DE10118369C1 - Cooling device for electrical machine has heat exchangers in air guide housing connected to machine housing, in indirect thermal contact with heated air and exposed to cooling air - Google Patents
Cooling device for electrical machine has heat exchangers in air guide housing connected to machine housing, in indirect thermal contact with heated air and exposed to cooling airInfo
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Abstract
Description
Zur Kühlung von insbesondere größeren elektrischen Maschinen, wie Moto ren oder Generatoren, mittels Kühlluft werden Luft/Luft-Wärmetauscher ein gesetzt. Derartige Wärmetauscher gelangen gezielt deshalb zur Anwendung, um ein Verschmutzen der Maschinen mit Partikeln aus der Umgebungsluft zu verhindern.For cooling, in particular, larger electrical machines, such as Moto Ren or generators, air / air heat exchangers are turned on by means of cooling air set. Such heat exchangers are therefore used specifically, to contaminate the machines with particles from the ambient air to prevent.
Die Wärmetauscher befinden sich im allgemeinen in einem Luftführungsge häuse, das mit dem Gehäuse der Maschine verbunden ist. Durch entspre chende Einbauten im Luftführungsgehäuse sowie mindestens einen Venti lator wird Umluft im geschlossenen Kreislauf über die Maschine und über den Wärmetauscher geführt. An der Maschine nimmt die Umluft Wärme auf und gibt sie am Wärmetauscher durch indirekten Wärmetausch an Kühlluft ab, die aus der Umgebung dem Wärmetauscher zugeleitet wird. Diese Kühlluft trägt dann die Wärme in die Umgebung aus. Auch die Kühlluft wird bevorzugt mittels mindestens eines Ventilators bei entsprechender Führung durch das Luftführungsgehäuse über den Wärmetauscher geführt (Prospekt der GEA Maschinenkühltechnik GmbH "Kühler für elektrische Maschinen"). The heat exchangers are generally located in an air duct housing that is connected to the housing of the machine. By correspond Appropriate internals in the air duct housing as well as at least one valve air is circulated through the machine and over in a closed circuit led the heat exchanger. The circulating air absorbs heat on the machine and passes them on to the heat exchanger through indirect heat exchange to cooling air from which is fed to the heat exchanger from the environment. This Cooling air then releases the heat into the environment. The cooling air is also preferably by means of at least one fan with appropriate guidance through the air duct housing over the heat exchanger (brochure from GEA Maschinenkühltechnik GmbH "Cooler for electrical machines").
Aus der Führung der Luft im Luftführungsgehäuse und im Wärmetauscher resultieren Druckverluste, die als zusätzliche Verluste in die Energiebilanz eingehen. Die Praxis strebt daher einen möglichst geringen Luftwiderstand im Wärmetauscher und im Luftführungsgehäuse sowohl für die Umluft als auch für die Kühlluft an, damit der Gesamtwirkungsgrad der jeweiligen elek trischen Maschine nicht negativ beeinflusst wird.From guiding the air in the air duct housing and in the heat exchanger result in pressure losses, which are considered additional losses in the energy balance received. Practice therefore strives for the lowest possible air resistance in the heat exchanger and in the air duct housing both for the recirculating air and also for the cooling air, so that the overall efficiency of the respective elec tric machine is not adversely affected.
Es sind in diesem Zusammenhang Wärmetauscher bekannt, die aus einem System glatter Rohre bestehen, die meistens außen von der Umluft ange strömt und innen von der Kühlluft durchströmt werden. Werden bei derarti gen Wärmetauschern die durchströmten Querschnittsflächen möglichst groß ausgeführt, um den Druckverlust gering zu halten, resultiert hieraus zwangsläufig ein großes Bauvolumen des Wärmetauschers und damit auch des Luftführungsgehäuses. Steht indessen weder für das Luftführungsge häuse noch für den Wärmetauscher ein solch großes Bauvolumen zur Ver fügung, so müssen die durchströmten Querschnittsflächen reduziert werden mit der Folge, dass der Druckverlust überproportional ansteigt.In this context, heat exchangers are known which consist of a System of smooth pipes exist, most of which are on the outside from the air circulation flows and inside the cooling air flows. Are at suchi cross-sectional areas as large as possible executed to keep the pressure loss low, results from this inevitably a large volume of the heat exchanger and thus also of the air duct housing. However, it does not stand for the air guiding system such a large volume for the heat exchanger addition, the cross-sectional areas through which flow flows must be reduced with the result that the pressure loss increases disproportionately.
In der Praxis zählt es ferner zum Stand der Technik, bei verhältnismäßig kleinen Bauvolumen quaderförmige Kühlblöcke zu verwenden, welche Kühl platten oder Kühlrohre aufweisen. Solche Kühlplatten bzw. Kühlrohre werden abwechselnd um 90° gedreht übereinander gestapelt. Durch entsprechende Anordnungen und Abdichtungen werden dann die in der einen Richtung sich erstreckenden Kühlplatten bzw. Kühlrohre mit Umluft und die dazu um 90° versetzten Kühlplatten bzw. Kühlrohre mit Kühlluft beaufschlagt. Solche Kühlblöcke erbringen eine volumenspezifisch hohe Kühlleistung, weisen aber bedingt durch die geringen Durchströmquerschnitte höhere Druckver luste auf.In practice, it is also part of the state of the art, in proportion small cuboid cooling blocks to use, which cooling plates or cooling pipes. Such cooling plates or cooling tubes are stacked alternately rotated by 90 °. By appropriate Arrangements and seals will then be in one direction extending cooling plates or cooling pipes with circulating air and the 90 ° staggered cooling plates or cooling pipes with cooling air. Such Cooling blocks provide a volume-specific high cooling capacity but due to the small flow cross-sections, higher pressure dissolve.
Die aus einem Kühlblock resultierenden Druckverluste lassen sich bei fest stehender Breite des Luftführungsgehäuses, welche in der Regel auch der Breite des Gehäuses der elektrischen Maschine entspricht, umluifseitig theoretisch nur dann senken, wenn die durchströmte Länge der Kühlblöcke ver ringert und die durchströmte Querschnittsbreite vergrößert wird. Dieser um luftseitige Vorteil bewirkt jedoch auf der Kühlluftseite genau den entgegen gesetzten Effekt. Demzufolge ist bislang durch die erforderlichen Geometrien eine bestimmte Größe des Luftführungsgehäuses vorgegeben.The pressure losses resulting from a cooling block can be fixed at standing width of the air duct housing, which is usually the Width of the housing of the electrical machine corresponds, theoretically, on the air circulation side lower only if the flowed through length of the cooling blocks ver wrestles and the cross-sectional width through which flow is increased. This um However, the airside advantage does exactly the opposite on the cooling air side set effect. As a result, the geometries required so far specified a certain size of the air duct housing.
Darüber hinaus unterscheidet die Praxis bei der Luftkühlung von elektrischen Maschinen zwischen ein- und zweiflutigen Umluftströmen. Beim einflutigen Umluftstrom befindet sich die Überströmöffnung für die erwärmte Umluft aus dem Maschinengehäuse in das Luftführungsgehäuse an einem Wellenende der Maschine und die Übertrittsöffnung für die rückgekühlte Umluft aus dem Luftführungsgehäuse in das Maschinengehäuse am anderen Wellenende. Beim zweiflutigen Umluftstrom wird die erwärmte Umluft mittig aus dem Ma schinengehäuse in das Luftführungsgehäuse überführt und tritt jeweils im Bereich der Wellenenden als rückgekühlte Umluft aus dem Luftführungsge häuse wieder in das Maschinengehäuse über.In addition, practice distinguishes air cooling from electrical ones Machines between single and double flow air circulation. When flooding Circulating air flow is the overflow opening for the heated circulating air the machine housing in the air duct housing at one end of the shaft Machine and the transfer opening for the recooled air from the Air duct housing in the machine housing at the other shaft end. At the double-flow circulating air flow, the heated circulating air is centered from the Ma machine housing transferred into the air duct housing and occurs in each case Area of the shaft ends as recirculated air from the air duct housing back into the machine housing.
Aus der DE 10 06 951 ist eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine bekannt, welche mindestens zwei in ein mit einem Maschinengehäuse verbundenen Luftführungsgehäuse mit Abstand nebeneinander integrierte Wärmetauscher aufweist. Diese sind im indirekten Wärmetausch einerseits mit von der Maschine herangeführter erwärmter Umluft und andererseits aus entgegengesetzten Richtungen mit Kühlluft beaufschlagbar. Die erwärmte Kühlluft tritt aus den Wärmetauschern in die Umgebung aus, während die erwärmte Umluft die Wärmetauscher in Form von mehreren, jedoch dieselbe Strömungsrichtung aufweisenden Luftströmen in demselben Höhenbereich wie die Kühlluft passiert.DE 10 06 951 describes a cooling device for an electrical machine known, which is at least two in one with a machine housing connected air duct housing integrated side by side Has heat exchanger. On the one hand, these are involved in indirect heat exchange heated circulating air brought in by the machine and on the other hand cooling air can be applied in opposite directions. The warmed Cooling air emerges from the heat exchangers into the environment while the heated air circulated the heat exchangers in the form of several, but the same Air flows in the same direction as the flow direction the cooling air happens.
Die Patent Abstracts of Japan JP 40 00 240 AA zeigt eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine, bei der die erwärmte Umluft Wärmetauscher in Form von zwei getrennten Luftströmen passiert. The Patent Abstracts of Japan JP 40 00 240 AA shows a cooling device for an electrical machine in which the heated air circulates in the form of a heat exchanger happens by two separate air flows.
Schließlich zeigt die WO 01/05017 A1 eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine, bei welcher die in der Maschine erwärmte Umluft indirekt durch herangeführte Kühlluft gekühlt wird.Finally, WO 01/05017 A1 shows a cooling device for an electrical one Machine in which the circulating air warmed in the machine indirectly through introduced cooling air is cooled.
Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine zu schaffen, bei welcher entweder eine Verkleinerung der Größe des Luftführungsgehäuses bei gleichen Druckverlusten oder eine Verkleinerung der Druckverluste in einem Wärmetauscher bei gleich bleibender Größe des Luftführungsgehäuses gewährleistet werden kann.The invention is based on the prior art - the task to create a cooling device for an electrical machine which is either a reduction in the size of the air duct housing same pressure drops or a reduction in pressure drops in one Heat exchanger with the same size of the air duct housing can be guaranteed.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved according to the invention in the features of Claim 1.
Danach werden nunmehr in ein mit dem Maschinengehäuse für eine elektrische Maschine (Motor oder Generator) verbundenes Luftführungsgehäuse mindestens zwei Wärmetauscher im Abstand nebeneinander integriert. Die Kühlluft wird in zwei Teilströmen aus verschiedenen Richtungen durch die Wärmetauscher geführt, wodurch der Druckverlust bei gleicher Größe des Luftführungsgehäuses erheblich reduziert werden kann. Dies wird entsprechend der Erfindung dadurch realisiert, dass die erwärmte Umluft die Wär metauscher im Kreuzstrom zur Kühlluft in Form von zwei getrennten, jedoch dieselbe Strömungsrichtung aufweisenden Luftströmen in demselben Hö henbereich wie die Kühlluft passiert, wobei die Kühlluft aus diametral entge gengesetzten Richtungen die Wärmetauscher beaufschlagt.After that, the machine housing for an electrical one Air duct housing connected to the machine (motor or generator) at least two heat exchangers integrated next to each other at a distance. The Cooling air is drawn in two partial flows from different directions Heat exchanger performed, whereby the pressure drop at the same size of the Air duct housing can be significantly reduced. This will be accordingly the invention realized in that the heated circulating air, the heat Meters in cross flow to the cooling air in the form of two separate, however air currents having the same flow direction at the same height hen area as the cooling air passes, the cooling air from diametrically opposite opposite directions acted on the heat exchanger.
Bei einer derartigen Anordnung kann die Kühlluft über die einander abge wandten Querseiten der Wärmetauscher in diese eintreten und die erwärmte Kühlluft aus dem Bereich zwischen den Wärmetauschern wieder in die Um gebung austreten. Es ist aber auch der umgekehrte Weg denkbar, wonach die Kühlluft aus der Umgebung in den Bereich zwischen den Wärmetau schern eintritt, die Wärmetauscher im Kreuzstrom zu der Umluft in entge gengesetzte Richtungen durchströmt und dann an den einander abgewand ten Querseiten der Wärmetauscher das Luftführungsgehäuse erwärmt wie der verlässt.In such an arrangement, the cooling air can abge on each other turned transverse sides of the heat exchanger into this and the heated Cooling air from the area between the heat exchangers back into the um exit. But the opposite way is conceivable, after which the cooling air from the environment in the area between the heat dew shear occurs, the heat exchangers cross-flow to the circulating air in the opposite direction flows through opposite directions and then turned away from each other th transverse sides of the heat exchanger the air duct housing warms up as who leaves.
Durch die Aufteilung eines Wärmetauschers in mindestens zwei im Abstand nebeneinander liegende Wärmetauscher, die von der Umluft parallel durch strömt, von der Kühlluft jedoch aus entgegengesetzten Richtungen beauf schlagt werden, kann bei gleicher Größe des Luftführungsgehäuses der Druckverlust deutlich reduziert werden.By dividing a heat exchanger into at least two at a distance side-by-side heat exchangers that pass through the air in parallel flows, but acted upon by the cooling air from opposite directions can be beaten with the same size of air duct housing Pressure loss can be significantly reduced.
Die Luftströmungen werden zweckmäßig mittels Ventilatoren realisiert.The air flows are expediently realized by means of fans.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Grundgedankens wird in den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gesehen.An advantageous embodiment of the basic idea of the invention is seen in the features of claim 2.
Danach besitzt das Luftführungsgehäuse eine rechteckige Konfiguration mit zwei Längs- und zwei Schmalseiten. An einem Ende des Luftführungsge häuses sind jetzt zwei Wärmetauscher im Abstand nebeneinander angeord net. Sie werden über ihre der benachbarten ersten Schmalseite des Luftfüh rungsgehäuses zugewandten Stirnseiten von der erwärmten Umluft beauf schlagt. Die rückgekühlte Umluft tritt dann an der zweiten Schmalseite des Luftführungsgehäuses aus diesem in das Maschinengehäuse über. Die Kühlluft kann sowohl von entgegengesetzten Richtungen quer die Wärme tauscher beaufschlagen und aus dem Bereich zwischen den Wärmetau schern über die zweite Schmalseite oder auch die Kopfseite des Luftfüh rungsgehäuses in die Umgebung abströmen. Denkbar ist aber auch, dass die Kühlluft von der zweiten Schmalseite oder der Kopfseite her in den Be reich zwischen den beiden Wärmetauschern eintritt und diese Wärmetau scher in entgegengesetzte Richtungen im Kreuzstrom zur Umluft beauf schlagt.The air duct housing then has a rectangular configuration two long and two narrow sides. At one end of the air duct two heat exchangers are now spaced side by side net. You will see the neighboring first narrow side of the air guide end of the housing facing the heated circulating air beat. The recirculated air recirculates on the second narrow side of the Air guide housing from this into the machine housing. The Cooling air can cross the heat from both opposite directions Activate exchanger and from the area between the heat exchanger shear over the second narrow side or the top of the air guide out into the environment. But it is also conceivable that the cooling air from the second narrow side or the top side into the loading rich between the two heat exchangers and this heat accumulation shear in opposite directions to the circulating air beat.
Bei der Ausführungsform, die im Patentanspruch 3 gekennzeichnet ist, sind vier Wärmetauscher in karreeförmiger Anordnung und jeweils paarweiser Zuordnung in das Luftführungsgehäuse integriert. Hierbei kann es sich um ein quadratisches oder rechteckiges Luftführungsgehäuse mit gleich langen oder ungleich langen Seiten handeln. Die Wärmetauscher werden über ihre einander abgewandten, parallel zur Längsachse der Maschinenwelle ver laufenden Querseiten von der Kühlluft und über ihre der senkrecht zur Ma schinenwelle verlaufenden Mittelquerebene des Luftführungsgehäuses zu gewandten Stirnseiten von der aus dem Maschinengehäuse in das Luftfüh rungsgehäuse übertretenden erwärmten Umluft beaufschlagt. Diese strömt dann durch die Wärmetauscher, wird dort rückgekühlt und gelangt an den Frontseiten des Luftführungsgehäuses aus dem Luftführungsgehäuse in das Maschinengehäuse. Die Kühlluft kann bei dieser Bauart von den Querseiten her die Wärmetauscher beaufschlagen, wird hier erwärmt und tritt aus dem Bereich zwischen den Wärmetauschern nach oben oder zu den Frontseiten hin aus dem Luftführungsgehäuse aus. Auch die umgekehrte Strömungs richtung ist denkbar, wonach die Kühlluft von den Frontseiten oder von der Kopfseite her in die Bereiche zwischen die Wärmetauscherpaare eintritt, diese in entgegengesetzte Richtungen durchströmt und an den Querseiten erwärmt in die Umgebung verlässt. In the embodiment that is characterized in claim 3, are four heat exchangers in a square arrangement, each in pairs Assignment integrated in the air duct housing. This can be a square or rectangular air duct housing with the same length or trade unequal pages. The heat exchangers are over their facing away from each other, ver parallel to the longitudinal axis of the machine shaft running transverse sides of the cooling air and their perpendicular to the Ma to the central transverse plane of the air duct housing face from the machine housing into the air duct heated circulating air. This flows then through the heat exchanger, where it is recooled and reaches the Front of the air duct housing from the air duct housing in the Machine housing. With this design, the cooling air can flow from the transverse sides act on the heat exchanger, is heated here and emerges from the Area between the heat exchangers upwards or to the front out of the air duct housing. Even the reverse flow direction is conceivable, according to which the cooling air from the front or from the Enters the areas between the heat exchanger pairs at the top, flows through in opposite directions and on the transverse sides warmed leaves in the area.
Die Gestaltung der Wärmetauscher ist im Prinzip beliebig, sofern sie ohne wesentlichen Druckverlust den Wärmetausch zwischen Umluft und Kühlluft im Kreuzstrom gewährleisten. Eine vorteilhafte Ausführungsform wird aber in den Merkmalen des Patentanspruchs 4 erblickt. Hierbei sind die Wärmetau scher als Kühlblöcke in Sandwichbauart mit parallel zu einer die Längsachse der Maschinenwelle schneidenden Ebene sowie parallel zur Strömungsrich tung der Kühlluft verlaufenden Schichten gestaltet, von denen abwechselnd eine Schicht von der Kühlluft und die benachbarte Schicht im Kreuzstrom von der erwärmten Umluft beaufschlagt sind.The design of the heat exchanger is in principle arbitrary, provided that it is without significant pressure loss the heat exchange between circulating air and cooling air ensure in cross flow. An advantageous embodiment is in sees the features of claim 4. Here are the heat accumulation shear than cooling blocks in sandwich design with the longitudinal axis parallel to one the plane intersecting the machine shaft and parallel to the flow direction tion of the cooling air running layers, of which alternately one layer of the cooling air and the neighboring layer in cross flow are exposed to the heated circulating air.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to the drawings Exemplary embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 in schematischer Perspektive eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine; Figure 1 is a schematic perspective of a cooling device for an electrical machine.
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt II der Fig. 1; Fig. 2 on an enlarged scale the detail II of Fig. 1;
Fig. 3 in schematischer Perspektive eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform und Fig. 3 shows a schematic perspective of a cooling device for an electrical machine according to a second embodiment and
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt IV der Fig. 3. Fig. 4 in an enlarged scale the detail of FIG IV. 3,.
Mit 1 ist in der Fig. 1 eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Motor oder einen Generator, bezeichnet. Die nur durch die Längsachse 2 der Maschinenwelle veranschaulichte elektrische Maschine befindet sich in einem lediglich hinsichtlich ihres oberen Bereichs dargestellten Maschinengehäuse 3. Auf dem Maschinengehäuse 3 ist ein mit diesem lösbar verbundenes Luftführungsgehäuse 4 angeordnet, das der rechteckigen Konfiguration des Maschinengehäuses 3 angepasst ist. 1 in FIG. 1 denotes a cooling device for an electrical machine, such as a motor or a generator. The electrical machine, illustrated only by the longitudinal axis 2 of the machine shaft, is located in a machine housing 3, which is only shown with regard to its upper region. On the machine housing 3 there is an air guide housing 4 which is detachably connected to it and which is adapted to the rectangular configuration of the machine housing 3 .
An einem Ende des Luftführungsgehäuses 4 sind im Abstand nebeneinander zwei Wärmetauscher 5 vorgesehen. Diese Wärmetauscher 5 sind gemäß Fig. 2 als Kühlblöcke in Sandwichbauart ausgebildet. Die einzelnen Schichten 6, 7 verlaufen in Ebenen, welche parallel zu der die Längsachse 2 der Maschinenwelle schneidenden Ebene angeordnet sind.At one end of the air duct housing 4 , two heat exchangers 5 are provided next to one another at a distance. This heat exchanger 5 are shown in FIG. Configured as cooling blocks in sandwich Construction 2. The individual layers 6 , 7 run in planes which are arranged parallel to the plane intersecting the longitudinal axis 2 of the machine shaft.
Abwechselnd wird eine Schicht 6 von der im Maschinengehäuse 3 erwärm ten Umluft eUL und die andere Schicht 7 von der Kühlluft KL im Kreuzstrom beaufschlagt.Alternately, a layer 6 is acted upon by the circulating air eUL in the machine housing 3 and the other layer 7 by the cooling air KL in cross flow.
Wie aus der Fig. 1 näher zu erkennen ist, tritt die im Maschinengehäuse 3 erwärmte Umluft eUL über eine Öffnung 8 benachbart einer 1. Schmalseite 9 des Luftführungsgehäuses 4 in dieses ein und beaufschlagt die der 1. Schmalseite 9 benachbarten Stirnseiten 10 der Wärmetauscher 5. Die in den Wärmetauschern 5 gekühlte Umluft gUL gelangt dann am anderen Ende des Luftführungsgehäuses 4 über eine dort vorgesehene, benachbart der 2. Schmalseite 11 liegende Öffnung 12 zurück in das Maschinengehäuse. So wohl die erwärmte Umluft eUL als auch die gekühlte Umluft gUL sind jeweils zur Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit mit nur einem Stromfaden dargestellt.As can be seen in more detail from Fig. 1, the warmed in the machine housing 3 circulating air EUL occurs via an opening 8 adjacent to a first narrow side 9 of the air guide housing 4 in this and acts on the 1st narrow side 9 adjacent end faces 10 of the heat exchanger 5. The recirculated air gUL cooled in the heat exchangers 5 then passes back into the machine housing at the other end of the air guide housing 4 via an opening 12 provided there and adjacent to the second narrow side 11 . Both the heated recirculating air eUL and the cooled recirculating air gUL are shown with only one flow thread to maintain the clarity of the drawing.
Die Kühlluft KL (verstärkte Linienführung) tritt von den einander abgewand ten Querseiten 13, also aus entgegengesetzten Richtungen R1, R2 in die Wärmetauscher 5 ein und verlässt diese erwärmt im Bereich 14 zwischen den beiden Wärmetauschern 5. Von hier aus wird die erwärmte Kühlluft eKL getrennt zu der gekühlten Umluft gUL in Längsrichtung des Luftführungsge häuses 4 geführt und tritt an der 2. Schmalseite 11 aus diesem in die Umge bung U aus.The cooling air KL (reinforced lines) enters the heat exchangers 5 from the mutually facing transverse sides 13 , that is to say from opposite directions R1, R2, and leaves them heated in the region 14 between the two heat exchangers 5 . From here, the heated cooling air eKL is guided separately to the cooled recirculating air GUL in the longitudinal direction of the Luftführungsge housing 4 and emerges on the second narrow side 11 from this into the surrounding area U.
Die Strömung der Umluft eUL, gUL und der Kühlluft KL, eKL wird bevorzugt durch nicht näher dargestellte Ventilatoren bewirkt, die in dem Bereich des Luftführungsgehäuses 4 zwischen den Wärmetauschern 5 und der 2. Schmalseite 11 liegen. Selbstverständlich sind auch die Ströme der Umluft eUL, gUL und der Kühlluft KL, eKL durch entsprechende Einbauten vonein ander getrennt. The flow of the recirculating air eUL, gUL and the cooling air KL, eKL is preferably brought about by fans, not shown, which are located in the area of the air duct housing 4 between the heat exchangers 5 and the second narrow side 11 . Of course, the flows of the recirculated air eUL, gUL and the cooling air KL, eKL are separated from one another by appropriate internals.
Bei der in der Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsform einer Kühlvor richtung 1a sind vier Wärmetauscher 5 in karreeförmiger Anordnung und paarweiser Zuordnung in das Luftführungsgehäuse 4 integriert. Auch diese Wärmetauscher 5 sind, wie die Fig. 4 erkennen lässt, als Kühlblöcke in Sandwichbauart ausgebildet. Die einzelnen Schichten 6, 7 werden abwech selnd von der erwärmten Umluft eUL und von der Kühlluft KL beaufschlagt.In the embodiment of a cooling device 1 a illustrated in FIG. 3 a, four heat exchangers 5 are integrated in a square arrangement and paired assignment in the air duct housing 4 . These heat exchangers 5 , as can be seen in FIG. 4, are designed as cooling blocks in sandwich construction. The individual layers 6 , 7 are alternately acted upon by the heated circulating air eUL and by the cooling air KL.
Die Wärmetauscher 5 werden über ihre einander abgewandten parallel zur Längsachse 2 der Maschinenwelle verlaufenden Querseiten 13 von der Kühlluft KL (verstärkte Linienführung) und mit ihren der senkrecht zur Längsachse 2 verlaufenden Mittelquerebene des Luftführungsgehäuses 4 zugewandten Stirnseiten 15 von der im Maschinengehäuse 3 erwärmten Umluft eUL beaufschlagt.The heat exchangers 5 are acted upon by the cooling air KL (reinforced lines) via their transverse sides 13 which run parallel to the longitudinal axis 2 of the machine shaft, and with their end faces 15 which face the central transverse plane of the air guide housing 4 and run perpendicular to the longitudinal axis 2 by the circulating air eUL heated in the machine housing 3 ,
Dazu tritt die erwärmte Umluft eUL aus dem Maschinengehäuse 3 zwischen den der Mittelquerebene benachbarten Stirnseiten 15 der Wärmetauscher 5 über eine Öffnung 16 in das Luftführungsgehäuse 4 ein und die gekühlte Umluft gUL tritt zwischen den einander abgewandten Stirnseiten 17 der Wärmetauscher 5 und den diesen benachbarten Frontseiten 18 des Luftfüh rungsgehäuses 4 über die dort vorgesehenen Öffnungen 19 in das Maschi nengehäuse 3 über.For this purpose, the heated circulating air eUL enters from the machine housing 3 between the end faces 15 of the heat exchangers 5 adjacent to the central transverse plane via an opening 16 into the air guide housing 4 and the cooled circulating air GUL occurs between the end faces 17 of the heat exchanger 5 facing away from one another and the front sides 18 adjacent to them of the air guide housing 4 via the openings 19 provided there in the machine housing 3 .
Die erwärmte Kühlluft eKL tritt aus dem Bereich 14 zwischen zwei Wärmetauschern 5 über die jeweils angrenzende Frontseite 18 des Luftfüh rungsgehäuses 4 in die Umgebung U aus. The heated cooling air eKL emerges from the area 14 between two heat exchangers 5 via the respective adjacent front side 18 of the air guide housing 4 into the environment U.
11
Kühlvorrichtung
cooler
11
a Kühlvorrichtung
a cooling device
22
Maschine
machine
33
Maschinengehäuse
machine housing
44
Luftführungsgehäuse
Air duct housing
55
Wärmetauscher
heat exchangers
66
Schicht v. Layer v.
55
77
Schicht v. Layer v.
55
88th
Öffnung f. eUL
Opening f. Eul
99
11
. Schmalseite v. , Narrow side v.
44
1010
Stirnseiten v. End faces v.
55
1111
22
. Schmalseite v. , Narrow side v.
44
1212
Öffnung f. gUL
Opening f. Gul
1313
Querseiten v. Cross pages v.
55
1414
Bereich zw. Area between
55
1515
Stirnseiten v. End faces v.
55
1616
Öffnung zw. Opening between
1515
f. eUL
f. Eul
1717
Stirnseiten v. End faces v.
55
1818
Frontseiten v. Fronts v.
44
1919
Öffnungen f. gUL
KL Kühlluft
eKL erwärmte Kühlluft
eUL erwärmte Umluft
gUL gekühlte Umluft
R1 Richtung v. KL
R2 Richtung v. KL
U Umgebung
Openings f. Gul
KL cooling air
eKL heated cooling air
eUL heated air
gUL cooled circulating air
R1 direction v. KL
R2 towards v. KL
U environment
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1006951B (en) * | 1954-02-03 | 1957-04-25 | Siemens Ag | Closed electrical machine |
| JPH04240A (en) * | 1990-04-13 | 1992-01-06 | Hitachi Ltd | Ventilation system for electric rotating machine |
| WO2001005017A1 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-18 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Apparatus and method for applying totally enclosed air-to-air cooler to electrical power generator |
-
2001
- 2001-04-12 DE DE10118369A patent/DE10118369C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1006951B (en) * | 1954-02-03 | 1957-04-25 | Siemens Ag | Closed electrical machine |
| JPH04240A (en) * | 1990-04-13 | 1992-01-06 | Hitachi Ltd | Ventilation system for electric rotating machine |
| WO2001005017A1 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-18 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Apparatus and method for applying totally enclosed air-to-air cooler to electrical power generator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GEA Kühler für elektr. Maschinen, Hausprospekt * |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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