DE972238C

DE972238C - Rectifier column

Info

Publication number: DE972238C
Application number: DES25119A
Authority: DE
Inventors: Emil Dipl-Ing Daerr; Kurt Theml
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-10-11
Filing date: 1951-10-11
Publication date: 1959-06-11

Description

Gleichrichtersäule Bei den üblichen Gleichrichtersäulen, die aus einer Vielzahl aufeinandergeschichteter Gleichrichterelemente bestehen, bedient man sich meist einer Bauart mit einem zentralen Befestigungsbolzen, auf den die ringförmig gestalteten Gleichrichterscheiben aufgereiht werden. An den Enden des Bolzens befinden sich dabei meist Muttern, durch deren festes Anziehen ein dichtes Aufeinanderpressen der einzelnen Gleichrichtersäulen ermöglicht wird. Um bei stärker belasteten Gleichrichtersäulen die im Betrieb entstehende Wärme leichter abführen zu können, ist die Verwendung von Kühlblechen gebräuchlich, die als Scheiben oder Platten zwischen den einzelnen Gleichrichterelementen angeordnet sind und über dieselben hinausragen.Rectifier column With the usual rectifier columns, which consist of a There are a large number of stacked rectifier elements, one makes use of them mostly of a type with a central fastening bolt on which the ring-shaped designed rectifier disks are lined up. Located at the ends of the bolt Usually nuts, which are tightened tightly, press them together tightly the individual rectifier columns is made possible. To with more heavily loaded rectifier columns To be able to dissipate the heat generated during operation more easily, is the use of cooling plates commonly used as discs or plates between the individual Rectifier elements are arranged and protrude beyond the same.

Eine nach diesem Prinzip aufgebaute Gleichrichtersäule hat den Nachteil, daß sie in vielen Fällen unerwünscht großen Raum beansprucht. Die über die Gleichrichterelemente überstehenden Kühlbleche bedingen eine Montage in einem gewissen Mindestabstand von der Halteplatte in dem Gerät, in dem sie eingebaut sind. Weiterhin ist die Verwendung eines Befestigungsbolzens nachteilig, da er durch den von ihm beanspruchten Platz die wirksame Fläche der Gleichrichterzellen einengt. Es sind daher auch schon Gleichrichtersäulen bekanntgeworden, bei denen der Haltebolzen vermieden und das Zusammendrücken der einzelnen Gleichrichterelemente durch einen außerhalb derselben befindlichen Rahmen bewirkt wird. Bei einer solchen Ausführungsform bereitet aber die Wärmeabfuhr wieder Schwierigkeiten, so daß man beim Einbau des Gleichrichters in Geräte gezwungen ist, dieselben an Stellen anzubringen, die vielfach keine günstige Raumausnutzung erlauben. Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man bereits bei einer aus einer Vielzahl von aufeinandergeschichteten Gleichrichterelementen bestehenden Gleichrichtersäule, bei welcher die plattenförmig gestalteten Gleichrichterelemente durch äußere Halteteile aufeinandergepreßt sind, die Gleichrichterelemente durch Distanz- oder Kontaktstücke getrennt, derart, daß im Bereich der Gleichrichtersäule zur Kühlung dienende Zwischenräume entstehen, durch die die Wärme unmittelbar abgeführt wird. Die Kühlung einer derartigen Gleichrichte rsäule wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch verbessert, daß Teile zur zusätzlichen Wärmeableitung vorgesehen sind, welche die Wärme senkrecht zur Richtung des die Wärme durch die Zwischenräume abführenden Luftstromes ableiten. Die zur zusätzlichen Wärmeableitung dienenden Teile können gemäß der weiteren Erfindung außerdem als Vorrichtung zum Zusammenhalten der Gleichrichterelemente in der Säule und als Vorrichtung zur Befestigung der Gleichrichtersäule bei ihrer Montage unter Vermeidung eines zentralen Befestigungsorgans ausgebildet sein.A rectifier column constructed according to this principle has the disadvantage that in many cases it takes up an undesirably large amount of space. The over the rectifier elements protruding cooling plates require installation at a certain minimum distance from the retaining plate in the device in which they are installed. Continue to use a fastening bolt disadvantageous because it takes up by the space narrows the effective area of the rectifier cells. There are therefore also rectifier columns became known, in which the retaining bolt avoided and the compression of the individual rectifier elements by a frame located outside the same is effected. In such an embodiment, however, the heat dissipation prepares again Difficulties, so that one is forced when installing the rectifier in devices, to attach the same in places that often do not allow favorable use of space. To the Avoiding these disadvantages is already achieved with one of a large number of stacked one on top of the other Rectifier elements existing rectifier column, in which the plate-shaped designed rectifier elements are pressed together by outer holding parts, the rectifier elements separated by spacers or contact pieces, such that In the area of the rectifier column, there are gaps serving for cooling, through which the heat is dissipated immediately. The cooling of such a rectifier The column is improved according to the present invention in that parts for additional Heat dissipation are provided which take the heat perpendicular to the direction of the die Dissipate heat through the air stream dissipating the gaps. The additional Heat dissipation serving parts can according to the further invention also as Device for holding the rectifier elements together in the column and as a device for fastening the rectifier column during its assembly while avoiding a be formed central fastening member.

Es ist an sich bereits bekannt, bei Gleichrichtersäulen eine Wärmeableitung über die Halteteile zu bewirken. So gibt es z. B. Trockengleichrichter, die flach an einer Montageplatte angebracht werden können, um so die Wärme an die verhältnismäßig großflächige Montageplatte abzuleiten, von wo sie durch Wärmestrahlung oder Luftzirkulation abgeführt wird. Bei diesen bekannten Ausführungsformen liegen aber die einzelnen Gleichrichterelemente ohne Verwendung von Distanzscheiben unmittelbar fest aufeinander, so daß die im Innern liegenden Gleichrichterelemente sich trotzdem noch sehr stark erwärmen können. Weiterhin sind, vom Gesichtspunkt des Gerätebauers gesehen, diese Anordnungen unerwünscht, weil sie durch ihre flache, großflächige Form viel Raum beanspruchen.It is already known per se for heat dissipation in rectifier columns to effect over the holding parts. So there are z. B. Dry rectifier that is flat can be attached to a mounting plate, so the heat to the relative derive large mounting plate, from where it is caused by thermal radiation or air circulation is discharged. In these known embodiments, however, are the individual Rectifier elements directly on top of each other without the use of spacers, so that the rectifier elements located inside are still very strong can heat up. Furthermore, from the point of view of the equipment manufacturer, these are Arrangements undesirable because their flat, large-area shape leaves them with a lot of space claim.

Bei dem Trockengleichrichter nach der Erfindung gelingt es, durch gleichzeitige unmittelbare Wärmeabfuhr mittels vorbeistreichender Luft einerseits und Wärmeableitung durch feste Körper andererseits eine hochwertige Kühlwirkung zu erreichen, so daß die Abmessungen der Säule bei hoher Belastbarkeit außerordentlich gering sind. Weiterhin ermöglicht die Gleichrichtersäule eine besonders günstige Befestigung in dem Gerät bei besonders guter Raumausnutzung. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß mit Vorteil eine unmittelbare Wärmeabfuhr durch die Luft im rechten Winkel zur Richtung der Wärmeableitung durch feste Körper erfolgt. Zu diesem Zweck können die Distanz- bzw. Kontaktstücke so gestaltet sein, daß sie Kästchen darstellen, die an zwei gegenüberliegenden Seiten offen sind. Solche z. B. in rechteckiger Form gestaltete Kästchen liegen dann mit ihren Vorder- und Hinterflächen an den einzelnen Gleichrichterelementen an. Die Ober- und Unterseiten der Kästchen sind zweckmäßig offen, um hier einen ungehinderten Luftzutritt zu ermöglichen. Infolge einer Kaminwirkung tritt Kühlluft an der Unterseite des Kästchens ein, erwärmt sich an den Vorder- und Hinterflächen des Kästchens und tritt als warme Luft wieder nach oben aus dem Gleichrichter heraus. Die Seitenflächen der Kästchen stehen mit Halteteilen u. dgl. in Verbindung, wobei zweckmäßig dafür Sorge getragen wird, daß ein guter Wärmekontakt zwischen den Seitenflächen des Kästchens und den Halteteilen besteht. Auf diese Weise wird eine Wärmeabfluß von den Kästchen zu den Halteteilen und gegebenenfalls weiteren mit diesen in Verbindung stehenden großflächigen Teilen ermöglicht.In the dry rectifier according to the invention, it is possible through simultaneous direct heat dissipation by means of passing air on the one hand and heat dissipation through solid bodies, on the other hand, have a high-quality cooling effect to achieve, so that the dimensions of the column with a high load capacity are extraordinary are low. Furthermore, the rectifier column enables a particularly favorable one Fastening in the device with particularly good use of space. This will be particular achieved in that a direct heat dissipation through the air in the advantage at right angles to the direction of heat dissipation through solid bodies. To this Purpose, the spacers or contact pieces can be designed so that they box that are open on two opposite sides. Such z. B. in rectangular Shape designed boxes are then with their front and back surfaces on the individual rectifier elements. The top and bottom of the boxes are expediently open in order to allow unimpeded air access here. As a result With a chimney effect, cooling air enters the underside of the box and warms up on the front and back surfaces of the box and re-emerges as warm air from the top of the rectifier. The side surfaces of the boxes are with holding parts and the like. In connection, it is expediently ensured that a good There is thermal contact between the side surfaces of the box and the holding parts. In this way there is a heat dissipation from the box to the holding parts and possibly further with these related large-area parts allows.

Die einzelnen Kästchen lassen sich noch weiter vereinfachen. So können z. B. die Vorder- oder Hinterwand oder auch beide ganz oder teilweise ausgespart werden. In diesem Falle können die Distanzstücke lediglich einfache, durch Druck beanspruchte Klammern bilden. Die Vorder- bzw. Hinterseiten der Kästchen werden dann durch die Gleichrichterscheiben selbst gebildet. Beim Zusammenbau der Gleichrichtersäule bleibt dann die Kästchenform erhalten, obgleich die Distanzstücke dann lediglich die Seitenwände desselben zu sein brauchen. Es ist aber auch in diesen Fällen zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß ein guter Wärmeübergang von den Gleichrichterelementen zu den Seitenflächen der Kästchen besteht, was an sich bei großflächiger Auflage leichter zu erreichen ist. Aus Gründen der leichteren Montage empfiehlt es sich, lediglich die Vorder- und Hinterseite der Kästchen auszusparen und dabei gegebenenfalls diese Flächen leicht zu wölben. Auf diese Weise kann bei Verwendung genügend elastischen Materials eine Federwirkung erzielt werden, so daß beim Zusammendrücken der aufeinandergeschichteten Säule die gewölbten Flächen sich flachdrücken und einen gleichmäßig festen Anpreßdruck gewährleisten. Dieser Druck ist einerseits notwendig, um die Sperrschichten der Gleichrichterelemente genügend fest miteinander in Kontakt zu bringen, andererseits aber auch, um einen guten Wärmeübergang von den Gleichrichterelementen zu den Distanzstücken zu gewährleisten.The individual boxes can be simplified even further. So can z. B. the front or rear wall or both are completely or partially cut out will. In this case, the spacers can only be simple, by pressure form claimed brackets. The front and back of the boxes are then formed by the rectifier disks themselves. When assembling the rectifier column the box shape is then retained, although the spacers then only the side walls of the same need to be. But it is also useful in these cases, to ensure that a good heat transfer from the rectifier elements to the There is side surfaces of the box, which in itself is easier with a large surface area can be achieved. For reasons of easier assembly, it is recommended that only to leave out the front and back of the boxes and, if necessary, these Slightly bulge surfaces. In this way it can be sufficiently elastic when used Material a spring effect can be achieved, so that when you compress the stacked Column the curved surfaces flatten and apply an evenly firm contact pressure guarantee. This pressure is necessary on the one hand to create the barrier layers of the Bringing rectifier elements sufficiently firmly into contact with one another, on the other hand but also to ensure good heat transfer from the rectifier elements to the spacers to ensure.

An der Innenseite der Kästchen können noch Fahnen oder Lappen vorgesehen sein, um die Oberfläche zu vergrößern und eine Wirbelbildung der vorbeiströmenden Kühlluft zu bewirken. Diese Fahnen oder Lappen lassen sich durch Herausstanzen und Abbiegen aus dem Kästchenmaterial selbst herstellen.Flags or rags can also be provided on the inside of the box be to increase the surface area and create a vortex of the flowing past To effect cooling air. These flags or lobes can be punched out and Make bends yourself from the box material.

Die Befestigung und das Zusammenhalten der Einzelteile der Gleichrichtersäule kann durch ein Spannband, Rahmen od. dgl. bewirkt werden. Hierbei kann man zweckmäßig dafür Sorge tragen, daß bereits über diese Halteteile eine gute Wärmeableitung erfolgt. Es ist zweckmäßig, beim Befestigen der Gleichrichtersäule auf einer Montageplatte Teile der Montageplatte selbst an diese Stellen hinzubringen, um auf diese Weise die Wärme an die verhältnismäßig großflächige Montageplatte weiterzuleiten.The fastening and holding together of the individual parts of the rectifier column can be achieved by a strap, frame or the like. Here you can expedient make sure that a good heat dissipation already takes place via these holding parts. It is useful when attaching the rectifier column to a mounting plate Bring parts of the mounting plate itself to these locations in order to do this to transfer the heat to the relatively large mounting plate.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen Ausführungs- Beispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung. In Fig. I ist der Aufbau einer Gleichrichtersäule nach der Erfindung schematisch versinnbildlicht. Die einzelnen Gleichrichterelemente sind jeweils gruppenweise zusammengefaßt und als doppelte Gleichrichterpaare mit I, 2, 3 und 4 bezeichnet. Die Gleichrichterelemente bestehen beispielsweise aus rechteckigen Platten, die in an sich bekannter Weise mit Selen, Kupferoxydul oder anderen geeigneten Schichten mit Gleichrichterwirkung versehen sind. Zwischen diesen Gruppen von Gleichrichterelementen befinden sich Distanzstücke 5, 6 und 7, die in der oben be schriebenen Weise ausgebildet sein können. Auf diese Weise werden Kästchen gebildet, die nach unten und oben offen sind (die Zeichnung stellt einen Ausschnitt aus einer solchen Gleichrichtersäule von oben gesehen dar). An den Seitenflächen sind in der Figur nicht näher dargestellte Halterungsteile vorgesehen, an die die Wärme durch Wärmeableitung weitergeführt werden kann.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. the Figures show execution Examples in their for the invention essential parts in a simplified representation. In Fig. I the structure is a Rectifier column according to the invention symbolized schematically. The single ones Rectifier elements are each grouped together and doubled Rectifier pairs labeled I, 2, 3 and 4. The rectifier elements exist for example, from rectangular plates, which in a known manner with selenium, Provide copper oxide or other suitable layers with a rectifying effect are. There are spacers between these groups of rectifier elements 5, 6 and 7, which can be formed in the manner described above be. To this In this way, boxes are formed that are open at the bottom and at the top (the drawing represents a section of such a rectifier column seen from above). On the side surfaces are not shown in the figure holding parts provided, to which the heat can be carried on by heat dissipation.

In Fig. 2 ist ein einzelnes Distanz- bzw. Kontaktstück näher dargestellt, das aus einem einheitlichen federnden Blechteil geformt ist. Die Fläche 8 besitzt eine schwache Wölbung, so daß beim Zusammenpressen der Gleichrichtersäule in der oben beschriebenen Weise ein Flachdrücken der Fläche ermöglich wird. Im Inneren des durch das Distanzstück gebildeten Kästchens wird der Luftstrom nicht nennenswert behindert. Um jedoch eine gewisse Wirbelbildung hervorzurufen und die wirksame Oberfläche zu vergrößern, sind bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel Lappen oder Fahnen 9 herausgebogen.In Fig. 2, a single spacer or contact piece is shown in more detail, which is formed from a uniform resilient sheet metal part. The area 8 has a slight curvature, so that when you compress the rectifier column in the a flattening of the surface is made possible as described above. Internally of the box formed by the spacer, the air flow is negligible with special needs. However, in order to create a certain vortex formation and the effective surface to enlarge, flaps or are in the embodiment shown in FIG Flags 9 bent out.

In Fig. 3 ist die Befestigung eines Trockengleichrichters nach der Erfindung an einer Montageplatte veranschaulicht. Diese Figur zeigt den Gleichrichter aus der Montageplatte herausgezogen. Die Gleichrichtersäule, die durch einen schienenförmigen Halterahmen oder ein äußeres Spannband Io in sich zusammengehalten wird, läßt sich an der Montageplatte II unmittelbar befestigen. Die Montageplatte II, die z. B. die Oberseite eines Rundfunk- oder Fernsehempfängerchassis sein kann, ist an geeigneter Stelle aufgeschnitten und dabei durch Aufklappen der Ränder 12 und 13 mit einem langgestreckten, rechteckigen Ausschnitt versehen. Dieser Ausschnitt kann leicht so bemessen werden, daß die Gleichrichtersäule genau in dieselbe hineinpaßt. Über das Spannband Io und die aufgebogenen Ränder 1.2 und 13 der Montageplatte II läßt sich eine günstige Wärmeableitung auf die großflächige Montageplatte hin bewirken. Weiterhin wird eine Kaminwirkung innerhalb des Gleichrichters erzeugt, so daß kühle Luft von der Unterseite der Montageplatte durch die einzelnen Kästchen der Gleichrichtersäule hindurchtritt und als heiße Luft den Gleichrichter oben wieder verläßt.In Fig. 3, the attachment of a dry rectifier according to the invention is illustrated on a mounting plate. This figure shows the rectifier pulled out of the mounting plate. The rectifier column, which is held together by a rail-shaped holding frame or an external tensioning strap Io, can be fastened directly to the mounting plate II. The mounting plate II, the z. B. the top of a radio or television receiver chassis is cut open at a suitable point and provided by opening the edges 12 and 13 with an elongated, rectangular cutout. This cutout can easily be dimensioned so that the rectifier column fits exactly into it. A favorable heat dissipation to the large-area mounting plate can be brought about via the tensioning strap Io and the upturned edges 1.2 and 13 of the mounting plate II. Furthermore, a chimney effect is generated inside the rectifier, so that cool air from the underside of the mounting plate passes through the individual boxes of the rectifier column and leaves the rectifier at the top as hot air.

Zur Erhöhung der Kaminwirkung können noch wärmeerzeugende Bauteile, wie Röhren, Widerstände, Strombegrenzer usw., oberhalb des Gleichrichters angebracht sein. Wenn man solche wärmeerzeugende Teile in üblicher Weise unter der Montageplatte anbringt, würde die Kaminwirkung herabgesetzt und bereits Warmluft dem Gleichrichter zugeführt. Umgekehrt kann man die Kaminwirkung durch Darübersetzen dieser Teile erhöhen, wobei es zweckmäßig ist, am Spannband oder am Halterahmen selbst Befestigungsvorrichtungen für diese Teile vorzusehen.To increase the chimney effect, heat-generating components, such as tubes, resistors, current limiters, etc., attached above the rectifier be. If you have such heat-generating parts in the usual way under the mounting plate attaches, the chimney effect would be reduced and warm air would be sent to the rectifier fed. You can reverse the chimney effect by adding these parts increase, it being useful to attach fastening devices on the strap or on the holding frame itself to be provided for these parts.

Claims

PATENT CLAIMS: I. From a large number of stacked rectifier elements existing rectifier column, in which the preferably essentially disc-shaped or plate-shaped rectifier elements pressed onto one another by outer holding parts and the rectifier elements are separated by spacers or contact pieces, see above that in the area of the rectifier column there are spaces which are used for cooling, and in which the heat is dissipated directly through these interspaces, thereby characterized in that parts are provided for additional heat dissipation, which the heat perpendicular to the direction of the heat dissipating through the spaces Derive airflow.

2. Rectifier column according to claim I, characterized in that that the parts for additional heat dissipation as a device for holding together the rectifier elements in the rectifier column (strap Io) and as a device for fastening the rectifier column during its assembly (mounting plate II) under Avoidance of a central fastening element are formed.

3. Rectifier column according to claim I, characterized in that the device for holding together the rectifier elements (I, 2, 3, 4) in the rectifier column by holding parts (Io) formed with a shell or envelope surface that is not closed on all sides becomes (Fig. 3).

4. rectifier column according to claim I, characterized in that as a device for fastening the rectifier column (I, 2, 3, during assembly Opened edges (I2, 13) of a mounting plate provided with a slot (II) are used.

5. rectifier column according to claim I, characterized in that that the spacers or contact pieces box (5, 6, 7) form at least one two of the opposite sides are open which are not covered by the holding parts (Fig. i).

6. rectifier column according to claim 5, characterized by rectangular Shape of the boxes (5, 6, 7 in Fig. I).

7. rectifier column according to claim 5 or 6, characterized in that the boxes (5, 6, 7) are resilient and have a slight curvature towards the outside when idle (Fig. 2). B.

Rectifier column according to claim 5 to 7, characterized in that the distance or Contact pieces are provided with inwardly bent tabs (9) or flags that increase the surface area and cause air vortex formation (Fig. 2).

9. rectifier column according to claim I to 4, characterized in that the holding parts (Io) with large-area heat-conducting bodies (II, 12, 13) are in connection with good thermal contact (Figure 3). Io. Rectifier column according to Claims 1 to 4, characterized in that fastening devices for heat-generating components, in particular resistors, are provided on the holding parts (Io) of the column in order to increase the chimney effect of the cooling air. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 530 798, 591 69i. 693 239, 8o6 803; French Patent No. 935 062; British Patent No. 563,822; U.S. Patent No. 2,328,488; Radio magazine »Hör zu«, 1949, No. 30, pp. -1-