DE4225723A1 - Power resistance for liquid cooling - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und kann z. B. als brauchwassergekühlter Beschaltungs- oder Bremswiderstand bei einem elektrischen Schienenfahr­ zeug mit stromrichtergespeistem Antrieb verwendet werden.The invention relates to a power resistor for liquid cooling according to the preamble of the claim 1 and can e.g. B. as service water-cooled circuit or Braking resistor in an electric rail travel can be used with a drive powered by a converter.

Ein derartiger Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung ist aus der DE 39 35 956 A1 bekannt. Dort wird eine Anord­ nung mit zwangsgekühltem, elektrischem Leistungswiderstand vorgeschlagen, bei der die Verlustleistung mittels Siede- oder Flüssigkeitskühlung abführbar ist. Der Leistungswider­ stand weist ein flaches, ebenes, metallisches Widerstandse­ lement mit mindestens zwei elektrischen Anschlüssen auf. Das Widerstandselement ist aus einem blechförmigen Werk­ stoff mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand gebildet und über eine elektrisch isolierende, jedoch gut wärmeleitende Zwischenlage mit mindestens einem elektrisch leitenden Flüssigkeitskühlkörper druckkontaktiert. Zur doppelseitigen Kühlung kann das Widerstandselement zwischen zwei Flüssigkeitskühlkörpern eingespannt sein.Such a power resistor for liquid cooling is known from DE 39 35 956 A1. There will be an order with forced-cooled electrical power resistance proposed, in which the power loss by means of boiling or Liquid cooling can be removed. The performance contradiction stand has a flat, flat, metallic resistor element with at least two electrical connections. The resistance element is made of sheet metal fabric with a high specific electrical resistance formed and over an electrically insulating, but good thermally conductive intermediate layer with at least one electrically conductive liquid heat sink pressure-contacted. For double-sided cooling, the resistance element between two liquid heatsinks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungs­ widerstand für Flüssigkeitskühlung der eingangs genannten Art anzugeben, der universell für unterschiedliche Lei­ stungsklassen aus gleichartigen Grundbausteinen zusammenge­ stellt werden kann.The invention has for its object a performance resistance for liquid cooling of the aforementioned Specify the type that is universal for different lei classes of the same basic building blocks can be put.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is done in conjunction with the characteristics of Preamble according to the invention by the in the characteristic of Features specified claim 1 solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß ein Leistungswiderstand mit Flachkühler für Brauchwasserkühlung geschaffen wird, dessen ohmscher Widerstandswert und dessen Leistungsklasse unter Einsatz von beliebig vielen, jeweils gleichen Baueinheiten in der Art eines Baukastensystems variierbar ist. Die Leistungs­ dichte des kompakten Leistungswiderstandes ist sehr groß, da eine intensive, großflächige Kühlung der wärmeproduzie­ renden Widerstandselemente sichergestellt ist. Der Lei­ stungswiderstand weist im einfachsten Fall bei kleiner Lei­ stungsklasse einen Flachkühler mit lediglich zwei Flachge­ häusen auf, wobei das Widerstandselement im zwischen den beiden Flachgehäusen gebildeten Zwischenraum angeordnet ist. Bei hoher Leistungsklasse sind beispielsweise sechs oder mehr Flachgehäuse zu einem Flachkühler gestapelt, wo­ bei sich Widerstandselemente in jedem Zwischenraum zwischen zwei Flachgehäusen befinden. Durch diese Baukastentechnik kann wechselnden Anforderungen und unterschiedlichen Anwen­ dungen entsprochen werden. Gleichzeitig werden die Kosten für Planung, Herstellung, Lagerhaltung und Ersatzteilbevor­ ratung gesenkt.The advantages which can be achieved with the invention are in particular special in that a power resistor with a flat cooler is created for process water cooling, its ohmic Resistance value and its performance class using of any number of identical units in the Type of a modular system is variable. The performance density of the compact power resistor is very large, because intensive, extensive cooling of the heat production renden resistance elements is ensured. The lei Resistance resistance shows in the simplest case with low Lei performance class a flat cooler with only two flat coolers housing, with the resistance element in between the arranged between two flat housings is. For example, in the high performance class there are six or more flat packs stacked to a flat cooler where with resistance elements in every space between two flat housings. Through this modular technology can meet changing requirements and different applications can be met. At the same time, the cost for planning, production, warehousing and spare parts advice lowered.

Da die Widerstandselemente lediglich mittels Isolierplatten von den metallenen, geerdeten Flachgehäusen isoliert werden müssen - wobei die Isolierplatten dünnwandig ausgestaltet und nur auf Druck und nicht auf Zug beansprucht werden und hohe Preßkräfte möglich sind - werden niedrige Wärmeüber­ gangswiderstände zwischen den wärmeproduzierenden Wider­ standselementen und der Kühlflüssigkeit - vorzugsweise Brauchwasser mit Frostschutzmittel - erzielbar, wodurch die hohe Leistungsfähigkeit, Leistungsdichte und Kompaktheit des Leistungswiderstandes sowohl für relativ kleine als auch für relativ große Leistungen begründet ist. Der Lei­ stungswiderstand eignet sich insbesondere durch seine Rüt­ telsicherheit, sein geringes Gewicht und seinen geringen Raumbedarf für den Einsatz bei Schienenfahrzeugen.Since the resistance elements only by means of insulating plates be isolated from the metal, grounded flat housings must - with the insulating plates designed thin-walled and only under pressure and not under tension and  high press forces are possible - low heat transfer gangs resistances between the heat producing resistors stand elements and the coolant - preferably Process water with antifreeze - achievable, which makes the high performance, power density and compactness of power resistance for both relatively small is also justified for relatively large achievements. The lei Resistance is particularly suitable due to its vibration security, its light weight and its low weight Space required for use in rail vehicles.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Un marked claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Leistungswider­ stand mit Flachkühler für Brauchwasser­ kühlung, Fig. 1 shows a section through a power cons stand with a flat cooler for water for cooling,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Flach­ gehäuses mit Flüssigkeitsleitblech, Fig. 2 is a perspective view of a flat housing with fluid fin,

Fig. 3, 4 Ansichten eines aus mehreren Flachgehäu­ sen aufgebauten Flachkühlers, Fig. 3, 4 are views of a of a plurality of Flachgehäu sen constructed flat radiator,

Fig. 5 die interne elektrische Verschaltung des Leistungswiderstandes, Fig. 5, the internal electrical connection of the power resistor,

Fig. 6 einen Leistungswiderstand mit lediglich zwei Flachgehäusen, Fig. 6 is a power resistor having only two flat packs,

Fig. 7 die hydraulische Anschlußseite der Vari­ ante gemäß Fig. 6, Fig. 7 shows the hydraulic connection side of the Vari ante according to FIG. 6,

Fig. 8 die Widerstandsblechplatten der Variante gemäß Fig. 6, Fig. 8, the resistive sheet plates of the variant according to FIG. 6,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Variante gemäß Fig. 6. Fig. 9 is a perspective view of the variant according to Fig. 6.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Leistungswiderstand mit Flachkühler für Brauchwasserkühlung dargestellt. Es sind mehrere übereinandergestapelte Flachgehäuse 1a . . . 1f zu erkennen, wobei jeweils im zwischen zwei Flachgehäusen 1a . . . 1f gebildeten Zwischenraum 2a . . . 2e ein Widerstandse­ lement in Form einer oder mehrerer mäandrierter Wider­ standsblechplatten (gestanzter Flachbandwiderstand) 3, 4 angeordnet ist. Zwischen jeder Widerstandsblechplatte 3 bzw. 4 und einem Flachgehäuse 1a . . . 1f befindet sich eine Isolierplatte 5a bzw. 5b, während zwei bifilare Wider­ standsblechplatten 3, 4 durch eine Isolierplatte 6 elek­ trisch voneinander getrennt sind. Die Isolierplatten 5a, 5b sind relativ dünnwandig ausgebildet, um einerseits die elektrische Isolation zwischen den auf Erdpotential liegen­ den Flachgehäusen und den Widerstandsblechplatten sicherzu­ stellen und andererseits einen guten Wärmeübergang von den Widerstandsblechplatten zu den Flachgehäusen zu ermögli­ chen. Als Material für die Isolierplatten 5a, 5b dient z. B. Keramik, Glimmer oder PPS-Kunststoff. Vorzugsweise ist zwi­ schen den Isolierplatten 5a, 5b und den Flachgehäusen zu­ sätzlich noch eine dünne Kunststoffolie angeordnet. Die Isolierplatte 6 hat keine Wärmeübertragungsfunktion, son­ dern lediglich eine elektrische Isolierfunktion und besteht beispielsweise aus einem hitzebeständigem Kunststoff.In Fig. 1 a section through a power resistor with flat cooler for hot water cooling is shown. There are several stacked flat housings 1 a. . . 1 f can be seen, in each case between two flat housings 1 a. . . 1 f formed gap 2 a. . . 2 e a resistance element in the form of one or more meandering resistance sheet metal plates (punched ribbon resistor) 3 , 4 is arranged. Between each resistance plate 3 or 4 and a flat housing 1 a. . . 1 f there is an insulating plate 5 a and 5 b, while two bifilar resisting sheet metal plates 3 , 4 are electrically separated from each other by an insulating plate 6 . The insulating plates 5 a, 5 b are made relatively thin-walled, on the one hand to ensure the electrical insulation between the flat housings and the resistance sheet metal plates on earth potential and on the other hand to enable a good heat transfer from the resistance sheet metal plates to the flat housings. As a material for the insulating plates 5 a, 5 b z. B. ceramic, mica or PPS plastic. Preferably, a thin plastic film is additionally arranged between the insulating plates 5 a, 5 b and the flat housings. The insulating plate 6 has no heat transfer function, but only an electrical insulation function and consists, for example, of a heat-resistant plastic.

Jedes Flachgehäuse 1a . . . 1f besteht aus zwei spiegelbild­ lich geformten Druckblechen 7, 8, wobei die Druckbleche an ihren Außenkanten flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, beispielsweise über eine Rollnahtschweißung 9. Die Druckbleche 7, 8 bestehen beispielsweise aus Edelstahl-, Aluminium- oder Messingblech. Jedes Flachgehäuse 1a . . . 1f weist zwei sich an gegenüberliegenden Seiten befindende Kühlflüssigkeitssammelräume 10 und 11 (Querkanäle, siehe auch Fig. 2) auf. Diese beiden Kühlflüssigkeitssammelräume 10, 11 sind über einen großflächigen, jedoch sehr schmalen Flachkanal 12 bzw. einer Vielzahl von parallelen Flachkanä­ len miteinander verbunden. Each flat housing 1 a. . . 1 f consists of two mirror-image-shaped pressure plates 7 , 8 , the pressure plates being connected to one another in a liquid-tight manner on their outer edges, for example by means of a roller seam weld 9 . The pressure plates 7 , 8 consist for example of stainless steel, aluminum or brass sheet. Each flat housing 1 a. . . 1 f has two coolant collecting spaces 10 and 11 located on opposite sides (transverse channels, see also FIG. 2). These two coolant collecting spaces 10 , 11 are connected to one another via a large, but very narrow flat channel 12 or a plurality of parallel flat channels.

Jeder Kühlflüssigkeitssammelraum 10, 11 weist neben den An­ schlußöffnungen zu den Flachkanälen mindestens zwei zusätz­ liche Öffnungen 13, 14, 15, 16 auf, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Öffnungen 13 bis 16 dienen zum Ein- und Austritt und zur Führung der Kühlflüssigkeit innerhalb des aus mehreren gestapelten Flachgehäusen beste­ henden Flachkühlers. Diejenigen Öffnungen 13 bis 16 von zwei benachbarten Sammelräumen 10, 11, die sich innerhalb des Flachkühlers jeweils direkt gegenüberliegen und derart einen Flüssigkeitsdurchlaß bilden, sind über Dichtringe 17 nach außen und zu den Zwischenräumen 2a . . . 2e hin abge­ dichtet. Mindestens eine nach außen gerichtete Öffnung dient zum Einlauf der Kühlflüssigkeit und ist deshalb mit einem Flüssigkeitszulaufstutzen 18 versehen. Mindestens eine weitere, nach außen gerichtete Öffnung dient zum Ab­ lauf der Kühlflüssigkeit und ist deshalb mit einem Flüssig­ keitsablauf stutzen versehen. Die weiteren nach außen ge­ richteten Öffnungen sind mittels Deckel verschlossen, wobei wiederum eine hydraulische Abdichtung über Dichtringe 17 erfolgt. Alternativ kann anstelle der Dichtringe 17 auch eine Lötabdichtung verwendet werden.Each coolant collecting space 10 , 11 has, in addition to the connection openings to the flat channels, at least two additional openings 13 , 14 , 15 , 16 , as can be seen in particular from FIG. 2. These openings 13 to 16 are used for entry and exit and for guiding the cooling liquid within the best existing flat cooler from several stacked flat housings. Those openings 13 to 16 of two adjacent collecting spaces 10 , 11 , which are located directly opposite each other within the flat cooler and thus form a liquid passage, are via sealing rings 17 to the outside and to the spaces 2 a. . . 2 e sealed off. At least one outward opening serves for the inlet of the cooling liquid and is therefore provided with a liquid inlet connection 18 . At least one further, outward opening serves to drain the coolant and is therefore provided with a liquid spout. The further outward ge openings are closed by means of a lid, again hydraulic sealing via sealing rings 17 . Alternatively, a solder seal can also be used instead of the sealing rings 17 .

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, verläuft die Kühlflüssigkeitsströmung vom Flüssigkeitszulaufstutzen 18 in die Kühlflüssigkeitssammelräume 10 - wobei die ein­ zelnen Kühlflüssigkeitssammelräume 10 über Öffnungen 13, 14 miteinander verbunden sind - und von dort über die Flachka­ näle 12 zu den Kühlflüssigkeitssammelräumen 11. Beim Durch­ strömen der Flachkanäle 12 nimmt die Kühlflüssigkeit die von den Widerstandsblechplatten 3, 4 während des Betriebes produzierte Wärmeenergie über die relativ großen Hauptflä­ chen der Flachkanäle 12 auf. Die erwärmte Kühlflüssigkeit strömt von den Kühlflüssigkeitssammelräumen 11 über die Öffnungen 15, 16 zum Flüssigkeitsablaufstutzen. Die Flach­ kanäle 12 sind vorzugsweise wesentlich schmaler als der Zwischenraum 2a . . . 2e zwischen zwei Flachgehäusen 1a . . . 1f. As can be seen from the above description, the coolant flow runs from the liquid inlet connection 18 into the coolant collecting spaces 10 - the individual coolant collecting spaces 10 being connected to one another via openings 13 , 14 - and from there via the flat channels 12 to the coolant collecting spaces 11 . When flowing through the flat channels 12 , the coolant absorbs the thermal energy produced by the resistance sheet metal plates 3 , 4 during operation via the relatively large surfaces of the flat channels 12 Hauptflä. The heated cooling liquid flows from the cooling liquid collecting spaces 11 via the openings 15 , 16 to the liquid discharge nozzle. The flat channels 12 are preferably much narrower than the gap 2 a. . . 2 e between two flat housings 1 a. . . 1 f.

Zur Leistungserhöhung oder bei leistungsstarken Flachküh­ lern mit relativ vielen Flachgehäusen können mehrere nach außen gerichtete Öffnungen eines Kühlflüssigkeitssammelrau­ mes 10 mit Flüssigkeitszulaufstutzen 18 und mehrere nach außen gerichteten Öffnungen eines Kühlflüssigkeitssammel­ raumes 11 mit Flüssigkeitsablaufstutzen versehen sein.To increase performance or in high-performance Flachküh learners with a relatively large number of flat housings, a plurality of outward openings in a cooling liquid collection chamber 10 with liquid inlet connections 18 and a plurality of outward openings in a cooling liquid collection chamber 11 can be provided with liquid discharge connections.

Um eine gleichmäßige Kühlflüssigkeitsströmung innerhalb der Flachgehäuse 12 bei vergrößerter Wärmeübergangsfläche zu erzielen, befinden sich gemäß einer ersten Variante Flüs­ sigkeitsleitbleche 21 innerhalb eines jeden Flachkanales 12. Diese Flüssigkeitsleitbleche 21 weisen Leitstege 22 auf, die jeweils parallel zur Verbindung zwischen den Kühlflüssigkeitssammelräumen 10, 11 (Querkanäle) verlaufen und zwischen denen Längskanäle 23 von einem Kühlflüssig­ keitssammelraum zum anderen gebildet werden.In order to achieve a uniform coolant flow within the flat housing 12 with an enlarged heat transfer surface, according to a first variant there are liquid guide plates 21 within each flat channel 12 . These liquid baffles 21 have guide webs 22 which each run parallel to the connection between the coolant collection spaces 10 , 11 (transverse channels) and between which longitudinal channels 23 are formed by a coolant collection space to the other.

Bei einer zweiten Variante des Flachkühlers kann auf die Flüssigkeitsleitbleche 21 mit Leitstegen 22 und Längskanä­ len 23 verzichtet werden, wenn statt dessen die Druckbleche 7, 8 selbst mit entsprechenden Einprägungen versehen sind, durch die Längskanäle zur Kühlflüssigkeitsführung geschaf­ fen werden.In a second variant of the flat cooler, the liquid guide plates 21 with guide webs 22 and Längskanä len 23 can be dispensed with, if instead the pressure plates 7 , 8 themselves are provided with corresponding impressions, through the longitudinal channels for cooling liquid guidance are created.

Die einzelnen Flachgehäuse 1a . . . 1f mit den Widerstands­ blechplatten 3, 4 in den Zwischenräumen 2a . . . 2e können durch äußere Spannplatten 22, 23 zusammengepreßt werden, wodurch unter anderem die hydraulische Abdichtung zwischen den einander zugewandten Öffnungen und der geringe Wärmewi­ derstand zwischen Widerstandselementen und Kühlflüssigkeit sichergestellt ist. Die Spannplatten 22, 23 sind dabei je­ weils der Formgebung der Flachgehäuse angepaßt und weisen z. B. Aussparungen für den Flüssigkeitszulaufstutzen 18 und den Flüssigkeitsablaufstutzen auf bzw. bilden selbst die Stutzen, wobei eine Abdichtung gegenüber den Druckblechen wiederum über Dichtringe 17 erfolgt. Es besteht auch bei hohen Preßkräften keine Bruchgefahr für die Isolierplatten und sonstigen Baueinheiten. Vorteilhaft wird der Wärmeüber­ gang von den Widerstandsblechplatten zur Kühlflüssigkeit durch die Vorpreßkräfte optimiert, da störende, wärmeiso­ lierende Luftstrecken zwischen der Schichtfolge Wider­ standsblechplatte/Isolierplatte/Druckblech mit Sicherheit verhindert werden. Als Spannvorrichtung können beispiels­ weise Verschraubungen im Peripheriebereich der Spannplatten 22, 23 eingesetzt sein.The individual flat housings 1 a. . . 1 f with the resistance sheet metal plates 3 , 4 in the spaces 2 a. . . 2 e can be pressed together by outer clamping plates 22 , 23 , which among other things ensures the hydraulic seal between the mutually facing openings and the low thermal resistance between the resistance elements and the cooling liquid. The clamping plates 22 , 23 are each adapted to the shape of the flat housing and have z. B. recesses for the liquid inlet connector 18 and the liquid outlet connector or form the connector itself, with a seal against the pressure plates in turn via sealing rings 17 . There is no risk of breakage for the insulating plates and other structural units, even with high pressing forces. The heat transfer from the resistance sheet metal plates to the coolant is advantageously optimized by the pre-pressing forces, since disruptive, heat-insulating air gaps between the layer sequence are opposed to the sheet metal plate / insulating plate / pressure plate with certainty. As a clamping device, for example screw connections can be used in the peripheral area of the clamping plates 22 , 23 .

Die Spannplatten 22, 23 sind vorzugsweise jeweils bombiert, so daß insbesondere auch in der Mitte des Flachkühlers noch genügend Spannkraft zum Zusammenpressen der Schichtfolge Flachkühler/Isolierplatte/Widerstandsblechplatte/Isolier­ platte/Flachkühler usw. auftritt. Dabei verhindern die Flüssigkeitsleitbleche 21 oder die vorstehend erwähnten Einprägungen vorteilhaft ein unzulässiges Zusammendrücken und damit eine Querschnittsverengung der Flachkanäle 12.The clamping plates 22 , 23 are each preferably cambered, so that in particular in the middle of the flat cooler there is still sufficient clamping force for compressing the layer sequence of flat cooler / insulating plate / resistance plate / insulating plate / flat cooler etc. The liquid guide plates 21 or the above-mentioned impressions advantageously prevent inadmissible compression and thus a narrowing of the cross-section of the flat channels 12 .

Alternativ zur vorstehend beschriebenen Spannplatten-Vari­ ante ist es bei einer Flachkühler-Variante mit Lötabdich­ tung anstelle der Dichtringe 17 auch möglich, auf den Ein­ satz von Spannplatten ganz zu verzichten, falls dies bei­ spielsweise beengte Raumverhältnisse am Einbauort erfor­ dern.As an alternative to the clamping plate variant described above, it is also possible for a flat cooler variant with solder seal instead of the sealing rings 17 to completely dispense with the use of clamping plates if this requires, for example, restricted space at the installation site.

Um verlängerte Kriechwege zwischen den einzelnen geerdeten Flachgehäusen oder dem Flachkühler und Erde zu bilden, ist der Leistungswiderstand mit Flachkühler zweckmäßig mit einem Außenumguß 24 aus Epoxydharz oder Silikon umgossen, wobei zusätzliche Rippen zur Kriechwegverlängerung des Umgusses dienen können.In order to form extended creepage distances between the individual grounded flat housings or the flat cooler and earth, the power resistor with the flat cooler is appropriately encapsulated with an outer encapsulation 24 made of epoxy resin or silicone, additional ribs being able to extend the encapsulation creepage distance.

In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Flachge­ häuses mit Flüssigkeitsleitblech dargestellt. Es ist ein aus zwei Druckblechen 7, 8 aufgebautes Flachgehäuse zu er­ kennen, wobei ein Flüssigkeitsleitblech 21 zwischen beiden Druckblechen eingelegt ist. Durch die Leitstege 22 des Flüssigkeitsleitbleches 21 werden Längskanäle 23 geschaf­ fen, die vom Kühlflüssigkeitssammelraum 10 zum weiteren Kühlflüssigkeitssammelraum 11 verlaufen und hierdurch den Flachkanal 12 in einzelne Strömungspfade aufteilen. Ferner sind die für den Kühlflüssigkeitstransport notwendigen Öff­ nungen 13 bis 16 zu erkennen.In Fig. 2 is a perspective view of a Flachge housing with liquid baffle is shown. It is to be seen a flat housing constructed from two pressure plates 7 , 8 , a liquid guide plate 21 being inserted between the two pressure plates. Through the guide webs 22 of the liquid baffle 21 , longitudinal channels 23 are created, which run from the coolant collection space 10 to the further coolant collection space 11 and thereby divide the flat channel 12 into individual flow paths. Furthermore, the openings 13 to 16 necessary for the coolant transport can be seen.

In den Fig. 3 und 4 sind Ansichten eines aus mehreren Flachgehäusen aufgebauten leistungsstarken Flachkühlers dargestellt. In Fig. 3 sind die zur Aufnahme der Wider­ standselemente geeigneten Zwischenräume 2a . . . 2e zwischen den Flachgehäusen 1a . . . 1f sowie die Kühlflüssigkeitssam­ melräume 10, 11 zu erkennen. Da die Zwischenräume 2a . . . 2e bis zur Verschließung durch den Außenumguß 24 seitlich of­ fen sind, ist die elektrische Verschaltbarkeit der einzel­ nen Widerstandsblechplatten in einfacher Weise gewährlei­ stet. Fig. 4 zeigt den jeweils über die gesamte Breite der Flachgehäuse 1a . . . 1f verlaufenden Kühlflüssigkeitssammel­ raum 10 (Querkanal). Die äußeren Rollnahtschweißungen 9 der Flachgehäuse sind jeweils angedeutet.In FIGS. 3 and 4 are views are shown of a system constructed of a plurality of flat housings powerful flat radiator. In Fig. 3 are the suitable elements for receiving the opposing gaps 2 a. . . 2 e between the flat housings 1 a. . . 1 f and the cooling liquid collecting spaces 10 , 11 can be seen. Since the gaps 2 a. . . 2 e up to the closure by the outer casting 24 on the side of fen, the electrical connectivity of the individual NEN resistance plates is guaranteed in a simple manner. Fig. 4 shows the each over the entire width of the flat housing 1 a. . . 1 f running coolant collection chamber 10 (cross channel). The outer roller seam welds 9 of the flat housing are indicated in each case.

In Fig. 5 ist die interne elektrische Verschaltung des Leistungswiderstandes dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Widerstandsblechplatten 3, 4 außerhalb der Räume 2a . . . teilweise über Brücken 25 miteinander verbunden sind. Die beiden äußeren Widerstandsblechplatten bilden externe elek­ trische Anschlüsse 26. Die elektrische Isolierung der Brücken 25 und Anschlüsse 26 erfolgt durch den Außenumguß 24.In FIG. 5, the internal electrical connection of the power resistor is illustrated. It can be seen that the resistance sheet metal plates 3 , 4 outside the rooms 2 a. . . are partially connected to one another via bridges 25 . The two outer resistance sheet metal plates form external electrical connections 26 . The electrical insulation of the bridges 25 and connections 26 is provided by the outer casting 24 .

In Fig. 6 ist ein Leistungswiderstand mit lediglich zwei Flachgehäusen 1a, 1b und einem zwischen beiden Flachgehäu­ sen gebildeten Zwischenraum 2a dargestellt. Im Zwischenraum 2a befinden sich wiederum zwei mittels einer Isolierplatte 6 voneinander getrennte Widerstandsblechplatten 3, 4, die über elektrische Anschlüsse 26 extern kontaktierbar sind. Die Widerstandsblechplatten 3, 4 sind gegenüber den Druck­ blechen 7, 8 wiederum über Isolierplatten 5a, 5b und zu­ sätzlichen sehr dünnen Isolierfolien elektrisch isoliert. Die für den Kühlflüssigkeitstransport geeigneten Kühlflüs­ sigkeitssammelräume 10a, 10b und Flachkanäle 12a, 12b sind gezeigt. Nuten 27 dienen zur Aufnahme von Dichtringen und damit zur hydraulischen Abdichtung des Leistungswiderstan­ des gegenüber einer externen Kühlschiene. Der Außenumguß 24 ist zur Kriechwegverlängerung mit Rippen versehen und isoliert die elektrischen Anschlüsse 26.In Fig. 6, a power resistor with only two flat housings 1 a, 1 b and an intermediate space 2 a formed between the two flat housings is shown. In the intermediate space 2 a there are in turn two resistance sheet metal plates 3 , 4 separated from one another by means of an insulating plate 6 , which can be contacted externally via electrical connections 26 . The resistance sheet metal plates 3 , 4 are electrically insulated from the pressure plates 7 , 8 in turn by insulating plates 5 a, 5 b and additional very thin insulating foils. Suitable for the cooling liquid transport Kühlflüs liquid collection spaces 10 a, 10 b and flat channels 12 a, 12 b are shown. Grooves 27 are used to accommodate sealing rings and thus for hydraulic sealing of the power resistance of an external cooling rail. The outer casting 24 is provided with ribs to extend the creepage distance and insulates the electrical connections 26 .

In Fig. 7 ist die hydraulische Anschlußseite des Lei­ stungswiderstandes der Variante gemäß Fig. 6 dargestellt. Es sind vier jeweils von Nuten 27 umschlossene Öffnungen 28, 29, 30, 31 zu erkennen, die zum hydraulischen Anschluß des Leistungswiderstandes an eine Kühlschiene dienen. Der Kühlflüssigkeitszulauf erfolgt über die Öffnung 28 zum Kühlflüssigkeitssammelraum 10a (siehe auch Fig. 5 und 9), von dort über den Flachkanal 12a zum Kühlflüssigkeits­ sammelraum 11a (siehe Fig. 9), von dort über die Öffnung 29 über einen externen Kanal zur Öffnung 30, von dort über einen weiteren Kühlflüssigkeitssammelraum und den Flachka­ nal 12b zum Kühlflüssigkeitssammelraum 10b und von dort zur Öffnung 31, die als Flüssigkeitsablauf dient.In Fig. 7, the hydraulic connection side of the performance resistance of the variant according to FIG. 6 is shown. There are four openings 28 , 29 , 30 , 31, each surrounded by grooves 27 , which are used for the hydraulic connection of the power resistor to a cooling rail. The coolant supply takes place via the opening 28 to the coolant collecting chamber 10 a (see also FIGS. 5 and 9), from there via the flat channel 12 a to the coolant collecting chamber 11 a (see FIG. 9), from there via the opening 29 via an external channel to the opening 30 , from there via another coolant collection space and the Flachka channel 12 b to the coolant collection space 10 b and from there to the opening 31 , which serves as a liquid drain.

In Fig. 8 sind die Widerstandsblechplatten 3, 4 der Vari­ ante gemäß Fig. 6 dargestellt. Es sind insbesondere die mäandrierte Formgebung, die Faltung und die externen elek­ trischen Anschlüsse 26 zu erkennen, wobei die vorstehend erwähnten Isolierplatten 6 zwischen den gefalteten Wider­ standsblechplatten 3, 4 eingelegt sind. In Fig. 8, the resistance sheet metal plates 3 , 4 of the variant shown in FIG. 6 are shown. In particular, the meandering shape, the folding and the external electrical connections 26 can be seen, the above-mentioned insulating plates 6 being inserted between the folded counter plates 3 , 4 .

In Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines geöffne­ ten Leistungswiderstandes der Variante gemäß Fig. 6 darge­ stellt. Es sind die jeweils aus Druckblechen 7, 8 gebilde­ ten beiden Flachgehäuse 1a, 1b zu erkennen, wobei das einen Deckel bildende Druckblech 7 des Flachgehäuses 1a entfernt ist, um einen Einblick in die Kühlflüssigkeitssammelräume 10a, 11a und den Flachkanal 12a zu zeigen. Da die Kühlflüssigkeitssammelkanäle 10a, 11a sich nicht gegenüber­ liegen, sondern vielmehr nebeneinanderliegend angeordnet sind, ist ein Steg 33 zur Bildung des Flachkanals 12a vor­ gesehen. Das Flüssigkeitsleitblech 21 des Flachkanals 12a ist zur Vergrößerung der bei der Wärmeübertragung wirksamen Oberfläche mit einer noppenartigen Struktur versehen. Eine zum Einlegen eines Dichtringes geeignete Nut 32 dient zur hydraulischen Abdichtung des Deckels des Flachgehäuses 1a. Die externen elektrischen Anschlüsse 26 der im Raum 2a be­ findlichen Widerstandsblechplatten sind zu erkennen.In Fig. 9 is a perspective view of a geöffne th power resistor of the variant shown in FIG. 6 Darge provides. There are each formed from pressure plates 7 , 8 th two flat housings 1 a, 1 b, wherein the cover-forming pressure plate 7 of the flat housing 1 a is removed to provide an insight into the coolant collecting spaces 10 a, 11 a and the flat channel 12 to show a. Since the coolant collection channels 10 a, 11 a are not opposite each other, but rather are arranged side by side, a web 33 is formed to form the flat channel 12 a before. The liquid baffle 21 of the flat channel 12 a is provided with a knob-like structure in order to enlarge the surface effective in heat transfer. A groove 32 suitable for inserting a sealing ring is used for the hydraulic sealing of the cover of the flat housing 1 a. The external electrical connections 26 of the chamber 2 a se-sensitive resistance sheet metal panels are visible.

Claims (12)

1. Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung, bei dem mindestens ein Widerstandselement über Isolierplatten zwischen zwei metallischen Flachgehäusen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - jedes Flachgehäuse (1a . . . 1f) zwei interne Kühlflüs­ sigkeitssammelräume (10, 10a, 10b, 11, 11a) aufweist und ein Flachkanal (12, 12a, 12b) beide Kühlflüssigkeits­ sammelräume miteinander verbindet,
• - daß die Kühlflüssigkeitssammelkanäle (10, 10a, 10b, 11, 11a) Öffnungen (13 bis 16, 28 bis 31) für den Flüssigkeitszulauf und -ablauf aufweisen,
• - und daß sich jeweils mindestens ein Widerstandsele­ ment (3, 4) im zwischen zwei Flachgehäusen gebildeten Zwischenraum (2a . . . 2e) befindet und in Wärmekontakt mit dem Flachkanal (12, 12a, 12b) steht.

1. Power resistor for liquid cooling, in which at least one resistance element is arranged over insulating plates between two metallic flat housings, characterized in that

• - Each flat housing ( 1 a... 1 f) has two internal cooling liquid collecting spaces ( 10 , 10 a, 10 b, 11 , 11 a) and a flat channel ( 12 , 12 a, 12 b) connects the two cooling liquid collecting spaces,
• - That the coolant collecting channels ( 10 , 10 a, 10 b, 11 , 11 a) have openings ( 13 to 16 , 28 to 31 ) for the liquid inlet and outlet,
• - And that there is at least one resistance element ( 3 , 4 ) in the space formed between two flat housings ( 2 a... 2 e) and in thermal contact with the flat channel ( 12 , 12 a, 12 b).

2. Leistungswiderstand nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen den Öffnungen (13 bis 16, 28 bis 31) der Kühlflüssigkeitssammelräume (10, 10a, 10b, 11, 11a) über Dichtringe erfolgt.2. Power resistor according to claim 1, characterized in that the seal between the openings ( 13 to 16 , 28 to 31 ) of the coolant collecting spaces ( 10 , 10 a, 10 b, 11 , 11 a) is carried out via sealing rings. 3. Leistungswiderstand nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen den Öffnungen (13 bis 16) der Kühlflüssigkeitssammelräume (10, 11) über Lötabdichtung erfolgt.3. Power resistor according to claim 1, characterized in that the seal between the openings ( 13 to 16 ) of the coolant collecting spaces ( 10 , 11 ) via solder seal. 4. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flachge­ häuse (1a . . . 1f) aus zwei Druckplatten (7, 8) besteht, deren Außenkanten über Rollnahtschweißung miteinander verbunden sind.4. Power resistance according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that each Flachge housing ( 1 a... 1 f) consists of two pressure plates ( 7 , 8 ), the outer edges of which are connected to each other via roll seam welding. 5. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine nach außen gerichtete Öffnung eines Kühlflüssigkeits­ sammelraumes (10) mit einem Flüssigkeitszulaufstutzen (18), mindestens eine nach außen gerichtete Öffnung eines Kühl­ flüssigkeitssammelraumes (11) mit einem Flüssigkeitsablauf­ stutzen und die nicht benötigten nach außen gerichteten Öffnungen der Kühlflüssigkeitssammelräume (10, 11) mit einem Deckel (20) versehen sind.5. Power resistor according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that at least one outward opening of a coolant collecting space ( 10 ) with a liquid inlet connection ( 18 ), at least one outward opening of a cooling liquid collecting space ( 11 ) with a Trim the liquid drain and the unnecessary outward openings of the coolant collecting spaces ( 10 , 11 ) are provided with a cover ( 20 ). 6. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachkanal (12, 12a, 12b) mit einem Flüssigkeitsleitblech (21) versehen ist, das durch Leitstege (22) mehrere Längskanäle (23) bil­ det.6. Power resistor according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the flat channel ( 12 , 12 a, 12 b) is provided with a liquid baffle ( 21 ) which by several webs ( 22 ) bil longitudinal channels ( 23 ) det . 7. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachkanal (12, 12a, 12b) Einprägungen zur Vergrößerung der Wärmeüber­ gangsfläche unter Bildung von Längskanälen aufweist.7. Power resistor according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the flat channel ( 12 , 12 a, 12 b) has embossments for increasing the heat transfer surface to form longitudinal channels. 8. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachge­ häuse 1a . . . 1f) mittels Spannplatten (22, 23) zusammenge­ preßt werden.8. Power resistor according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the Flachge housing 1a. . . 1f) by means of clamping plates ( 22 , 23 ) are pressed together. 9. Leistungswiderstand nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spannplatten (22, 23) bombiert sind. 9. Power resistor according to claim 8, characterized in that the clamping plates ( 22 , 23 ) are cambered. 10. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein der elek­ trischen Isolierung und Kriechwegverlängerung dienender Au­ ßenumguß (24) die Flachgehäuse (1a . . . 1f) umschließt.10. Power resistor according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that an electrical insulation and creepage extension serving serving Au ßumguß ( 24 ) encloses the flat housing ( 1 a.. 1 f). 11. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüs­ sigkeitssammelräume (10, 11) an sich gegenüberliegenden Sei­ ten angeordnet sind.11. Power resistance according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the Kühlflüs liquid collection spaces ( 10 , 11 ) are arranged on opposite Be th. 12. Leistungswiderstand nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeitssammelräume (10, 11) sich direkt gegenüberliegende Öffnungen (13 bis 16) für einen Flüssigkeitsdurchlaß zwischen benachbarten Flachge­ häusen aufweisen.12. Power resistor according to claim 11, characterized in that the coolant plenums ( 10 , 11 ) directly opposite openings ( 13 to 16 ) for a liquid passage between adjacent Flachge housing.