DE2833034A1

DE2833034A1 - Heat exchanger for electric machine cooling - has pipes passing through walls covered with layer of elastic material sealing holes

Info

Publication number: DE2833034A1
Application number: DE19782833034
Authority: DE
Inventors: Karl Lang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1980-02-07
Also published as: JPS5520396A

Abstract

The heat exchanger for cooling an electric machine consists of pipes carrying inside gaseous or liquid coolant, with another gaseous or liquid coolant flowing around them. Mutually parallel pipes are held in holes in the walls transverse to the pipes. The walls guide the coolant flowing from the outside. A layer of an elastic material is provided in front of the walls (4). It surrounds the pipes (5) and seals the holes (6). The elastic material is pref. silicone rubber.

Description

Wärmetauscher, insbesondere zur Kühlung elektrischerHeat exchangers, especially for cooling electrical ones

Maschinen Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, bestehend aus Rohren, die innen von einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel durchströmt und außen von einem anderen gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel umströmt sind, bei dem die parallel verlaufenden Rohre jeweils in Bohrungen in quer zu den Rohren stehenden Wänden gehalten sind, die insbesondere zur Führung des außen strömenden Kühlmittels dienen.Machines The invention relates to a heat exchanger consisting of Pipes through which a gaseous or liquid coolant flows inside and another gaseous or liquid coolant flows around the outside, at which the parallel pipes each standing in bores in transverse to the pipes Walls are held, in particular for guiding the coolant flowing outside to serve.

Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der DE-AS 23 60 830 bekannt. Er dient zur Kühlung des im Innern einer geschlossenen elektrischen Maschine umlaufenden gasförmigen Kühlmitteis, das die Rohre von außen umströmt, die im Innern zur Rückkühlung dieses Kühlmittels ebenfalls von einem gasförmigen Kühlmittel, nämlich Luft, durchströmt werden. Zur Begrenzung der Durchtrittskanäle für das Kühlmittel aus dem Innern der elektrischen Maschine dienen quer zu den Rohren stehende Wände, die Bohrungen zur Aufnahme der Rohre aufweisen, in denen die Rohre eingewalzt sind. Dadurch wird eine Abdichtung erhalten und ein unerwünschter Auftritt des Kühlmittels vermieden. Wegen dieses Einwalzens der Rohre müssen die querstehenden Wände verhältnismäßig dickwandig ausgebildet sein, da jeweils eine Vielzahl von Rohren nebeneinander liegt und die Einwalzkräfte von der Wand aufgenommen werden müssen. Weiterhin ist ein Einwalzen nur bei Rohren mit kreisförmigem Querschnitt möglich, so daß Rohre mit anderem Profil an diesen Stellen mit kreisförmigen Rohrenden versehen sein müssen.Such a heat exchanger is known from DE-AS 23 60 830. It is used to cool the circulating inside a closed electrical machine gaseous cooling medium that flows around the pipes from the outside, the inside for recooling this coolant also flows through a gaseous coolant, namely air will. To limit the passage channels for the coolant from inside the serve electrical machine walls perpendicular to the pipes, which have bores for receiving the tubes in which the tubes are rolled. This provides a seal and an undesirable appearance of the coolant avoided. Because of this rolling in of the tubes, the transverse walls must be proportionate be thick-walled, since a plurality of tubes are adjacent to each other and the rolling forces must be absorbed by the wall. Furthermore is a Rolling in is only possible for pipes with a circular cross-section, so that pipes with other profile must be provided with circular pipe ends at these points.

Auch können in diesen Bereichen keine Rippen an den Rohren vorgesehen sein, welche den Wärmeübergang verbessern würden.Also, no ribs can be provided on the tubes in these areas which would improve the heat transfer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine einwandfreie Dichtung der Rohre eines Wärmetauschers in den querstehenden Wänden zu erhalten. Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vor den Wänden eine durchgehende, die Rohre umschließende und die Bohrungen abdichtende Schicht aus elastischem Material angeordnet. Diese Ausbildung ergibt den Vorteil, daß die Rohre zunächst ein größeres Spiel in den Bohrungen aufweisen können, als dies für das Einwalzen möglich ist. Dadurch erleichtert sich wesentlich das Einziehen der Rohre und trotzdem ist eine einwandfreie Abdichtung in den Bohrungen gegeben. Die Wände können jetzt wesentlich dünner ausgeführt sein, da während der Montage keine zusätzlichen Beanspruchungen auftreten. Dies ermöglicht ein Stanzen der Bohrungen in fast beliebiger Form, so daß die Querschnitte der Rohre allein im Hinblick auf den Wärmetibergang ausgewählt werden können. Die Rohre können insbesondere innen und bei zweckentsprechender Formgebung auch außen verrippt sein.The invention is based on the object of using simple means Perfect sealing of the pipes of a heat exchanger in the transverse walls to obtain. To solve this problem is according to the invention in front of the walls continuous layer enclosing the pipes and sealing the bores arranged elastic material. This training has the advantage that the tubes may initially have a larger play in the holes than for the Rolling in is possible. This makes pulling in the pipes much easier and still there is a perfect seal in the bores. The walls can now be made much thinner, since no additional ones are required during assembly Stresses occur. This enables the holes to be punched in almost any position Shape so that the cross-sections of the tubes solely with regard to the heat transfer can be selected. The tubes can be inside and when appropriate Shaping can also be ribbed on the outside.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt den gebräuchlichen Aufbau eines für die Kühlung einer elektrischen Maschine verwendeten Wärmetauschers. In den Fig. 2 und 3 ist schematisch jeweils ein Schnitt durch die eine querstehende Wand durchsetzenden Rohre bei einer Ausführung gemäß der Erfindung dargestellt.In the following the invention is still based on the in Figures 1 to 3 of the drawing illustrated exemplary embodiments. Fig. 1 shows the common structure of a used for cooling an electrical machine Heat exchanger. In FIGS. 2 and 3, a section is schematically shown in each case a transverse wall penetrating tubes in an embodiment according to the invention shown.

Eine geschlossene elektrische Maschine 1 wird durch ein gasförmiges, durch schwarze Pfeile 2 angedeutetes Kühlmittel gekühlte welches in einem bestimmten Kreislauf das Innere der Maschine 1 und einen aufgesetzten Wärmetausdher 3 durchläuft. Zur Führung des Kühlmittels der Maschine 1 sind im Innern des Wärmetauschers 3 und an seinen Stirnseiten querstehende Wände 4 vorgesehen. Die Rohre 5 des Wärmetauschers 3 durchsetzen jeweils Bohrungen 6 in diesen Wünden 4. Das Innere der Rohre 5 wird ebenfalls von einem durch Pfeile 7 angedeutetem Kühlmittels hier von einem Lüfter 8 angesaugten Außenluft, durchströmt, die danach wieder ins Freie austritt.A closed electrical machine 1 is driven by a gaseous, by black arrows 2 indicated coolant cooled in a certain Circuit passes through the interior of the machine 1 and an attached heat exchanger 3. To guide the coolant of the machine 1 are inside the heat exchanger 3 and transverse walls 4 are provided on its end faces. The tubes 5 of the heat exchanger 3 each penetrate bores 6 in these wounds 4. The interior of the tubes 5 is also from a coolant indicated by arrows 7, here from a fan 8 sucked in outside air flows through, which then exits again into the open.

Damit eine einwandfreie Führung der Kühlmittelströme gewährleistet ist, dürfen an den Bohrungen 6 zu den Rohren 5 keine Spalte auftreten. Deshalb ist vor den Wänden 4 åeweils eine durchgehende Schicht 9 aus abdichtendem, elastischem Material, wie z. B. Silikonkautschuk, angeordnet, welche die Rohre 5 umschließt und die Bohrungen 6 abdichtet. Das Aufbringen einer derartigen Schicht 9 bereitet keinerlei Schwierigkeiten.This ensures perfect guidance of the coolant flows is, there must be no gaps at the holes 6 to the pipes 5. Therefore In front of the walls 4 there is always a continuous layer 9 of sealing, elastic Material such as B. silicone rubber, which surrounds the tubes 5 and the holes 6 seals. The application of such a layer 9 prepares no difficulties whatsoever.

Man kann die Wände 4 auch doppelwandig ausbilden und dann die dichtende Schicht 9 zwischen diesen doppelten Ntänden anordnen. Dies bedeutet, daß die Oberfläche der abdichten- den Schicht 9 von einer zweiten Wand 10 abgedeckt ist.The walls 4 can also be double-walled and then the sealing one Arrange layer 9 between these double rows. This means that the surface the seal the layer 9 is covered by a second wall 10 is.

Dies empfiehlt sich insbesondere zum Schutz der dichtenden Schicht 9, wenn zu befürchten ist, daß das verwendete Kühlmittel sich ihr gegenüber nicht völlig neutral verhält.This is particularly recommended to protect the sealing layer 9, if it is to be feared that the coolant used will not be opposite to it behaves completely neutrally.

2 Patentansprüche 3 Figuren Leerseite2 claims 3 figures Blank page

Claims

Claims $; Heat exchangers, especially for cooling electrical ones Machines consisting of pipes that are inside of a gaseous or liquid Coolant flows through and another gaseous or liquid coolant outside are flowed around, in which the parallel pipes each in bores in transverse to the pipes standing walls are held, in particular to guide the outside serve the flowing coolant, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that before the walls (4) a continuous, the tubes (5) enclosing and the bores (6) sealing layer (9) made of elastic material is arranged.

2. Heat exchanger according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the surface of the sealing layer (9) from a second wall (10) is covered.