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Sammelstück für Kühlkörper
Es ist bekannt, Kühlkörper, insbesondere für Transformatoren, in Form von Rohrharfen, Rohrregistern, Radiatoren ode dgl. vorzusehen, bei welchen die Sammelstücke im allgemeinen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, Die Herstellung von aus Rohren aufgebauten Kühlkörpern ist kostspielig, da die einzelnen Rohre an den Verbindungsstellen gefräst bzw. gebohrt werden müssen. Ungünstig ist ferner, dass die Schweissung nur von aussen erfolgen kann. Gleichfalls kostspielig sind Radiatoren, bei denen für jedes einzelne Element die beiden Hälften nach Matrizen gepresst und zusammengeschweisst werden, worauf die erforderliche Anzahl von Elementen aneinandergeschweisst wird.
Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, Sammelstücke mit rechteckigem Querschnitt auszuführen, um die Kühlrohre in ebene Flächen einschweissen zu können. Bei den üblichen Ausfuhrungen von Sammelstücken ist ferner nachteilig, dass beispielsweise das im Ölkessel eines Transformators infolge der Verlustwärme aufsteigende Öl sich infolge der Strömungswiderstände im Sammelstück ungleichmässig auf die einzelnen Kühlrohre verteilt.
Zur gleichmässigen Verteilung des Wärmeträgers in einem Radiator wurde vorgeschlagen, eines der U-förmigen Sammelstücke mit einer fast über die ganze Länge reichenden Trennwand zu versehen. Diese Ausführungsform entspricht einem Radiator mit Zuleitung des Wärmeträgers an dem einen Ende eines der beiden Sammelstücke und der Ableitung am andern Ende des andern Sammelstuckes, da die Trennwand die Radiatorglieder gegen den Anschlussstutzen abschirmt. Besonders nachteilig ist bei dieser Ausführung die Schwierigkeit bei der Fertigung, da die Enden der einzelnen Kühlrohre Ansätze tragen müssen, die zusammengeschweisst eine Wand des Sammelstückes bilden.
Ein anderer Vorschlag geht dahin, die Kahlrohre durch einen oder mehrere parallel liegende zusätzliche Kanäle strömungsmässig zu überbrücken, d. h. sowohl auf den Kopfraum als auch auf den Bodenraum z. B. je ein Rohr aufzusetzen, das erst in eini- gerEntfernung vomEinlauf, beispielsweise im Bereich der letzten Kuhlglieder, in den Kopf- bzw. Bodenraum mündet und über das ein Teilstrom des Kühlmittels den letzten Gliedern unmittelbar zugeführt bzw. aus ihnen abgeführt wird. Nach diesem bekannten Vorschlag sind zur gleichmässigen Verteilung der einlaufenden Flussigkeit auf die Glieder mehrere, mindestens zwei zusätzliche, sowohl auf dem Kopfraum als auch auf dem Bodenraum zu befestigende und in diese mundende Rohre erforderlich.
Hieraus ergibt sich ein gesteigerter Materialverbrauch und ein Mehraufwand an Arbeitszeit, da die Anbringung dieser zusätzlichen Rohre fabrikationstechnisch schwierig ist. Weiters wurde vorgeschlagen, eine schräg nach unten abfallende Rinne im Kopfraum anzuordnen, aber die die zu kuhlende Flussigkeit in die Kühlrohre einläuft. Nachteilig ist hiebei die fabrikationstechnisch und festigkeitsmässig ungunstige Anbringung dieser Rinne.
Gegenstand der Erfindung ist ein Sammelstück fur Kühlkörper mit mehreren parallel geschalteten Kühlrohren, insbesondere für Transformatoren, bei dem zur gleichmässigen Versorgung der einzelnen Kühlrohre die Zu- bzw. Ableitung des Wärmeträgers auf wenigstens zwei Kanäle aufgeteilt ist, wobei deren Querschnitt dem Wärmeträgeranteil der jeweils angeschlossenen einzelnen Kühlrohre bzw. Kühlrohrgrup-
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bis vor die jeweils zu versorgenden Kühlrohre erstreckt ist, und dass der Oberteil des Sammelstückes mit einer Trennwand eine bauliche Einheit bildet. Die erfindungsgemässe AusfUhrung gewährleistet eine
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gleichmässige Aufteilung des Wärmeträgers auf die Kuhlrohre bei einem wesentlich geringerenAufwand fur die Herstellung.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung in der Anwendung bei Transformatoren sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen je einen Schnitt durch ein Sammelstück mit einer eingebauten Trennwand und zwei Reihen von Kühlrohren. Der Unterteil des Sammelstuckes ist mit 1 bezeichnet ; er besteht aus einem U-förmig gebogenen Blech, in dessen untere ebene Fläche entsprechend der Zahl und der Querschnittsform der KUhlrohre, die mit 2 bezeichnet sind, Löcher gepresst sind. Die Kühlrohre 2. deren Querschnitt kreisförmig, oval oder ähnlich sein kann, werden in den SammelstUckunterteil 1 einge- schweisst, wobei die Schweissnähte vorteilhaft im Inneren des Sammelstückes angeordnet werden.
Der SammelstUckunterteil Iwird nach oben durch den Oberteil, der vorteilhaft mit der Trennwand uber den von dieser eingenommenen Teil der Länge zu einem Ausgleichsleiter 3 vereinigt ist, abgeschlossen, wobei die Verbindung vorteilhaft durch Schweissen erfolgt. Das eine Ende des Sammelstuckes wird durch den
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angeschweisst wird.
Der Querschnitt desAusgleichsleiters 3 ist im Verhältnis zum Restquerschnitt des Sammelstückes etwas grösser als dem Verhältnis der zu versorgenden KUhlrohre entspricht, damit das durch ersteren fliessende Öl trotz der grösseren Entfernung vom Ölkessel ungefähr den gleichen Strömungswiderstand vorfindet Beim Sammelstück am unteren Ende der Kühlrohre ist die Anordnung eines Ausgleichs leiters nicht erforderlich, jedoch kann es vorteilhaft in der gleichen Form wie das obere ausgeführt werden.
Ebenso wäre auch einSammelstUck mit einer einzigenRohrreihe auszufuhren.
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemässes Ausfuhrungsbeispiel fur ein Sammelstück mit drei Kuhlrohren.
Der Sammelstuckunterteil, in den hier drei Reihen Löcher entsprechenden Querschnittes eingepresst sind, ist wiederum mit 1 bezeichnet. In den Boden des Sammelstückes sind gerade Kühlrohre 2 eingeschweisst, während die in den schrägen Seitenwänden eingeschweissten KUhlrohre 2'gekrümmt sind. Der Ausgleichsleiter 3 ist analog zum vorigen Ausführungsbeispiel ausgeführt und auf den Teil 1 aufgeschweisst.
Die Erfindung ist nicht auf geschweisste Sammelstücke beschränkt. Ihre Anwendung ist beispielsweise ebenso bei gegossenen Kühlkörpern denkbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. SammelstUck für Kühlkörper mit mehreren parallel geschalteten Kuhlrohren, insbesondere fur Transformatoren, bei dem zur gleichmässigen Versorgung der einzelnen Kühlrohre die Zu-bzw. Ablei- tung des Wärmeträgers auf wenigstens zwei Kanäle aufgeteilt ist, wobei deren Querschnitt dem Wärmeträgeranteil der jeweils angeschlossenen einzelnen KUhlrohre bzw.
KUhlrohrgruppen entsprechend ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelstück aus einem Ober- und einem Unterteil besteht, dass im Sammelstück wenigstens eine Trennwand angeordnet ist, die vom am Transformatorkessel befestigten Ende des Sammelstückes bis vor die jeweils zu versorgenden Kühlrohre erstreckt ist, und dass der Oberteil des Sammelstückes mit einer Trennwand eine bauliche Einheit bildet.
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Collecting piece for heat sinks
It is known to provide heat sinks, in particular for transformers, in the form of pipe harps, pipe registers, radiators or the like, in which the claws generally have a circular cross-section. The production of heat sinks made up of pipes is expensive because the individual pipes on the Connection points must be milled or drilled. Another disadvantage is that the welding can only be carried out from the outside. Equally expensive are radiators, in which the two halves for each individual element are pressed according to dies and welded together, whereupon the required number of elements is welded together.
It has therefore already been proposed to design claw pieces with a rectangular cross-section in order to be able to weld the cooling pipes into flat surfaces. In the usual designs of collecting pieces, it is also disadvantageous that, for example, the oil rising in the oil tank of a transformer due to the heat loss is distributed unevenly over the individual cooling pipes due to the flow resistance in the collecting piece.
In order to evenly distribute the heat transfer medium in a radiator, it has been proposed to provide one of the U-shaped collecting pieces with a partition that extends over almost the entire length. This embodiment corresponds to a radiator with a supply line for the heat transfer medium at one end of one of the two collecting pieces and the discharge line at the other end of the other collecting piece, since the partition wall shields the radiator members from the connecting piece. A particular disadvantage of this design is the difficulty in manufacturing, since the ends of the individual cooling tubes have to carry extensions which, when welded together, form a wall of the claw.
Another proposal is to bridge the flow of the bald pipes by one or more parallel additional channels, i.e. H. both on the head space and on the floor space z. B. to put a tube on each, which opens into the head or floor space at some distance from the inlet, for example in the area of the last cooling members, and via which a partial flow of the coolant is directly fed to or removed from the last members. According to this known proposal, several, at least two additional pipes to be fastened both on the head space and on the floor space and opening into these pipes are required for uniform distribution of the incoming liquid to the members.
This results in increased material consumption and additional work time, since the attachment of these additional pipes is difficult from a manufacturing point of view. Furthermore, it was proposed to arrange a downward sloping trough in the head space, but which the liquid to be cooled runs into the cooling tubes. The disadvantage here is the installation of this channel, which is unfavorable in terms of manufacturing technology and strength.
The subject of the invention is a collecting piece for heat sinks with several cooling tubes connected in parallel, in particular for transformers, in which the supply and discharge of the heat transfer medium is divided into at least two channels for the uniform supply of the individual cooling tubes, the cross section of which corresponds to the heat transfer medium portion of the connected individual Cooling tubes or cooling tube group
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extends up to in front of the cooling pipes to be supplied, and that the upper part of the claw forms a structural unit with a partition. The execution according to the invention ensures a
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Even distribution of the heat transfer medium to the cooling pipes with a significantly lower cost of manufacture.
Exemplary embodiments of the invention in use in transformers are shown in the figures of the drawing. Fig. 1 and 2 each show a section through a claw with a built-in partition and two rows of cooling tubes. The lower part of the collecting piece is denoted by 1; it consists of a U-shaped sheet metal, in the lower flat surface of which holes are pressed according to the number and cross-sectional shape of the cooling tubes, which are designated with 2. The cooling tubes 2, the cross section of which can be circular, oval or similar, are welded into the collecting piece lower part 1, the weld seams advantageously being arranged in the interior of the collecting piece.
The lower part of the collecting piece I is closed at the top by the upper part, which is advantageously combined with the partition wall over the part of the length occupied by this to form a compensating conductor 3, the connection advantageously being made by welding. One end of the collector's item is through the
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is welded on.
The cross-section of the compensating conductor 3 is somewhat larger than the ratio of the cooling pipes to be supplied in relation to the remaining cross-section of the claw, so that the oil flowing through the former has approximately the same flow resistance despite the greater distance from the oil boiler Compensating conductor not required, but it can advantageously be made in the same shape as the upper one.
Likewise, a collecting piece with a single row of tubes would also have to be made.
FIG. 3 shows an exemplary embodiment according to the invention for a claw with three cooling pipes.
The lower part of the collective piece, into which three rows of holes with a corresponding cross section are pressed, is again designated by 1. Straight cooling tubes 2 are welded into the bottom of the claw, while the cooling tubes 2 'welded into the inclined side walls are curved. The compensating conductor 3 is designed analogously to the previous exemplary embodiment and is welded onto part 1.
The invention is not limited to welded claws. Their application is also conceivable for cast heat sinks, for example.
PATENT CLAIMS:
1. Collective piece for heat sinks with several cooling tubes connected in parallel, in particular for transformers, in which the supply or cooling tubes are used for the uniform supply of the individual cooling tubes. Dissipation of the heat transfer medium is divided into at least two channels, the cross section of which corresponds to the heat transfer medium portion of the connected individual cooling tubes or
KUhlrohrgruppen is designed accordingly, characterized in that the claw consists of an upper and a lower part, that at least one partition is arranged in the claw, which extends from the end of the claw attached to the transformer tank to in front of the cooling pipes to be supplied, and that The upper part of the claw forms a structural unit with a partition.