DE883479C

DE883479C - Trockengleichrichter

Info

Publication number: DE883479C
Application number: DES23454A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Kafka
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-06-10
Filing date: 1951-06-10
Publication date: 1953-07-16

Description

Trockengleichrichter Die Erfindung bezieht sich auf Trockengleichrichter, insbesondere auf solche zur Verwendung in aggressiver Atmosphäre und mit hoher Belastung. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einzelne Gleichrichterzellen- oder -gruppen vor aggressiven äußeren Einflüssen zu schützen und ,gleichzeitig eine gute Kühlmöglichkeit zu schaffen.
Die Erfindung besteht darin, daß zumindest eine der Gleichrichterelektroden und/oder der Elektrodenauflagen in Form einer Tasche ausgebildet oder zu einer solchen ergänzt ist. Erfindungsgemäß ergeben sich hierbei zwei grundsätzliche AusfÜhrungsformen. Es ist einmal möglich, die taschenförmigen Elektroden und/oder deren Auflagen zur Aufnahme eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels vorzusehen und, auch entsprechend auszubilden; die Gleichrichterzellen, d. h. die gleichrichtende Schicht und die Gegenelektroden, befinden sich dabei außerhalb der Taschen. Zum anderen können die Taschen die Gleichrichterzellen aufnehmen und so äußerlich zur Kühlung verwendet werden. Es ist außerdem eine Kombination der beiden Ausführungsformen möglich.
Eine taschenförmigeAusbildung von Elektrodenauflagen kommt vor allem bei Gleichrichtern solcher Art in Frage, bei denen die eine Elektrode aus einer aufgebrachten Metallschicht besteht; z. B. bei Selengleichrichtern, bei denen im allgemeinen auf die Selenschicht eine Zinn-Kadmium-Legierung aufgespritzt wird. Zur Stromabnahme sieht man dort meist ein Stromableiterblech als Elektrodenauflage vor. Dieses kann erfindungsgemäß als Tasche ausgebildet sein oder gegebenenfalls mit der Elektrode zusammen eine Tasche bilden und zur Aufnahme eines Kühlmittels dienen. In allen anderen Fällen können die Zellenelektroden selbst als Taschen ausgebildet werden. Die Erfindung ist mit weiteren erfindungsgemäßen Einzelheiten in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen Fig. i und 2,die beiden grundsätzlichen Ausführungsmöglichkeiten des neuen Gleichrichters im Schnitt, Fig. 3 eine Gleichrichterzelle in Ansicht, Fig. 4 und .5 eine Herstellungsmöglichkeit für eine taschenförmige Elektrode und Fig.6 und 7 zwei andere Ausführungsformen im Schnitt.
In Fig. i ist ein aus zwei Zellen bestehender Gleichrichter -dargestellt, bei dem die Elektroden i taschenförmig ausgebildet sind und zur Aufnahme eines Kühlmittels dienen. Die gleichrichtenden Schichten 2 und ihre z. B. aufgespritzten Deckelelektroden 3 befinden sich demgemäß außerhalb der Taschen. An ihrem Rand sind die Gleichrichterzellen, wie an sich bekannt, mit einer Isoliermasse4, z. B. mit einem Lack, nach außen abgedichtet. Die Isoliermasse 4 kann auch so angebracht sein, daß sie den Rand der Elektroden des Gleichrichters teilweise oder ganz umschließt. Im letzteren Fall entsteht ein Gleichrichter, der mit Isoliermasse vergossenen Bauteilen gleichkommt. Die Zu- und Abführung des Kühlmittels, das z. B. Wasser sein kann, erfolgt durch nicht dargestellte Öffnungen an ,den taschenförmigen Elektroden i. Diese können parallel, in Reihe oder in Gruppen geschaltet sein.
Bei dem Gleichrichter nach Fig.2 sind die Gleichrichterzellen in den taschenförmgen Elektroden 5 untergebracht. Die plattenförmigen Mittelelektroden 6 sind jeweils - - beiderseitig mit den aktiven Gleichrichterschichten 7 ,bedeckt. Auf diesen befinden sich die Deckelelektroden 8, an die sich die taschenförmigen Auflageelektroden 5 anschmiegen. Die Gleichrichterzellen sind .in einem eine Kühlflüssigkeit enthaltenden Gefäß g untergebracht, das oben mit einem Deckel g' abgeschlossen ist. Die Kühlflüssigkeit kann bei io zu- und bei i i abfließen. Die Gleichrichterzellen können elektrisch beliebig geschaltet sein. Wird .als Kühlmittel ein elektrisch leitendes Mittel, z. B. Wasser, verwendet, so werden in -der Regel die in dieses eingetauchten Elektroden 5 auf gleichem Potential liegen. Werden die Elektroden 5 jedoch mit Überzügen, z. B. in Form eines Films, .aus einer Isolierschicht verkleidet, so können sie auch auf verschiedenem Potential liegen. Es ist außerdem möglich, die Elektroden 5 reit besonderen taschenförmigen Isolierhüllen zu versehen. Als Isolierhülle bzw. als Isolierschicht kann vorteilhaft ein gegen äußere Einflüsse zersetzungsbeständiger Stoff verwendet werden.
In Fig. 3 ist eine Gleichrichterzelle ähnlich denen nach Fig. 2 in Ansicht dargestellt, so daß die plattenförmige Ausführung zu erkennen ist. Die gestrichelte Linie gibt die Lage der Mittelelektrode 12 mit der aufgebrachten Gleichrichterschicht an. Bei 13 ist die Mittelelektrode aus ider taschenförmigen Außenelektrode 14 isoliert herausgeführt. An der Föhne 15 kann der Strom für die Zelle zu-oder abgeführt werden. , -Zur Abführung der Verlustwärme des neuen Gleichrichters ist es günstig, wenn die gekühlten Elektroden und/oder deren Auflagen eine innige Berührung mit den sich beim Stromdurchgang erwärmenden Schichten bzw. Teilen der Gleichrichterzellen haben. Ein inniges Anliegen kann auf verschiedene Weise erreicht werden, bei Elektroden oder Elektrodenauflagen aus thermoplastischem Material z. B. durch eine Warmbehandlung und einen ,gleichzeitigen Aufdrückvorgang. Es ist auch eine Verlötung mit einer thermoplastischen Zwischenschicht zwischen Elektrode und Elektrodenauflage möglich oder eine Verschmelzung der aufgespritzten Deckelelektrode mit der taschenförmigen Elektrodenauflage.
Eine andere Möglichkeit, eine gute Anschmiegung zu erreichen, besteht erfindungsgemäß darin, ,daß man gewölbte, verformbare Platten für die Elektroden bzw. .deren Auflagen vorsieht, die z. B., wenn sie unter Druck stehen, sich von selbst nachgiebig anschmiegen und so eine gute und große Anliegefläche ergeben. Bei der Ausführung der neuen Gleichrichter, .bei denen sich -die Gleichrichterzellen innerhalb der taschenförmig ausgebildeten Elektroden befinden, z. B. bei .dem nach Fig. 2, kann man die Anschmiegung der zugleich als Kühlflaschen .dienenden taschenförmigen Elektroden 5 dadurch erreichen, daß dran die Taschen aus zwei gewölbten Blechen herstellt.
In Fig. 4 und 5 ist veranschaulicht, wie einderartiger Gleichrichter mit Taschenelektroden aus gewölbten Blechen hergestellt werden kann. Auf die mit der z. B. aufgespritzten Deckelelektrode 15 und der darunterliegernden aktiven Gleichrichterschicht 16 versehene Mittelelektrode 17 werden die gewölbten Platten 18 mit ihrer bauchigen Fläche aufgelegt. Alsdann werden die Platten 18 in Pfeilrichtung angedrückt und am Rande ig zusammengefügt, was z. B, durch Verschweißen oder Verlöten erfolgen kann. Die Platten 18 ergeben so eine Tasche, die sich auf Grund eigener innerer Spannungen an die Gleichrichterzellen anschmiegt und eine gute Wärmeübertragung gewährleistet. Taschenförmige Elektrodenauflagen aus isolierendem Kunststoff können auf die gleiche Weise hergestellt Werden.
Die in Fig. 6 und 7 dargestellten Gleichrichter unterscheiden sich von den bisher beschriebenen durch anders gestaltete Taschenelektroden und untereinander durch ihren elektrischen Aufbau. Fig. 6 zeigt einen Gleichrichter in Parallelschaltung, Fig. 7 in Reihenschaltung. In beiden Fällen enthalten die taschenförmigen Elektroden 2o bzw. Elektrodenauflagen 21 das Kühlmittel. In Fig. 7 ist noch dargestellt, wie die Gleichrichterzellen auf Isolierbolzen 22 zwecks Halterung angeordnet sein können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Trockengleichrichter, dadurch gekennzeichnet; da,ß zumindest eine seiner Elektroden und/oder Elektrodenauflagen in Form einer Tasche ausgebildet oder zu einer solchen ergänzt ist.
2. Trockengleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenförmigen Elektrodenauflagen mit ihren Elektroden verlötet oder verschmolzen sind.
3. Trockengleichrichter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, @daß die Tasche ein vorzugsweise strömendes gasförmiges oder flüssiges Kühlmittel enthält. q..
Trockengleichrichter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche die Trockengleichrichterzelle enthält.
Trockengleichrichter nach Anspruch', 3 oder q., -dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche aus thermoplastischem Stoff besteht und durch Wärmebehandlung an den Elektroden der Gleichrichterzelle zum Anliegen gebracht ist.
6. Trockengleichrichter nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche mit einer Schicht, insbesondere einem Film aus elektrisch nichtleitendem und zersetzungsbeständ'igem Stoff, verkleidet ist.
7. Trockengleichrichter nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenförmige Elektrodenauflage aus einem Isolierstoff, vorzugsweise aus einem Kunststoff, besteht. B. Trockengleichrichter nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, .daß die Taschen an ihrem Rand zumindest teilweise z. B. durch Verschweißen oder Verlöten hergestellt und abgedichtet sind. g. Trockengleichrichter nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Taschen vermittels eigener Biegespannungen sich an die Gleichrichterzellen im Sinne einer guten Wärmeübertragung anschmiegen. io. Trockengleichrichter nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, .daß der Gleichrichter am Rand seiner Gleichrichterschicht mit einer schützenden Abdichtung, z. B. aus Lack oder Kunststoff, versehen ist, vorzugsweise derart, daß die Abdichtung den Rand der Elektrode bzw. der Elektroden, umschließt.