DE2160373A1

DE2160373A1 - ATTACHED HEAT EXCHANGER FOR ROTATING ELECTRIC MACHINERY

Info

Publication number: DE2160373A1
Application number: DE2160373A
Authority: DE
Inventors: Hans Hanspach
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1971-12-02
Publication date: 1973-06-14

Description

Aufgesetzer Wärmeaustauscher für rotierende elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen auf eine rotierende elektrische Maschine aufgesetzten Wärmeaustauscher, durch welchen der die geschlossene Maschine durchströmende Luftstrom rückgrekühlt wird. Top-mounted heat exchangers for rotating electrical machines The invention relates to a mounted on a rotating electrical machine Heat exchanger through which the air flow flowing through the closed machine is re-cooled.

Bei geschlossenen elektrischen Maschinen größerer Leistung ist es erforderlich, die erzeugte Verlustwärme intensiv abzuführen, um die Maschinen bei längerer Lebensdauer stärker ausnutzen zu können. Die Abfuhr der Yerlustwärme erfolgt im allgemeinen über einen Wärmeaustauscher. Dabei strömt der kühlende Luftstrom von einem Lüfter gefördert im Kreislauf durch die Maschine und den Wärmeaustauscher. Die Wärme wird in letzterem an ein meist von außen herangeführtes Kühlmedium, welches ein Gas, besser aber wasser sein kann, abgegeben.With closed electrical machines of greater power it is necessary to dissipate the generated heat loss intensively in order to keep the machines at to be able to make greater use of longer service life. The dissipation of the heat loss takes place generally via a heat exchanger. The cooling air stream flows in the process promoted by a fan in the circuit through the machine and the heat exchanger. In the latter, the heat is transferred to a cooling medium, which is usually supplied from the outside a gas, but it can be better water.

Bei größeren Machinenleistungen steigt mit dem Wachsen der abzuführenden Wärmemenge auch das Volumen des notwendigen Wärmeaustauschers. Dabei sind einerseits durch die Grundfläche der Maschine und andererseits dadurch, daß in Richtung des Luftstromes der Strömungswiderstand sinnvoll durch den Wärmeaustauscher nicht unbegrenzt erhöht werden kann, der Ausdehnung Grenzen gesetzt. Die Folgte davon ist, dabei größeren Maschinenleistungen-die Bauhöhe der Wärmeaustauscher vergrößert werden muß und dieses bei den größten Maschinen bereits zu hinderlichen Aufbauten geführt hat. Zuweist ist am Aufstellungsort die der Maschine einschließlich des aufgesetzten Wärmeaustauschers zur verfügung stehende öhe begrenzt.In the case of larger machine outputs, the amount to be removed increases with the growth Amount of heat also the volume of the necessary heat exchanger. There are on the one hand by the base of the machine and, on the other hand, in that in the direction of the Air flow, the flow resistance sensible through the heat exchanger is not unlimited can be increased, the expansion is limited. The consequence of this is that greater machine performance - the overall height of the heat exchanger can be increased must and this has already led to cumbersome structures in the largest machines Has. The is assigned at the installation site Machine including the available height of the attached heat exchanger is limited.

Der Erfindung liegt die rufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher anzugeben, welcher eine sehr niedrige Bauhöhe trotz größter Kühlleistung erlaubt.The invention is based on the task of specifying a heat exchanger, which allows a very low overall height despite the greatest cooling capacity.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei Kühlkörper vorgesehen sind, welche in Richtung des Luftstromes versetzt hintereinander angeordnet und durch eine Trennwand derart voneinander getrennt sind, daß der aus der Maschine austretende warme Luftstrom nur zu einem Teil den ersten Kühlkörper durchströmt und am zweiten Kühlkörper vorbeigeleitet ist und zum anderen '2eil am ersten Kühlkörper vorbeigeleitet ist und den zweiten Kühlkörper durchströmt. Die Kühlkörper sind dabei von der üblichen Bauart. Sie bestehen also z.B. aus vom Luftstrom bestrichenen Röhren, in deren innern sich ein Kühlmedium befindet, wobei über die Wände der Röhren der Warmeaustausch vom Luftstrom auf das Kühlmedium erfolgt.This object is achieved according to the invention in that two heat sinks are provided, which are arranged offset one behind the other in the direction of the air flow and are separated from one another by a partition so that the from the machine Exiting warm air flow only partially flows through the first heat sink and bypasses the second heat sink and on the other hand the first heat sink is bypassed and flows through the second heat sink. The heat sinks are included of the usual type. They consist, for example, of tubes swept by the air flow, in the interior of which there is a cooling medium, with the walls of the tubes Heat is exchanged from the air flow to the cooling medium.

Besonders vorteilhaft ist es, beide Kühlkörper gleich zu gestalten, d.h. daß jeder Kühlkörper konstruktiv derart ausgebildet ist, daß er von etwa der Hälfte des Luftstromes durchströmt ist.It is particularly advantageous to design both heat sinks the same, i.e. that each heat sink is constructed in such a way that it is supported by about the Half of the air flow is flowed through.

In spezieller Ausbildung der Erfindung sind die beiden Kühlkörper in der Höhe und/'oder in der Breite versetzt angeordnet.In a special embodiment of the invention, the two heat sinks arranged offset in height and / 'or in width.

Das ergibt für den jeweils an einem Kühlkörper vorbeiströmenden eil des Luftstromes besonders günstige Strömungsverhältnisse.This is the result for each of the parts flowing past a heat sink particularly favorable flow conditions of the air flow.

Durch die versetzte Anordnung der Kühlkörper ist bei gleicher Leistung des Wärmeaustauschers die Bauhöhe desselben gegenüber den bekannten Ausführungen mithin merklich gemindert.The offset arrangement of the heat sinks ensures the same performance of the heat exchanger, the height of the same compared to the known designs therefore noticeably reduced.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel beschreiben.The invention is based on the drawing for a Embodiment describe.

Die Figur zeigt in axialer Draufsicht im Prinzip den auf die elektrische Maschine 8 aufgesetzten Wärmeaustauscher 4. In diesen tritt von unten an der Stelle 5 der voii einem (nicht dargestellten) Lüfter in der Maschine geförderte warme Luftstrom, welcher Verlustwärme aus der Maschine abführt. Der Luftstrom ist in seiner Richtung durch Pfeile angedeutet. Gemäß der Erfindung ist der Wärmeaustauscher 4 derart ausgebildet, daß sich der warme Luftstrom teilt und zu einem leil, hier etwa zur iiälfte, durch den ersten Kühlkörper 1 strömt, dabei seine Wärme an ein Kühlmedium im (Konstruktiv in üblicher Weise ausgebildeten und hier deshalb nicht in Einzelheiten dargestellten) ersten Kühlkörper 1 abgibt und diesen als kühler Luftstrom wieder verläßt. Der andere leil des warmen Luftstroms ist am ersten kühlkörper 1 vorbeigeleitet. Dieser eil strömt durch den zweiten Kühlkörper 2, gibt dabei ebenfalls seine Wärme an ein in diesem befindliches Kühlmedium ab und verläßt ihn auch als kühler Luftstrom. Die Kühlkörper 1 und 2 sind dabei (hier in der höhe) versetzt in Richtung des Luftstromes hintereinander angeordnet. Die beiden eile des Luftstromes werden zwischen den beiden Kühlkörpern 1 und 2 durch die Trennwand 3 voneinander getrennt gehalten. Erst nachdem der Teil des Luftstromes, welcher durch den Kühlkörper 1 geströmt ist, an dem Kühlkörper 2 vorbeigeleitet ist, vereinigen sich die beiden Teile des Luitstromes und treten als Kühlluft an der Stelle 6 von oben wieder in die Maschine 8 ein. Am Boden des Wärmeaustauschers ist ein Leitblech 7 vorgesehen, welches zur cen Xtuhrung des Luftstromes dient.The figure shows in an axial plan view in principle the electrical Machine 8 attached heat exchanger 4. This enters from below at the point 5 the warm air flow conveyed by a fan (not shown) in the machine, which dissipates heat loss from the machine. The airflow is in its direction indicated by arrows. According to the invention, the heat exchanger 4 is designed in such a way that that the warm air stream divides and in one part, here about half, through the first heat sink 1 flows, while its heat is transferred to a cooling medium in the (constructive trained in the usual way and therefore not shown in detail here) first heat sink 1 releases and leaves it again as a cool air stream. The other Part of the warm air flow bypasses the first heat sink 1. This hurry flows through the second heat sink 2, also giving its heat to in this located cooling medium and leaves it as a cool air stream. the Heat sinks 1 and 2 are offset (here in height) in the direction of the air flow arranged one behind the other. The two rushes of air flow are between the two Heat sinks 1 and 2 kept separated from one another by the partition 3. Only after the part of the air flow which has flowed through the heat sink 1 on the heat sink 2 is passed, the two parts of the Luitstrom unite and step as cooling air at the point 6 back into the machine 8 from above. At the bottom of the Heat exchanger, a guide plate 7 is provided, which is used to cen Xtuhrung the air flow serves.

Wie aus der figur ersichtlich ist, besitzt der Wärmeaustauscher4 einem viel geringere Bauhöhe als ein sonst üblicher, bei welchem ich die beiden Kühlkörper 1 und 2 übereinander angeordnet sie ein Kühlkörper dienen. Außerdem können durch ein geeignetes Klappensystem (nicht dargestellt) im Wärmeaustauscher 4 der Kühlkörper 1 oder der Kühlkörper 2 vom zu kühlenden Luftstrom abgetrennt werden. Das ist z.B. bei Teillastbetrieb der elektrischen Maschine 8 von Bedeutung. Wichtig ist es aber insbesondere auch dafür, daß während des Betriebes eine Reinigung des jeweils vom Luftstrom abgetrenntes Kühlkörpers vorgenommen werden kann.As can be seen from the figure, the heat exchanger4 has a much lower height than the usual one, in which I have the two heat sinks 1 and 2 arranged one above the other they serve as a heat sink. You can also go through a suitable flap system (not shown) in the heat exchanger 4 of the heat sink 1 or the heat sink 2 separated from the air stream to be cooled will. This is important, for example, when the electrical machine 8 is operating at part load. Important But it is also in particular that a cleaning of the during operation can be made separately from the air flow heat sink.

4 Seiten Beschreibung 3 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 1 Figur4 pages description 3 claims 1 sheet of drawing with 1 figure

Claims

P a t e q t a n s p r ü c h e £ uf a rotating electrical machine attached heat exchanger through which the flowing through the closed machine Air flow is recooled, characterized in that two heat sinks (1,2) are provided are arranged one behind the other and offset in the direction of the air flow are separated from one another by a partition (3) in such a way that they come from the machine (8) exiting warm air flow only partially flows through the first heat sink (1) and the second heat sink (2) is bypassed and the other part of the first Heat sink (1) is bypassed and flows through the second heat sink (2).

2. heat exchanger according to claim 1, characterized in that d3 each The heat sink (1, 2) is constructed in such a way that it is approximately half the air flow is flowing through.

3. Heat exchanger according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the two heat sinks (1,2) are arranged offset in height and / or in width are.

L e r s e i t e