RU2513118C2 - Evaporative-condensing cooling system for current-conducting elements (versions) - Google Patents
Evaporative-condensing cooling system for current-conducting elements (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2513118C2 RU2513118C2 RU2012123157/07A RU2012123157A RU2513118C2 RU 2513118 C2 RU2513118 C2 RU 2513118C2 RU 2012123157/07 A RU2012123157/07 A RU 2012123157/07A RU 2012123157 A RU2012123157 A RU 2012123157A RU 2513118 C2 RU2513118 C2 RU 2513118C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- condenser
- coolant
- conductive element
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 8
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 7
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 19
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 15
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 13
- 239000003570 air Substances 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам жидкостного испарительного охлаждения токоведущих частей силового энергетического и технологического оборудования. Например, катушки индуктивности могут быть использованы в силовых трансформаторах, электрических машинах, технике индукционного нагрева.The invention relates to electrical engineering, in particular to systems for liquid evaporative cooling of live parts of power energy and technological equipment. For example, inductors can be used in power transformers, electrical machines, induction heating technology.
Индуктивные катушки для создания магнитного потока в электротехнических устройствах или машинах могут охлаждаться окружающим воздухом естественным образом или принудительно, за счет циркуляции охлаждающей среды вокруг обмоточного провода или в каналах и проходах в обмоточных проводах, а также за счет испарения жидкой охлаждающей среды, то есть путем использования испарительно-конденсационной системы охлаждения.Inductive coils for creating magnetic flux in electrical devices or machines can be cooled naturally or forcefully by the surrounding air due to the circulation of the cooling medium around the winding wire or in the channels and passages in the winding wires, as well as due to the evaporation of a liquid cooling medium, i.e. by using evaporative condensation cooling system.
Известен трансформатор, в котором применяется система интенсификации охлаждения обмоток посредствам тепловой трубы /см. [1] Авторское свидетельство СССР 1096706, опубл. 07.06.1984/. В баке трансформатора располагается магнитопровод с обмотками на его стержнях, выполненными из полого прямоугольного или круглого обмоточного провода. Через определенное число витков (например, три) полой трубки выполнены верхние и нижние штуцеры из электроизоляционного материала, например фторопласта. Штуцеры соединяют пространство в медной трубе с верхним (паровым) и нижним (конденсатным) коллекторами. По техническому замыслу парообразование происходит внутри проводников, затем пар поступает в паровой коллектор и выходит в охладительный элемент вне бака, где конденсируется в виде жидкости, которая стекает под действием сил гравитации в конденсатный коллектор и поступает в каналы обмоточного провода. В качестве охлаждающего элемента внутри герметичной испарительно-конденсационной системы предлагается фреон. Предлагаемое устройство для охлаждения обмоток трансформатора имеет ряд недостатков. В том числе использование полого прямоугольного или круглого обмоточного провода для изготовления обмотки снижает коэффициент заполнения медью и ухудшает энергетические показатели устройства. Надежность системы охлаждения существенно снижается в силу образования гидрозатворов при частичном заполнении каналов конденсатом и паром, если между верхними (паровыми) и нижними (конденсатными) коллекторами несколько витков обмотки. Надежность системы может быть существенно повышена при использовании верхних (паровых) и нижних (конденсатных) коллекторов на каждом витке обмотки, но это в свою очередь существенно увеличивает сложность конструкции и снижает технологичность ее изготовления. Неоспоримым преимуществом технического замысла является непосредственный контакт охлаждаемой трубы и охлаждающей жидкости, что весьма положительно влияет на повышение тепловой эффективности испарительно-конденсатной системы охлаждения.A known transformer in which a system for intensifying cooling of windings by means of a heat pipe / cm is used. [1] Copyright certificate of the USSR 1096706, publ. 06/07/1984 /. In the tank of the transformer there is a magnetic circuit with windings on its rods made of a hollow rectangular or round winding wire. After a certain number of turns (for example, three) of the hollow tube, the upper and lower fittings are made of electrical insulating material, for example fluoroplastic. Fittings connect the space in the copper pipe to the upper (steam) and lower (condensate) collectors. According to the technical concept, vaporization occurs inside the conductors, then the steam enters the steam collector and enters the cooling element outside the tank, where it condenses in the form of a liquid that drains under the influence of gravity into the condensate collector and enters the channels of the winding wire. Freon is proposed as a cooling element inside a sealed evaporative condensation system. The proposed device for cooling the transformer windings has several disadvantages. Including the use of a hollow rectangular or round winding wire for the manufacture of the winding reduces the fill factor of copper and affects the energy performance of the device. The reliability of the cooling system is significantly reduced due to the formation of water locks when the channels are partially filled with condensate and steam, if there are several turns of the winding between the upper (steam) and lower (condensate) collectors. The reliability of the system can be significantly improved by using the upper (steam) and lower (condensate) collectors on each coil of the winding, but this in turn significantly increases the complexity of the design and reduces the manufacturability of its manufacture. The indisputable advantage of the technical concept is the direct contact of the chilled pipe and the coolant, which has a very positive effect on increasing the thermal efficiency of the evaporative-condensate cooling system.
Известен также трансформатор /см. [2] Авторское свидетельство СССР № 1072118, опубл. 07.02.1984/, в котором на стержне магнитопровода дисковые обмотки чередуются с плоскими тепловыми трубами, тепловоспринимающая часть которых размещена между катушками, а теплопередающая часть - в гофрах кожуха. В этом случае за счет применения тепловой трубы эффективность теплосъема с дисковых катушек увеличивается, но размещение теплоотдающей части в виде плоского элемента в гофрах кожуха, а не за его пределами, как это сделано в /1/, существенно снижает эффективность теплоотдачи тепловой мощности в окружающую среду. Кроме того, недостатками известной конструкции является ограниченность комбинаций материалов теплоноситель-корпус из-за попадания при заправке и выделения неконденсирующихся газов в процессе работы тепловых труб и утечек теплоносителя через микротрещины, микропоры и дефекты в сварке.A transformer / cm is also known. [2] USSR Copyright Certificate No. 1072118, publ. 02/07/1984 /, in which the disk windings alternate with flat heat pipes on the core of the magnetic circuit, the heat-receiving part of which is placed between the coils, and the heat-transfer part is in the corrugations of the casing. In this case, due to the use of a heat pipe, the efficiency of heat removal from disk coils increases, but the placement of the heat-releasing part in the form of a flat element in the corrugations of the casing, and not outside it, as was done in / 1 /, significantly reduces the efficiency of heat transfer of thermal power to the environment . In addition, the disadvantages of the known design is the limited combinations of materials of the coolant-case due to ingress of non-condensable gases during refueling and release of heat pipes and leakage of the coolant through microcracks, micropores and welding defects.
Наиболее близким из известных по технической сущности является устройство для охлаждения электрической обмотки /см. [3] авторское свидетельство СССР № 851793, опубл. 03.07.1981/, выполненное в виде охлаждаемого корпуса с герметичной вакуумированной кольцевой полостью для размещения обмотки с элементами охлаждения, выполненными из неэлектропроводного капиллярно-пористого материала по всей поверхности обмотки и охлаждающей жидкости, заполняющей поры капиллярно-пористого материала и кольцевую полость на 1-5%. В описанном устройстве охлаждающая жидкость поднимается вопреки силам гравитации по обмоточному проводу и в результате испарения охлаждает обмотку. Пар конденсируется за счет использования вторичного водяного контура. Наличие неэлектропроводного капиллярно-пористого материала на всей поверхности обмотки существенно снижает эффективность теплопередачи от обмотки к охлаждающей жидкости. Использование эффекта подъема охлаждающей жидкости по капиллярно-пористому материалу в данном случае не совсем оправдано, и жидкость могла бы полностью покрывать электрическую обмотку. Наличие вторичного водяного контура существенно усложняет устройство в целом.The closest known from the technical essence is a device for cooling an electrical winding / cm. [3] USSR copyright certificate No. 851793, publ. 07/03/1981 /, made in the form of a cooled case with a sealed evacuated annular cavity for accommodating a winding with cooling elements made of non-conductive capillary-porous material over the entire surface of the winding and coolant filling the pores of the capillary-porous material and the annular cavity by 1-5 % In the described device, the coolant rises against the forces of gravity along the winding wire and cools the winding as a result of evaporation. Steam condenses through the use of a secondary water circuit. The presence of non-conductive capillary-porous material on the entire surface of the winding significantly reduces the efficiency of heat transfer from the winding to the coolant. The use of the effect of raising the coolant through the capillary-porous material in this case is not entirely justified, and the liquid could completely cover the electrical winding. The presence of a secondary water circuit significantly complicates the device as a whole.
Целью настоящего изобретения является повышение энергетических показателей применения катушек индуктивности, при одновременном уменьшении расхода активных электротехнических материалов и массогабаритных показателей всего электротехнического устройства в целом.The aim of the present invention is to increase the energy performance of the use of inductors, while reducing the consumption of active electrical materials and overall dimensions of the entire electrical device as a whole.
Для достижения данной цели создана испарительно-конденсационная система охлаждения для токопроводящих элементов, содержащая испаритель, конденсатор, средство охлаждения конденсатора, трубопроводы, связывающие между собой конденсатор и испаритель, причем согласно изобретению испаритель выполнен с возможностью постоянного и плотного контакта с охлаждаемой поверхностью токопроводящего элемента, причем уровень охлаждающей жидкости в испарителе расположен выше верхней границы токопроводящего элемента, при этом вход трубопровода, соединяющего испаритель и конденсатор, расположен выше уровня охлаждающей жидкости в испарителе, а конденсатор расположен выше, чем испаритель, и состоит, по меньшей мере, из двух соединенных емкостей, выполненных с возможностью конденсации газообразного охладителя, образовавшегося в результате нагрева и испарения охлаждающей жидкости, во второй емкости соединенной при помощи трубопровода с испарителем.To achieve this goal, an evaporative-condensation cooling system for conductive elements has been created, comprising an evaporator, condenser, condenser cooling means, pipelines connecting the condenser and the evaporator, moreover, according to the invention, the evaporator is made with the possibility of constant and close contact with the cooled surface of the conductive element, the level of coolant in the evaporator is located above the upper boundary of the conductive element, while the inlet pipe the evaporator and condenser located above the level of the coolant in the evaporator, and the condenser is located higher than the evaporator, and consists of at least two connected tanks, configured to condense the gaseous cooler formed by heating and evaporation of the coolant, a second tank connected by a pipeline to the evaporator.
Токопроводящий элемент может быть погружен в охлаждающую жидкость испарителя.The conductive element may be immersed in the coolant of the evaporator.
На трубопроводе, соединяющем конденсатор с испарителем, может быть установлен датчик ионов и ионообменный фильтр.An ion sensor and an ion-exchange filter can be installed on the pipe connecting the condenser to the evaporator.
Испаритель и охлаждаемый токопроводящий элемент могут быть расположены в герметичной емкости и погружены в промежуточную жидкость.The evaporator and the cooled conductive element can be located in a sealed container and immersed in an intermediate liquid.
Также для достижения поставленной цели создана испарительно-конденсационная система охлаждения для токопроводящих элементов, содержащая испаритель, конденсатор, средство охлаждения конденсатора, трубопроводы, связывающие между собой конденсатор и испаритель, причем согласно второму варианту испаритель выполнен с возможностью постоянного и плотного контакта с охлаждаемой поверхностью токопроводящего элемента, причем уровень охлаждающей жидкости в испарителе расположен выше верхней границы токопроводящего элемента, при этом вход трубопровода, соединяющего испаритель и конденсатор, расположен выше уровня охлаждающей жидкости в испарителе, а конденсатор представляет собой обсадную скважину, заполненную охлаждающей жидкостью, на дне которой установлено средство для перекачки охлаждающей жидкости, приводимое в действие с помощью преобразователя тепловой энергии в электрическую, установленного с возможностью теплового контакта с токопроводящим элементом и/или испарителем.Also, to achieve this goal, an evaporative-condensation cooling system for conductive elements has been created, comprising an evaporator, condenser, condenser cooling means, pipelines connecting the condenser and the evaporator, and according to the second embodiment, the evaporator is made with the possibility of constant and close contact with the cooled surface of the conductive element moreover, the level of coolant in the evaporator is located above the upper boundary of the conductive element, while the input the pipeline connecting the evaporator and the condenser is located above the level of the coolant in the evaporator, and the condenser is a casing well filled with coolant, at the bottom of which there is a means for pumping coolant, driven by a heat energy converter into electric energy, installed with the possibility thermal contact with the conductive element and / or the evaporator.
Средство для перекачки охлаждающей жидкости может представлять собой погружной насос.The coolant pumping means may be a submersible pump.
Преобразователь тепловой энергии в электрическую может представлять собой термоэлектрическую батарею.The converter of thermal energy into electrical energy may be a thermoelectric battery.
Токопроводящий элемент может быть погружен в охлаждающую жидкость испарителя.The conductive element may be immersed in the coolant of the evaporator.
На трубопроводе, соединяющем конденсатор с испарителем, может быть установлен датчик ионов и ионообменный фильтр.An ion sensor and an ion-exchange filter can be installed on the pipe connecting the condenser to the evaporator.
Испаритель и охлаждаемый токопроводящий элемент могут быть расположены в герметичной емкости и погружены в промежуточную жидкость.The evaporator and the cooled conductive element can be located in a sealed container and immersed in an intermediate liquid.
Также для достижения поставленной цели создана испарительно-конденсационная система охлаждения для токопроводящих элементов, содержащая испаритель, конденсатор, средство охлаждения конденсатора, трубопроводы, связывающие между собой конденсатор и испаритель, причем согласно третьему варианту испаритель выполнен с возможностью постоянного и плотного контакта с охлаждаемой поверхностью токопроводящего элемента, причем уровень охлаждающей жидкости в испарителе расположен выше верхней границы токопроводящего элемента, при этом вход трубопровода соединяющего испаритель и конденсатор расположен выше уровня охлаждающей жидкости в испарителе, а средство охлаждения конденсатора представляет собой вентилятор с маховиком, приводимый во вращение при помощи преобразователя тепловой энергии в механическую, установленного с возможностью теплового контакта с токопроводящим элементом и/или испарителем.To achieve this goal, an evaporative-condensation cooling system for conductive elements has been created, comprising an evaporator, condenser, condenser cooling means, pipelines connecting the condenser and the evaporator, and according to the third embodiment, the evaporator is made with the possibility of constant and tight contact with the cooled surface of the conductive element moreover, the level of coolant in the evaporator is located above the upper boundary of the conductive element, while piping connecting the evaporator and the condenser is located above the coolant level in the evaporator and the condenser cooling means is a fan with a flywheel driven in rotation by means of thermal energy into mechanical transducer mounted for thermal contact with the conducting element and / or vaporizer.
Преобразователь тепловой энергии в механическую может представлять собой двигатель Стирлинга.The thermal to mechanical energy converter may be a Stirling engine.
Токопроводящий элемент может быть погружен в охлаждающую жидкость испарителя.The conductive element may be immersed in the coolant of the evaporator.
На трубопроводе, соединяющем конденсатор с испарителем, может быть установлен датчик ионов и ионообменный фильтр.An ion sensor and an ion-exchange filter can be installed on the pipe connecting the condenser to the evaporator.
Испаритель и охлаждаемый токопроводящий элемент могут быть расположены в герметичной емкости и погружены в промежуточную жидкость.The evaporator and the cooled conductive element can be located in a sealed container and immersed in an intermediate liquid.
Конденсатор может быть расположен ниже чем испаритель, при этом на трубопроводе, соединяющем конденсатор с испарителем, установлено средство для перекачки охлаждающей жидкости в испаритель.The condenser can be located lower than the evaporator, while on the pipeline connecting the condenser to the evaporator, means are installed for pumping coolant to the evaporator.
Средство для перекачки охлаждающей жидкости может приводится в действие при помощи преобразователя тепловой энергии в механическую, установленного с возможностью теплового контакта с токопроводящим элементом и/или испарителем.Means for pumping coolant can be driven by a thermal energy converter into mechanical energy, which is installed with the possibility of thermal contact with a conductive element and / or evaporator.
Данное изобретение поясняется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:
На фиг. 1-3 изображены варианты испарительно-конденсационной системы, в которых конденсатор с воздушным принудительным охлаждением расположен выше испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения.In FIG. 1-3 depict options for the evaporation and condensation system, in which the condenser with forced air cooling is located above the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, industrial premises.
На фиг. 1 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с жесткими испарителями, плотно контактирующими с охлаждаемыми катушками индуктивности, в которой конденсатор с воздушным принудительным охлаждением расположен выше испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 1 shows an evaporative-condensation cooling system with rigid evaporators in tight contact with cooled coils of inductance, in which the condenser with forced air cooling is located above the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, of a production room (an electrical device, except for one cooled inductor, conventionally not shown).
На фиг. 2 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с единым испарителем и помещенными внутрь испарителя и теплоносителя охлаждаемыми катушками, в которой конденсатор с естественным или воздушным принудительным охлаждением расположен выше испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 2 shows an evaporative-condensation cooling system with a single evaporator and cooled coils placed inside the evaporator and coolant, in which a condenser with natural or forced air cooling is located above the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room (electrical device, except for one cooled coil inductance, conditionally not shown).
На фиг. 3 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с единой емкостью с помещенными внутрь промежуточной охлаждающей жидкости охлаждаемыми катушками и охлаждающими в промежуточный теплоноситель испарителями, в которой конденсатор с естественным или воздушным принудительным охлаждением расположен выше испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 3 shows an evaporative-condensation cooling system with a single tank with cooled coils placed inside the intermediate coolant and evaporators cooling in the intermediate coolant, in which a condenser with natural or forced air cooling is located above the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room (electrical the device, except for one cooled inductor, is conventionally not shown).
На фиг. 4-6 изображены варианты испарительно-конденсационной системы, в которых конденсатор с воздушным принудительным охлаждением расположен ниже испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения.In FIG. 4-6 depict variations of an evaporative condensation system in which an air-cooled condenser is located below the evaporator and dissipates heat in ambient air, for example, in a production room.
При этом на фиг. 4. изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с жесткими испарителями, плотно контактирующими с охлаждаемыми катушками индуктивности, в которой конденсатор с естественным или воздушным принудительным охлаждением расположен ниже испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).Moreover, in FIG. 4. depicts an evaporative-condensing cooling system with rigid evaporators in tight contact with cooled coils of inductance, in which a condenser with natural or forced air cooling is located below the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room (electrical device, except for one cooled coil inductance, conditionally not shown).
На фиг. 5 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с единым испарителем и помещенными внутрь испарителя и теплоносителя охлажданемыми катушками, в которой конденсатор с естественным или воздушным принудительным охлаждением расположен ниже испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 5 shows an evaporative-condensation cooling system with a single evaporator and cooled coils placed inside the evaporator and coolant, in which a condenser with natural or forced air cooling is located below the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room (electrical device, except for one cooled coil inductance, conditionally not shown).
На фиг. 6 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с единой емкостью с помещенными внутрь промежуточной охлаждающей жидкости охлаждаемыми катушками и охлаждающими промежуточный теплоноситель испарителями, в которой конденсатор с естественным или воздушным принудительным охлаждением расположен ниже испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 6 shows an evaporative-condensation cooling system with a single tank with cooled coils placed inside the intermediate coolant and evaporators cooling the intermediate coolant, in which a condenser with natural or forced air cooling is located below the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room (electrical device , except for one cooled inductor, conditionally not shown).
На фиг. 7-9 изображены варианты испарительно-конденсационной системы, в которых конденсатор расположен ниже испарителя, а именно в грунте, например, под полом производственного помещения и рассеивает тепло непосредственно в грунте.In FIG. 7-9 depict variations of the evaporation and condensation system in which the condenser is located below the evaporator, namely in the ground, for example, under the floor of the production room and dissipates heat directly in the ground.
При этом на фиг. 7 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с жесткими испарителями, плотно контактирующими с охлаждаемыми катушками индуктивности, в которой конденсатор расположен ниже испарителя, а именно в грунте, например, под полом производственного помещения и рассеивает тепло непосредственно в грунте (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).Moreover, in FIG. 7 shows an evaporative-condensation cooling system with rigid evaporators in tight contact with cooled coils of inductance, in which the condenser is located below the evaporator, namely in the ground, for example, under the floor of a production room and dissipates heat directly in the ground (electrical device, except for one cooled coil inductance, conditionally not shown).
На фиг. 8 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с единым испарителем и помещенными внутрь испарителя и теплоносителя охлажданемыми катушками, в которой конденсатор расположен ниже испарителя, а именно в грунте, например, под полом производственного помещения и рассеивает тепло непосредственно в грунте (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 8 depicts an evaporative-condensation cooling system with a single evaporator and cooled coils placed inside the evaporator and coolant, in which the condenser is located below the evaporator, namely in the ground, for example, under the floor of the production room and dissipates heat directly in the ground (electrical device, except for one cooled inductors, conventionally not shown).
На фиг. 9 изображена испарительно-конденсационная система охлаждения с единой емкостью с помещенными внутрь промежуточной охлаждающей жидкости охлаждаемыми катушками и охлаждающими промежуточный теплоноситель испарителями, в которой конденсатор расположен ниже испарителя, а именно в грунте, например, под полом производственного помещения и рассеивает тепло непосредственно в грунте (электротехническое устройство, кроме одной охлаждаемой катушки индуктивности, условно не показано).In FIG. 9 depicts an evaporative-condensation cooling system with a single tank with cooled coils placed inside the intermediate coolant and evaporators cooling the intermediate coolant, in which the condenser is located below the evaporator, namely in the ground, for example, under the floor of a production room and dissipates heat directly in the ground (electrical the device, except for one cooled inductor, is conventionally not shown).
Изобретение раскрыто ниже со ссылкой на конкретные варианты его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании.The invention is disclosed below with reference to specific options for its implementation. Other specialists may be obvious to other embodiments of the invention, without changing its essence, as it is disclosed in the present description.
В качестве токопроводящего элемента может быть использована многовитковая плоская катушка индуктивности, в которой провод - шина с изоляционным покрытием плотно навивается на специальной оснастке от центра к периферии. Катушка имеет центральное отверстие. Катушка пропитывается скрепляющим изоляционным материалом и просушивается для образования плоской дисковой монолитной катушки.A multi-turn flat inductor can be used as a conductive element, in which a wire - bus with an insulating coating is tightly wound on special equipment from the center to the periphery. The coil has a central hole. The coil is impregnated with a bonding insulating material and dried to form a flat disk monolithic coil.
В таких катушках основной барьер теплопередачи при ее охлаждении сосредоточен на ее плоских торцах. Микрорельеф торцевых поверхностей катушки представляет собой чередующиеся выступы и канавки, соответствующие навитым виткам провода (шины). Причем выступы являются закруглениями боковой поверхности провода (шины). Прижатая с усилием к такому торцу катушки любая твердая плоскость теплоотвода (например, стенка испарителя) будет иметь площадь непосредственного контакта не более 15-20% от общей площади торца катушки. Теплопередача от медного провода к рабочей жидкости испарителя через такой барьер сильно затрудняется.In such coils, the main heat transfer barrier during its cooling is concentrated on its flat ends. The microrelief of the end surfaces of the coil is an alternating protrusions and grooves corresponding to the wound turns of a wire (bus). Moreover, the protrusions are the curvature of the lateral surface of the wire (bus). Pressed with force to such an end face of the coil, any solid surface of the heat sink (for example, the evaporator wall) will have a direct contact area of not more than 15-20% of the total area of the end of the coil. The heat transfer from the copper wire to the working fluid of the evaporator through such a barrier is very difficult.
Испаритель выполнен из немагнитного материала (например, нержавеющей стали или алюминия) в виде плоского полого диска с центральным отверстием, равным отверстию катушки. Для предотвращения замыкания наведенных токов испаритель имеет радиальный разрыв.The evaporator is made of non-magnetic material (for example, stainless steel or aluminum) in the form of a flat hollow disk with a central hole equal to the opening of the coil. To prevent short circuit induced currents, the evaporator has a radial gap.
Для снижения термического сопротивления на границе "медный провод - рабочая жидкость испарителя" предлагается: а) катушку обрабатывать (например, на токарном, фрезерном или шлифовальном станке) таким образом, чтобы удалить слой пропитки и изоляции с провода (шины) вместе с закругленной боковой частью провода (шины) для создания плоской торцевой стороны катушки и через изоляционную прокладку плотно прижимать к стенке испарителя; б) катушку обрабатывать (например, на токарном или шлифовальном станке) таким образом, чтобы удалить слой пропитки и изоляции с провода (шины) вместе с закругленной боковой частью провода (шины) для создания плоской торцевой стороны катушки и помещать ее внутрь испарителя с диэлектрической рабочей жидкостью; в) катушку не обрабатывать как в вариантах а-б, а помещать ее в емкость с промежуточной диэлектрической охлаждающей жидкостью, которая передает тепло рабочей жидкости испарителя, расположенного в этой же емкости.To reduce thermal resistance at the boundary “copper wire - working fluid of the evaporator” it is proposed: a) to process the coil (for example, on a turning, milling or grinding machine) in such a way as to remove the layer of impregnation and insulation from the wire (busbar) together with the rounded side part wires (tires) to create a flat end face of the coil and tightly press it to the evaporator wall through the insulating gasket; b) process the coil (for example, on a turning or grinding machine) in such a way as to remove the layer of impregnation and insulation from the wire (bus) together with the rounded side of the wire (bus) to create a flat end face of the coil and place it inside the evaporator with a dielectric working fluid; c) do not process the coil as in options a-b, but place it in a container with an intermediate dielectric coolant, which transfers heat to the working fluid of the evaporator located in the same tank.
Эти три варианта, каждый по-своему, изменяют конфигурацию и состав испарительно-конденсационной системы охлаждения.These three options, each in its own way, change the configuration and composition of the evaporative-condensing cooling system.
Кроме того, конфигурация и состав испарительно-конденсационной системы охлаждения зависит также от взаимного расположения конденсатора и испарителя. Здесь возможны также три варианта: а) конденсатор с воздушным принудительным охлаждением расположен выше испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения; б) конденсатор с воздушным принудительным охлаждением расположен ниже испарителя и рассеивает тепло в окружающем воздухе, например, производственного помещения; в) конденсатор расположен ниже испарителя, а именно в грунте, например, под полом производственного помещения и рассеивает тепло непосредственно в грунте.In addition, the configuration and composition of the evaporative-condensing cooling system also depends on the relative position of the condenser and the evaporator. Three options are also possible here: a) a condenser with forced air cooling is located above the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room; b) an air-cooled condenser is located below the evaporator and dissipates heat in the ambient air, for example, in a production room; c) the condenser is located below the evaporator, namely in the soil, for example, under the floor of the production room and dissipates heat directly in the soil.
Исходя из этого возможны девять (три на три) вариантов конфигураций испарительно-конденсационной системы.Based on this, nine (three by three) variants of configurations of the evaporation-condensation system are possible.
Между катушкой и испарителем прокладывается изоляционный материал, например фторопластовая пленка.Between the coil and the evaporator, an insulating material, such as a fluoroplastic film, is laid.
В случае выполнения испарителя из неэлектропроводного материала, например керамики, радиальный разрыв и изоляционная прокладка не нужны.If the evaporator is made of non-conductive material, such as ceramics, a radial gap and an insulating gasket are not needed.
Испарители расположены с двух сторон катушки и при сборке плотно прижимаются к катушке, образуя единый блок.Evaporators are located on both sides of the coil and during assembly are pressed tightly against the coil, forming a single unit.
Конденсатопровод и паропровод могут быть совмещены.The condensate line and steam line can be combined.
Испарительно-конденсационная система герметична, вакуумируется для снижения точки кипения раб. жидкости.Evaporative condensation system is sealed, evacuated to reduce the boiling point of the slave. liquids.
Плоские дисковые катушки могут чередоваться с испарителями. Тогда испарители через коллекторы соединяются с конденсатором. В системе имеется расширительный бачок.Flat disk coils can alternate with evaporators. Then the evaporators are connected to the condenser through the collectors. The system has an expansion tank.
Уровень рабочей жидкости в испарителе выше внешнего витка катушки.The liquid level in the evaporator is higher than the external coil turn.
Саморегулирующаяся система охлаждения конденсатора: чем больше тепла выделяется в испарителе, тем быстрее вращается вентилятор.Self-regulating condenser cooling system: the more heat is generated in the evaporator, the faster the fan rotates.
По первому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 1. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, плотно прилегающие к испарителям 2, в которых находится испаряемая (рабочая) жидкость. Уровень охлаждающей жидкости в испарителях 2 выше уровня катушки. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, который соединяется с верхним бачком конденсатора 5. Нижний бачок конденсатора 5 соединяется конденсатопроводом 3 с испарителями 2. С помощью вентилятора 4 тепло от конденсатора рассеивается в окружающем воздухе.According to the first embodiment, the evaporative condensation system is shown in FIG. 1. The inductor (transformer) contains multi-turn
По второму варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 2. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, расположенные внутри испарителя 2, в котором находится испаряемая (рабочая) жидкость. Уровень охлаждающей жидкости в испарителе 2 выше уровня катушки. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, который соединяется с верхним бачком конденсатора 5. Нижний бачок конденсатора 5 соединяется конденсатопроводом 3 с испарителем 2. С помощью вентилятора 4 тепло от конденсатора рассеивается в окружающем воздухе. Рабочая жидкость является диэлектрической, например дистиллированная высокоомная вода. С течением времени медь выделяет в рабочую жидкость ионы, которые контролируются датчиком ионов 8. И при превышении заданного уровня содержания ионов в жидкости конденсат, вытекающий из конденсатора 5, направляется на ионообменный фильтр 7 и после него в испаритель 2.In a second embodiment, the evaporative condensing system is shown in FIG. 2. The inductor (transformer) contains multi-turn
По третьему варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 3. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, расположенные внутри общей для катушки и испарителя 2 емкости 9 с промежуточной охлаждающей жидкостью 10. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, который соединяется с верхним бачком конденсатора 5. Нижний бачок конденсатора 5 соединяется конденсатопроводом 3 с испарителем 2. С помощью вентилятора 4 тепло от конденсатора рассеивается в окружающем воздухе. Катушка 1 отдает тепло промежуточной охлаждающей жидкости 10 и через нее рабочей жидкости в испарителе 2.According to a third embodiment, the evaporative condensation system is shown in FIG. 3. The inductor (transformer) contains multi-turn
По четвертому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 4. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, плотно прилегающие к испарителям 2, в которых находится испаряемая (рабочая) жидкость. Уровень охлаждающей жидкости в испарителях 2 выше уровня катушки. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, который соединяется с верхним бачком конденсатора 5. Нижний бачок конденсатора 5 соединяется с насосом 15, который вращается трансмиссией 14 от двигателя Стирлинга 12. Напорный патрубок насоса 15 соединен с конденсатопроводом 3, по которому конденсат подается в испарители 2. С помощью вентилятора 4 тепло от конденсатора рассеивается в окружающем воздухе. Вентилятор 4 и стабилизирующий его вращение маховик 16 вращаются трансмиссией 13 от двигателя Стирлинга 12, теплоприемник 11 которого расположен между испарителями 2 на боковой поверхности катушки 1.According to a fourth embodiment, an evaporative condensation system is shown in FIG. 4. The inductor (transformer) contains multi-turn
По пятому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 5. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, расположенные внутри испарителя 2, в котором находится испаряемая (рабочая) жидкость. Уровень охлаждающей жидкости в испарителе 2 выше уровня катушки. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, который соединяется с верхним бачком конденсатора 5. Нижний бачок конденсатора 5 соединяется с насосом 15, который вращается трансмиссией 14 от двигателя Стирлинга 12. Напорный патрубок насоса 15 соединен с конденсатопроводом 3, по которому конденсат подается в испарители 2. С помощью вентилятора 4 тепло от конденсатора рассеивается в окружающем воздухе. Вентилятор 4 и стабилизирующий его вращение маховик 16 вращаются трансмиссией 13 от двигателя Стирлинга 12, теплоприемник 11 которого расположен между испарителями 2 на боковой поверхности катушки 1.In a fifth embodiment, the evaporative condensation system is shown in FIG. 5. The inductor (transformer) contains multi-turn
По шестому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 6. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, расположенные внутри общей для катушки и испарителя 2 емкости 9 с промежуточной охлаждающей жидкостью 10. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, который соединяется с верхним бачком конденсатора 5. Нижний бачок конденсатора 5 соединяется с насосом 15, который вращается трансмиссией 14 от двигателя Стирлинга 12. Напорный патрубок насоса 15 соединен с конденсатопроводом 3, по которому конденсат подается в испарители 2. С помощью вентилятора 4 тепло от конденсатора рассеивается в окружающем воздухе. Вентилятор 4 и стабилизирующий его вращение маховик 16 вращаются трансмиссией 13 от двигателя Стирлинга 12, теплоприемник 11 которого расположен между испарителями 2 на боковой поверхности катушки 1.According to a sixth embodiment, an evaporative condensation system is shown in FIG. 6. The inductor (transformer) contains multi-turn
По седьмому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 7. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, плотно прилегающие к испарителям 2, в которых находится испаряемая (рабочая) жидкость. Уровень охлаждающей жидкости в испарителях 2 выше уровня катушки. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, нижний конец которого опускается ниже уровня конденсата в конденсаторе 5. В нижней части конденсатора 5 располагается погружной насос 20, который подает конденсат в испарители 2. Насос 20 запитан через блок питания 18 от термоэлектрической батареи 17, которая располагается на боковой стороне катушки 1 между испарителями 2. Конденсатор 5 представляет себой скважину с обсадной трубой в грунте, пробуренную, например, через пол производственного помещения рядом с индуктором (трансформатором).In a seventh embodiment, an evaporative condensation system is shown in FIG. 7. The inductor (transformer) contains multi-turn
По восьмому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 8. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, расположенные внутри испарителя 2, в котором находится испаряемая (рабочая) жидкость. Уровень охлаждающей жидкости в испарителе 2 выше уровня катушки. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, нижний конец которого опускается ниже уровня конденсата в конденсаторе 5. В нижней части конденсатора 5 располагается погружной насос 20, который подает конденсат в испарители 2. Насос 20 запитан через блок питания 18 от термоэлектрической батареи 17, которая располагается на боковой стороне испарителя 2. Конденсатор 5 представляет себой скважину с обсадной трубой в грунте, пробуренную, например, через пол производственного помещения рядом с индуктором (трансформатором).In an eighth embodiment, an evaporative condensing system is shown in FIG. 8. The inductor (transformer) contains multi-turn
По девятому варианту выполнения испарительно-конденсационная система изображена на фиг. 9. Индуктор (трансформатор) содержит многовитковые плоские катушки 1, расположенные внутри общей для катушки и испарителя 2 емкости 9 с промежуточной охлаждающей жидкостью 10. От испарителя выше уровня жидкости отходит паропровод 6, нижний конец которого опускается ниже уровня конденсата в конденсаторе 5. В нижней части конденсатора 5 располагается погружной насос 20, который подает конденсат в испарители 2. Насос 20 запитан через блок питания 18 от термоэлектрической батареи 17, которая располагается на боковой стороне емкости 9. Конденсатор 5 представляет себой скважину с обсадной трубой в грунте, пробуренную, например, через пол производственного помещения рядом с индуктором (трансформатором).In a ninth embodiment, an evaporative condensation system is shown in FIG. 9. The inductor (transformer) contains multi-turn
При подаче напряжения на катушку индуктивности (электрическую обмотку) напряжения в ней начинает протекать электрический ток и формироваться магнитный поток. Под действием электрического тока по закону Джоля-Ленца в обмотке выделяется тепловая мощность и происходит повышение температуры материала катушки индуктивности (электрической обмотки). На границе между материалом катушки и охлаждающей жидкости начинает образовываться пар, который выносится в верхнюю часть испарительного сосуда и по паропроводу поступает в конденсатор, где конденсируется. Конденсат под действием сил гравитации опускается в нижний бачок радиатора, поступает в конденсатопровод, затем в расширительный бачок (если таковой имеется) и возвращается в испарительную емкость.When voltage is applied to the inductor (electrical winding) of voltage, an electric current begins to flow in it and a magnetic flux forms. Under the action of electric current, according to the Jolie-Lenz law, thermal power is released in the winding and the temperature of the material of the inductor (electric winding) increases. At the boundary between the material of the coil and the coolant, steam begins to form, which is carried out to the upper part of the evaporation vessel and enters the condenser through the steam line, where it condenses. The condensate under the influence of gravity falls into the lower tank of the radiator, enters the condensate line, then into the expansion tank (if any) and returns to the evaporation tank.
При использовании предлагаемой системы охлаждения для охлаждения обмоток установок индукционного нагрева цветных металлов может быть повышена энергетическая эффективность нагрева на 15-20 %.When using the proposed cooling system for cooling the windings of induction heating non-ferrous metals, the energy efficiency of heating can be increased by 15-20%.
При использовании предлагаемой системы охлаждения для охлаждения обмоток линейной индукционной машины с увеличенными рабочими зазорами может быть повышена энергетическая эффективность до 50 %, а массогабаритные показатели машины снизятся почти 2 раза и больше.When using the proposed cooling system for cooling the windings of a linear induction machine with increased working gaps, energy efficiency can be increased up to 50%, and the overall dimensions of the machine will decrease by almost 2 times or more.
При использовании предлагаемой системы охлаждения для охлаждения обмоток силовых трансформаторов напряжения может быть повышена энергетическая эффективность, снижен расход активных материалов до 80 %, уменьшены массогабаритные показатели до 50%.When using the proposed cooling system for cooling the windings of power voltage transformers, energy efficiency can be increased, the consumption of active materials can be reduced to 80%, weight and size indicators can be reduced to 50%.
Предлагается в качестве среды для сброса излишнего тепла катушек индуктивности использовать грунт и его компоненты (например, грунтовые воды). Главная особенность грунта состоит в независимости его теплофизических свойств от сезонных и погодных условий (на глубине ниже климатически-сезонных колебаний температуры, для РФ это 2,0-2,5 м).It is proposed to use soil and its components (for example, groundwater) as a medium for discharging excess heat from inductors. The main feature of the soil is the independence of its thermophysical properties from seasonal and weather conditions (at a depth below the climatic and seasonal temperature fluctuations, for the Russian Federation it is 2.0-2.5 m).
Таким образом, главным достоинством новой среды стока тепла катушек индуктивности является термодинамическое постоянство в течение года. Кроме того, важным достоинством является неизмеримо более высокая теплоемкость грунта по сравнению с воздухом.Thus, the main advantage of the new heat sink medium of the inductance coils is the thermodynamic constancy during the year. In addition, an important advantage is the immeasurably higher heat capacity of the soil compared to air.
Claims (17)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012123157/07A RU2513118C2 (en) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | Evaporative-condensing cooling system for current-conducting elements (versions) |
| PCT/RU2012/001104 WO2013184025A1 (en) | 2012-06-05 | 2012-12-24 | Evaporating-condensing cooling system of current-conducting elements (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012123157/07A RU2513118C2 (en) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | Evaporative-condensing cooling system for current-conducting elements (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012123157A RU2012123157A (en) | 2013-12-10 |
| RU2513118C2 true RU2513118C2 (en) | 2014-04-20 |
Family
ID=49682787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012123157/07A RU2513118C2 (en) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | Evaporative-condensing cooling system for current-conducting elements (versions) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2513118C2 (en) |
| WO (1) | WO2013184025A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104319069B (en) * | 2014-10-28 | 2016-08-24 | 国网山东省电力公司滨州市滨城区供电公司 | A kind of temperature controller for transformer |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU851793A1 (en) * | 1979-01-10 | 1981-07-30 | Предприятие П/Я Р-6205 | Device for cooling electric winding |
| SU1072118A1 (en) * | 1982-09-17 | 1984-02-07 | Kutelev Gennadij A | Transformer |
| SU1096706A1 (en) * | 1982-10-28 | 1984-06-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования | Transformer |
| SU1690003A1 (en) * | 1988-05-17 | 1991-11-07 | Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш Им.В.И.Ленина" | Induction device |
| RU2142660C1 (en) * | 1996-10-04 | 1999-12-10 | Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева | Transpiration-cooed semiconductor power unit |
| RU2159910C1 (en) * | 1999-06-04 | 2000-11-27 | Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского | Self-contained system of nitrogen refrigeration with simultaneous generation of electric power |
| EP2360366A2 (en) * | 2010-02-13 | 2011-08-24 | MAN Truck & Bus AG | Combination of heat recovery system and APU assembly |
-
2012
- 2012-06-05 RU RU2012123157/07A patent/RU2513118C2/en not_active IP Right Cessation
- 2012-12-24 WO PCT/RU2012/001104 patent/WO2013184025A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU851793A1 (en) * | 1979-01-10 | 1981-07-30 | Предприятие П/Я Р-6205 | Device for cooling electric winding |
| SU1072118A1 (en) * | 1982-09-17 | 1984-02-07 | Kutelev Gennadij A | Transformer |
| SU1096706A1 (en) * | 1982-10-28 | 1984-06-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования | Transformer |
| SU1690003A1 (en) * | 1988-05-17 | 1991-11-07 | Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш Им.В.И.Ленина" | Induction device |
| RU2142660C1 (en) * | 1996-10-04 | 1999-12-10 | Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева | Transpiration-cooed semiconductor power unit |
| RU2159910C1 (en) * | 1999-06-04 | 2000-11-27 | Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского | Self-contained system of nitrogen refrigeration with simultaneous generation of electric power |
| EP2360366A2 (en) * | 2010-02-13 | 2011-08-24 | MAN Truck & Bus AG | Combination of heat recovery system and APU assembly |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Статья Е.С.КУРЫЛЕВА, В.В.ОНОСОВСКИЙ, Ю.Д.РУМЯНЦЕВ «Способы отвода теплоты к окружающей среде» выложенная в Интернете по электронному адресу http://www.holodilshchik.ru/index_holodilshchik_issue_1_2008_Heat.htm 02.05.2012 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012123157A (en) | 2013-12-10 |
| WO2013184025A1 (en) | 2013-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6515383B1 (en) | Passive, phase-change, stator winding end-turn cooled electric machine | |
| US20120268227A1 (en) | Embedded cooling of wound electrical components | |
| CN101562371A (en) | Cooling element for electrical machine | |
| CN102804293B (en) | Transformer coil with passive cooling and transformator | |
| JP2010110205A (en) | Arrangement for cooling electrical machine | |
| CN106257604B (en) | The cooling device of power transformer | |
| US20130308272A1 (en) | Heat pipe and electronic component having the heat pipe | |
| CN103620709A (en) | Dry distribution transformer | |
| CN103618394B (en) | A kind of disk type electric machine stator using heat pipe winding | |
| CN116014985A (en) | Additional hot path enhanced cooling structure of high-speed rail permanent magnet motor based on heat pipe | |
| US8901790B2 (en) | Cooling of stator core flange | |
| US8922310B2 (en) | Heat exchanger system for dry-type transformers | |
| RU2513118C2 (en) | Evaporative-condensing cooling system for current-conducting elements (versions) | |
| WO2019039960A1 (en) | Electric steam generator | |
| CN105551779B (en) | A kind of superconductive controllable reactor | |
| RU2400944C1 (en) | Vortex induction heater and heating device for premises | |
| KR200435314Y1 (en) | Electric power equipment cooling device using refrigerant vaporization heat | |
| WO2008113745A1 (en) | Compact secondary substation with cooling system | |
| CN103280926A (en) | Clamping stator evaporative cooling device | |
| CN110739124A (en) | transformer with high-efficiency cooling function | |
| JP3278494B2 (en) | How to heat the windings of stationary induction equipment | |
| CN107887115A (en) | A kind of transformer Installation cabinet | |
| RU118468U1 (en) | HEAT DISCHARGE HIGH FREQUENCY WINDING OF THE TRANSFORMER | |
| CN221446937U (en) | Heat dissipation mechanism for transformer | |
| CN216745633U (en) | Insulating heat pipe for electrical equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150606 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160420 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170606 |