PL243269B1 - Obudowa ognioszczelna z pasywno-wymuszonym chłodzeniem zwłaszcza dla chłodzenia prostowników lub falowników - Google Patents

Abstract

Obudowa ognioszczelna z pasywno-wymuszonym chłodzeniem zwłaszcza dla chłodzenia  prostowników lub falowników wykorzystująca wentylator, rury, chłodnicę, ożebrowania, charakteryzuje się tym, że zawiera połączone i współpracujące ze sobą w układzie zamkniętym dwie chłodnice: to jest chłodnice wewnętrzną i zewnętrzną (CZ), działające w trybie pasywno - wymuszonym, przez które przepływa równocześnie różnymi rurami oraz rurkami chłodzące powietrze oraz płyn chłodzący, przy czym przepustnicą regulowana jest ilość powietrza dostarczanego do chłodnicy wewnętrznej i/lub zewnętrznej (CZ) z powietrza zasysanego za pomocą wentylatora przewietrzającego (W), przy czym wewnątrz obudowy przy chłodnicy wewnętrznej umieszczony jest element chłodzony (PR), połączony ścianą boczną ze ścianą chłodnicy wewnętrznej, która to odbiera ciepło elementu chłodzonego (PR) przekazując je przez rury chłodzące chłodnicy wewnętrznej oraz żebra chłodnicy wewnętrznej na zewnątrz do otoczenia oraz do płynu chłodzącego przepływającego stale przez obie chłodnice  wewnętrzną i zewnętrzną (CZ) w zamkniętym obiegu, a chłodnica zewnętrzna (CZ) oraz chłodnica wewnętrza działają ponadto jako radiator, gdzie odpowiednio ciepło doprowadzone przez przepływające przez nie płyn chłodzący oddawane jest przez powierzchnie metalowe obu chłodnic dodatkowo ochładzane wymuszonym przepływem powietrza, przy czym obieg płynu chłodzącego przez chłodnice wewnętrzną i zewnętrzną (CZ) wymusza pompa obiegowa (PO) —pompa płynu chłodzącego, która napędzana jest silnikiem (S) napędzającym wentylator (W), poprzez pasek klinowy (PK), przy tym silnik (S) jest silnikiem elektrycznym ognioszczelnym, przy tym chłodnica wewnętrzna zakończona jest z boku oraz od góry żebrami, a układ chłodzący chłodnic jest całkowicie napełniony płynem chłodzącym i odpowietrzany przez odpowietrznik umieszczony na chłodnicy zewnętrznej (Cz) oraz pompie obiegowej (PO), przy czym nad chłodnicą zewnętrzną (CZ) umieszczony jest i połączony jest zbiornik (Z) płynu chłodzącego z zapasem płynu chłodzącego dla całego układu, przy tym chłodnica zewnętrzna (CZ) zakończona jest dodatkowo osłoną chłodnicy zewnętrznej (OCZ) – przeciwpyłową, przez którą to osłonę (OCZ) odbywa się wylot przepływającego chłodzącego wyrzucanego powietrza, natomiast za wentylatorem (W) na pompie obiegowej (PO) umieszczona jest osłona układu chłodzenia wymuszonego (OUCW) - przeciw pyłowa, jednocześnie jako płyn chłodzący stosuje się korzystnie borygo w celu zapobieżenia korozji w układzie chłodzącym, przy tym na rurce chłodnicy wewnętrznej umieszczony jest czujnik przepływu (CZp) płynu chłodzącego podłączony do obwodu iskrobezpiecznego kontrolującego całość układu prostownik — bateria w czasie ładowania, który automatycznie wyłączy element chłodzony — prostownik (PR) przy braku przepływu płynu chłodzącego, a całość obudowy jest ognioszczelna.

Description

Przedmiotem wynalazku jest obudowa ognioszczelna z pasywno-wymuszonym chłodzeniem, zwłaszcza dla chłodzenia prostowników lub falowników.

Znane są techniki chłodzenia elementów elektrycznych poprzez zastosowanie wentylatorów (przepływem wymuszonym powietrza) lub radiatorów (odprowadzenie ciepła z płaszczyzny za pomocą metalu zwłaszcza miedzi).

Dotychczas znane metody chłodzenia i odprowadzania, podczas pracy ciepła zwłaszcza, prostowników które wykazują straty na poziomie ok. 5% i więcej, są mało wydajne, nie efektywne oraz bardzo duże gabarytowo.

Z polskiego opisu patentowego nr P.392458 znana jest przeciwwybuchowa obudowa ognioszczelna dla aparatury elektrycznej i/lub elektronicznej, a zwłaszcza aparatury rozdzielczej i sterowniczej, zawierająca cylindryczny metalowy korpus mający otwory dla wpustów kablowych przebiegające zasadniczo równolegle do siebie i w płaszczyźnie prostopadłej do osi wzdłużnej korpusu. Aby zapewnić prostotę konstrukcji i niewielką masę obudowy oraz umożliwić równomierny rozkład ciśnienia podczas ewentualnego wybuchu wewnętrznego, korpus w kształcie wydłużonego cylindra stanowi pojedynczą komorę obudowy i wykonany jest ze zwiniętego, spawanego arkusza blachy, a do jego obu obwodowych krawędzi przyspawane są zasadniczo płaskie i wystające obwodowe na zewnątrz komory kołnierze, do których przymocowane są rozłącznie dwie zasadniczo płaskie pokrywy, zaś otwory dla wpustów kablowych, zgrupowane są w co najmniej pierwszym zestawie oraz co najmniej drugim zestawie, przy czym zestawy otworów są zasadniczo średnicowo naprzeciwległe do siebie. Wewnątrz korpusu, może znajdować się łączący pokrywy mechanizm blokady otwarcia obudowy sprzężony mechanicznie z manipulatorem głównego odłącznika napięcia aparatury znajdującej, się w obudowie.

Z polskiego opisu wzoru użytkowego nr. W. 115006 znana jest obudowa ognioszczelna jednokomorowa. Obudowa zawiera skrzynię, złożoną ze ściany górnej, ściany dolnej, ścian bocznych i ściany tylnej, do których przyspawane są ożebrowania, oraz pokrywę, która od strony wewnętrznej, ma ożebrowanie pokrywy. Pokrywa ma usztywniającą płytę z wziernikami obserwacyjnymi oraz przyciskami sterowniczymi, natomiast poniżej ma ona płytkę wyłącznika z umieszczoną w niej przelotową osią ramienia wyłącznika głównego. Na obwodzie otwartego boku skrzyni przyspawana jest rama przylgowa skrzyni, natomiast na obwodzie pokrywy, przy spawana jest rama przylgowa pokrywy. Obydwie ramy połączone są ze sobą za pomocą śrub mocujących. Pokrywa osadzona jest dodatkowo na zawiasach, przymocowanych do skrzyni za pośrednictwem żeber zawiasów. Na tylnej ścianie znajdują się przepusty kablowe, natomiast do góry lewej ściany bocznej oraz prawej ściany bocznej przymocowane są dwa wałki zaczepowe, zaś do dołu obu ścian bocznych przymocowane są dwa kątowniki wsporcze.

Z polskiego opisu wzoru użytkowego nr. WU - W.116846 znana jest obudowa ognioszczelna z przegrodą: Obudowa ognioszczelna ma walcowy korpus z gwintowanymi wlotami na wpusty kablowe, wyjście na czujnik pomiarowy i wewnętrzną przegrodę, prostopadłą do osi korpusu. Charakteryzuje się tym, że przegroda ma trzy przelotowe otwory, usytuowane wzdłuż średnicy oraz żebra po dwóch stronach linii tych otworów od strony komory przyłączeniowej. Ponadto ma zaciski uziemiające, usytuowane pomiędzy żebrami a ścianą korpusu. Otwory w przegrodzie są wykonane z tolerancją co najmniej H 8.

Celem wynalazku jest opracowanie nowej wydajnej obudowy do chłodzenia elementów w szczególności chłodzenia prostowników, gdzie chłodzenie odbywać się będzie za pomocą metody pasywno-wymuszonej, przy czym obudowa zapewni pełną ognioszczelność wraz z efektywnym chłodzeniem elementu/ów umieszczonych wewnątrz obudowy.

Obudowa ognioszczelna według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera połączone i współpracujące ze sobą w układzie zamkniętym dwie chłodnice: to jest chłodnice wewnętrzną i zewnętrzną, działające w trybie pasywno-wymuszonym, przez które przepływa równocześnie różnymi rurami oraz rurkami - chłodzące powietrze oraz płyn chłodzący, przy czym przepustnicą regulowana jest ilość powietrza dostarczanego do chłodnicy wewnętrznej i/lub zewnętrznej z powietrza zasysanego za pomocą wentylatora przewietrzającego, przy czym wewnątrz obudowy przy chłodnicy wewnętrznej umieszczony jest element chłodzony, połączony ścianą boczną ze ścianą chłodnicy wewnętrznej, która to odbiera ciepło elementu chłodzonego przekazując je przez rury chłodzące chłodnicy wewnętrznej oraz żebra chłodnicy wewnętrznej na zewnątrz do otoczenia oraz do płynu chłodzącego przepływającego stale przez obie chłodnice wewnętrzną i zewnętrzną w zamkniętym obiegu, a chłodnica zewnętrzna oraz chłodnica wewnętrza działają ponadto jako radiator, gdzie odpowiednio ciepło doprowadzone przez przepływający przez nie płyn chłodzący oddawane jest przez powierzchnie metalowe obu chłodnic dodatkowo ochładzane wymuszonym przepływem powietrza, przy czym obieg płynu chłodzącego przez chłodnice wewnętrzną i zewnętrzną wymusza pompa obiegowa - pompa płynu chłodzącego, która napędzana jest silnikiem napędzającym wentylator, poprzez pasek klinowy, przy tym silnik jest silnikiem elektrycznym ognioszczelnym, przy tym chłodnica wewnętrzna zakończona jest z boku oraz od góry żebrami, a układ chłodzący chłodnic jest całkowicie napełniony płynem chłodzącym i odpowietrzany przez odpowietrznik umieszczony na chłodnicy zewnętrznej oraz pompie obiegowej, przy czym nad chłodnicą zewnętrzną umieszczony jest i połączony zbiornik płynu chłodzącego z zapasem płynu chłodzącego dla całego układu, przy tym chłodnica zewnętrzna zakończona jest dodatkowo osłoną chłodnicy zewnętrznej-przeciwpyłową, przez którą to osłonę odbywa się wylot przepływającego chłodzącego wyrzucanego powietrza, natomiast za wentylatorem na pompie obiegowej umieszczona jest osłona układu chłodzenia wymuszonego - przeciwpyłowa, jednocześnie jako płyn chłodzący stosuje się korzystnie borygo w celu zapobieżenia korozji w układzie chłodzącym, przy tym na rurce chłodnicy wewnętrznej umieszczony jest czujnik przepływu płynu chłodzącego podłączony do obwodu iskrobezpiecznego kontrolującego całość układu prostownik-bateria w czasie ładowania, który automatycznie wyłączy element chłodzony - prostownik przy braku przepływu płynu chłodzącego, a całość obudowy jest ognioszczelna. Elementem chłodzonym jest prostownik korzystnie prostownik ognioszczelny.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest efektywne chłodzenie elementu chłodzonego prostownika za pomocą dwóch chłodnic - wewnętrznej oraz zewnętrznej.

Jednocześnie dodatkową zaleta jest zastosowanie czujnika przepływu, który w przypadku braku przepływu płynu chłodzącego wyłącza całe urządzenie - prostownik oraz obudowę odcinając energię elektryczną.

Wynalazek znajdzie zastosowanie dla chłodzenia szczególnie prostowników w podziemnych zakładach górniczych, gdzie wymagana jest odpowiednia ognioszczelność i bezpieczeństwo chłodzenia elementów oraz obudów.

Przedmiot wynalazku objaśniono w przykładzie wykonania na rysunku na którym:

Fig. 1 przedstawia obudowę według wynalazku w widoku bocznym,

Fig. 2 przedstawia obudowę według wynalazku w widoku z boku,

Fig. 3 przedstawia obudowę według wynalazku w widoku z góry.

Przykład

Obudowa - zawiera połączone i współpracujące ze sobą w układzie zamkniętym dwie chłodnice: to jest chłodnicę wewnętrzną (CW) i zewnętrzną (CZ), działające w trybie pasywno-wymuszonym, przez które przepływa równocześnie różnymi rurami (R) oraz rurkami - chłodzące powietrze oraz płyn chłodzący, przy czym przepustnicą (P) regulowana jest ilość powietrza dostarczanego do chłodnicy wewnętrznej (CW) i/lub zewnętrznej (CZ) z powietrza zasysanego za pomocą wentylatora przewietrzającego (W), przy czym wewnątrz obudowy przy chłodnicy wewnętrznej (CW) umieszczony jest element chłodzony (PR), połączony ścianą boczną ze ścianą chłodnicy wewnętrznej (CW), która to odbiera, ciepło elementu chłodzonego (PR) przekazując je przez rury chłodzące chłodnicy wewnętrznej (CW) oraz żebra (Zb) chłodnicy wewnętrznej(CW) na zewnątrz do otoczenia oraz do płynu chłodzącego przepływającego stale przez obie chłodnice wewnętrzną (CW) i zewnętrzną (CZ) w zamkniętym obiegu, a chłodnica zewnętrzna (CZ) oraz chłodnica wewnętrza (CW) działają ponadto jako radiator, gdzie odpowiednio ciepło doprowadzone przez przepływające przez nie płyn chłodzący oddawane jest przez powierzchnie metalowe obu chłodnic (CW) i (CZ) dodatkowo ochładzane wymuszonym przepływem powietrza, przy czym obieg płynu chłodzącego przez chłodnice wewnętrzną (CW) i zewnętrzną (CZ) wymusza pompa obiegowa (PO) - pompa płynu chłodzącego, która napędzana jest silnikiem (S) napędzającym wentylator (W), poprzez pasek klinowy (PK), przy tym silnik (S) jest silnikiem elektrycznym ognioszczelnym, przy tym chłodnica wewnętrzna (CW) zakończona jest z boku oraz od góry żebrami (Zb), a układ chłodzący chłodnic jest całkowicie napełniony płynem chłodzącym i odpowietrzany przez odpowietrznik umieszczony na chłodnicy zewnętrznej (CZ) oraz pompie obiegowej (PO), przy czym nad chłodnicą zewnętrzną (CZ) umieszczony jest i połączony jest zbiornik (Z) płynu chłodzącego z zapasem płynu chłodzącego dla całego układu, przy tym chłodnica zewnętrzna (CZ) zakończona jest dodatkowo osłoną chłodnicy zewnętrznej (OCZ) - przeciwpyłową, przez którą to osłonę (OCZ) odbywa się wylot przepływającego chłodzącego wyrzucanego powietrza, natomiast za wentylatorem (W) na pompie obiegowej (PO) umieszczona jest osłona układu chłodzenia wymuszonego (OUCW) - przeciwpyłowa, jednocześnie jako płyn chłodzący stosuje się borygo w celu zapobieżenia korozji w układzie chłodzącym, przy tym na rurce chłodnicy wewnętrznej (CW) umieszczony jest czujnik przepływu (CZp) płynu chłodzącego podłączony do obwodu iskrobezpiecznego kontrolującego całość układu prostownik - bateria w czasie ładowania, który automatycznie wyłączy element chłodzony - prostownik (PR) przy braku przepływu płynu chłodzącego, a całość obudowy jest ognioszczelna.

Elementem chłodzonym (PR) jest prostownik (PR) - prostownik ognioszczelny.

Spis elementów

CW - chłodnica wewnętrzna

CZ - chłodnica zewnętrzna - płynu chłodzącego

P - przepustnica

PO - pompa obiegowa - pompa płynu chłodzącego

W - wentylator przewietrzający

R - rury układu chłodzenia pasywnego

Z - zbiornik płynu chłodzącego

CZp - czujnik przepływu

Zac - zawór odpowietrzający chłodnicy

PR - element chłodzony - prostownik

PK - pasek klinowy

OCZ - osłona chłodnicy zewnętrznej - przeciwpyłowa

OUCW - osłona układu chłodzenia wymuszonego - przeciwpyłowa

S - silnik elektryczny ognioszczelny

PCW - przewód chłodzenia wymuszonego

Zb - żebra chłodnicy wewnętrznej

Claims (2)

1. Obudowa ognioszczelna z pasywno-wymuszonym chłodzeniem zwłaszcza dla chłodzenia prostowników lub falowników wykorzystująca, wentylator, rury, chłodnicę, ożebrowania znamienna tym, że zawiera połączone i współpracujące ze sobą w układzie zamkniętym dwie chłodnice: to jest chłodnice wewnętrzną (CW) i zewnętrzną (CZ), działające w trybie pasywno-wymuszonym, przez które przepływa równocześnie różnymi rurami (R) oraz rurkami - chłodzące powietrze oraz płyn chłodzący, przy czym przepustnicą (P) regulowana jest ilość powietrza dostarczanego do chłodnicy wewnętrznej (CW) i/lub zewnętrznej (CZ) z powietrza zasysanego za pomocą wentylatora przewietrzającego (W), przy czym wewnątrz obudowy przy chłodnicy wewnętrznej (CW) umieszczony jest element chłodzony (PR), połączony ścianą boczną ze ścianą chłodnicy wewnętrznej (CW), która to odbiera ciepło elementu chłodzonego (PR) przekazując je przez rury chłodzące chłodnicy wewnętrznej (CW) oraz żebra (Zb) chłodnicy wewnętrznej (CW) na zewnątrz do otoczenia oraz do płynu chłodzącego przepływającego stale przez obie chłodnice wewnętrzną (CW) i zewnętrzną (CZ) w zamkniętym obiegu, a chłodnica zewnętrzna (CZ) oraz chłodnica wewnętrza (CW) działają ponadto jako radiator, gdzie odpowiednio ciepło doprowadzone przez przepływający przez nie płyn chłodzący oddawane jest przez powierzchnie metalowe obu chłodnic (CW) i (CZ) dodatkowo ochładzane wymuszonym przepływem powietrza, przy czym obieg płynu chłodzącego przez chłodnice wewnętrzną (CW) i zewnętrzną (CZ) wymusza pompa obiegowa(PO) - pompa płynu chłodzącego, która napędzana jest silnikiem (S) napędzającym wentylator (W), poprzez pasek klinowy (PK), przy tym silnik (S) jest silnikiem elektrycznym ognioszczelnym, przy tym chłodnica wewnętrzna (CW) zakończona jest z boku oraz od góry żebrami (Zb), a układ chłodzący chłodnic jest całkowicie napełniony płynem chłodzącym i odpowietrzany przez odpowietrznik umieszczony na chłodnicy zewnętrznej (CZ) oraz pompie obiegowej (PO), przy czym nad chłodnicą zewnętrzną (CZ) umieszczony jest i połączony jest zbiornik (Z) płynu chłodzącego z zapasem płynu chłodzącego dla całego układu, przy tym chłodnica zewnętrzna (CZ) zakończona jest dodatkowo osłoną chłodnicy zewnętrznej (OCZ) - przeciwpyłową, przez którą to osłonę (OCZ) odbywa się wylot przepływającego chłodzącego wyrzucanego powietrza, natomiast za wentylatorem (W) na pompie obiegowej (PO) umieszczona jest osłona układu chłodzenia wymuszonego (OUCW) - przeciwpyłowa, jednocześnie jako płyn chłodzący stosuje się korzystnie borygo w celu zapobieżenia, korozji w układzie chłodzącym, przy tym na rurce chłodnicy wewnętrznej (CW) umieszczony jest czujnik przepływu (CZp) płynu chłodzącego podłączony do

PL 243269 Β1 obwodu iskrobezpiecznego kontrolującego całość układu prostownik-bateria w czasie ładowania, który automatycznie wyłączy element chłodzony - prostownik (PR)-przy braku przepływu płynu chłodzącego, a całość obudowy jest ognioszczelna.

2. Obudowa ognioszczelna wg. zastrz. 1, znamienna tym, że elementem chłodzonym (PR) jest prostownik (PR) korzystnie prostownik ognioszczelny.