DE895627C - Vorrichtung zur Abfuehrung der Waerme aus elektrischen Geraeten, die sich in geschlossenen Gehaeusen od. dgl. befinden, insbesondere aus Kondensatoren - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Abführung der Wärme aus elektrischen Geräten, die sich in geschlossenen Gehäusen od. dgl. befinden, insbesondere aus Kondensatoren Bei geschlossenen elektrischen Geräten, insbesondere in mit Isoliermasse, Öl u. dgl. gefüllten, bereitet .die Ableitung der Verlustwärme Schwierigkeiten. Für die Abführung der Wärme hat man bisher Kühl- und Isolierflüssigkeiten verwendet, die sowohl die Wärmeherde (elektrisch wirksame Teile) als auch die wärmeabgebenden Außenflächen der Gerätehüllen (Kastenwände, Kühltaschen, Rohre usw.) bespülen. Ein anderes Mittel bestand darin, die Zwischenräume zwischen Wärmeherd und Außenfläche mit verhältnismäßig gut wärmeleitender Isoliermasse, z. B. Quarzsand, auszufüllen. Die Kühlung durch selbsttätig umlaufende Kühlflüssigkeit ist aber nur möglich, wenn ein größerer Temperatursprung zwischen Wärmeherd und wärmeabgebender Außenfläche vorhanden ist. Gut wärmeleitende Isoliermassen, wie Quarzfüllungen, können nur in Sonderfällen angewendet werden. Nicht brauchbar sind sie z. B. bei hochwertigen Tränkungsmitteln oder empfindlicherLeiterisolation, wie z. B. Papier.
• Es sind auch. elektrische Kondensatoren bekannt, bei denen die Verlustwärme elektrisch wirksamer Teile über metallische Zwischenmittel nach außen geleitet wird. Hierzu wurden die flachgepreßte Wickel tragenden Blechstreifen benutzt, welche durch die Wände des Gefäßes hindurchgeführt sind, um so die Wärme unmittelbar an die Außenluft abgeben zu können. Diese Ausbildung hatte den wesentlichen Nachteil, daß die Gefäßwände mehrmals durchbrochen werden mußten, wodurch es wiederum nötig war, die metallischen Zwischenmittel mit den Gefäßwänden durch Verlöten, Verschweißen od. dgl. flüssigkeitsdicht zu verbinden.
• Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die metallischen Zwischenmittel über im Verhältnis zu ihrem Querschnitt große, wärmeübertragende Berührungsflächen lediglich durch mechanischen Druck mit der Gefäßwand in Verbindung stehen und hierdurch die Wärme ableiten. Diese Ausbildung besitzt somit den wesentlichen Vorteil, daß die Gefäßwände nicht durchbrochen zu werden brauchen, so daß jedes beliebige Metallgefäß mit der gekennzeichneten Vorrichtung ausgestattet werden kann, und daß trotzdem die mit Druck an die Gefäßwand gepreßten, im Querschnitt vergrößerten Berührungsflächen den Wärmeübergangswiderstand so weit herabsetzen, daß eine gute Wärmeableitung erzielt wird. Die metallischen Zwischenmittel erhalten zweckmäßig die Form von an den Enden umgebogenen Blechen, mit welchen sie, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Füllstücken, die Gefäßwand berühren. Die Länge der leitenden Zwischenmittel wird möglichst klein gehalten, auch läßt sich durch abgestimmte Wahl der Übergangsquerschnitte sowie der Querschnitte und des Werkstoffes der Zwischenmittel mit einem Mindestaufwand an Zwischenmitteln ein kleinster Temperaturabfall erreichen. Die Fig. i bis 6. zeigen Ausführungsbeispiele. Fig. i zeigt ein Gerät mit mehreren wärmeerzeugenden Teilen i, z. tB. Wickeln eines Kondensators oder Spulen eines Transformators, die in einem Gefäß 2 übereinandergeschichtet liegen. Zwischen den Teilen i sind Metallplatten 3 angeordnet; die bis an die Wände des Gefäßes 2 heranragen und dieses berühren, so daß die in den Teilen i erzeugte Wärme durch Berührung durch die Platten 3 hindurch an die Außenfläche des Gefäßes :2 gelangen kann, von der sie an die Luft abgegeben wird. Um einen ausreichenden Übergangsquerschnitt für die der Außenfläche zuströmende Wärme zu erreichen, können die Enden der Platten 3, wie gezeigt, umgebogen oder durch an ihnen befestigte Metallteile verbreitert werden. Zur Sicherung einer guten Berührung zwischen den Platten 3 und den Wänden des Gefäßes 2 können metallische Füllstücke q. vorgesehen werden, wie im mittleren Teil der Fig. i veranschaulicht ist. Werden nie Teile i durch metallische Klammern 5 miteinander verspannt, wie dies z. B. bei Kondensatoren der Fall ist, so können die Klammern auch als Wärmeleiter der Zwischenmittel dienen, wobei bei Bedarf zu beiden Seiten dieser Verspannungsteile Füllstücke 6 und 7 angeordnet werden, wie der untere Teil der Fig. i zeigt. Als Zwischenmittel zwischen dem untersten wärmeerzeugenden Teil und dem Gefäß 2 werden nur die Klammern benutzt.
• ,Anstatt die Platten 3 an den Enden umzubiegen, können die Enden auch in Rippen 8, die an der Kastenwand vorgesehen sind, eingeführt werden, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist.
• Bei verhältnismäßig niederen Spannungen der elektrischen Geräte wird es möglich sein, die wärmeableitenden Zwischenstücke unmittelbar an die in der Regel geerdeten Gefäßwände anliegen zu lassen und sie gegen die elektrisch wirksamen Teile (Spulen, Wickel usw.) zu isolieren. Diese Isolierung kann z. B. dadurch erhalten werden, daß außen um den Wickel herum mehrere Lagen Papier gewickelt werden. Es können aber auch für diesen Zweck an den Enden umgebogene (Streifen von isolierendem Faserstoff (Papier, Preßspan od. dgl.) verwendet werden. Bei höheren Spannungen werden die wärmeleitenden Zwischenstücke vorteilhafter gegen die Außenwände isoliert, und es werden ihnen die Potentiale elektrisch wirksamer Teile, unter Umständen Zwischenpotentiale; aufgedrückt. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 3 veranschaulicht, bei dem die Gefäßwände innen mit einer Isolierschicht 9 ausgekleidet sind. Die Isolierschicht 9 bietet nur ein geringes Hindernis für die Wärmeleitung vom Wärmeerzeuger zur Außenwand, da sie verhältnismäßig dünn und der Querschnitt für den Wärmedurchgang verhältnismäßig groß ist.
• Vorteilhaft können auch elektrisch wirksame Teile zugleich zur Wärmeableitung herangezogen werden, wie in Fig. q. und 5 veranschaulicht ist. Dort läuft die mit Isolation i i umgebene Ableitung io an der Gefäßwand entlang und gibt die aus den Teilen i von ihr abgeleitete Wärme an diese ab. Ähnlich kann die Wärme aus den übrigen Teilen abgeleitet werden. Sind die Teile einander parallel geschaltet, so können die .Ableitungen der über dem untersten Teil liegenden Teile an dessen Ableitung oder neben dieser an eine Sammelschiene angeschlossen werden, die an der Gefäßwand entlang läuft. Wärmeleitplatten 3, die neben Ableitungen zur Abführung von Wärme verwendet werden, werden dabei um die Ableitung eines oder mehrerer anderer Teile herum- und an die Gefäßwand herangeführt, wie in Fig. 6 dargestellt ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Abführung der Wärme aus elektrischen Geräten, die sich in geschlossenen Gehäusen od. dgl. befinden, insbesondere aus Kondensatoren, bei denen die Verlustwärme elektrisch wirksamer Teile an die wärmeabgebenden Außenflächen des Gefäßes über metallische Zwischenstücke geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Zwischenmittel über im Verhältnis zu ihrem Querschnitt große, wärmeübertragende Berührungsflächen lediglich durch mechanischen Druck mit der Gefäßwand in Verbindung stehen.
2. 2. Vorrichtung nach :Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeübertragenden metallischen Zwischenstücke die Form von an den Enden umgebogenen Blechen besitzen.
3. 3. Vorrichtung nach ,Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch metallische Füllstücke zwischen den metallischen Zwischenstücken und den Wärme nach außen abgebenden Teilen. q.. Vorrichtung nach !Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den metallischen Zwischenmitteln und den die Wärme nach außen abgebenden Teilen verhältnismäßig dünne feste Isolierschichten liegen.