至液体流体，并且

-经冷凝的液体流体至少部分地经由第一通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

在示例中，蒸发器段被配置为包围载流触头的至少一部分。

在示例中，蒸发器段被配置为包围载流触头的具有柱形形状的至少一部分。

在示例中，蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以接触载流触头的外表面。

在示例中，蒸发器段包括柱形形状。

根据示例，流体相分离器包括被配置为位于蒸发器段的与流体导管邻接的部分内的第二部件4b。第二部件4b的背离载流触头的至少一部分的外表面被配置为与蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至第一通道的第三通道。第二部件的面向载流触头的至少一部分的内表面被配置为与蒸发器段的内表面间隔开和/或与载流触头的至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至第二通道的第四通道。流体相分离器被配置为使得在与冷却装置一起使用时，蒸汽至少部分地经由第四通道从蒸发器段被转移到流体导管，并且经冷凝的液体流体至少部分地经由第三通道，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

根据示例，流体相分离器的第二部件包括弯曲形状。

根据示例，弯曲形状被配置为符合载流触头的柱形形状。

根据示例，流体相分离器的第二部件包括将第二部件的外表面连接至第二部件的内表面的至少一个孔或管或槽4c。流体相分离器被配置为使得在与冷却装置一起使用时，经冷凝的液体流体至少部分地经由至少一个孔或管或槽，经由流体导管被动地返回到蒸发器段。

根据示例，流体相分离器的位于流体导管的部分内的部件包括柱形或锥形形状。

现在描述了一种利用冷却装置冷却中压或高压开关设备的至少一个部件的方法。该冷却装置包括：蒸发器段2、流体导管3、流体相分离器4和冷凝器段5。蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分。蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以与载流触头的外表面热接触。蒸发器段被流体地连接至流体导管。流体导管被流体地连接至冷凝器段。流体相分离器包括位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件4a。流体相分离器的位于流体导管的与蒸发器段邻接的部分内的部件4a包括末端开口的中空管状形状。管状形状的外表面与流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且管状形状的中心形成第二通道。该方法包括：

-将蒸发器段中的液体流体加热至蒸汽状态，

-至少部分地经由第二通道，将蒸汽从蒸发器段转移到流体导管，

-由流体导管，将蒸汽转移到冷凝器段，

-将冷凝器段中的蒸汽冷凝至液体流体，并且

-至少部分地经由第一通道，经由流体导管将经冷凝的液体流体被动地返回到蒸发器段。

在示例中，蒸发器段被配置为包围载流触头的至少一部分。

在示例中，蒸发器段被配置为包围载流触头的具有柱形形状的至少一部分。

在示例中，蒸发器段被配置为使得蒸发器段内的液体流体可以接触载流触头的外表面。

在示例中，蒸发器段包括柱形形状。

在示例中，流体相分离器包括位于蒸发器段的与流体导管邻接的部分内的第二部件4b。第二部件4b的背离载流触头的至少一部分的外表面与蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至第一通道的第三通道。第二部件的面向载流触头的至少一部分的内表面与蒸发器段的内表面间隔开和/或与载流触头的至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至第二通道的第四通道。该方法包括：至少部分地经由第四通道将蒸汽从蒸发器段转移到流体导管，并且至少部分地经由第三通道，经由流体导管将经冷凝的液体流体被动地返回到蒸发器段。

在示例中，流体相分离器的第二部件包括弯曲形状。

在示例中，弯曲形状被配置为符合载流触头的柱形形状。

在示例中，流体相分离器的第二部件包括将第二部件的外表面连接至第二部件的内表面的至少一个孔或管或槽4c。该方法包括：至少部分地经由至少一个孔或管或槽，经由流体导管将经冷凝的液体流体被动地返回到蒸发器段。

在示例中，流体相分离器的位于流体导管的部分内的部件包括柱形或锥形形状。

用于中压或高压开关设备的冷却装置、流体相分离器以及利用冷却装置冷却中压或高压开关设备的至少一个部件的方法以具体细节进行进一步描述，其中再次参照图2至5。

新的发展消除了夹带限制，或者至少将它移位到更高的热负荷，从而扩大了热虹吸管的操作范围。

新的发展利用流体相分离器4，在具体实施例中，它由管状“颈部”元件4a和“肩部”型弯曲条4b组成。分离器4被插入热虹吸管的下部，使得“颈部”4a装配到流体导管3中，并且肩部4b平行于蒸发器的壁2a延伸，维持与壁2a的间隙，如图2所图示的。

操作原理如图3所图示的。液体通过重力从冷凝器返回到流体导管3的壁上的蒸发器，而蒸汽从蒸发器上升到主要位于流体导管3的中心的冷凝器。当液体进入蒸发器2时，它在肩部4b和蒸发器2的壁2a之间流动，而不与沿着相反方向移动的蒸汽直接接触。最终，液体流入蒸发器底部的沸腾液体池中。这大大减少了蒸汽逆流对液体的夹带。

因此看向图2至3，分离器4的部件4a和流体导管3的内壁之间的空间形成第一通道，而分离器的部件4a的前端形成第二通道。如图3所示，经冷凝的液体流体通过第一通道向下流动到蒸发器段2，而蒸发的流体通过第二通道向上流动。这些流动是分开的，并且蒸发流体的向上流动不会抑制或夹带液体流体的向下流动。

分离器的第二部件4b以类似的方式操作。如图2至3所示，被连接至第一通道的第三通道由第二部件的肩部和柱形蒸发器内部之间的空间形成，并且液体流体围绕该通道流动。同时，第四通道被形成在肩部和柱形载流部件之间的第二部件4b的内部，并且流体围绕该通道流动并且在该通道中向上流动，并且继续流向第二通道。因此，液体和蒸汽的分离在载流触头周围提供，进一步提高更高的热负荷性能。

图2至3所示的流体相分离器4的变化是可能的。

颈部4a可以具有不一定是锥形或柱形的形状。

如果需要，肩部4b可以具有带有一些凹槽、孔等的表面。

流体相分离器4可以但被集成到热虹吸管的结构中，而不是可插入的单独部件。

在肩部4b和蒸发器2的壁2b之间可以留下小的间隙。因此，参照图2和侧视图，被示出为邻接侧壁2b的肩部4b不需要一直延伸到侧壁，但是可以存在使液体流体能够在该间隙中流动并且流向导体的间隙，而不必一直流到流体相分离器的肩部4b的末端。这将允许将一些流体不仅输送到蒸发器底部的沸腾池，而且输送到蒸发器的上部，从而提高其冷却性能。

将液体输送到蒸发器2的上部的其他方式可以通过包括附加的液体导向器4c来实现，该导向器具有管状形式(如Fehler！Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.所图示的)或连续通道形式(如Fehler！Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.所图示的)或一些其他形式。

仅具有颈部4a而没有肩部4b的流体分离器(被插入流体导管3中)也是可能的，具有减轻液体夹带的潜力—然而，肩部的利用改进了夹带的减轻。

虽然本发明已经在附图和前面的描述中详细图示和描述，但是这种图示和描述应该被认为是说明性的或示例性的，而非限制性的。本发明不被限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，所公开的实施例的其他变化可以由本领域技术人员在实践要求保护的本发明时理解和实现。

Claims (15)

1.一种用于中压或高压开关设备的冷却装置，所述冷却装置包括：

-蒸发器段(2)；流体导管(3)；流体相分离器(4)；以及冷凝器段(5)；

其中所述蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分；

其中所述蒸发器段被配置为使得所述蒸发器段内的液体流体能够与所述载流触头的外表面热接触；

其中所述蒸发器段被流体地连接至所述流体导管；

其中所述流体导管被流体地连接至所述冷凝器段；

其中所述流体相分离器包括位于所述流体导管的与所述蒸发器段邻接的部分内的部件(4a)；

其中所述流体相分离器的位于所述流体导管的与所述蒸发器段邻接的所述部分内的所述部件包括末端开口的中空管状形状，并且其中所述管状形状的外表面与所述流体导管的内表面间隔开，以形成第一通道，并且其中所述管状形状的中心形成第二通道；并且

其中所述冷却装置被配置为使得在使用中：

所述蒸发器段中的所述液体流体被加热至蒸汽状态，

所述蒸汽至少部分地经由所述第二通道从所述蒸发器段被转移到所述流体导管，

所述蒸汽由所述流体导管转移到所述冷凝器段，

所述冷凝器段中的所述蒸汽被冷凝至所述液体流体，并且

经冷凝的所述液体流体至少部分地经由所述第一通道，经由所述流体导管被动地返回到所述蒸发器段。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中所述蒸发器段被配置为包围所述载流触头的至少一部分。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的冷却装置，其中所述蒸发器段被配置为使得所述蒸发器段内的所述液体流体能够接触所述载流触头的所述外表面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置，其中所述流体相分离器包括位于所述蒸发器段的与所述流体导管邻接的部分内的第二部件(4b)，其中背离所述载流触头的所述至少一部分的所述第二部件的外表面与所述蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至所述第一通道的第三通道，其中面向所述载流触头的所述至少一部分的所述第二部件的内表面与所述蒸发器段的内表面间隔开，和/或与所述载流触头的所述至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至所述第二通道的第四通道，其中所述冷却装置被配置为使得在使用中，所述蒸汽至少部分地经由所述第四通道从所述蒸发器段被转移到所述流体导管，并且经冷凝的所述液体流体至少部分地经由所述第三通道，经由所述流体导管被动地返回到所述蒸发器段。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其中所述流体相分离器的所述第二部件包括弯曲形状。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其中所述弯曲形状被配置为符合所述载流触头的柱形形状。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的冷却装置，其中所述流体相分离器的所述第二部件包括将所述第二部件的所述外表面连接至所述第二部件的所述内表面的至少一个孔或管或槽(4c)，并且其中经冷凝的所述液体流体至少部分地经由所述至少一个孔或管或槽，经由所述流体导管被动地返回到所述蒸发器段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷却装置，其中所述流体相分离器的位于所述流体导管的所述部分内的所述部件包括柱形或锥形形状。

9.一种用于中压开关设备的冷却装置的流体相分离器(4)，所述冷却装置包括：蒸发器段(2)、流体导管(3)、以及冷凝器段(5)，其中所述蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分，其中所述蒸发器段被配置为使得所述蒸发器段内的液体流体能够与所述载流触头的外表面热接触，其中所述蒸发器段被流体地连接至所述流体导管；其中所述流体导管被流体地连接至所述冷凝器段；并且

其中所述流体相分离器包括被配置为位于所述流体导管的与所述蒸发器段邻接的部分内的部件(4a)，其中所述部件包括末端开口的中空管状形状；

其中所述管状形状的外表面被配置为与所述流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且其中所述管状形状的所述中心被配置为形成第二通道；并且

其中所述流体相分离器被配置为使得在与所述冷却装置一起使用时：所述蒸发器段中的所述液体流体被加热至蒸汽状态，所述蒸汽至少部分地经由所述第二通道从所述蒸发器段被转移到所述流体导管，所述蒸汽由所述流体导管转移到所述冷凝器段，所述冷凝器段中的所述蒸汽被冷凝至所述液体流体，并且经冷凝的所述液体流体至少部分地经由所述第一通道，经由所述流体导管被动地返回到所述蒸发器段。

10.根据权利要求9所述的流体相分离器，其中所述流体相分离器包括被配置为位于所述蒸发器段的与所述流体导管邻接的部分内的第二部件(4b)，其中背离所述载流触头的所述至少一部分的所述第二部件的外表面被配置为与所述蒸发器段的内表面间隔开，以形成被流体地连接至所述第一通道的第三通道，其中面向所述载流触头的所述至少一部分的所述第二部件的内表面被配置为与所述蒸发器段的内表面间隔开，和/或与所述载流触头的所述至少一部分的外表面间隔开，以形成被流体地连接至所述第二通道的第四通道，其中所述流体相分离器被配置为使得在与所述冷却装置一起使用时，所述蒸汽至少部分地经由所述第四通道从所述蒸发器段被转移到所述流体导管，并且经冷凝的所述液体流体至少部分地经由所述第三通道，经由所述流体导管被动地返回到所述蒸发器段。

11.根据权利要求10所述的流体相分离器，其中所述流体相分离器的所述第二部件包括弯曲形状。

12.根据权利要求11所述的流体相分离器，其中所述弯曲形状被配置为符合所述载流触头的柱形形状。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的流体相分离器，其中所述流体相分离器的所述第二部件包括将所述第二部件的所述外表面连接至所述第二部件的所述内表面的至少一个孔或管或槽(4c)，并且其中所述流体相分离器被配置为使得在与所述冷却装置一起使用时，经冷凝的所述液体流体至少部分地经由所述至少一个孔或管或槽，经由所述流体导管被动地返回到所述蒸发器段。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的流体相分离器，其中所述流体相分离器的位于所述流体导管的所述部分内的所述部件包括柱形或锥形形状。

15.一种利用冷却装置冷却中压或高压开关设备的至少一个部件的方法，所述冷却装置包括：蒸发器段(2)；流体导管(3)；流体相分离器(4)；以及冷凝器段(5)；

其中所述蒸发器段被配置为接触载流触头的至少一部分；

其中所述蒸发器段被配置为使得所述蒸发器段内的液体流体能够与所述载流触头的外表面热接触；

其中所述蒸发器段被流体地连接至所述流体导管；

其中所述流体导管被流体地连接至所述冷凝器段；

其中所述流体相分离器包括位于所述流体导管的与所述蒸发器段邻接的部分内的部件(4a)；

其中所述流体相分离器的位于所述流体导管的与所述蒸发器段邻接的所述部分内的所述部件包括末端开口的中空管状形状，并且其中所述管状形状的外表面与所述流体导管的内表面间隔开以形成第一通道，并且其中所述管状形状的所述中心形成第二通道；并且

其中所述方法包括：

-将所述蒸发器段中的所述液体流体加热至蒸汽状态，

-至少部分地经由所述第二通道，将所述蒸汽从所述蒸发器段转移到所述流体导管，

-由所述流体导管，将所述蒸汽转移到所述冷凝器段，

-将所述冷凝器段中的所述蒸汽冷凝至所述液体流体，以及

-至少部分地经由所述第一通道，经由所述流体导管将经冷凝的所述液体流体被动地返回到所述蒸发器段。

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