DEP0050235DA - Kühleinrichtung für elektrische Geräte, insbesondere für Trockengleichrichter - Google Patents

Description

Aktiengesellschaft

JPat estasmeldung
Geb^awßhsmuateriuJLfsanmeldung

gühl$%όχ^chtun^ SOx elektrische geräte _t für

Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für elektrische

dienen die im Betrieb auftretende Erwärmung schädlich ist» Solange diese Geräte ausreichend isoliert oder gekapselt sind und - wenn ein Kühlluftstrom nieht mehr ausreiofags. soll*«- — «inem Kühlwassers tr on. ausgesetzt werden können, bereitet die Kühlung in den meisten Pällea keine gross«n Schwier igke it en, Werm. jedoch Geräte zu kühlen sind, hei denen grosse Erwärmungen auftreten und eine Kapaelung oder Isolierung der spannungsführenden Teile aus Wärmeübertragungsgrvaiden nicht zulässig ist_e müssen andere \7ege hesohritten werden_e Das ist insbesondere dann der Fall, vsenn durch die Erwärmung das elektrische Verhalten^dieser G-eräte beeinflusset wird, wie es beispielsweise bei "widerständen, insbesondere aber bei hoch belasteten Trockengleichrichter:! zutrifftj bei denen gleichzeitig auch eine mögliöhst gleichmassige Kühlung aller Teile des Gerätes erforderlich ist. Die an sich nahe liegende Anwendung eines unter atmosphärischen Bedingungen stehenden? ausreichend starken, durch einen Ventilator erzeugten Kühlluftstromes bedingt einen zu gross en Leistungsaufwand und ist daher in vielen Fällen unwirtschaftlich.»

Die Kühleinrichtung nach der Erfindung löst die genannte Aufgabe dadurch j dass das ata. kühlende Gerät dem in einer schloasenen Bahn umlaufenden Strom eines verdichteten gasförmigen lärmeübertragungsmittels ausgesetzt wird, der seir.3xaeits der Wirkung einer Einrichtung zur Wärmeabfuhr unterliegt. Durch die Verwendung eines gasförmigen Wärmeübertragungsmittels ₉ z»B, Druckluft, wird der Vorteil erreicht, dass man äusserst günstige Wärmeübertragungsverhältnisse erzielen kann, ohne dass irgend ein beachtenswerter Arbeitsaufwand erforderlich ist« Dabei kann zum Abführen der Wärme die Aussenluft oder normales Kühlwasser, gegebenenfalls auch eine andere an sich bekannte Kühleinrichtung verwendet werden«

Anhand der Zeichnung, welche in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der neuen Kühleinrichtung zeigt, wird die Erfindung noch näher beschrieben. 1 ist das zu kühlende Gerät - im vorliegenden Falle ein Trockengleichrichter - der in einem eine geschlossene Umlaufbahn bildenden Behälter 2 untergebracht ist. 3 ist eine Einrichtung zur Wärmeabfuhr in Form eines mit Kühlwasser durchflossenen Eohrsystems grosser Oberfläche, das die lärme aufnimmt» welche das in der Pfeilrichtung umlaufende, gasförmige "Wärmeübertragungsmittel am Gleichrichter 1 annimmt. 4 ist eine kl e ir-3 FördeTeinrichtung, beispielsweise ein Gebläse oder eine Pumpe, welche den. Gasstrom im Gefäss 2 aufrecht erhält. Das gasförmige Wärmeübertragungsmittel, ist verdichtet, steht also unter erhöhtem Druckj beispielsweise sei Druckluft verwendet. Hierdurch ergibt sich folgender Vorteils Wird das ZJuftgewicht, ■welches in der Zeiteinheit durch den Gleichrichter 1 geblasen wird, konstant gehalten, so bleiben die Wärmeübergangsbedingungen an der oberfläche des Gleichrichters die gleichen, wenn der Druck auf einen Wert ρ erhöht wird. Das Luftvolumen und die Druckverluste in der Kühleinrichtung gehen aber beide

auf den p-ten Teil zurück,so dass sich die Lüfterleistung

im Verhältnis 1 : ρ , also ausserordentlich stark, vermindert. Wird nun das in. der Zeiteinheit umlaufende Luftgewicht so lange erhöht, "bis die ursprüngliche, bei Atmosphärendruck erforderliche Leistung des Lüfters 4 wieder erreicht ist, so hat die&amit verbundene Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Reynolds'sehen Zahl eine entsprechende Verbesserung der Wärmeübergangsbedingungen zur folge. Bei gleicher Lüfterleistung wird somit eine umso wirksamere Kühlung des Gleichrichters! möglich* je höher der Druck des Übertragungsmittels im Gehäuse 2 gewählt wird* Andererseits lässt sich wesentlich an Lüfterleistung sparen, wenn der Druck entspr&ehend erhöht wird, ohne dass dabei die Wärmeübergangsbedinguägeii geändert werden«

Statt daa Eohrsystem 3 unmittelbar mit Kühlwasser durchfliessen zu lassen,ist es auch möglich, es mit einer Jrlüssigke.it zu füllen,» Vielehe durch die zugeführte rf arme zum Sieden gebracht wird. Dadurch lässt sich der Vorteil erreichen, dass man unabhängig von der Aussentemperatur oder von der Kühlwassertemperatur werden und .ausserdem eine Kühlung auf gleichbleibende Temperatur erreichen kann; denn eine siedende Flüssigkeit hat praktisch im ganzen Verdampfergefäss eine konstante Temperatur und weist unter diesen Verhältnissen ausgezeichnete 'wärmeübergangsbedingungen auf. Eine gleichbleibende Temperatur,,ist, aber für viele elektrische Geräte, beispielsweise iurl^Tdirstände, i "von der Temperatur unabhängiges, -$ä<

von grossem Vorteil, Besonders günstig macht sich dieser Umstand bei hochbelasteten Trockengleiehrichtern bemerkbar, welche nur bei verhältnismässig niederen Temperaturen günstige Arbeltsbedingungen aufweisen« ·'Die. im Eohrsystem 3

verdampfende flüssigkeit kann dann in einem Kondensator beliebiger Bauart niedergeschlagen und wieder in das Vsrdampfung.sgefäss zurückgeführt werden. Das Rohrsystem 5 kann aber auch der Wärmeaustauscher einer kleinen Kältemaschins» beispielsweise einer Kompressions- oder einer Absorptionskältemaschine sein»

Ss bereitet keine besonderen Schwierigkeiten» deft unter Überdruck stehenden Behälter 2 gut abzudichten.» Um evtl. auftretende Leckverluste auszugleichen oder den Druck des Wärmeübertragungsmittels verändern zu können, wenn beispielsweise eine erhöhte Varmeübertragung vom Gleichrichter zum System 3 ohne Lei3tungserhöhung de3 Lufters 4- erwünscht ist, kann es vorteilhaft sein, einen Hochdruckbehälter 5 vorzusehen, von dem aus das färmeübertragungsmittel über ein Reduzierventil "5"In das G-cfäss 2 übergeführt werden kar. _. Gegebenenfalls kann aber atatt dessen aach ein kleiner Verdichter vorgesehen werden, -//elcher die erforderliche Verdichtung des ffärmeübertragungsmittels vorzunehmen gestattet.

3 Patentansprüche
1 Pigur

Claims (3)

Pa te nt an s ρ r ü ο h^e ...

1.) Kühleinrichtung für elektrische Geräte, insbesondere für Trockengleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass das zu kühlende Gerät dem in einer geschlossenen Bahn umlaufenden Strom eines verdichteten gasförmigen tfärcasübertragungsmittels ausgesetzt ist, das seinerseits der Wirkung einer Sinrichtung zur wärmeabfuhr unterliegt,

2») Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bahn, des ,Yärmeübertragungsmittels eine Fördereinrichtung, z.B. Gebläse oder Pumpe liegt.

3.) Kühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass&er Druck des '.'iärmeübertragungsmittels» vorzugsweise mit Hilfe eines über ein Reduzierventil angeschlossenen, das /ärmeübertragungsmittel enthaltenden Hochdruckbehälters oder eines Verdichters, regelbar ist.