DE4114576A1 - Verfahren zur selbstkuehlung von transformatoren und batterieladegeraeten oder anderen waermeerzeugenden stromversorgungsgeraeten in geschlossenen gehaeusen - Google Patents
Verfahren zur selbstkuehlung von transformatoren und batterieladegeraeten oder anderen waermeerzeugenden stromversorgungsgeraeten in geschlossenen gehaeusenInfo
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/22—Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
- H05K7/20254—Cold plates transferring heat from heat source to coolant
Description
An Transformatoren oder anderen stromerzeugenden
Teilen, insbesondere in Batterieladegeräten, treten
bei Transformierung auf die erforderliche Spannung
Strom-Wärmeverluste (I2 t) im Transformator auf. Bei
weiterer Gleichrichtung der Wechselspannung und deren
weiterer Regelung treten ebenfalls Wärmeverluste an
den Halbleitern auf.
Die entstehende Wärme wird durch Luftkonvektion oder
durch Selbstkühlung oder Fremdbelüftung oder durch
Isolieröle abgeführt.
Bei Selbstkühlung muß für genügend Luftdurchsatz kon
struiert werden. Dimensionsmäßig erfolgt eine größere
Ausführung als die Baugruppen sonst benötigen.
Bei Fremdbelüftung wird die Kühlluft durch Lüftermo
toren durch die Gehäuse geblasen. Luftfilter und deren
Wartung werden erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Anordnungen zur flexiblen
Wärmeableitungen mit Fernwärmetransport für Transformatoren und
anderen Stromversorgungsanlagen zu schaffen, die es ermöglichen,
Kompakteinheiten in unbelüfteten abgeschlossenen Räumen ohne Fremd
belüftung oder Kühlmedienumwälzung auch spritzwassergeschützt, z. B.
als Einschübe in Elektroflurförderfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge
oder anderen unbelüfteten Räumen, z. B. in Batterietrögen oder
Schaltschränken unterzubringen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Transformator, das Batterieladegerät oder das Stromver
sorgungsgerät in einer kompakten Konstruktion ohne Kühlmedium,
eigen- oder fremdbelüftet, schutzisoliert oder in einem spritz
wassergeschützten Gehäuse so untergebracht wird, daß an den
wärmeerzeugenden aktiven Bauteilen, wie Transformatoren,
Gleichrichtern, Transistoren, Drosseln (1) und anderen wärme
erzeugenden verlustbehafteten Bauteilen in der kompakten Ein
heit konstruktiv gut wärmeleitende und wärmekapazitätaufnehmen
de Elemente angeordnet werden (2).
In diesen wärmekapazitätaufnehmenden Elementen (2) sind
Bohrungen angeordnet, in welche abgeschlossene Metallrohre
"Spezialwärmerohre" (3) mit einem Rohrende eingepaßt werden.
Diese Spezialwärmerohre (3) sind als geschlossene Einheiten
mit dem anderen Rohrende auf eine Kühlkörperfläche auf der
Geräteoberseite geführt (5) und ebenfalls eingepaßt. Die
se Kühlkörperfläche kann auch als Wärmezwischenspeicher
im Gerät angeordnet sein. Von dieser Kühlkörperfläche (5)
können wieder eingepaßte Spezialwärmerohre (6) über eine
beliebige, technisch mögliche Länge die abzuführende Wärme
auf eine weiter entfernte Kühlkörperfläche (7) dem Haupt
kühlelement geführt werden (8). Es ist aber auch möglich,
die Spezialwärmerohre (3) so lang auszuführen, daß sie di
rekt in die Kühlkörperfläche (7) des Hauptkühlelementes
geführt werden. In jedem Spezialwärmerohr befindet sich
eine unter Vakuum gefüllte Kühlflüssigkeit, welche in
ihrer physikalischen Eigenschaft den Anwendungsbedingun
gen angepaßt wird. Es würde z. B. eine Flüssigkeit einge
setzt, welche bei einer Temperatur oberhalb 30-50°C
seinen festen Zustand ins gasförmige verändert, in den
Spezialwärmerohren aufsteigt und in Hauptkühlelemente
oder in Wärmezwischenspeichern wieder kondensiert und als
feste Flüssigkeit zurückläuft (Physik-Wärmelehre).
Fig. 1 zeigt eine geschlossene Geräteeinheit ohne Belüftungs
schlitze und ohne flüssiges Kühlmedium (4). An den
wärmeerzeugenden Bauteilen, wie Transformator und Halb
leitern (1), sind konstruktiv gut wärmeaufnehmende Kühl
einheiten (2) montiert. Zum Wärmetransport sind in diese
Kühlelemente Spezialwärmerohre (3) gearbeitet. Alle
Spezialwärmerohre (3) enden als geschlossene Einheit
in dem Oberflächenkühlelement (5).
Wenn das Oberflächenkühlelement (5) nur als Zwischen
speicher benutzt wird, können weitere Spezialwärmerohre
(6) die Wärme zu weiter entfernten Kühlflächen trans
portieren und als Spezialwärmerohre (8) verlängert im
Hauptkühlelement (7) als geschlossene Einheiten enden.
Fig. 2 zeigt Kühlelemente (2) an oberer und unterer Drossel-
oder Transformatorkern (1) gut wärmeleitend angeordnet
und die Anordnungen der Spezialwärmerohre (3) in den
hierfür vorgesehenen Bohrungen.
Fig. 3 zeigt Kühlelemente um die Wicklungen von Drossel oder
Trafo (1) gut wärmeleitend angeordnet und die Spezial
wärmerohre angeordnet in den hierfür vorgesehenen Bohrun
gen.
Fig. 4 zeigt Halbleiter auf einem Kühlelement montiert und die
Anordnung der Spezialwärmerohre mit den erforderlichen
Bohrungen.
Claims (6)
1. Stromversorgungsgeräte, Transformatoren, Batterieladege
räte oder auch andere elektrische Geräte, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie in einer geschlossenen Einheit - luft
dicht oder auch spritzwassergeschützt - (Fig. 1) unterge
bracht sind und die während des Betriebes erzeugte Wärme
ohne Luftkonvektion durch das Gehäuse, ohne Fremdbelüftung
durch Ventilatoren und ohne eingefülltes Kühlmedium z. B.
Isolieröle oder andere Kühlmedien, sondern nur durch ein
oder mehrere Spezialwärmerohre Fig. 1-4 (3) aus dem Ge
häuse nach außen auf ein Kühlelement zur Abkühlung gebracht
wird. Fig. 1 (5).
2. Stromversorgungsgeräte, Transformatoren, Batterieladege
räte oder auch andere elektrische Geräte dadurch gekenn
zeichnet, daß an Tansformatoren und Drosseln Fig. 1-4
(1) oder auch andere erwärmende Metallteile, wärmekapa
zitätaufnehmende Elemente gut wärmeleitend angeordnet
Fig. 2 (3) werden zur Wärmeübertragung außerhalb des
Gehäuses. Fig. 1 (5).
3. Stromversorgungsgeräte, Transformatoren, Batterieladege
räte oder auch andere elektrische Geräte dadurch gekenn
zeichnet, daß um die wärmeerzeugende Wicklung von Trafo
oder Drossel elektrisch isoliert gut wärmeleitend wärme
kapazitätaufnehmende Elemente Fig. 3 (2) angeordnet werden,
in den Spezialwärmerohre Fig. 3 (3) zur Wärmeübertragung außer
halb des Gehäuses montiert sind.
4. Stromversorgungsgeräte, Transformatoren, Batterieladege
räte oder auch andere elektrische Geräte dadurch gekenn
zeichnet, daß die zur Gleichrichtung oder elektronischer
Regelung benötigten Halbleiter Fig 4. (1) auf wärmekapazität
aufnehmende Element gut wärmeleitend montiert sind Fig. 4 (2)
in welche zum Wärmetransport nach außen Spezialwärmerohre
angeordnet sind Fig. 4 (3).
5. Stromversorgungsgeräte, Transformatoren, Batterieladege
räte oder auch andere elektrische Geräte dadurch gekenn
zeichnet, daß die durch die Spezialwärmerohre aufge
nommene Wärme auf ein Hauptkühlelement gebracht wird,
welches auf der Oberfläche des zu kühlenden Gerätes an
geordnet ist Fig. 1 (5).
6. Stromversorgungsgeräte, Transformatoren, Batterieladege
räte oder auch andere elektrische Geräte dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kühlfläche (Anspruch 5) nur als
Zwischenkühlelement benutzt wird und zum Wärmetrans
port an eine geeignete weiter entfernte Stelle ein oder
mehrere Hauptkühlelemente angeordnet werden Fig. 1 (7),
welche wieder die mit einem oder mehreren Spezialwärme
rohren Fig. 1 (6) die Wärme vom Zwischenkühlelement (5)
zum Hauptkühlelement Fig. 1 (7) als geschlossene Einheit
Fig. 1 (8) transportieren.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914114576 DE4114576A1 (de) | 1991-05-04 | 1991-05-04 | Verfahren zur selbstkuehlung von transformatoren und batterieladegeraeten oder anderen waermeerzeugenden stromversorgungsgeraeten in geschlossenen gehaeusen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914114576 DE4114576A1 (de) | 1991-05-04 | 1991-05-04 | Verfahren zur selbstkuehlung von transformatoren und batterieladegeraeten oder anderen waermeerzeugenden stromversorgungsgeraeten in geschlossenen gehaeusen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4114576A1 true DE4114576A1 (de) | 1991-10-24 |
Family
ID=6430973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914114576 Withdrawn DE4114576A1 (de) | 1991-05-04 | 1991-05-04 | Verfahren zur selbstkuehlung von transformatoren und batterieladegeraeten oder anderen waermeerzeugenden stromversorgungsgeraeten in geschlossenen gehaeusen |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1991-05-04 DE DE19914114576 patent/DE4114576A1/de not_active Withdrawn
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