FR2558582A1 - TANK FOR AN ELECTRIC DEVICE UNDERWATER IN A COOLING FLUID - Google Patents

TANK FOR AN ELECTRIC DEVICE UNDERWATER IN A COOLING FLUID Download PDF

Info

Publication number
FR2558582A1
FR2558582A1 FR8500933A FR8500933A FR2558582A1 FR 2558582 A1 FR2558582 A1 FR 2558582A1 FR 8500933 A FR8500933 A FR 8500933A FR 8500933 A FR8500933 A FR 8500933A FR 2558582 A1 FR2558582 A1 FR 2558582A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
tank
fluid
panels
sides
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR8500933A
Other languages
French (fr)
Inventor
David Bryan Elzey
Thomas Walter Stubblefield
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of FR2558582A1 publication Critical patent/FR2558582A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20536Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
    • H05K7/20627Liquid coolant without phase change
    • H05K7/20645Liquid coolant without phase change within cabinets for removing heat from sub-racks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0316Assemblies of conduits in parallel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/025Constructional details relating to cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/12Oil cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

LA CUVE MUNIE D'UNE STRUCTURE DE REFROIDISSEMENT POUR UN APPAREIL ELECTRIQUE COMPREND UNE PLURALITE DE PANNEAUX 21 DE REFROIDISSEMENT DE FLUIDE REFRIGERANT S'ETENDANT VERS L'EXTERIEUR A PARTIR DES PAROIS LATERALES 31, 33 DE LA CUVE 13, LES COTES EN REGARD DES PANNEAUX DE REFROIDISSEMENT ADJACENTS COMPRENANT DES ELEMENTS EN FORME DE U COMPRENANT DEUX BRANCHES ET UNE PARTIE DE RACCORDEMENT, CHAQUE BRANCHE COMPORTANT DES PARTIES MARGINALES PERIPHERIQUES EN CONTACT MUTUEL ET DES PARTIES D'EXTREMITE FIXEES LES UNES AUX AUTRES DE FACON ETANCHE. LES COTES DES PANNEAUX SONT MIS EN FORME PAR LAMINAGE DE MANIERE A CONSTITUER DES COLLECTEURS ET DES CONDUITS PAR OU CIRCULE LE FLUIDE DE REFROIDISSEMENT SE TROUVANT DANS LA CUVE, LA PARTIE DE RACCORDEMENT PRECITEE FAISANT PARTIE DE LA PAROI LATERALE.THE TANK EQUIPPED WITH A COOLING STRUCTURE FOR AN ELECTRICAL APPLIANCE INCLUDES A PLURALITY OF COOLING PANELS 21 OF REFRIGERANT FLUID EXTENDING OUTWARD FROM THE SIDE WALLS 31, 33 OF THE TANK 13, THE SIDES FACING THE PANELS ADJACENT COOLING UNIT CONSISTING OF U-SHAPED ELEMENTS CONSISTING OF TWO BRANCHES AND A CONNECTION PART, EACH BRANCH INCLUDING MARGINAL PERIPHERAL PARTS IN MUTUAL CONTACT AND END PARTS FIXED TO THE OTHERS TIGHTLY. THE SIDES OF THE PANELS ARE SHAPED BY LAMINATION SO AS TO CONSTITUTE COLLECTORS AND DUCTS BY OR CIRCULATES THE COOLING FLUID FINDING IN THE TANK, THE Aforementioned CONNECTION PART FORMING PART OF THE SIDE WALL.

Description

Cuve pour un appareil électrique immergé dans un fluide de refroidissementTank for an electrical device immersed in a coolant

La présente invention concerne une cuve pour un appareil électrique immergé dans un fluide de refroidissement, pour transférer la chaleur de l'appareil aux parois latérales de la cuve en vue de l'y dissiper et elle a trait, en particulier,  The present invention relates to a tank for an electrical device immersed in a cooling fluid, for transferring heat from the device to the side walls of the tank in order to dissipate it and it relates, in particular,

à un système échangeur de chaleur pour refroidir le fluide di-  to a heat exchanger system to cool the fluid

électrique d'un transformateur électrique ou autre dispositif  electric transformer or other device

utilisant un réfrigérant fluide en circulation.  using circulating fluid refrigerant.

Un appareil électrique, comme par exemple un trans-  An electrical device, such as a trans-

formateur ou un régulateur à induction, est disposé dans une  trainer or induction regulator, is arranged in a

cuve et est immergé dans un bain d'huile isolante et réfri-  tank and is immersed in an insulating oil bath and refri-

gérante qui isole diverses parties de l'appareil les unes des autres et transfère, par circulation et conduction, la chaleur  manager who isolates various parts of the apparatus from each other and transfers, by circulation and conduction, the heat

aux parois de la cuve la chaleur engendrée dans l'appareil.  on the walls of the tank the heat generated in the device.

Pour faciliter l'évacuation de la chaleur des parois, des pan-  To facilitate the evacuation of heat from the walls, pan-

neaux de refroidissement ou échangeurs de chaleur sont montés  cooling pipes or heat exchangers are fitted

sur les parois en vue de dissiper la chaleur dans l'air ambiant.  on the walls to dissipate the heat in the ambient air.

A ce qui précède sont associés des problèmes de taille et de rendement de transformateur. Plus particulièrement, il est souhaitable de réduire à un minimum le volume du fluide réfrigérant dans le transformateur afin de diminuer le volume  The above are associated with transformer size and efficiency problems. More particularly, it is desirable to minimize the volume of the refrigerant in the transformer in order to reduce the volume

unitaire et, par conséquent, le coût du fluide de refroidis-  and therefore the cost of the coolant

sement et de la structure de support.  support structure.

Selon la présente invention, une cuve pour un appareil électrique immergé dans un fluide de refroidissement en vue d'un transfert de chaleur dudit appareil aux parois de la cuve afin de dissiper cette chaleur comprend un agencement de parois formant une enveloppe contenant un fluide, une partie de l'agencement de parois comportant des moyens d'entrée et de sortie pour le fluide, une pluralité de  According to the present invention, a tank for an electrical device immersed in a cooling fluid for transferring heat from said device to the walls of the tank in order to dissipate this heat comprises an arrangement of walls forming an envelope containing a fluid, a part of the wall arrangement comprising inlet and outlet means for the fluid, a plurality of

panneaux de refroidissement espacés s'étendant vers l'exté-  spaced cooling panels extending outwardly

rieur à partir de l'agencement de parois pour dissiper la chaleur dans l'atmosphère ambiante, chaque panneau de refroidissement comportant une paire de côtés disposés de façon opposée et formant un agencement de passage pour le fluide, les côtés en regard l'un de l'autre des panneaux de refroidissement espacés adjacents constituant un élément en forme de U comportant deux branches et une partie de raccordement formée k partir d'une seule tôle brute, la paire de côtés disposés de façon opposée comportant des parties marginales périphériques en contact de butée et des parties d'extrémité qui sont fixées les unes aux autre en formant un joint étanche vis-à-vis du fluide, un premier collecteur formé dans le panneau s'étendant à partir du moyen d'entrée et un second collecteur formé dans le panneau s'étendant à partir du moyen de sortie, les panneaux comprenant un moyen d'emmagasinage de gaz sur le côté dudit premier collecteur  laughing from the arrangement of walls to dissipate heat into the ambient atmosphere, each cooling panel having a pair of oppositely arranged sides and forming a passage arrangement for the fluid, the facing sides one of the other of the adjacent spaced cooling panels constituting a U-shaped element comprising two branches and a connection part formed from a single raw sheet, the pair of oppositely arranged sides comprising peripheral marginal parts in contact with abutment and end portions which are fixed to each other by forming a fluid-tight seal, a first manifold formed in the panel extending from the inlet means and a second manifold formed in the panel extending from the outlet means, the panels comprising gas storage means on the side of said first manifold

qui se trouve k l'opposé dudit autre collecteur, et l'agence-  opposite this other collector, and the agency-

ment de parois comprenant un agencement de passage pour le gaz entre le moyen d'emmagasinage de gaz et l'intérieur de  of walls comprising a passage arrangement for the gas between the gas storage means and the interior of

la cuve.tank.

De façon appropriée, la cuve a une section droite rectangulaire et comporte des parois latérales opposées, une pluralité de panneaux de refroidissement s'étendant vers l'extérieur à partir du plan d'au moins une des parois latérales, chaque panneau comprenant une paire de côtés disposés de façon opposée et formés par une tôle, ces côtés comportant des bords périphériques en regard l'un de l'autre et des parties d'extrémité qui sont fixées les unes aux autres en formant un joint étanche vis-à-vis du fluide, les côtés en regard des panneaux adjacents comprenant deux  Suitably, the vessel has a rectangular cross section and has opposite side walls, a plurality of cooling panels extending outward from the plane of at least one of the side walls, each panel comprising a pair of sides arranged opposite and formed by a sheet, these sides having peripheral edges facing one another and end portions which are fixed to each other by forming a tight seal with respect to the fluid, the facing sides of the adjacent panels comprising two

branches d'un profilé en U comportant une partie de raccor-  branches of a U-shaped profile comprising a connection part

dement entre ces branches, chaque c8té en tôle étant formé de manière à comprendre un collecteur de sortie de fluide réfrigérant près d'une des extrémités et un collecteur d'entrée de fluide réfrigérant à l'autre extrémité, et les panneaux comprenant un moyen d'emmagasinage de gaz sur le côté du collecteur d'entrée de fluide réfrigérant qui se  between these branches, each sheet metal part being formed so as to comprise a coolant outlet manifold near one end and a coolant inlet manifold at the other end, and the panels comprising means d gas storage on the side of the coolant inlet manifold which is

trouve à l'opposé du collecteur de sortie de fluide réfri-  opposite the coolant outlet manifold

gérant. L'avantage de la structure de cuve de la présente invention réside dans le fait que dans la mesure ou chaque transformateur présente un volume nécessaire indiqué pour le  manager. The advantage of the tank structure of the present invention lies in the fact that to the extent that each transformer has a necessary volume indicated for the

gaz, le collecteur de gaz formé dans les panneaux réfrigé-  gas, the gas collector formed in the refrigerated panels

rants constitue un espace de stockage en communication avec la partie supérieure du transformateur, grâce à quoi on peut  rants constitutes a storage space in communication with the upper part of the transformer, thanks to which

réduire les dimensions de la partie supérieure du trans-  reduce the dimensions of the upper part of the trans-

formateur.former.

On va maintenant décrire la présente invention à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés* sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une cuve de transformateur munie de panneaux échangeurs de chaleur s'étendant de part et d'autre de cette cuve; la figure 2 est une vue en coupe horizontale par II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation agrandie par III-III de la figure 1 d'un panneau de refroidissement, une partie de la cuve associée au transformateur étant représentée partiellement en coupe; la figure 4 est une vue en élévation agrandie d'un autre mode de réalisation du panneau montrant les emplacements des soudures ponctuelles sans les rainures verticales formées dans les c6tés du panneau; la figure 5 est une vue schématique montrant le mode de réalisation de panneaux de la figure 3 comportant des soudures ponctuelles le long des rainures verticales du côté du panneau; la figure 6 est une vue schématique du panneau de la figure 4 montrant l'emplacement des soudures ponctuelles sans les rainures du panneau; et la figure 7 est une vue en coupe verticale par VII-VII  We will now describe the present invention by way of example with reference to the accompanying drawings * in which: Figure 1 is a schematic view of a transformer tank provided with heat exchanger panels extending on either side from this tank; Figure 2 is a horizontal sectional view through II-II of Figure 1; Figure 3 is an enlarged elevational view by III-III of Figure 1 of a cooling panel, part of the tank associated with the transformer being shown partially in section; Figure 4 is an enlarged elevational view of another embodiment of the panel showing the locations of the spot welds without the vertical grooves formed in the sides of the panel; Figure 5 is a schematic view showing the embodiment of panels of Figure 3 having spot welds along the vertical grooves on the side of the panel; Figure 6 is a schematic view of the panel of Figure 4 showing the location of point welds without the panel grooves; and Figure 7 is a vertical sectional view through VII-VII

de la figure 3.in Figure 3.

La figure 1 montre une structure de transformateur 11 comprenant une cuve 13 qui contient un transformateur 15, et qui comporte deux groupes 17, 19 de panneaux 21 échangeurs  Figure 1 shows a transformer structure 11 comprising a tank 13 which contains a transformer 15, and which comprises two groups 17, 19 of panels 21 exchangers

de chaleur s'étendant de part et d'autre de la cuve.  of heat extending on either side of the tank.

Bien que la cuve 13 soit décrite comme contenant un transformateur 15, il va de soi qu'un autre appareil électrique, comme par exemple un disjoncteur, fonctionnant et immergé dans un fluide réfrigérant ou diélectrique 22  Although the tank 13 is described as containing a transformer 15, it goes without saying that another electrical device, such as a circuit breaker, operating and immersed in a refrigerant or dielectric 22

(figure 3) ne sort pas du cadre de la présente invention.  (Figure 3) does not depart from the scope of the present invention.

La structure de transformateur 11 est constituée paY une paire de parois d'extrémité opposées 23, 25, une paroi inférieure 27, une paroi supérieure 29, des parois latérales opposées 31, 33 sur lesquelles sont montés les panneaux 21 échangeurs de chaleur. Quatre cornières ou pièces- supports  The transformer structure 11 consists of a pair of opposite end walls 23, 25, a bottom wall 27, an upper wall 29, opposite side walls 31, 33 on which the heat exchanger panels 21 are mounted. Four angles or support pieces

sont placées aux angles o les diverses parois convergent.  are placed at the angles where the various walls converge.

Les parois 23, 33 et les cornières 35 sont fixées les unes aux autres d'une manière appropriée, par exemple par des soudures, le long de leurs bords adjacents de manière à former la structure de cuve rectangulaire (figure 1). On comprendra, toutefois, que toute autre structure, telle  The walls 23, 33 and the angles 35 are fixed to each other in a suitable manner, for example by welds, along their adjacent edges so as to form the rectangular tank structure (Figure 1). It will be understood, however, that any other structure, such as

qu'une structure octogonale ou cylindrique, peut être utilisée.  that an octagonal or cylindrical structure can be used.

De plus, bien que les deux groupes 17, 19 d'échangeurs de chaleur soient disposés sur les c8tés opposés, tout autre nombre de groupes d'échangeurs de chaleur, comme par exemple un seul groupe 17, ou trois ou plus de trois groupes ayant des structures similaires, peuvent être disposés sur les  In addition, although the two groups 17, 19 of heat exchangers are arranged on the opposite sides, any other number of groups of heat exchangers, such as for example a single group 17, or three or more of three groups having similar structures can be arranged on the

parois extérieures correspondantes de la cuve.  corresponding external walls of the tank.

Pour faciliter l'assemblage et pour améliorer la rigidité de la structure, les parois d'extrémité 23, 25 comprennent des rebords similaires 37, 39. Les rebords 37 se trouvant aux extrémités inféieures des parois d'extrémité 23, coopèrent avec les cornières 35 de manière à se renforcer mutuellement. Des barres 40 renforcent la paroi inférieure et contribuent à la rigidité des parois d'extrémité planes 23, 25. Les rebords 37 se trouvant à l'extrémité supérieure des parois d'extrémité coopèrent d'euxmêmes avec la paire supérieure de cornières 35 pour renforcer celles-ci avec les parois et pour fournir une base destinée au soudage de la paroi supérieure 29. Les rebords qui sont orientés  To facilitate assembly and to improve the rigidity of the structure, the end walls 23, 25 include similar flanges 37, 39. The flanges 37 located at the lower ends of the end walls 23, cooperate with the angles 35 so as to reinforce each other. Bars 40 reinforce the lower wall and contribute to the rigidity of the flat end walls 23, 25. The flanges 37 located at the upper end of the end walls cooperate by themselves with the upper pair of angles 35 to reinforce these with the walls and to provide a base for welding the top wall 29. The flanges which are oriented

vers l'intérieur et que comportent les deux parois d'ex-  towards the inside and that the two walls of ex-

trémité constituent une base sur laquelle les parois latérales 31, 33 sont soudées. La paroi d'extrémité 23 comprend une ouverture 41 destinée au montage de traverses (non représentées) pour basse tension. De même, la paroi d'extrémité 25 comprend un certain nombre d'ouvertures 43 dans lesquelles peuvent être montées des traversées (non représentées) pour haute tension. Les ouvertures 41, 43 sont représentées simplement pour indiquer que ces traversées peuvent être montées dans les parois d'extrémité, Dans une variante, les traversées peuvent être montées dans  end constitute a base on which the side walls 31, 33 are welded. The end wall 23 includes an opening 41 intended for the mounting of sleepers (not shown) for low voltage. Likewise, the end wall 25 includes a number of openings 43 in which bushings (not shown) for high voltage can be mounted. The openings 41, 43 are shown simply to indicate that these bushings can be mounted in the end walls. Alternatively, the bushings can be mounted in

les ouvertures ménagées dans la paroi supérieure 29.  the openings in the upper wall 29.

Chaque panneau 21 échangeur de chaleur comprend une paire de côtés opposés 45, 47 (figure 2) qui sont des éléments analogues à des feuilles.. formés k partir de t8les brutespar laminage dans une direction de manière à former des rainures 49 et 51 disposées de façon opposée. Des paires  Each heat exchanger panel 21 comprises a pair of opposite sides 45, 47 (FIG. 2) which are elements similar to sheets. Formed from raw sheets by rolling in a direction so as to form grooves 49 and 51 arranged in opposite way. Pairs

correspondantes d'ondulation 55, 57 sont alignées et dis-  corrugation 55, 57 are aligned and dis-

posées de façon opposée de manière à constituer des conduits longitudinaux 53 d'écoulement de fluide entre lesquels les parties convexes 49, 51 sont alignées en contact de surface contre surface en vue de former une séparation étanche aux fluides entre les conduits adjacents 53. Les côtés 45s 47 des panneaux comprennent aussi respectivement des parties convexes 59, 61 qui s'étendent dans le sens transversal des panneaux et qui sont alignées (figure 7) pour constituer un collecteur 63 (figure 3) d'acheminement de fluide. On obtient un collecteur similaire 65 d'acheminement de fluide-à la partie inférieure du panneau en formant dans les côtés 45,  placed opposite so as to form longitudinal fluid flow conduits 53 between which the convex parts 49, 51 are aligned in surface-to-surface contact in order to form a fluid-tight separation between the adjacent conduits 53. The sides 45s 47 of the panels also respectively comprise convex parts 59, 61 which extend in the transverse direction of the panels and which are aligned (FIG. 7) to constitute a manifold 63 (FIG. 3) for conveying fluid. A similar manifold 65 for conveying fluid is obtained at the lower part of the panel, forming in the sides 45,

47 du panneau des parties convexes 67, 69, respectivement.  47 of the panel of the convex parts 67, 69, respectively.

On obtient à l'extrémité supérieure du panneau 21 un collecteur similaire 71 d'acheminement de fluide en formant des parties convexes 73, 75 à l'extrémité supérieure des panneaux 21. Tous les collecteurs 63, 65, 71 d'acheminement de fluide sont formés par les parties convexes correspondantes alignées qui sont de préférence perpendiculaires aux conduits 53. Lorsqu'ils sont assemblés, les extrémités transversales supérieure et inférieure et les bords longitudinaux sont soudés en 77, 79, 81 en contact de surface étanche aux fluides, en formant un panneau étanche aux fluides servant d'échangeur de chaleur vis-à-vis du fluide de refroidissement provenant de l'intérieur de la cuve 13, le fluide 22 traversant une ouverture 82 pour pénétrer dans le collecteur 63 et s'écoulant verticalement à travers les conduits 53 jusqu'au collecteur d'o il revient par une ouverture 85 dans la chambre  A similar manifold 71 for conveying fluid is obtained at the upper end of the panel 21 by forming convex portions 73, 75 at the upper end of the panels 21. All the manifolds 63, 65, 71 for conveying fluid are formed by the corresponding aligned convex parts which are preferably perpendicular to the conduits 53. When assembled, the upper and lower transverse ends and the longitudinal edges are welded at 77, 79, 81 in surface contact fluid-tight, forming a fluid-tight panel serving as a heat exchanger vis-à-vis the cooling fluid coming from inside the tank 13, the fluid 22 passing through an opening 82 to enter the manifold 63 and flowing vertically through the conduits 53 to the collector from which it returns through an opening 85 in the chamber

ou espace intérieur de la cuve.or interior space of the tank.

Selon la présente invention, les c8tés en regard des panneaux adjacents 21, comme par exemple les côtés opposés  According to the present invention, the opposite sides of the adjacent panels 21, such as for example the opposite sides

a et 47a (figure 2), font corps avec la partie de raccor-  a and 47a (figure 2), form one body with the connecting part

dement 87, ces côtés et cette partie constituant un élément à profil en U formé à partir d'une tôle brute. En d'autres termes, les branches 45a, 47a et la partie de raccordement 87 constituent un profilé en U dont les branches constituent les côtés opposés des panneaux adjacents 21 lorsque les parties de raccordement forment une des parois extérieures de la cuve 13. Les extrémités intérieures des côtés opposés 45, 47 de chaque panneau sont de préférence soudées en 89,  dement 87, these sides and this part constituting a U-shaped element formed from a sheet metal. In other words, the branches 45a, 47a and the connection part 87 constitute a U-shaped profile whose branches constitute the opposite sides of the adjacent panels 21 when the connection parts form one of the external walls of the tank 13. The ends inside of the opposite sides 45, 47 of each panel are preferably welded at 89,

les soudures s'étendant entre les ouvertures 91, 82, 85.  the welds extending between the openings 91, 82, 85.

L'ouverture 91 (figure 3) est ménagée dans la paroi de la cuve et fait communiquer le collecteur 71 avec l'intérieur de la cuve au-dessus du niveau 93 de l'huile, un gaz, comme par exemple de l'azote, pouvant se dilater librement jusque dans le collecteur ainsi que dans les conduits 54 entre les  The opening 91 (FIG. 3) is formed in the wall of the tank and makes the manifold 71 communicate with the interior of the tank above the level 93 of the oil, a gas, such as for example nitrogen. , which can expand freely into the collector as well as in the conduits 54 between the

collecteurs 71, 63.collectors 71, 63.

A mesure que la température du transformateur 13 augmente pendant le fonctionnement, le fluide réfrigérant chauffé s'élève jusqu'au niveau 93 et traverse les ouvertures 82, les collecteurs 63, s'écoule vers le bas à travers les conduits 53 jusqu'au collecteur inférieur 65 puis à travers les ouvertures 85 jusqu'à la partie inférieure  As the temperature of the transformer 13 increases during operation, the heated refrigerant rises to level 93 and passes through the openings 82, the collectors 63, flows down through the conduits 53 to the manifold lower 65 then through the openings 85 to the lower part

de la cuve 13, en achevant ainsi un cycle de refroidissement.  of the tank 13, thereby completing a cooling cycle.

Les parties supérieures des panneaux 21 d'échange de chaleur au-dessus des collecteurs 63 d'acheminement de fluide qui comprennent les extrémités supérieures 54 des conduites 53 et le collecteur 71 d'acheminement de fluide assurent une circulation du gaz entre la partie supérieure de la cuve 13 et les panneaux 21 d'échange de chaleur. Une fonction supplémentaire des parties supérieures des panneaux est d'absorber la dilatation du volume du fluide lorsqu'un chauffage exagéré a lieu. Les parties supérieures des divers panneaux 21 au-dessus des collecteurs 63 d'acheminement de fluide s'étendent jusqu'à l'extrémité supérieure des parois  The upper parts of the heat exchange panels 21 above the fluid routing manifolds 63 which include the upper ends 54 of the conduits 53 and the fluid routing manifold 71 ensure gas circulation between the upper part the tank 13 and the heat exchange panels 21. An additional function of the upper parts of the panels is to absorb the expansion of the volume of the fluid when excessive heating takes place. The upper parts of the various panels 21 above the fluid routing manifolds 63 extend to the upper end of the walls

latérales et résistent ainsi aux surpressions dans la cuve.  side and thus resist overpressures in the tank.

Un autre mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 4 o un panneau 95 est sensiblemen similaire au panneau 21 ce qui est la raison pour laquelle  Another embodiment of the invention is shown in Figure 4 o a panel 95 is substantially similar to the panel 21 which is why

les références similaires désignent des parties similaires.  like references designate like parts.

Le panneau 95 diffère du panneau 21 en ce que les cStés opposés 97, 99 comportent des soudures ponctuelles espacées 101 disposées suivant un dessin symétrique sur et entre les côtés 97, 99 de panneaux. De cette manière, le réfrigérant liquide pénètre dans le panneau 95 par le collecteur supérieur 63 et s'écoule vers le bas à travers ce panneau autour et entre les diverses soudures ponctuelles 101  The panel 95 differs from the panel 21 in that the opposite cStes 97, 99 comprise spaced apart spot welds 101 arranged in a symmetrical pattern on and between the sides 97, 99 of panels. In this way, the liquid refrigerant enters the panel 95 through the upper manifold 63 and flows down through this panel around and between the various spot welds 101

jusqu'au collecteur inférieur 65.up to the lower manifold 65.

Pour comparer la différence de structure des panneaux  To compare the difference in panel structure

21, 95, on va se référer aux figures 5 et 6,respectivement.  21, 95, reference is made to FIGS. 5 and 6, respectively.

Le panneau 21 comprend donc une pluralité de formations en U verticales espacées 49 qui sont alignées avec des formations en U correspondantes 51 et qui sont soudées mutuellement par des soudures ponctuelles espacées 103 de manière à former des conduits verticaux 53 à travers lesquels le fluide  The panel 21 therefore comprises a plurality of spaced vertical U-shaped formations 49 which are aligned with corresponding U-shaped formations 51 and which are welded to each other by spaced spot welds 103 so as to form vertical conduits 53 through which the fluid

255858Z255858Z

diélectrique 22 passe en échangeant de la chaleur avee l'atmosphère ambiante. Toutefois, le panneau 95 (figure 6) comprend uniquement des soudures ponctuelles 101 pour maintenir assemblés les côtés opposés 97, 99 de sorte que le fluide diélectrique peut s'écouler librement autour et entre les soudures ponctuelles suivant un mouvement aussi  dielectric 22 passes by exchanging heat with the ambient atmosphere. However, the panel 95 (FIG. 6) only includes spot welds 101 to hold the opposite sides 97, 99 together so that the dielectric fluid can flow freely around and between the spot welds in a movement as well.

bien vertical que latéral.vertical as well as lateral.

En conclusion, dans la structure de transformateur de la présente invention, les dispositifs de refroidissement, ou échangeurs de chaleur, sont incorporés à la paroi de la cuve. Les panneaux des dispositifs de refroidissement sont assemblés par des soudures périphériques le long des bords contigus des structures de panneaux à profil en U comportant une partie de raccordement commune formant la paroi extérieure du transformateur. Enfin, chaque transformateur comprend un volume requis de gaz pour lequel un collecteur de gaz formé dans les panneaux est pourvu d'ailettes et est  In conclusion, in the transformer structure of the present invention, the cooling devices, or heat exchangers, are incorporated into the wall of the tank. The panels of the cooling devices are assembled by peripheral welds along the contiguous edges of the U-profile panel structures having a common connection part forming the outer wall of the transformer. Finally, each transformer includes a required volume of gas for which a gas collector formed in the panels is provided with fins and is

utilisé comme partie de l'espace qu'occupe le gaz.  used as part of the space occupied by the gas.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Cuve pour un appareil électrique immergé dans un fluide réfrigérant destiné à transférer la chaleur dudit appareil aux parois de la cuve en vue de sa dissipation, caractérisée par le fait qu'elle comprend un agencement de parois (23, 25, 27, 29, 31, 33) formant une enveloppe contenant un fluide, une partie de l'agencement de parois comportant des moyens d'entrée et de sortie (82, 85) pour le fluide, une pluralité de panneaux de refroidissement espacés (21; 95) s'étendant vers l'extérieur depuis l'agencement de parois pour dissiper la chaleur dans l'atmosphère ambiante, chaque panneau de refroidissement comportant une paire de côtés (45, 47; 97, 99) disposés de façon opposée et formant un agencement de passage pour le fluide, les côtés en regard l'un de l'autre des panneaux de refroidissement adjacents constituant un élément en forme de U comportant deux branches (45a 47b) et une partie-de raccordement (87) formée à partir d'une seule tôle brute, la paire de côtés disposés de façon opposée comportant des parties marginales périphériques en contact de butée et des parties d'extrémité qui sont fixées les unes aux autres en formant un joint étanche aux fluides, un premier collecteur (63) formé dans le panneau s'étendant depuis le moyen d'entrée (82) et un second collecteur (65) formé dans le panneau s'étendant depuis le moyen de sortie (85), les panneaux comprenant des moyens d'emmagasinage de gaz (54, 71) sur le c8ôté dudit premier collecteur qui se trouve à l'opposé dudit second collecteur, et l'agencement de parois comprenant un agencement de passages (91) pour le gaz entre le moyen d'emmagasinage de gaz et l'intérieur de  1. Tank for an electrical device immersed in a refrigerant intended to transfer heat from said device to the walls of the tank for its dissipation, characterized in that it comprises a wall arrangement (23, 25, 27, 29 , 31, 33) forming an envelope containing a fluid, a part of the wall arrangement comprising inlet and outlet means (82, 85) for the fluid, a plurality of spaced cooling panels (21; 95) extending outward from the wall arrangement to dissipate heat into the ambient atmosphere, each cooling panel having a pair of sides (45, 47; 97, 99) arranged in opposite directions and forming an arrangement of passage for the fluid, the opposite sides of the other of the adjacent cooling panels constituting a U-shaped element comprising two branches (45a 47b) and a connecting part (87) formed from a single sheet metal, the pair of sides so arranged o side comprising peripheral marginal parts in abutment contact and end parts which are fixed to each other by forming a fluid-tight seal, a first collector (63) formed in the panel extending from the inlet means (82) and a second manifold (65) formed in the panel extending from the outlet means (85), the panels comprising gas storage means (54, 71) on the side of said first manifold which is located opposite said second manifold, and the wall arrangement comprising an arrangement of passages (91) for the gas between the gas storage means and the interior of la cuve.tank. 2. Cuve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments formés à partir d'une t8le constituent des profilés en U comprenant les deux branches (45a, 47b)  2. Tank according to claim 1, characterized in that the elements formed from a t8le constitute U-shaped profiles comprising the two branches (45a, 47b) et une partie de raccordement (87).and a connecting part (87). 3. Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'au moins un des côtés disposés de façon opposée comprend des parties de surface ondulées (53, 55; 59, 61; 67, 69) formant lesdits premier et second collecteurs (63, 65) d'acheminement de fluide et les conduits (53) d'acheminement de fluide s'étendant entre ces premier et  3. Tank according to claim 2, characterized in that at least one of the oppositely arranged sides comprises corrugated surface portions (53, 55; 59, 61; 67, 69) forming said first and second collectors (63 , 65) for conveying fluid and the conduits (53) for conveying fluid extending between these first and second collecteurs.second collectors. 4. Cuve selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les c8tés disposés de façon opposée comprennent des moyens (49, 51) d'étanchéité vis-à-vis du fluide entre  4. Tank according to claim 3, characterized in that the c8tés disposed in an opposite manner comprise means (49, 51) for sealing against the fluid between les parties de surface ondulées (55, 57).  the corrugated surface parts (55, 57).
FR8500933A 1984-01-24 1985-01-23 TANK FOR AN ELECTRIC DEVICE UNDERWATER IN A COOLING FLUID Pending FR2558582A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US57344284A 1984-01-24 1984-01-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2558582A1 true FR2558582A1 (en) 1985-07-26

Family

ID=24292012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8500933A Pending FR2558582A1 (en) 1984-01-24 1985-01-23 TANK FOR AN ELECTRIC DEVICE UNDERWATER IN A COOLING FLUID

Country Status (4)

Country Link
CA (1) CA1245756A (en)
DE (1) DE3501602A1 (en)
FR (1) FR2558582A1 (en)
GB (1) GB2153597A (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3719028A1 (en) * 1987-06-06 1988-12-22 Asea Brown Boveri Container seal for cooling boiling liquids
DE19812607A1 (en) * 1998-03-23 1999-10-28 Loos & Co Kg Heat dissipative enclosure for fluid-cooled transformers
FI113447B (en) * 1998-10-27 2004-04-15 Abb Oy Apparatus and method for cooling electronics component or module by liquid
DE29902340U1 (en) 1999-02-10 1999-05-06 Siemens AG, 80333 München Protective device for a liquid-filled vessel
DE10010737C2 (en) * 2000-03-04 2002-01-10 Alstom Paris Radiator for an electrical transformer
US10217556B2 (en) * 2015-11-03 2019-02-26 Carte International Inc. Fault-tolerant power transformer design and method of fabrication
DE102016200742B3 (en) * 2016-01-20 2017-06-22 Siemens Aktiengesellschaft A coolant containing housing of an electrical device
DE102017202067A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-09 Mahle International Gmbh Induction charging device
JP6969721B2 (en) 2017-12-30 2021-11-24 ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフトHitachi Energy Switzerland Ag System for sensor utilization in transformer cooling circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2512404A1 (en) * 1975-03-21 1976-10-07 Schorch Gmbh Circulation system for oil filled transformer - has horizontal slots through sides carry corrugated sheets forming vertical circulation channels
DE2749508A1 (en) * 1977-11-04 1979-05-10 Transformatoren Union Ag Tank for liq. cooled transformers - has each cooling element in side walls closed against tank inner space by strips over entire height, to form channels
US4413674A (en) * 1980-11-28 1983-11-08 Westinghouse Electric Corp. Transformer cooling structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2512404A1 (en) * 1975-03-21 1976-10-07 Schorch Gmbh Circulation system for oil filled transformer - has horizontal slots through sides carry corrugated sheets forming vertical circulation channels
DE2749508A1 (en) * 1977-11-04 1979-05-10 Transformatoren Union Ag Tank for liq. cooled transformers - has each cooling element in side walls closed against tank inner space by strips over entire height, to form channels
US4413674A (en) * 1980-11-28 1983-11-08 Westinghouse Electric Corp. Transformer cooling structure

Also Published As

Publication number Publication date
DE3501602A1 (en) 1985-07-25
GB2153597A (en) 1985-08-21
CA1245756A (en) 1988-11-29
GB8500450D0 (en) 1985-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0912868B1 (en) Apparatus for exchanging heat between at least three fluids
FR2733823A1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
FR2558582A1 (en) TANK FOR AN ELECTRIC DEVICE UNDERWATER IN A COOLING FLUID
JPS5949518B2 (en) heat exchanger and panel
WO1994021979A1 (en) Heat exchanger device and method for cooling the inner chamber therof
EP1811256B1 (en) Heat exchange installation
WO2006072686A1 (en) Device for heat exchange between two fluids comprising metal foam layers
FR2469673A1 (en) Structural solar energy gathering panel - uses transparent sheet on filler joists on base insulation sandwich of undulating metal sheet
EP0831281B1 (en) Gas-liquid heat exchanger,and water heater having such a heat exchanger
EP2783978A1 (en) Floating structure equipped with a thermodynamic machine with an optimized energetic performance
EP0775876B1 (en) Mixed heat exchanger coil with complex straight section
FR2837917A1 (en) HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE, CONSISTING OF STACKED TUBULAR ELEMENTS
FR2793548A1 (en) Plate vaporizer-condenser operating as a thermosiphon in which the exchange corrugations of the second passage are vertical and the exchange body has two inlet boxes spaced over its length
EP0171340A1 (en) Condensing hot water generator
EP0553340B1 (en) Plate-type heat exchanger
EP0022025A2 (en) Heat exchanger with double envelope
EP0082780A1 (en) Device for generating steam by heat exchange between a heat-transferring liquid metal and feed water
FR2488382A3 (en) Heat exchanger using natural or forced circulation - esp. where hot liq. sodium leaving nuclear reactor flows through bundle of finned tubes in casing through which air is fed to collect heat
BE722289A (en)
EP0532416B1 (en) Header box with an expansion chamber for a heat-exchanger with a bundle of vertical tubes, and heat-exchanger having such a device
FR2496861A1 (en) Plate heat exchanger for two fluids - esp. where river water is used to heat halogenated hydrocarbon refrigerant
BE474430A (en)
FR2731784A1 (en) Plate type heat exchanger
EP2305036A1 (en) Oven comprising a heated tubular frame
BE457244A (en)