DE4308974A1 - Kühlsystem für Hochleistungsnetzteile und Hochenergiespulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Kühlung von Hochleistungsnetzteilen und Hochenergiespulen, wie z. B. bei Hochleistungsschaltnetzteilen, um die nachteiligen Kupferverluste ohne Ölwannen u. dg. rasch und kostengünstig abführen zu können.

Solche Hochenergiespulen bzw. Hochleistungsnetzteile müssen große Mengen elektrischer Energie transportieren und erleiden unvermeidliche Energieverluste. Aus solchen Verlusten resultiert auch das erforderliche Bauvolumen, um eine zu hohe Erhitzung zu vermeiden.

Es ist bekannt, daß zur Erzielung der Ableitung der Wärmeverluste von Hochenergiespulen wie z. B. für Schaltnetzteile auch leitfähiges Rohrmaterial eingesetzt wird, meist Kupfer, um im Innern eine Kühlflüssigkeit aufzunehmen. Bei höheren Frequenzen und bei geringen Querschnitten ist dies allerdings nicht zielführend.

Daher müssen größere Bauvolumen bei Luftkühlung gewählt werden als notwendig oder aufwändige Ölbäder mit erheblichen Mehrkosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeverluste aus elektrischen Spulen, wie z. B. bei Schaltnetzteilen oder Hochleistungstransformatoren besonders wirtschaftlich und kostengünstig abzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Windungen von elektrischen Spulen als Rohre ausführt sind, in deren Innerem sich eine Flüssigkeit befindet, die bereits bei niederen Temperaturen verdampft und somit durch Anwendung des Verdampfungs­ prinzips, das ein ganz vorzüglicher Wärmeleiter ist - weit ergiebiger als z. B. Kupfer - diese abgenommene Wärme an einen Kondensator, auch Kühler genannt, weitergibt, in dem das Gas aus der Dampfphase heraus wieder kondensiert und dem Kreislauf als Flüssigkeit wieder zugeführt wird. Dieses Verfahren ist in ähnlicher Weise als Heat-pipe bekannt geworden als mechanische Kühlung für die Kühlung von Halbleitern in Leistungsverstärkern.

Claims (1)

1. Kühlsystem von elektrischen Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen oder Teile der Windungen hohl ausgeführt sind und im Innern dieses Rohrsystems sich eine bei niederer Temperatur verdampfende Flüssigkeit befindet, die an einem externen Kühler wieder kondensiert, wenn sie durch die Erhitzung der Spule verdampft ist. Die verdampfte Flüssigkeit kann über einen Isolator ausgekoppelt und dem Kühler zugeführt werden. Die verwendete Flüssigkeit sollte nicht stromleitend sein, um elektrolytische Probleme wie bei der Wasserkühlung zu vermeiden, dasselbe gilt für die gasförmige Phase.