Modularer Thermosyphon und Kühlgehäuse

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen modularen Thermosyphon (20, 50, 70, 100), umfassend mehrere rippenartig (14) ausgeprägte quaderähnliche Thermosyphonmodule (10, 28, 30, 32) mit einer jeweiligen Kondensator- (22, 52, 72, 102) und Verdampferseite (26, 56, 76, 104), welche von einer quer zu den Rippen (14) verlaufenden äußeren Barrierewandung (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) voneinander getrennt sind, wobei mehrere Thermosyphonmodule (10, 28, 30, 32) benachbart angeordnet sind und wobei die jeweiligen äußeren Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) aneinander grenzend in einer gemeinsamen Ebene (24, 54, 74) verlaufen, welche die Kondensator- (22, 52, 72, 102) und die Verdempferseiten (26, 56, 76, 104) voneinander trennt. Die Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) sind an ihren jeweiligen benachbart angeordneten Seiten derart angewinkelt, dass durch die angewinkelten Seitenabschnitte eine jeweilige gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche (44, 46, 64, 66, 84, 86) gebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Kühlgehäuse mit einem modularen Thermosyphon (20, 50, 70, 100).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen modularen Thermosyphon, umfassend mehrere rippenartig ausgeprägte quaderähnliche Thermosyphonmodule mit einer jeweiligen Kondensator- und Verdampferseite, welche von einer quer zu den Rippen verlaufenden äußeren Barrierewandung voneinander getrennt sind, wobei mehrere Thermosyphonmodule benachbart angeordnet sind und wobei die jeweiligen äußeren Barrierewandungen aneinander grenzend in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, welche die Kondensator- und die Verdampferseiten voneinander trennt. Die Erfindung betrifft auch ein Kühlgehäuse mit einem modularen Thermosyphon.

[0002] Es ist allgemein bekannt, dass als Wärmeübertrager auch Thermosyphons zum Einsatz kommen. Diese umfassen einen Kondensator und einen Verdampfer, welche in einen geschlossenen und mit einem Kühlmedium gefüllten Kühlkreislauf eingebunden sind. Die Verdampferseite ragt typischerweise in einen unteren Bereich hinein, aus weichem Wärme abzuführen ist. Durch das Verdampfen des im Thermosyphon befindlichen Kühlmittels wird der Verdampferseite Wärmeenergie entzogen. Das verdampfte Kühlmittel bewegt sich innerhalb des geschlossenen Kühlkreislaufes in einem natürlichen Kühlkreislauf nach oben zu einer Kondensatorseite, wo es dann unter Abgabe von Wärmeenergie wieder in den flüssigen Aggregatzustand versetzt wird und zur Verdampferseite zurückfließt. Der besondere Vorteil eines derartigen Thermosyphons besteht darin, dass die Wärmetransportfunktion ohne Verwendung eines aktiven Elementes wie einer Umwälzpumpe oder dergleichen erfolgt, so dass ein Thermosyphon eine besonders sichere und zuverlässige Variante eines Wärmeübertragers ist.

[0003] In der Patentschrift EP2284846 A1 ist ein derartiger Wärmeübertrager beschrieben, welcher aus mehreren vorzugsweise gleichartigen Thermosyphonmodulen zusammengesetzt ist und in einem Kühlgehäuse Anwendung findet Das Kühlgehäuse dient der Anordnung einer Wärme erzeugenden Komponente wie einem Transformator in einem ersten gekapselten Bereich, wobei die Wärme mittels des Wärmeübertragers aus dem ersten gekapselten Bereich in einen zweiten Bereich transferiert wird, von wo die Wärmeenergie mittels forcierter Kühlung an die Umgebungsluft abgegeben wird. Die Kapselung des ersten Bereiches dient insbesondere dem Zweck, Schmutz oder andere schädliche Umwelteinflüsse wie beispielsweise salzhaltige Luft bei Schiffstransformatoren aus dem ersten Bereich fernzuhalten und so für eine höhere Zuverlässlgkeit und Langlebigkeit der jeweiligen Wärme erzeugenden Komponente zu sorgen.

[0004] Die modulare Anordnung der Thermosyphonmodule zu einem Thermosyphon dient primär dem Zweck der Standardisierung, dass nämlich durch eine geeignete Anzahl an baugleichen Thermosyphonmodulen auf einfache Art und Weise individuell eine geforderte Kühlleistung in einem Kühlgehäuse installiert werden kann. Ein derartiges Thermosyphonmodul weist in der Regel eine quader- oder scheibenähnliche Grundform auf, wobei diese ihrerseits eine rippenartige Struktur aufweist. Eine Rippe umfasst zumeist einen hinauf- und einen hinabführenden Kanal eines geschlossenen Kühlkreislaufes, wobei die rippenartige Struktur zudem die Außenfläche vergrößert, so dass eine Wärmeübertragung an das jeweils umgebende Kühlmedium erleichtert ist.

[0005] Nachteilig ist jedoch, dass bei einer Aneinanderreihung der quaderähnlichen Thermosyphonmodule eine strikte Trennung der Verdampfer- und Kondensatorseiten dadurch verhindert wird, dass die jeweils aneinander grenzenden Barrierewandungen der Thermosyphonmodule nicht dicht abschließen und so eine Vermischung des ersten und zweiten Kühlmediums erfolgen kann. Somit können Verunreinigungen des zweiten Kühlmediums, beispielsweise salzhaltige Umgebungsluft, in den ersten gekapselten Bereich des Kühlgehäuses eindringen.

[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen modularen Thermosyphon bereitzustellen, welcher trotz seiner Modularität eine einfache und sichere Trennung zwischen Kondensatorseiten- und Verdampferseiten der aneinander gereihten Thermosyphonmodule ermöglicht

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen modularen Thermosyphon der eingangs genannten Art. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierewandungen an ihren jeweiligen benachbart angeordneten Seiten derart angewinkelt sind, dass durch die angewinkelten Seitenabschnitte eine jeweilige gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche gebildet ist.

[0008] Die Grundidee der Erfindung besteht darin, dass durch die Kontaktfläche zwischen den benachbarten Barrierewandungen eine erhöhte und verbesserte Abdichtung zwischen den Barrierewandungen gebildet ist. Bei einer Breite eines jeweils angewinkelten Seitenabschnittes von beispielsweise 3cm ist gegenüber einer Dicke der Barrierewandung von beispielsweise 2mm eine Erhöhung der Kontaktfläche um den Faktor 15 gegeben. Eine federnde Ausführung der angewinkelten Seitenabschnitte, beispielsweise durch Verwendung eines Federstahls, bewirkt optional eine Anpresskraft aneinandergrenzender Seitenabschnitte, so dass hierdurch die Dichtwirkung abermals erhöht wird. Dennoch ist eine Montage mehrerer nebeneinander angeordneter Thermosyphonmodule zu einem Thermosyphon besonders einfach, weil eine durchgehende Barrierewand vermieden ist, sondern diese ebenfalls modular ausgeführt ist. Die Befestigung der benachbarten Thermosyphonmodule erfolgt beispielsweise an zwei seitlichen Trägerleisten mit entsprechenden Bohrungen, an welchen dann die seitlich überstehenden Barrierewandungen oder Barriereleisten festgeschraubt oder auf andere Weise befestigt werden.

[0009] Ein Thermosyphonmodul weist üblicherweise eine Vielzahl an Rippen auf, welche parallel zueinander und senkrecht zur Barrierewandung angeordnet sind. Daher ist die üblicherweise auf halber Höhe angeordnete Barrierewandung auch eine Komponente eines Thermosyphonmoduls, welches ihm eine mechanische Stabilität verleiht. Durch die erfindungsgemäße Anwinkelung der Barrierewandung ist eine Art Profilträger gebildet, welcher die mechanische Stabilität des Thermosyphonmoduls in vorteilhafter Weise steigert.

[0010] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Barrierewandungen einen trapezförmigen oder U-förmigen Querschnitt auf. Hierdurch sind die gewinkelten Seitenbereiche als gerade Flächen ausgeführt, so dass die Dichtwirkung der aneinandergrenzenden Seitenbereiche besonders hoch ist. Als besonders bevorzugt ist eine U-förmige Ausgestaltung der Barriere anzusehen. Diese ermöglicht eine möglichst platzsparende Aneinanderreihung von erfindungsgemäßen Thermosyphonmodulen.

[0011] Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen modularen Thermosyphons sind die Barrierewandungen der benachbarten Thermosyphonmodule mit alternierender Ausrichtung angeordnet. Alternierende Anordnung bedeutet, dass die bei beispielsweise trapez- oder U-förmigem Querschnitt gebildeten Senken bei benachbarten Barrierewandungen alternierend in entgegengesetzte Richtungen angeordnet sind, so dass in bevorzugter Weise eine dachziegelähnliche Überlappung gegeben ist. Durch eine derartige Überlappung ist beispielsweise ein Heruntertropfen von eventuellem Kondenswasser aus einem oben liegenden Kondensatorbereich in einen unten liegenden Verdampferbereich sicher verhindert, wobei sich das Kondenswasser dann in den jeweils als Senken nach oben ausgerichteten Barrierewandungen sammelt. Optional kann im Falle von verstärktem Auftreten von Kondenswasser auch eine Pumpvorrichtung vorgesehen sein, welche das in den Senken gesammelte Kondenswasser aus dem Kondensatorbereich pumpt

[0012] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist auf wenigstens einer gemeinsamen Kontaktfläche zumindest bereichsweise ein Dichtmittel vorgesehen. Ein derartiges Dichtmittel ist beispielsweise ein Silikongel oder aber auch eine andere Dichtmasse, welche zur weiteren Erhöhung der Dichtigkeit der Barrierewandungen einfach bei der Montage der Thermosyphonmodule aufgetragen werden kann.

[0013] Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind benachbart angeordnete angewinkelte Seitenabschnitte und eine gemeinsame Kontaktfläche bildende Barrierewandungen mittels wenigstens eines länglichen Klammerelementes miteinander verbunden. Ein derartiges vorzugsweise längliches Klammerelement übt eine permanente Anpresskraft auf die benachbarten Seitenabschnitte aus, so dass hierdurch die Dichtigkeit in vorteilhafter Weise weiter gesteigert ist. Derartige längliche Klammerelemente sind beispielsweise aus Federstahl gefertigt und können nach der Montage eines erfindungsgemäßen Thermosyphonmoduls einfach nachträglich aufgeschoben werden.

[0014] Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen modularen Thermosyphons sind jeweils benachbart angeordneten Seitenabschnitte von jeweiligen Barrierewandungen mehrfach angewinkelt und ineinander verzahnt. Hierdurch wird die Dichtwirkung abermals erhöht und es ist zudem ermöglicht, dass ein oder mehrere Thermosyphonmodule von benachbarten Thermosyphonmodulen gehalten werden, beispielsweise wenn die Seitenflächen sägezahnähnlich angewinkelt und ineinander verzahnt sind.

[0015] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch ein Kühlgehäuse, umfassend einen ersten gekapselten Innenbereich mit einem ersten Kühlfluid, welcher dafür vorgesehen ist, dort eine Wärme erzeugende Komponente anzuordnen, umfassend einen daran angrenzenden zweiten Bereich, welcher dafür vorgesehen ist, von einem zweiten Kühlfluid durchströmt zu werden, wobei der erste und der zweite Bereich thermisch durch einen Wärmeübertrager verbunden sind. Das Kühlgehäuse ist dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeübertrager ein erfindungsgemäßer modularer Thermosyphon verwendet ist, wobei die Verdampferseiten in den ersten Bereich und die Kondensatorseiten in den zweiten Bereich hineinragen.

[0016] Somit ist ein Kühlgehäuse bereitgestellt, welches einerseits einen abgeschlossenen ersten Innenbereich aufweist, der von Umwelteinflüssen weitestgehend geschirmt ist. Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen modularen Wärmeübertragers ist gewährleistet, dass ein Abtransport der im ersten Innenbereich anfallenden Wärmeenergie nach außen erfolgt, wobei hier die installierte Kühlleistung durch den Verbau einer entsprechenden Anzahl Thermosyphonmodulen besonders einfach anpassbar ist. Die Thermosyphonmodule sind aufgrund des Naturumlaufs des in ihnen befindlichen Kühlmittels besonders zuverlässig und benötigen keine eigene Energieversorgung. Durch die erfindungsgemäße Anwinkelung der Barrierewandungen ist eine besonders wirkungsvolle Trennung zwischen gekapseltem erstem Innenbereich und angrenzendem zweiten Bereich gewährleistet, so dass die Wärme erzeugende Komponente besonders gut vor schädlichen Einflüssen der Umgebungsluft oder Schmutzeinwirkungen geschützt ist.

[0017] Entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungsvariante des Kühlgehäuses ist in dem ersten gekapselten Innenbereich als Wärme erzeugende Komponente ein Trockentransformator angeordnet. Ein derartiger Trockentransformator weist beispielsweise eine Leistung im Bereich von 1 bis 5 MVA auf und wird beispielsweise auf Hochseeschiffen für die Bordstromversorgung eingesetzt. Dort ist eine erfindungsgemäße Kapselung besonders wichtig, um den Transformator vor den schädigenden Einflüssen der salzhaltigen Meeresluft zu schützen. Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Kühlgehäuses wird als erstes und/oder als zweites Kühlfluid Luft verwendet. Insbesondere Umgebungsluft als zweites Kühlfluid eignet sich als Transportmittel der dem Kondensatorbereich zu entziehenden Wärme zu einer externen Wärmesenke.

[0018] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Kühlgehäuses ist zur Erzeugung eines jeweiligen gegen die Verdampfer- beziehungsweise Kondensatorseiten gerichteten Kühlfluidstroms wenigstens eine Fördervorrichtung für das erste beziehungsweise zweite Kühlfluid vorgesehen. Dies ist beispielsweise jeweils ein Gebläse, welches die Umgebungsluft zum verbesserten Wärmeaustausch gegen die Kondensatorseite bläst beziehungsweise ein Gebläse das in dem gekapselten Innenbereich das erste Kühlfluid gegen die Verdampferseite bläst, so dass ein innerer Kreislauf des ersten Kühlfluids im gekapselten Innenbereich gebildet ist.

[0019] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

[0020] Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.

[0021] Es zeigen:

Fig. 1

ein exemplarisches Thermosyphonmodul,

Fig. 2

einen ersten exemplarischen modularen Thermosyphon,

Fig. 3

einen zweiten exemplarischen modularen Thermosyphon,

Fig. 4

einen dritten exemplarischen modularen Thermosyphon,

Fig. 5

ein exemplarisches Kühlgehäuse mit Trockentransformator sowie

Fig. 6

Varianten von mehrfach angewinkelten Seitenabschnitten.

[0022] Fig. 1 zeigt ein exemplarisches Thermosyphonmodul 10 entsprechend dem Stand der Technik in einer dreidimensionalen Ansicht. Dieses weist mehrere Rippen 14 auf, welche quer zu einer Barrierewandung 12 angeordnet sind. Jede Rippe 14 umfasst zwei innere Kanäle für ein internes Kühlfluid, welches in einem geschlossenen Kreislauf Wärmeenergie von der unterhalb der Barrierewandung 12 befindlichen Verdampferseite zur oberhalb der Barrierewandung 12 befindlichen Kondensatorseite transportiert. Am oberen und unteren Ende des Thermosyphonmoduls sind übergreifende Rohrleitungen vorgesehen. Die Barrierewandung 12 ist durch einen flachen Metallstreifen gebildet, so dass bei Aneinanderreihung mehrerer derartiger Thermosyphonmodule keine spaltfreie Trennebene gebildet ist, welche eine sichere Trennung zwischen Verdampfer- und Kondensatorseiten gewährleisten könnte.

[0023] Fig. 2 zeigt einen ersten erfindungsgemäßen exemplarischen modularen Thermosyphon 20 in einer Seitenansicht. Drei Thermosyphonmodule 28, 30, 32 sind nebeneinander zu einem modularen Thermosyphon angeordnet, wobei diese in ihrem mittleren Bereich jeweils U-förmige Barrierewandungen 38, 40, 42 aufweisen, welche in einer gemeinsamen Ebene 24 verlaufen. Oberhalb der gemeinsamen Ebene 24 sind mit der Bezugsziffer 22 gekennzeichnet die jeweiligen Kondensatorseiten und unterhalb der gemeinsamen Ebene 24 mit der Bezugsziffer 26 die jeweiligen Verdampferseiten der Thermosyphonmodule 28, 30, 32 angeordnet. Die jeweiligen Rippen der Thermosyphonmodule 28, 30, 32 sind im oberen und unteren Bereich mittels gemeinsamer Verbindungskanäle 34, 36 verbunden, wobei jede Rippe einen aufwärts- und einen abwärtsgerichteten Kanal aufweist.

[0024] Die U-förmigen Barrierewandungen 38, 40, 42 sind alternierend ausgerichtet, das heißt die Barrierewandungen 38 und 42 weisen die entgegengesetzte Ausrichtung auf wie die dazwischen liegende Barrierewandung 40. Die Barrierewandungen 38, 40, 42 sind zudem noch dachziegelähnlich überlappend ausgerichtet, so dass ein Herabtropfen von im Kondensatorbereich 22 entstehendem Kondenswasser selbst bei einem Spalt zwischen den Kontaktflächen der angewinkelten Seitenabschnitte der Barrierewandungen 38, 40, 42 nicht zu einem Übertritt von Kondenswasser auf die Verdampferseiten 26 führt. Die benachbart angewinkelten Seitenabschnitte können entweder direkt aneinandergrenzen und so jeweilige Kontaktflächen 44, 46 bilden oder es kann auch eine Dichtung oder Dichtmasse dazwischen vorgesehen sein.

[0025] Fig. 3 zeigt einen zweiten erfindungsgemäßen exemplarischen modularen Thermosyphon 50 in einer Seitenansicht. Drei Thermosyphonmodule sind nebeneinander zu einem modularen Thermosyphon angeordnet, wobei diese in ihrem mittleren Bereich jeweils eine U-förmige Barrierewandung 58, 60, 62 aufweisen, welche in einer gemeinsamen Ebene 54 verlaufen. Oberhalb der gemeinsamen Ebene 54 sind mit der Bezugsziffer 52 gekennzeichnet die jeweiligen Kondensatorseiten und unterhalb der gemeinsamen Ebene 54 mit der Bezugsziffer 56 die jeweiligen Verdampferseiten der Thermosyphonmodule angeordnet. Die U-förmigen Barrierewandungen 58, 60, 62 sind in diesem Beispiel gleich ausgerichtet, wobei zwischen deren aneinander grenzenden angewinkelten Seitenflächen gemeinsame Kontaktflächen 64, 66 gebildet sind, welche zu einer deutlich erhöhten Dichtigkeit zwischen den Barrierewandungen führen. Auch hier ist optional ein Dichtmittel auf den jeweiligen Kontaktflächen vorgesehen oder aber auch ein längliches Klammerelement, welches beide angewinkelten Seitenabschnitte gegeneinander drückt.

[0026] Fig. 4 zeigt einen dritten erfindungsgemäßen exemplarischen modularen Thermosyphon 70 in einer Seitenansicht. Drei Thermosyphonmodule sind nebeneinander zu einem modularen Thermosyphon angeordnet, wobei diese in ihrem mittleren Bereich jeweils trapezförmige Barrierewandungen 78, 80, 82 aufweisen, welche in einer gemeinsamen Ebene 74 verlaufen. Oberhalb der gemeinsamen Ebene 74 sind mit der Bezugsziffer 72 gekennzeichnet die jeweiligen Kondensatorseiten und unterhalb der gemeinsamen Ebene 74 mit der Bezugsziffer 76 die jeweiligen Verdampferseiten der Thermosyphonmodule angeordnet. Die U-förmigen Barrierewandungen 78, 80, 82 sind In diesem Beispiel alternierend ausgerichtet, wobei zwischen deren aneinander grenzenden angewinkelten Seitenflächen gemeinsame Kontaktflächen 84, 86 gebildet sind, welche zu einer deutlich erhöhten Dichtigkeit zwischen den Barrierewandungen führen.

[0027] Fig. 5 zeigt ein exemplarisches Kühlgehäuse mit Trockentransformator in einer schematischen Schnittansicht 90. Ein Kühlgehäuse, beispielsweise aus einem Metall gefertigt, ist in einen ersten gekapselten Bereich 92 und einen daran längs einer Trennwand 114 angrenzenden zweiten Bereich 94 unterteilt. In dem ersten gekapselten Bereich 92 ist ein Trockentransformator 110 angeordnet, beispielsweise mit einer Nennleistung von 6MVA. Dieser produziert im laufenden Betrieb eine Verlustwärme, welche aus dem ersten gekapselten Bereich abzuführen ist. Hierzu wird mittels einer Fördervorrichtung 108 - in diesem Fall einem Gebläse - und einem exemplarischen Luftleitblech 112 ein zirkulierender Kreislauf 96 der in dem ersten gekapselten Bereich befindlichen Luft erzeugt, welcher gegen einen Verdampferbereich 104 eines erfindungsgemäßen modularen Thermosyphons 100 gerichtet ist, so dass dort eine Abkühlung der Luft erfolgt. Dessen Barrierewandungen sind im Bereich des Thermosyphons Teil der Trennwand 114. Durch einen natürlichen Umlauf des im modularen Thermosyphon 100 befindlichen Kühlmittels erfolgt ein Wärmetransport der abgegebenen Wärme auf die Kondensatorseite 102 des modularen Thermosyphons 100. Auf diesen ist ein von einem Gebläse 106 forcierter Strom 98 von Umgebungsluft gerichtet, so dass die Kondensatorseite Wärmeenergie an die Umgebungsluft abgibt. Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen modularen Thermosyphons mit angewinkelten Seitenflächen der jeweiligen Barrierewandungen ist eine besonders dichte Kapselung des ersten Innenbereiches ermöglicht und der darin angeordnete Trockentransformator 110 besonders gut geschützt.

[0028] Fig. 6 zeigt Varianten von mehrfach angewinkelten und für eine jeweilige Verzahnung vorgesehene Seitenabschnitten von jeweiligen Barrierewandungen in einer Darstellung 120. Mit der Bezugsziffer 122 ist eine sägezahnähnliche Verzahnung und mit der Bezugsziffer 124 eine rechteckige Verzahnung von mehrfach angewinkelten Barrierewandungen angedeutet, wobei jeweils nur ein Thermosyphonmodul mit einer jeweiligen Barrierewandung dargestellt ist.

Bezugszeichenliste

[0029] 

10

exemplarisches Thermosyphonmodul

12

erste äußere Barrierewandung

14

Rippen

20

erster exemplarischer modularer Thermosyphon

22

Kondensatorseiten der Thermosyphonmodule

24

gemeinsame Ebene der Barrierewandungen

26

Verdampferseiten der Thermosyphonmodule

28

erstes Thermosyphonmodul von erstem Thermosyphon

30

zweites Thermosyphonmodul von erstem Thermosyphon

32

drittes Thermosyphonmodul von erstem Thermosyphon

34

erster gemeinsamer Verbindungskanal

36

zweiter gemeinsamer Verbindungskanal

38

U-förmige Barrierewandung des ersten Thermosyphonmoduls

40

U-förmige Barrierewandung des zweiten Thermosyphonmoduls

42

U-förmige Barrierewandung des dritten Thermosyphonmoduls

44

erste gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche

46

zweite gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche

50

zweiter exemplarischer modularer Thermosyphon

52

Kondensatorseiten der Thermosyphonmodule

54

gemeinsame Ebene der Barrierewandungen

56

Verdampferseiten der Thermosyphonmodule

58

U-förmige Barrierewandung des ersten Thermosyphonmoduls

60

U-förmige Barrierewandung des zweiten Thermosyphonmoduls

62

U-förmige Barrierewandung des dritten Thermosyphonmoduls

64

erste gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche

66

zweite gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche

70

dritter exemplarischer modularer Thermosyphon

72

Kondensatorseiten der Thermosyphonmodule

74

gemeinsame Ebene der Barrierewandungen

76

Verdampferseiten der Thermosyphonmodule

78

trapezförmige Barrierewandung des ersten Thermosyphonmoduls

80

trapezförmige Barrierewandung des zweiten Thermosyphonmoduls

82

trapezförmige Barrierewandung des dritten Thermosyphonmoduls

84

erste gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche

86

zweite gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche

90

exemplarisches Kühlgehäuse mit Trockentransformator

92

erster gekapselter Innenbereich

94

zweiter Bereich

96

exemplarischer Kreislauf des ersten Kühlfluids

98

exemplarische Strömungsrichtung des zweiten Kühlfluids

100

vierter exemplarischer modularer Thermosyphon

102

Kondensatorbereich des vierten Thermosyphon

104

Verdampferbereich des vierten Thermosyphons

106

Fördervorrichtung für zweites Kühlfluid

108

Fördervorrichtung für erstes Kühlfluid

110

Trockentransformator

112

Luftleitblech

114

Trennwand zwischen gekapseltem Innenbereich und zweitem Bereich

120

Varianten von mehrfach angewinkelten Seitenabschnitten

122

sägezahnähnliche Verzahnung

124

rechteckige Verzahnung

Ansprüche

1. Modularer Thermosyphon (20, 50, 70, 100), umfassend mehrere rippenartig (14) ausgeprägte quaderähnliche Thermosyphonmodule (10, 28, 30, 32) mit einer jeweiligen Kondensator- (22, 52, 72, 102) und Verdampferseite (26, 56, 76, 104), welche von einer quer zu den Rippen (14) verlaufenden äußeren Barrierewandung (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) voneinander getrennt sind, wobei mehrere Thermosyphonmodule (10, 28, 30, 32) benachbart angeordnet sind und wobei die jeweiligen äußeren Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) aneinander grenzend in einer gemeinsamen Ebene (24, 54, 74) verlaufen, welche die Kondensator- (22, 52, 72, 102) und die Verdampferseiten (26, 56, 76, 104) voneinander trennt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) an ihren jeweiligen benachbart angeordneten Seiten derart angewinkelt sind, dass durch die angewinkelten Seitenabschnitte eine jeweilige gemeinsame angewinkelte Kontaktfläche (44, 46, 64, 66, 84, 86) gebildet ist.

2. Modularer Thermosyphon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) einen trapezförmigen (78, 80, 82) oder U-förmigen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62) Querschnitt aufweisen.

3. Modularer Thermosyphon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 62, 78, 80, 82) der benachbarten Thermosyphonmodule (10, 28, 30, 32) mit alternierender Ausrichtung (38 - 40 - 42; 78 - 80 - 82) angeordnet sind.

4. Modularer Thermosyphon nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer gemeinsamen Kontaktfläche (44, 46, 64, 66, 84, 88) zumindest bereichsweise ein Dichtmittel vorgesehen ist.

5. Modularer Thermosyphon nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart angeordnete angewinkelte Seitenabschnitte und eine gemeinsame Kontaktfläche (44, 46, 64, 66, 84, 86) bildende Barrierewandungen (12, 38, 40, 42, 58, 60, 82, 78, 80, 82) mittels wenigstens eines Klammerelementes miteinander verbunden sind.

6. Modularer Thermosyphon nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbart angeordneten Seitenabschnitte von jeweiligen Barrierewandungen mehrfach angewinkelt (122, 124) und ineinander verzahnt sind.

7. Kühlgehäuse (90), umfassend einen ersten gekapselten Innenbereich (92) mit einem ersten Kühlfluid, welcher dafür vorgesehen ist, dort eine Wärme erzeugende Komponente (110) anzuordnen, umfassend einen daran angrenzenden zweiten Bereich (94), welcher dafür vorgesehen ist, von einem zweiten Kühlfluid durchströmt (98) zu werden, wobei der erste (92) und der zweite (94) Bereich thermisch durch einen Wärmeübertrager verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
dass als Wärmeübertrager ein modularer Thermosyphon (20, 50, 70, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet ist, wobei die Verdampferseiten (26, 56, 76, 104) in den ersten Bereich (92) und die Kondensatorseiten (22, 52, 72, 102) in den zweiten Bereich (94) hineinragen.

8. Kühlgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten gekapseiten (92) Innenbereich als Wärme erzeugende Komponente ein Trockentransformator (110) angeordnet ist.

9. Kühlgehäuse nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Kühlfluid Luft ist

10. Kühlgehäuse nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines jeweiligen gegen die Verdampfer- (26, 56, 76, 104) beziehungsweise Kondensatorseiten (22, 52, 72, 102) gerichteten Kühlfluidstroms (96 bzw. 98) wenigstens eine Fördervorrichtung (108 bzw. 106) für das erste beziehungsweise zweite Kühlfluid vorgesehen ist.

Zeichnung