用于电气工作元件的制冷装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种制冷装置（３），用于具有待制冷表面的电气工作器件（１）。制冷装置（３）包括制冷剂（２６）、其内部限定了用于制冷剂（２６）的容积（２０）的环壁（３０）、用于固定制冷装置（３）在电气工作器件（１）上的紧固件（３８）、以及压紧器件（４０）。环壁（３０）具有带有接触面（３３）的可导热的接触壁（３２），接触面（３３）为了与待制冷表面之间的面接触而构造。压紧器件（４０）机械地预张紧接触壁（３２），以使当制冷装置固定在电气工作器件上时，在待制冷表面上产生接触面的、面的紧压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制冷装置，尤其是一种用于电气工作器件的制 冷装置和一种带有固定于其上的制冷装置的电气工作器件，以及一 种用于制造制冷装置，尤其是用于电气工作器件的制冷装置的方法。
技术介绍
在文献"K.Albert等，发电站与工业中的电气自用辅助设备/能源 技术(Elektrischer Eigenbedarf/Energietechnik in Kraftwerken und Industrie), VDE出版社，ISBN3國8007-1586-4,第10.3章节(第431-455页)"中公开了一种带有强制制冷的发电机漏电防护管。为了发电机 漏电防护管的内导体的制冷，要通过吹气产生空气流。另外从文献 EP1022830A1中已知，为了冷却大功率开关的封闭内导体，设置了吹 风器。对于这些和其它制冷系统，为了连续操作，制冷系统和待制冷 部分之间的连接是值得改善的。例如，该连接并不一直具有最优的 导热特性，而限制了可获得的制冷效果。而且导热特性在长时间操 作中并不一直稳定。因此，只有在常规情况下对该连接进行高成本 的诊断以及在必要情况下对该连接进行保养，可靠的连续工作才能 被保证。
技术实现思路
本专利技术试图减緩至少一部分上文所提的问题。此目的通过这些 来实现根据独立权利要求l所述的制冷装置，根据从属权利要求12 所述的带有制冷装置的电气工作器件，以及根据从属权利要求13所 述的制冷装置的制造方法。本专利技术更多的优点、特征、观点、细节 和优选实施例，以及本专利技术的特殊的观点将在从属权利要求、说明 书及附图中给出。根椐本专利技术观点，推荐一种用于电气工作器件的制冷装置，电 气工作器件具有待制冷的表面。该制冷装置包含制冷剂。该制冷装置还包含环壁(Umwandung)~~其内部限定了制冷剂的容积——以及 用于固定制冷装置于电气工作器件上的紧固件。环壁具有可导热的 接触壁，其带有接触面。接触面为了与待制冷表面形成面接触而设 计，即它允许4妄触面与待制冷表面之间的面接触。面接触并不要求 接触面的所有区域与待制冷表面一定接触。作为替代，面接触不依 赖于例如微小的不平整性。另外，面接触也不强制要求，接触面与 待制冷表面完全接触。或者说，这样的接触在表面之间存在导热粘 剂或者其它材料时发生。因此，当至少一块接触面的平面区域与待 制冷表面上基本上形状配合时，对于面接触这足够了。制冷装置还 包括压紧器件(Anpressmittel)。当制冷装置固定在电气工作器件上时， 该压紧器件预张紧接触壁，以产生接触面作用在待制冷表面上的、 平面的(即在平面上分布的)紧压力(Anpressdruck)。通过该紧压力，接触面至少一部分可以获得与待制冷表面作用 力决定的(Kraftschluessig)连接。通过该作用力决定的连接，即使存在 制造公差或其它表面不平整性，在4妄触面和待制冷表面之间，也可 以获得良好的及长时间的稳定的热接触。压紧器件使得接触壁可以 设计得更薄以及特别的导热，紧靠在待制冷表面上。根据本专利技术的另一个观点推荐一种带有制冷装置的电气工作器 件。制冷装置通过紧固件固定在电气工作器件上，且具有前文及权 利要求l中所描述的特征。根据本专利技术的另 一个观点推荐一种制造用于电气工作器件的制 冷装置的，具有权利要求13所定义的步骤的方法。压紧器件可以用于产生接触壁和待制冷表面之间的、作用力决 定的连接。因此在实施例中接触壁具有柔性的或者甚至弹性的区域，其有着可变的和典型地取决于压力或作用力的偏移。接触壁的弹性区域可以有在该区域上的大于0.001mm/N的普通作用力的偏移或大于 lmm/bar的压力的偏移。正常地，该取决于压力或作用力的偏移沿表 面的方向。压紧器件作用在接触壁的弹性区域，并且特别地，可以 紧压在待制冷表面的运动区域。在实施例中，压紧器件是弹簧。它可以是螺旋弹簧、片簧、板 簧或者其它弹簧。弹簧可以一体地形成在环壁上或者单独形成。弹 簧可以固定在环壁上或者并不固定在环壁上。优选地，该压紧器件 设置在用于制冷剂的容积内或者环壁内部，或直接邻接该容积或者 环壁内部。特别优选地，压紧器件完全地设置在用于制冷剂的容积 内或者环壁内部。压紧器件优选地包含金属，且特别优选地包含钢。在实施例中，压紧器件设置为能够传递环壁上的紧压力的反压 力。因此紧密和稳定的构造成为可能。在特别的实施例，紧压力的 反作用力传递到与接触壁相对而置的环壁的部分。在实施例中，电气工作器件是开关，变压器或过压防护;改电器。 例如，电气工作器件是功率开关，尤其是大功率开关，例如高压装 置。电气工作器件可以M电机开关。在实施例中，制冷剂是流体的和/或气状的。在实施例中，为达 到制冷效果，设置了制冷剂的流体相和气体相之间的过渡相。制冷 剂然后，例如，通过吸收待制冷表面的热能而蒸发，并且通过向周 围环境释放热能而冷凝。在实施例中，制冷装置是无源的制冷装置，例如热管或热虹吸 管。在一些这样的实施例中，环壁形成蒸发器以蒸发制冷剂，而制 冷装置还包括连接于蒸发器的冷凝器以冷凝制冷剂，冷凝器具有向 周围环境释放热能的器件，例如散热片装置。该实施例具有优点， 即无能量消耗或只有仅仅一 些能量消耗而能获得良好的制冷效果。在实施例中，制冷装置包含多个蒸发器，其各自具有至少一个 接触面，彼此流体连接。 在实施例中，制冷剂保持在环壁内部限定的容积中。在实施例 中，环壁内部被周围环境或周围环境空气气密地封闭。因此可以防 止制冷剂进入周围环境，而制冷效果下降。同样也可以减少环境污 染。在实施例中，制冷装置固定在电气工作器件上。优化地，在接 触面和待制冷表面之间设有导热粘剂。在实施例中，接触壁具有基材和附层。基材可以包括例如铜、 铝或钢。附层常规地设置在接触面的侧面。附层通常比基材柔软， 即它具有比基材小的布氏硬度。附层可以包括银。附层具有优点， 即可以补偿接触面或待制冷表面的微小的不平整性，不管怎样，由 合适材料制成的接触壁，其结构是可以稳定的。常规地，预张紧具有分力，其垂直于接触面且指向环壁外部的 方向。在实施例中，制冷装置这样形成，即当制冷装置固定在电气工 作器件上时，它伸展至电气工作器件外部。在实施例中，制冷剂的压力或环壁内部的压力在设置的操作条 件下不低于最小压力，而紧压力较大，且优化地比周围环境(例如环境空气)和最小压力的压力差大0.2bar以上或0.5bar以上。在实施例中， 压紧器件的紧压力大于0.5bar，典型地大于lbar或甚至大于2bar。在实施例中，接触壁薄于lmm。在实施例中，压紧器件在接触 面的区域产生紧压力，接触面薄于lmm。在实施例中，接触壁具有 导热性能，其小于80W/(mxK)。在实施例中，接触面面积大于10cm2。附图说明下面将根据普遍的特征及附图中所示的实施示例来详细地说明 本专利技术。 其中图l显示了制冷装置的工作方式的示意图2a和2b各自显示了电气工作器件的截面图，电气工作器件上固 定有制冷装置；图3a显示了不根据本专利技术的、无压紧器件的制冷装置的示意图； 图3b显示了根据本专利技术的、带压紧器件的制冷装置的示意图； 图4显示了测量曲线图，其中可以比较图3a和图3b中所示的制冷 装置的制冷效果；而图5至7显示了更多的根据本专利技术的制冷装置的示意图。参考标号l电气工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电气工作器件（１）的制冷装置（３），具有待制冷表面（１２）；制冷装置（３）包括　　　　－制冷剂（２６），　　　　－环壁（３０），其内部限定用于制冷剂（２６）的容积（２０），　　　　－用于固定制冷装置（３）于电气工作器件（１）上的紧固件（３８），及　　　　－压紧器件（４０），其中　　　　环壁（３０）具有带接触面（３３）的导热的接触壁（３２），为了与待制冷表面之间的面接触而构造，　　　　压紧器件（４０）机械地预张紧接触壁（３２），以使当制冷装置固定在电气工作器件上时，在待制冷表面上产生接触面的面紧压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P昂特纳勒，M拉克纳，JC莫罗克斯，D查托尼，T布勒，D贾斯特，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[]