具有熱虹吸熱管冷卻套管的抽出式開關(guān)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于冷卻開關(guān)設(shè)備的冷卻裝置。開關(guān)設(shè)備具有由套管支撐并且被構(gòu)建和布置為連接到斷路器的端子的一個(gè)或多個(gè)主觸頭。冷卻裝置包括與每個(gè)主觸頭相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)蒸發(fā)器、位于比至少一個(gè)蒸發(fā)器更高的高度處的冷凝器裝置、將至少一個(gè)蒸發(fā)室連接到冷凝器裝置的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)以及在至少一個(gè)蒸發(fā)器中以便于被加熱成蒸汽狀態(tài)的電絕緣工作的流體，其中流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被構(gòu)建和布置為將蒸汽傳送到冷凝器裝置并且將冷凝的工作流體被動(dòng)地返回到至少一個(gè)蒸發(fā)器。
【專利說明】具有熱虹吸熱管冷卻套管的抽出式開關(guān)設(shè)備
[0001]相關(guān)_請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年5月23日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/488，919的較早提交日期的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明針對具有冷卻裝置的中壓和高壓開關(guān)設(shè)備。具體地，針對具有整體蒸發(fā)器室的包括主觸頭的蒸發(fā)冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，以合理成本實(shí)現(xiàn)用于中壓和高壓開關(guān)設(shè)備的高連續(xù)電流額定值存在設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)。連續(xù)電流額定值通過開關(guān)設(shè)備導(dǎo)體內(nèi)的發(fā)熱來決定。開關(guān)設(shè)備導(dǎo)體中的高電流流動(dòng)產(chǎn)生熱。在電流路徑中的例如主套管觸頭的特定點(diǎn)處，由于局部高電阻而導(dǎo)致產(chǎn)生過熱點(diǎn)。
[0005]通常期望將開關(guān)設(shè)備母線系統(tǒng)上的最熱的點(diǎn)的最高溫度限制為105°C (在40°C的假定環(huán)境溫度上65°C的升高)，如標(biāo)準(zhǔn)IEEE37.20.2所指示的。典型的中高壓金屬包層的開關(guān)設(shè)備布置由于生熱而具有大約3000A的最大連續(xù)電流額定值。期望提高該電流額定值。如可以實(shí)踐的，還可以期望在不考慮提高最大電流額定值的情況下使用冷卻來操縱不同的開關(guān)設(shè)備參數(shù)，諸如導(dǎo)體橫截面或開關(guān)設(shè)備尺寸。
[0006]能夠通過很多手段，例如通過增加電流承載母線的橫截面、通過增加開關(guān)設(shè)備隔間的尺寸等，來處理過熱點(diǎn)并且由此達(dá)到更高的連續(xù)電流額定值。一個(gè)常見的解決方案是使用安裝在每第三或第四開關(guān)設(shè)備框架中的具有風(fēng)扇的強(qiáng)制空氣冷卻。前一種解決方案通常導(dǎo)致的不能接受的成本和/或開關(guān)設(shè)備外殼的尺寸。因?yàn)殡娀」收系母弊饔帽厝话陂_關(guān)設(shè)備內(nèi)，所以后一種解決方案在很多情況下并不實(shí)用，包括在耐電弧的開關(guān)設(shè)備的情況下也不實(shí)用。
[0007]因此，需要提供ー種用于開關(guān)設(shè)備的有效的被動(dòng)冷卻布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于滿足上述需要。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過提供用于開關(guān)設(shè)備的冷卻裝置來實(shí)現(xiàn)該目的。開關(guān)設(shè)備包括通過套管支撐并且被構(gòu)建和布置為連接到電路斷路器的端子的ー個(gè)或多個(gè)主觸頭。冷卻裝置包括與每個(gè)主觸頭相關(guān)聯(lián)的至少ー個(gè)蒸發(fā)器、位于比至少ー個(gè)蒸發(fā)器更高的高度處的冷凝器裝置、將至少一個(gè)蒸發(fā)連接到冷凝器裝置的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)以及在至少ー個(gè)蒸發(fā)器中以便于加熱成蒸汽狀態(tài)的電絕緣工作流體，其中流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被構(gòu)建和布置為將蒸汽傳送到冷凝器裝置并且將冷凝的工作流體被動(dòng)地返回到至少ー個(gè)蒸發(fā)器。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種冷卻開關(guān)設(shè)備的方法。開關(guān)設(shè)備具有構(gòu)建和布置成連接到電路斷路器的端子的主觸頭。該方法將蒸發(fā)器與每個(gè)主觸頭相關(guān)聯(lián)。冷凝器位于比每個(gè)蒸發(fā)器更高的高度處。流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)將蒸發(fā)器與冷凝器流動(dòng)地連接，并且工作流體被設(shè)置在每個(gè)蒸發(fā)器中。熱量從主觸頭傳送到工作流體，以使得工作流體在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，蒸發(fā)的蒸汽經(jīng)由流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被傳遞到冷凝器。在冷凝器中冷凝的工作流體經(jīng)由流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被動(dòng)地返回到蒸發(fā)器。
[0010]在參考形成本說明書的一部分的附圖考慮了下面詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求之后，本發(fā)明的其他目的、特征和特性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的操作方法和功能、部件和制造成本的組合將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]在附圖中，結(jié)構(gòu)實(shí)施例和以下提供的詳細(xì)描述一起描述了具有蒸汽冷卻裝置的中壓開關(guān)設(shè)備的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，組件可以被設(shè)計(jì)為多個(gè)組件，或者多個(gè)組件可以被設(shè)計(jì)為單個(gè)組件。
[0012]此外，在下面的附圖和描述中，分別用相同的附圖標(biāo)記貫穿附圖和所撰寫的描述中指示類似的部件。附圖沒有按比例繪制，并且已經(jīng)出于圖示的方便放大了特定部分的比例。
[0013]圖1是常見的熱管裝置的橫截面正視圖。
[0014]圖2是耐電弧中壓開關(guān)設(shè)備組件的橫截面正視圖。
[0015]圖3A是套管平面和主觸頭的等距視圖。
[0016]圖3B是主觸頭的透視圖。
[0017]圖3C是圖3B的主觸頭的橫截面透視圖。
[0018]圖3D是主觸頭和附連的“環(huán)”蒸發(fā)器的透視圖。
[0019]圖3E是主觸頭和附連的“帽”蒸發(fā)器的透視圖。
[0020]圖4A是示出蒸發(fā)器室和端子流分離管的一部分的主觸頭和支撐套管的一個(gè)實(shí)施例的橫截面正視圖。
[0021]圖4B是示出蒸發(fā)器室和端子流分離管的一部分的主觸頭和支撐套管的第二實(shí)施例的橫截面正視圖。
[0022]圖4C是示出蒸發(fā)器室和蒸發(fā)管以及端子流分離管的一部分的主觸頭和支撐套管的第三實(shí)施例的橫截面正視圖。
[0023]圖5是圖1的套管板和主觸頭的透視圖和接近流體導(dǎo)管組件的一部分的分解視圖。
[0024]圖6A是上層和下層套管板組件和關(guān)聯(lián)流體導(dǎo)管和冷凝器裝置的透視圖。
[0025]圖6B是示出嵌套上層流分離軟管的一部分的圖6A的虛線A中示出的流體導(dǎo)管的該部分的放大橫截面視圖。
[0026]圖6C是示出兩個(gè)嵌套分流器和關(guān)聯(lián)的流分離軟管的圖6A的虛線B中示出的流體導(dǎo)管的該部分的放大橫截面視圖。
[0027]圖6D是具有部分透明外壁的分流器的放大透視圖。
[0028]圖7是具有蒸汽冷卻裝置的中壓開關(guān)設(shè)備組件的橫截面正視圖。
[0029]圖8是示出均衡管道配置的一個(gè)實(shí)施例的套管板和主觸頭的透視圖。
[0030]圖9A-9D是圖示本文描述的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的四個(gè)非限制性實(shí)施例的示意圖。[0031]圖10是固定到用于可移除地耦合主觸頭的套管板的安裝結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
[0032]圖1lA是具有六個(gè)獨(dú)立室的冷凝器的視圖。
[0033]圖1lB是圖1lA的冷凝器的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]開關(guān)設(shè)備中增加的持續(xù)電流導(dǎo)致了在傳導(dǎo)元件中的生熱的增加。具體地，在開關(guān)設(shè)備中的溫度増加的關(guān)鍵點(diǎn)是包括在下文簡稱為主套管接ロ的在主套管和主觸頭(如下所述)之間的接ロ的區(qū)域。
[0035]蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通?？梢园峁?。熱管操作為通過經(jīng)由使用工作流體來將熱從所述第一位置傳輸?shù)降诙€(gè)位置來冷卻第一位置。參考圖1，圖示了熱管100的常見布置。熱管100包括在其相対的端處將蒸發(fā)器120連接到冷凝器130的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110。工作流體140駐留在熱管100中。在操作中，蒸發(fā)器120處于與要被冷卻的第一位置的熱接觸。來自第一位置的熱使得工作流體140主要在蒸發(fā)器120處蒸發(fā)。此后，工作流體140(以氣態(tài))向上行進(jìn)至冷凝器130，在冷凝器處熱被釋放作為蒸發(fā)的工作流體冷凝回至液體狀態(tài)的重要部分(但是一些冷凝和蒸發(fā)也可以在流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中發(fā)生)。冷凝的(即，液態(tài))工作流體然后向下行進(jìn)到蒸發(fā)器120以完成一個(gè)循環(huán)。
[0036]熱管100有利具有熱虹吸的形式，熱虹吸是表示主要通過重力作用而從冷凝器到蒸發(fā)器傳輸冷凝工作流體的術(shù)語。這樣，通常在熱虹吸中，冷凝器被布置在比蒸發(fā)器更高的高度(在重力場中)，并且應(yīng)當(dāng)沿著在冷凝器和蒸發(fā)器之間的熱管而存在下降。
[0037]如前所述，期望實(shí)現(xiàn)用于中高壓開關(guān)設(shè)備的高連續(xù)電流額定值。參考圖2，示出了中壓開關(guān)設(shè)備200的一個(gè)非限制性示例。如本文所用，術(shù)語“中壓開關(guān)設(shè)備”和“高壓開關(guān)設(shè)備”可以互換地使用，并且指開關(guān)設(shè)備額定在IkV或超過IkV操作。通常，開關(guān)設(shè)備200包括用于容納開關(guān)設(shè)備組件的外殼，如金屬包層外殼210。外殼210可以包含ー個(gè)或多個(gè)獨(dú)立隔間，諸如電路斷路器隔間220、主母線隔間230和電纜隔間240。開關(guān)設(shè)備200包含一個(gè)或多個(gè)斷路器250。在所示出的實(shí)施例中，斷路器250是三極抽出式斷路器。斷路器250被連接到由主套管板260a、b支撐并且被連接到電流承載匯流條270的主觸頭(如下所述)。
[0038]參考圖3A,主觸頭300被示出為固定地位于套管板260中。通常,套管板260包括玻璃纖維增強(qiáng)聚酯、陶瓷或環(huán)氧樹脂材料，并且被配置為支持觸頭的重量以及優(yōu)選地輔助硬件，諸如電流互感器(未示出)。在所示的實(shí)施例中，套管板260是板布置，該板布置被配置成貼附到開關(guān)設(shè)備200的隔間壁上，并且保持三個(gè)主觸頭(每個(gè)極ー個(gè)主觸頭)。然而，如可以理解的，這里可以利用其他套管配置，包括單個(gè)套管組件(每個(gè)主觸頭ー個(gè)套管組件)。在操作中，在圖2中示出的類型的開關(guān)設(shè)備實(shí)施例中，兩個(gè)套管板260被堆疊并且粘附到開關(guān)設(shè)備200的隔間壁，在斷路器250附近提供6個(gè)主觸頭(每極兩個(gè))，用干與之附連。
[0039]參考圖3B和圖3C，主觸頭300是用于與斷路器接合的任何靜止觸頭，并且可以由任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)體來制成，并且可以具有任何適當(dāng)?shù)呐渲谩Ｔ谝粋€(gè)非限制性實(shí)施例中，主觸頭300由鍍銀銅制成，并且具有第一端310和第二端320，該第一端310被配置為經(jīng)由螺栓孔311連接到主匯流條(未示出)，第二端320被設(shè)計(jì)為接受圓形郁金香式連接器。除非另相反說明，如本文所使用的，術(shù)語“端”表示并且包括在端點(diǎn)附近的區(qū)域或部分。
[0040]在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，蒸發(fā)器120包括一個(gè)或多個(gè)蒸發(fā)器室330，該一個(gè)或多個(gè)蒸發(fā)器室330與主觸頭300形成整體。蒸發(fā)器室330通常是具有第一端331和封閉的第二端332的縱向腔或腔室，該第一端331包括適用于在與流體導(dǎo)管組件流體連接的孔。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，第一端331是有螺紋的，并且第二端332是終端孔。如本文所使用的，“流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)”通常表示單個(gè)導(dǎo)管組件(例如，軟管、管道、管路等)或密封連接的導(dǎo)管組件的網(wǎng)絡(luò)，其承載在蒸發(fā)器室330和冷凝器裝置(如下所述)之間處于冷凝狀態(tài)或蒸發(fā)狀態(tài)的工作流體(如下所述)，并且其中以嵌套的關(guān)系包含流分離管道或管道網(wǎng)絡(luò)(如下所述)。
[0041]在所示出的非限制性實(shí)施例中，蒸發(fā)器室330具有圓形橫截面，該圓形橫截面定中心在主觸頭300的縱軸上，并且基本上沿著主觸頭300的整個(gè)長度延伸。然而，可以理解的是，廣泛的蒸發(fā)器室配置可以根據(jù)包含在其中的(例如)主觸頭和套管等的配置和構(gòu)成來實(shí)現(xiàn)對主觸頭和套管接ロ定的充分冷卻。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)器室330是縱向室，具有在第一部分上的第一圓形橫截面以及在第二端332附近的第二部分上的第二圓形橫截面，其中第二橫截面具有比第一橫截面大的半徑，從而形成在第二端332附近的擴(kuò)大的室部分。
[0042]在本發(fā)明的另ー非限制性實(shí)施例中，蒸發(fā)器包括ー個(gè)或多個(gè)外部蒸發(fā)器隔間，該ー個(gè)或多個(gè)外部蒸發(fā)器隔間被熱和機(jī)械地連接到主觸頭，以下稱為“附連的蒸發(fā)器”。通常，如果具有對主觸頭的充分熱和機(jī)械連接；如果具有與主觸頭的熱接觸的充分的橫截面面積；并且如果具有用于接納可以在具體實(shí)施例中利用的工作流體和任何流分離以及均衡管道組件的充分的內(nèi)部體積，則附連的蒸發(fā)器適用于在本文中使用。圖3D示出了適用于在本發(fā)明中使用的附連的蒸發(fā)器340的一個(gè)非限制性示例。如示，附連的蒸發(fā)器340是圍繞主觸頭300的中空的環(huán)形圓筒，并且與之機(jī)械附連并與其熱接觸。附連的蒸發(fā)器340有孔341，該孔341適用于與諸如延長管的流體導(dǎo)管組件流體連接，如以下更詳細(xì)描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，附連的蒸發(fā)器340由銅或鋁制成。
[0043]在圖3E中，示出了適用于在本發(fā)明中使用的附連的蒸發(fā)器的另ー非限制性的示例。附連的蒸發(fā)器350是機(jī)械地固定到主觸頭330的第一端310使得工作流體接觸第一端310的中空圓柱形帽。蒸發(fā)器350具有孔351，該孔351適用于與諸如延長管的流體導(dǎo)管組件流體連接，如以下更詳細(xì)描述的。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，ー個(gè)或多個(gè)主匯流條(未示出)經(jīng)由可密封通過器件(例如，套管)(未示出)通過蒸發(fā)器350的圓柱形側(cè)壁，使得匯流條可以連接到主匯流條300的第一端310。在一個(gè)實(shí)施例中，附連的蒸發(fā)器340由銅或鋁制成。
[0044]參考圖4A、圖4B和圖4C，對于本發(fā)明的三個(gè)示例性和非限制性實(shí)施例示出固定位于套管260中的主觸頭300的橫截面。如示，延長管400在蒸發(fā)室330的第一端331處密封地連接到主觸頭300。延長管400是流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110的一部分，用于通過連接的匯流條(未示出)延長蒸發(fā)室330。通常，延長管400可以以適當(dāng)?shù)卮_保充分的機(jī)械附連和氣密密封的任何方式被密封地連接到主觸頭300。在一個(gè)實(shí)施例中，延長管400經(jīng)由螺紋密封連接并且用金屬0型環(huán)來密封地連接。如可以理解的，延長管400可以是任何適當(dāng)?shù)男螤?，并且由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥梢詫?shí)現(xiàn)其功能。在適當(dāng)時(shí)使用金屬組件特別有利(但不是限制性的)，因?yàn)榻饘俳M件通?？闺S時(shí)間的氣態(tài)工作流體的擴(kuò)散，并且通常具有低的熱阻。在ー個(gè)非限制性實(shí)施例中，延長管400是銅或鋁的圓柱形管道。
[0045]示出了端子流分離軟管410的一部分。通常，端子流分離軟管410是駐留在ー個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管組件中并且用于運(yùn)載冷凝的(液態(tài))工作流體(如虛線所示)到蒸發(fā)器室330的第二端332的軟管或管。該布置有助于最小化下述情況:如箭頭描繪的，劇烈向上行進(jìn)到冷凝器裝置的蒸發(fā)(氣態(tài))的工作流體中斷從冷凝器裝置朝著過熱點(diǎn)向下行進(jìn)的冷凝的(液態(tài))工作流體的流動(dòng)，該狀況被稱為“蒸汽枕形成”或逆流限制。而且，端子流分離軟管410有助干與冷凝的工作流體熱絕緣，使得與缺少端子流分離軟管的其他等同實(shí)施例相比，增加量的冷凝工作流體被傳遞到期望的區(qū)域或過熱點(diǎn)。
[0046]在所示的實(shí)施例中，端子流分離軟管410駐留在延長管400內(nèi)，并且第一端411部分地延長到蒸發(fā)室330中。第一端411延長到蒸發(fā)室330中的程度可以根據(jù)期望的冷卻性能以及討論中的具體開關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)的性能特性而從0%到100%地進(jìn)行變化。在一個(gè)實(shí)施例中，第一端411從總距離的50%到99%延長到蒸發(fā)室330中。在另ー個(gè)實(shí)施例中，第一端411從總具體的75%到95%延長到蒸發(fā)室330中。
[0047]端子流分離軟管410的相對端(未示出)向上連接到一起形成流分離軟管網(wǎng)絡(luò)的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110的一個(gè)或多個(gè)額外流分離組件，如在下面更詳細(xì)地描述，其優(yōu)選地處于嵌套布置中。嵌套布置有助于通過如上所述的減少蒸汽枕形成并且與冷凝工作流體熱絕緣來確保冷凝的液體被效地傳遞到目標(biāo)過熱點(diǎn)(例如，主套管接ロ)。此外，流體導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的流分離網(wǎng)絡(luò)的嵌套布置減少真空密閉連接的數(shù)目，由此易于裝配和減少系統(tǒng)的成本。
[0048]在圖4A中所示的實(shí)施例中，蒸發(fā)室330在第二端332處封閉。在圖4B和圖4C中所示的實(shí)施例中，蒸發(fā)室330是通過栓塞420在第二端332處密封封閉的通孔。
[0049]在圖4C中所示的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，將蒸發(fā)管430插入到蒸發(fā)室330中。蒸發(fā)管430具有最接近蒸發(fā)室330的第一端331的第一端431以及接近蒸發(fā)室330的第二端332的第二端432。第二端432是封閉的。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，蒸發(fā)管430被配置為與蒸發(fā)室330的內(nèi)部形狀匹配，使得在兩個(gè)結(jié)果之間緊密配合，從而降低了熱阻。在ー個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)管430可密封地附連到延長管400，從而允許在安裝到蒸發(fā)室330中之前完全密封可以填充工作流體的流體導(dǎo)管、可以有助于制造和裝配開關(guān)設(shè)備200的條件。通常，蒸發(fā)管430是金屬的。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，蒸發(fā)管430是銅管或鋁管。
[0050]圖5是本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例的在套管板260和觸頭300附近的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)Iio的一部分的分解視圖。流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110的每個(gè)延長管400具有如上所述密封地貼附到主觸頭300的第一端401，以及最接近過渡管結(jié)構(gòu)510的最近分支511并且與之密封地固定的第二端402。通常，過渡管結(jié)構(gòu)510是用于收集蒸發(fā)器的蒸發(fā)液體并且容納流分離軟管或其他組件以及在特定實(shí)施例中的均衡管道(如下所述)的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的組件。
[0051]可以通過確保充分的機(jī)械和密封性質(zhì)的任何適當(dāng)?shù)钠骷韺?shí)現(xiàn)在第二端402和分支511之間的密封結(jié)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)點(diǎn)通過螺紋套環(huán)500以及ー個(gè)或多個(gè)0形環(huán)墊圈501來實(shí)現(xiàn)。如可以理解的，這里考慮其他適當(dāng)?shù)呐渲?。在一個(gè)實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)510不具有任何分支，并且延長管400直接密封地附連到過渡管結(jié)構(gòu)510。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，主觸頭300和延長管400處于相同的電勢，而冷凝器裝置(如下所述)處于相對低或地電勢。為了橋接該電勢差，流體導(dǎo)管的至少ー個(gè)部分應(yīng)當(dāng)由電絕緣材料組成。充分的絕緣材料的非限制性示例是陶瓷和玻璃材料，包括玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、其他塑料和橡膠材料，包括任何鋳造加工管道等。
[0053]在圖5中所示的實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)510是絕緣組件，并且由硼硅玻璃組成。如可以理解的，其他設(shè)計(jì)可以用于過渡管結(jié)構(gòu)510，但是仍然可以由本文所包含。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)510具有絕緣部分和傳導(dǎo)部分，其中，傳導(dǎo)部分位于主觸頭和絕緣部之間。在另ー非限制性的實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)510被配置為包括加長爬電距離的屏蔽部分。以下詳細(xì)說明與圖9相關(guān)的其他示例性配置。
[0054]在圖5中示出的非限制性實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)510基本上被水平定向，并且包括具有帶有封閉的第一端512和開放的第二端513的主要部分的單個(gè)分支管。如可以理解的，具體定向取決于諸如主觸頭300的布置的因素，其在示例性配置中被水平布置在開關(guān)設(shè)備200的每個(gè)套管板260中。參考圖2，一個(gè)過渡管結(jié)構(gòu)位于母線隔間230和電纜隔間240的每ー個(gè)中，并且與每個(gè)套管板260相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)510具有在3mm和50mm之間的內(nèi)徑；在另一實(shí)施例中，具有在5mm和30mm之間的內(nèi)徑。
[0055]繼續(xù)參考圖5，第二端513通過連接器組件520被附連到冷凝器管530。通常，流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110的冷凝器管530可以是將過渡管結(jié)構(gòu)510連接到冷凝器裝置(如下所述)同時(shí)在操作條件下提供充分蒸汽密封和機(jī)械特性的任何導(dǎo)管(軟管、管道、管等)。具體地，冷凝器管530以及其他流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)組件必須能夠在暴露于氣態(tài)和液態(tài)的工作流體時(shí)在具體操作條件下在工作流體的升高的溫度特性處保持機(jī)械和化學(xué)完整性。典型的升高的溫度值的范圍從90到150° F。
[0056]連接器組件520包括套環(huán)片522，該套環(huán)片522纏繞過渡管結(jié)構(gòu)510的第二端513，并且通過螺釘523將第二端513牢固地貼附到板521?？梢允褂茅`個(gè)或多個(gè)墊圏。板521進(jìn)而被密封并且牢固地貼附在冷凝器管530。如可以理解的，在本文中可以利用并且包含用于將過渡管結(jié)構(gòu)510牢固地連接到冷凝器管530的其他適當(dāng)?shù)钠骷?br> [0057]圖6A圖示了本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例。主套管板260a、b被示出為支撐連接到延長管400和過渡管結(jié)構(gòu)510的主觸頭300,所有如上所述。過渡管結(jié)構(gòu)510被示出為通過連接器組件520連接到冷凝器管530，如上所述。通常，冷凝器管530在過渡管結(jié)構(gòu)510和冷凝器裝置610之間延長?？梢砸栽试S充分的蒸汽流動(dòng)到冷凝器裝置610并且容納嵌套在其中的如下面更詳細(xì)描述的流分離軟管網(wǎng)絡(luò)的任何適當(dāng)?shù)姆绞絹矶ǔ叽绾团渲美淠鞴?30。適當(dāng)?shù)睦淠鞴艿姆窍拗菩詫?shí)施例是金屬管，包括但不限于不銹鋼和鋁波紋管、橡膠管(例如丁基橡膠)、注塑I (例如，環(huán)氧樹脂)等。在一個(gè)實(shí)施例中，冷凝器管530是大約I英寸直徑的不銹鋼波紋管。
[0058]在圖6A中所示的實(shí)施例中，冷凝器管530具有上部600和密封地附連到冷凝器裝置610的第一端601 ;冷凝器管530具有分支端子部602a、b以及密封地連接到饋送套管板260a、b的過渡管結(jié)構(gòu)510a、B的第二端603a、b。在由分支器件提供充分的密封和機(jī)械性能的范圍內(nèi)，這里就可以利用用于分支冷凝器管530的任何適當(dāng)器件。如可以理解的，冷凝器管530的具體分支配置部分地取決于需要被饋送工作流體的主觸頭的套管板設(shè)計(jì)和數(shù)目。
[0059]參考圖6A-6D，描述適用于在本發(fā)明中使用的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的流分離軟管網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施例。通常，流分離軟管網(wǎng)絡(luò)是嵌套軟管、管、結(jié)點(diǎn)等的嵌套布置，該軟管、管、結(jié)點(diǎn)等用作使冷凝的(液態(tài))工作流體從冷凝器裝置610向過熱點(diǎn)(例如，主套管接ロ)行迸，如箭頭L所述，并且由此有助于防止在蒸發(fā)器中的枕的形成，并且提供可以用于降低熱管裝置中的效率的熱屏蔽。此外，與沒有分離的系統(tǒng)相比，流分離使得減少流體導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò)管的直徑(從而減少成本和所需要的空間)，因?yàn)樵谏仙舭l(fā)液態(tài)流和冷凝返回流之間的交互被最小化(例如，表面剪切力)，通?？赡軐?dǎo)致“逆流流動(dòng)限制”的情況超過系統(tǒng)開始過熱的特定熱額定值。如上所述，在一個(gè)或多個(gè)非限制性實(shí)施例中，在主導(dǎo)體和冷凝裝置之間存在電勢差。在這樣的實(shí)施例中，流動(dòng)分離軟管網(wǎng)絡(luò)(全部或部分地)由電絕緣材料組成。
[0060]在圖6B和圖6C中分別圖示了在圖6A中標(biāo)記為“A”和“B”的冷凝器管530部分的放大截面圖。如示，上層流分離軟管620駐留在冷凝器管530內(nèi)，并且具有第一端(未示出)，該第一端連接到冷凝器裝置610并且適用于接收來自冷凝器裝置610的冷凝的(液態(tài))工作流體。上層流分離軟管620的第二端621是Y分支的并且連接到分流器630的上層固定裝置631。分流器630的下層固定裝置632連接到端子流分離軟管410a、b。如上所述，端子流分離軟管410延伸通過流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的其余部分，在本示例實(shí)施例中是冷凝器管530的其余部分、過渡管結(jié)構(gòu)510和延長管400。在一個(gè)或多個(gè)非限制性實(shí)施例中，端子流分離軟管410由電絕緣聚合物組成，諸如例如含氟聚合物、聚醚醚酮或者天然或合成橡膠等。在一個(gè)非限制性示例中，端子流分離軟管410具有在I和IOmm之間的內(nèi)徑；在其他實(shí)施例中，具有在2和6mm之間的內(nèi)徑。
[0061]冷凝器管530可以具有大得容納包括分流器的流體分離組件的恒定半徑。然而，如可以理解的，在一個(gè)或多個(gè)非限制性實(shí)施例中，冷凝器管530可以具有不同的半徑、尺寸、形狀或構(gòu)造的部分或部，以適應(yīng)不同尺寸的流體分離組件，如分流器組件。
[0062]圖6D示出了適用于在本發(fā)明中使用的分流器630的一個(gè)非限制性實(shí)施例的放大透視圖。通常，分流器是用于以使得以基本上相等的方式來在下游導(dǎo)管之間劃分材料的方式來接收來自一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管(例如，軟管、管等)的材料流動(dòng)并且提供從分流器下游的大量流出導(dǎo)管的任何部件。關(guān)于分流器630，上層固定裝置631貼附上層流分離軟管620的第二端621，并且下層固定裝置632貼附端子流分離軟管410的上端。通常圓柱形側(cè)壁635包括內(nèi)部腔，該內(nèi)部腔允許從上層流分離軟管620接收到的冷凝工作流體的大致相等的分布。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，側(cè)壁635中的一個(gè)或多個(gè)開ロ 636允許工作流體的流入，該工作流體在流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110內(nèi)冷凝，如由箭頭E所示。
[0063]如可以理解的，根據(jù)期望的下游流體流的數(shù)目、空間限制等，其他分流器設(shè)計(jì)可以適用于本文中的使用。而且，在一個(gè)替代實(shí)施例中，使用分流器來實(shí)現(xiàn)上層流分離軟管620的y分支。
[0064]參考圖7，描述冷凝器裝置的非限制性實(shí)施例。如示，冷凝器裝置610位于相對于蒸發(fā)室330的較高的位置，使得冷凝的工作流體在重力的影響下被動(dòng)地流向蒸發(fā)器。具體地，在所示的實(shí)施例中，冷凝器裝置機(jī)械地固定到開關(guān)設(shè)備外殼210的一個(gè)側(cè)壁的上象限?？梢岳斫獾氖牵渌贾每梢赃m用于在這里使用，諸如將冷凝器裝置610貼附到開關(guān)設(shè)備外殼210的頂板。
[0065]通常，任何適當(dāng)?shù)睦淠髌骷m合于用作這里的冷凝器裝置，只要其被配置成接受來自本發(fā)明的流體導(dǎo)管的蒸發(fā)工作流體，能夠允許工作流體的冷凝，并且被配置成將冷凝的工作流體供應(yīng)到嵌套流分離網(wǎng)絡(luò)(例如，經(jīng)由對上層流分離軟管620的連接)。而且，冷凝器裝置應(yīng)當(dāng)被構(gòu)造成提供如下的內(nèi)表面面積和外表面面積，該內(nèi)表面面積大得足以產(chǎn)生連續(xù)相位改變流的用于冷凝，該外表面面積大得足以產(chǎn)生通過自然氣流(在被動(dòng)冷凝器的情況下)或者通過強(qiáng)制氣流(在輔助系統(tǒng)的情況下)的充分熱移除。在一個(gè)或多個(gè)非限制性實(shí)施例中，外表面被涂覆以提高輻射熱排放，并且內(nèi)表面被涂覆或者機(jī)械地或化學(xué)地處理為提高冷凝效率。
[0066]適當(dāng)?shù)睦淠餮b置的非限制性示例包括被動(dòng)或強(qiáng)制空氣冷卻散熱器式或翅片式換熱器。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，冷凝器裝置610是通過ー個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇用強(qiáng)制空氣冷卻的翅片式換熱器。在另ー個(gè)非限制性示例中，冷凝器裝置610的外表面被涂覆為提高輻射熱釋放，并且內(nèi)表面被處理為提高冷凝效率。在操作中，冷凝器裝置通常被保持為在158° F (70°C)或低于158° F的溫度，以適當(dāng)?shù)赜绊懷杆倮淠?br> [0067]在操作中，工作流體通過蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)再循環(huán)，并且過熱點(diǎn)以下述方式進(jìn)行冷卻。首先，端子流分離軟管410將大量冷凝的(液態(tài))工作流體運(yùn)載到工作流體被蒸發(fā)的蒸發(fā)器(例如，蒸發(fā)器室330)。在蒸發(fā)過程中，從電流導(dǎo)體(例如，主觸頭300)汲取熱量，從而與缺乏冷卻系統(tǒng)的控制相比，允許較高的電流額定值。此后，蒸發(fā)的(蒸汽)工作流體向上行進(jìn)通過流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)到達(dá)冷凝器裝置——由圖4A-C中的小箭頭和由圖6B和6C中的箭頭G表示。此后，在蒸發(fā)的工作流體的一部分可能在流體導(dǎo)管本身中冷凝的同時(shí)，大部分在冷凝器裝置中冷凝。工作流體的冷凝伴隨著冷凝熱的排放。由于重力作用，在冷凝器裝置中冷凝的工作流體通過嵌套流分離軟管網(wǎng)絡(luò)而被動(dòng)地回到蒸發(fā)器，該嵌套流分離軟管網(wǎng)絡(luò)在端子流分離軟管410中終止，完成了再循環(huán)回路。
[0068]在圖5和圖6中示出的實(shí)施例中，來自冷凝器的冷凝的工作流體的流在嵌套的流分離網(wǎng)絡(luò)中被分流，首先被分成兩個(gè)并且此后被分成三個(gè)流——每個(gè)套管板260的每個(gè)蒸發(fā)器(例如，蒸發(fā)器室330)對應(yīng)ー個(gè)流。分流器應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地掛在備用液面(當(dāng)沸騰沒有發(fā)生時(shí)在熱管中的液面)上方但是在蒸汽流內(nèi)的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110中(例如，其冷凝管530)。
[0069]如果期望冷卻系統(tǒng)形成電隔離間隙，則需要提供電絕緣工作流體。適當(dāng)?shù)磨ㄗ髁黧w的非限制性實(shí)施例是制冷劑，如氫氟碳化物(例如R134a、R245fa)、氟化酮(例如，N0VEC-649?,商業(yè)上從3M提供)、以及氫氟醚(例如，HFE-7100?,商業(yè)上從3M提供)。
[0070]在一個(gè)或多個(gè)非限制性實(shí)施例中，在本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)中提供均衡網(wǎng)絡(luò)。通常，均衡網(wǎng)絡(luò)表示以這樣的方式連接以提供使液體經(jīng)由毛細(xì)作用或以其他方式在每個(gè)主觸頭蒸發(fā)器(例如，蒸發(fā)器室330)之間流動(dòng)的ー個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管、軟管或管。參考圖8，套管板260a被示出為支撐主觸頭300a_c。示例性均衡網(wǎng)絡(luò)包括:具有分別部分地延伸到主觸頭300a和300c的蒸發(fā)室的第一端和第二端的第一軟管801 ;具有分別部分地延伸到主觸頭300a和300b的蒸發(fā)室的第一端和第二端的第二軟管802 ；以及具有分別部分地延伸到主觸頭300b和300c的蒸發(fā)室的第一端和第二端的第三軟管803。均衡軟管位于在現(xiàn)有的流體導(dǎo)管組件內(nèi)——即，延長管400 (未示出)和傳送管510 (未示出)內(nèi)。認(rèn)為提供了一種通過減少跨套管板的主觸頭中的冷卻差異來增加性能的均衡網(wǎng)絡(luò)。
[0071]參考圖9，圖示了替代流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)布置的非限制性示例。圖9A圖示了上述布置，其中，流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的特征在于，例如，延長管400從每個(gè)主觸頭300中的每個(gè)蒸發(fā)器延伸；其中，過渡管結(jié)構(gòu)包括水平過渡管510,水平過渡管510連接到姆個(gè)套管板(未示出)的姆個(gè)延長管400并且將每個(gè)蒸發(fā)器鏈接到限定冷凝器管結(jié)構(gòu)的單個(gè)冷凝器管530，其連接到冷凝器610。在圖9B中圖示的替代實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)包括三個(gè)垂直過渡管901，三個(gè)垂直過渡管901代替兩個(gè)水平過渡管510，并且將每個(gè)蒸發(fā)器鏈接到限定冷凝器管結(jié)構(gòu)的單個(gè)冷凝器管910的分支端，其連接到冷凝器610。在圖9C中圖示的實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)包括6個(gè)獨(dú)立的過渡管902，該6個(gè)獨(dú)立的過渡管902在其第一端處分離地連接到延長管400，并且在其第二端處連接到分離的冷凝器管920，其中的每ー個(gè)冷凝器管920限定冷凝器管結(jié)構(gòu)并且連接到冷凝器610。在圖9D圖示的實(shí)施例中，過渡管結(jié)構(gòu)包括串行鏈接的過渡管903，并且用于每個(gè)套管板的單個(gè)冷凝器管930a、b由此連接到冷凝器610。如可以理解的，流體導(dǎo)管和/或嵌套的流分離管的其他配置可以適用于在這里使用。在圖9B至圖9D中，管901、902和903是由例如環(huán)氧樹脂、陶瓷、玻璃、橡膠或聚合物制成的電絕緣管部分。
[0072]參考圖3A，通常，主觸頭300被固定在具有套管板260的鋳造布置中。結(jié)果，熱管100的缺陷(例如，缺少充分的密封性)的可能的校正需要開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品的充分分解，其中泄漏作為安裝/服務(wù)過程中的一部分進(jìn)行測試。因此，優(yōu)選地是在組裝成開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品之前，與開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品的制造分離地構(gòu)建用于測試的熱管100。在這方面并且參考圖10中，通過插入模制等將安裝結(jié)構(gòu)1010牢固地固定到套管板260。在本實(shí)施例中，安裝結(jié)構(gòu)1010是具有圓錐形或錐形內(nèi)表面1020的金屬環(huán)。關(guān)聯(lián)的主觸頭300’具有圓錐形或錐形外表面1030，其摩擦地并且可移除地與內(nèi)表面1020接合以相對于套管板260固定主觸頭300’。因此，熱管組件(包括具有蒸發(fā)器120的主觸頭300’、流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)110和冷凝器裝置130)保持最佳接近熱損失的開關(guān)設(shè)備電流路徑的整體部分，但有利的是可移除的?，F(xiàn)在可以與熱管組件分離地制造開關(guān)設(shè)備。因此，熱管組件可以是完整的，并且在被組裝到開關(guān)設(shè)備中之前在專用測試設(shè)施中進(jìn)行組裝和測試。此外，為了在組裝到開關(guān)設(shè)備中之后服務(wù)熱管組件，熱管組件可以易于從開關(guān)設(shè)備移除。
[0073]如上所述，圖9C示出了流體耦合到公共冷凝器裝置610的多個(gè)冷凝器管920。然而，參考圖11A、圖11B，冷凝器裝置610’可以具有與每個(gè)冷凝器管920相關(guān)聯(lián)的獨(dú)立并且密封的室1110 (圖9C)，使得獨(dú)立地操作六個(gè)熱虹吸。冷凝器管920 (圖11A、圖1lB中未示出)連接到每個(gè)室1110的底部1120。室1110被設(shè)置在兩個(gè)翅片之間，圍繞其外圍焊接有侵蝕板1130。替代地，每個(gè)冷凝器管920可以耦合到単獨(dú)的冷凝器裝置，但是這樣的布置將增加成本。
[0074]在本實(shí)施例中，主觸頭300’可以由鋁制成，因?yàn)闉榱藴囟冉档投枰鰪?qiáng)的熱傳導(dǎo)由于熱管100的提供而不再被需要。
[0075]關(guān)于本說明書或權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包括”，當(dāng)“包括”用作權(quán)利要求中的過渡詞時(shí)，意在以術(shù)語“包含”被解釋的類似的方式是包含性的。此外，關(guān)于采用術(shù)語“或”(例如，A或B)，意在指“A或B或二者”。當(dāng) 申請人:意在指示“只有A或B而非二者”吋，那么將采用術(shù)語“只有A或B而非二者”。因此，這里的術(shù)語“或”的是包含性的，而不是專用的。參見 Bryan A.Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage624 (2d.Ed.1995)。而且，關(guān)于本說明書或權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“在…中”或“到…中”，意在另外指示“在…上”或“到…上”。此外，關(guān)于在說明書或權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“連接”，意在不僅指“直接連接到”，而且還指“間接連接到”，諸如通過另ー組件或多個(gè)組件連接。
[0076]盡管本申請說明了各種實(shí)施例，并且盡管在已經(jīng)描述了這些實(shí)施例的ー些細(xì)節(jié)，但是 申請人:的意圖并不是將所附權(quán)利要求的范圍限制或以任何方式限制為這樣的細(xì)節(jié)。其他優(yōu)點(diǎn)和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。因此，本發(fā)明在其更廣泛的方面并不限于所示出和描述的特定細(xì)節(jié)、代表性實(shí)施例和說明性示例。因此，在不脫離 申請人:的總的發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的情況下，可以脫離這些細(xì)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.ー種用于開關(guān)設(shè)備的冷卻裝置，所述開關(guān)設(shè)備具有ー個(gè)或多個(gè)主觸頭，所述ー個(gè)或多個(gè)主觸頭由套管板支撐并且被構(gòu)建和布置為連接到斷路器的端子，所述冷卻裝置包括: 至少ー個(gè)蒸發(fā)器，所述至少一個(gè)蒸發(fā)器被構(gòu)建和布置為與每個(gè)主觸頭相關(guān)聯(lián)； 冷凝器裝置，所述冷凝器裝置位于比所述至少一個(gè)蒸發(fā)器更高的高度處； 流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)將所述至少一個(gè)蒸發(fā)器與所述冷凝器裝置連接；以及 電絕緣工作流體，所述電絕緣工作流體在所述至少一個(gè)蒸發(fā)器中以便于被加熱成蒸汽狀態(tài)，其中所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被構(gòu)建和布置為將所述蒸汽傳送到所述冷凝器裝置，并且將冷凝的工作流體被動(dòng)地返回到所述至少一個(gè)蒸發(fā)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的至少一部分是電絕緣的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述工作流體是從由氫氟碳化物、氟化酮和氫氟醚制冷劑以及其任意混合物組成的組中選擇的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)蒸發(fā)器被構(gòu)建和布置為機(jī)械地外部連接到所述ー個(gè)或多個(gè)主觸頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，與所述ー個(gè)或多個(gè)主觸頭以及所述套管板組合，每個(gè)主觸頭可移除地耦合到所述套管板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合，其中安裝結(jié)構(gòu)被固定到所述套管板，并且以可移除的方式接合關(guān)聯(lián)主觸頭的一 部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合，其中所述安裝結(jié)構(gòu)包括具有大體上圓錐形的內(nèi)表面的金屬環(huán)，并且所述關(guān)聯(lián)的主觸頭具有可移除地與所述內(nèi)表面接合的大體上圓錐形的外表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，與多個(gè)主觸頭組合，其中每個(gè)蒸發(fā)器包括在關(guān)聯(lián)的主觸頭中形成的蒸發(fā)室。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合，其中每個(gè)蒸發(fā)室具有接近所述斷路器的封閉的第一端以及與封閉端相對的開放端，所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)耦合到所述開放端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合，其中所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)包括: 延長管，所述延長管具有耦合到關(guān)聯(lián)的主觸頭并且與其蒸發(fā)室聯(lián)通的第一端， 冷凝器管結(jié)構(gòu)，所述冷凝器管結(jié)構(gòu)連接到所述冷凝器，以及 過渡管結(jié)構(gòu)，所述過渡管結(jié)構(gòu)將所述延長管連接到所述冷凝器管結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合，其中所述過渡管結(jié)構(gòu)包括電絕緣材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合，其中所述絕緣材料是硼硅玻璃或環(huán)氧樹脂。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合，其中所述冷凝器管結(jié)構(gòu)包括具有耦合到所述冷凝器裝置的第一端的單個(gè)冷凝器管，并且所述過渡管結(jié)構(gòu)包括連接到關(guān)聯(lián)的延長管以及連接到所述單個(gè)冷凝器管的第二端的過渡管。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合，其中所述單個(gè)冷凝器管的所述第二端是與每個(gè)過渡管耦合的分支端。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合，其中所述冷凝器管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)冷凝器管，每ー個(gè)都具有耦合到所述冷凝器裝置的第一端，并且其中所述過渡管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)過渡管，每個(gè)過渡管耦合到關(guān)聯(lián)的延長管并且耦合到關(guān)聯(lián)的冷凝器管的第二端。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合，其中所述過渡管結(jié)構(gòu)包括電絕緣材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合，其中所述冷凝器裝置包括布置在兩個(gè)翅片板之間的多個(gè)獨(dú)立并且密封的室，每個(gè)冷凝器管的所述第一端與關(guān)聯(lián)的密封室流體聯(lián)通。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合，進(jìn)ー步包括在所述流導(dǎo)管結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌套的流分離軟管網(wǎng)絡(luò)，所述流分離軟管網(wǎng)絡(luò)被構(gòu)建和布置為將所述冷凝的工作流體返回到所述蒸發(fā)室。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合，其中流分離軟管網(wǎng)絡(luò)包括軟管，所述軟管具有在每個(gè)蒸發(fā)器室內(nèi)延伸所述蒸發(fā)室的整個(gè)內(nèi)部橫向距離的50%和99%之間的距離的端。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合，其中所述流分離軟管網(wǎng)絡(luò)包括由從含氟聚合物、聚醚醚酮、天然橡膠、合成橡膠及其任何組合組成的組中選擇的電絕緣聚合物所組成的軟管。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合，其中所述流分離軟管網(wǎng)絡(luò)包括分流器，所述分流器具有第一端和第二端，所述第一端具有用于從所述冷凝器裝置接收所述冷凝的工作流體的單個(gè)輸入，所述第二端具有用于將所述冷凝的工作流體返回到所述蒸發(fā)室的多個(gè)輸出。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的組合，其中所述分流器包括用于允許在所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝的工作流體的流入的至少ー個(gè)開ロ。
23.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合，其中所述蒸發(fā)室中的至少ー些彼此流體聯(lián)通。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述冷凝器裝置是被動(dòng)空氣冷卻的翅片式換熱器。
25.—種冷卻開關(guān)設(shè)備的·方法，所述開關(guān)設(shè)備具有被構(gòu)建和布置為連接到斷路器的端子的主觸頭，所述方法包括下述步驟: 使蒸發(fā)器與每個(gè)主觸頭相關(guān)聯(lián)， 提供位于比每個(gè)蒸發(fā)器更高的高度處的冷凝器、將所述蒸發(fā)器與所述冷凝器流體連接的流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)、以及在所述蒸發(fā)器中的工作流體， 從所述主觸頭向所述工作流體傳送熱，以使得所述工作流體在所述蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)，而所蒸發(fā)的蒸汽經(jīng)由所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被遞送到所述冷凝器，以及 經(jīng)由所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)將在所述冷凝器中冷凝的所述工作流體被動(dòng)地返回到所述蒸發(fā)器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述關(guān)聯(lián)步驟包括將每個(gè)蒸發(fā)器限定為每個(gè)主觸頭內(nèi)的蒸發(fā)室。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述工作流體被提供為電絕緣工作流體，并且所述流體導(dǎo)管結(jié)構(gòu)包括為電絕緣的至少一部分。
【文檔編號(hào)】H02B11/12GK103597678SQ201280024913
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月23日
【發(fā)明者】P·考夫曼, T·比勒, H·M·卡蘭迪卡, R·帕瓦爾, J·厄爾, G·舒勒 申請人:Abb技術(shù)有限公司