ES2807475T3 - Módulo condensador de potencia con disposición de refrigeración - Google Patents

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Abstract

Una unidad condensadora de potencia (1) que comprende: una caja (3), una primera capa (7) de elementos condensadores (7a), una segunda capa (9) de elementos condensadores (9a), de tal manera que la primera capa (7) de elementos condensadores (7a) está apilada sobre la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a), un primer conjunto de barras colectoras (13), conectado a los elementos condensadores (7a) de la primera capa (7), un segundo conjunto de barras colectoras (19), conectado a los elementos condensadores (9a) de la segunda capa (9), de tal manera que el primer conjunto de barras colectoras (13) y el segundo conjunto de barras colectoras (19) están dispuestos entre la primera capa (7) de elementos condensadores (7a) y la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a), una capa de conducción de calor (17; 17'), dispuesta entre el primer conjunto de barras colectoras (13) y el segundo conjunto de barras colectoras (19), de tal modo que la capa de conducción de calor (17; 17') está en contacto térmico con la caja (3), conduciendo así el calor desde el primer conjunto de barras colectoras (13) y el segundo conjunto de barras colectoras (19) a la caja (3), y de modo que la caja (3) está aislada eléctricamente del primer conjunto de barras colectoras (13) y del segundo conjunto de barras colectoras (19).

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo condensador de potencia con disposición de refrigeración
Campo técnico
La presente invención se refiere a condensadores de potencia que comprenden una pluralidad de elementos condensadores.
Antecedentes
Las unidades condensadoras de potencia, o unidades condensadoras de alto voltaje, comprenden, por lo común, una caja y una pluralidad de elementos condensadores dispuestos dentro de la caja y conectados a conjuntos de barras colectoras, que a su vez están conectadas a bornas para conducir la corriente hacia dentro y hacia fuera de la caja.
Cada elemento condensador puede consistir en unas pocas capas de película aislante, como polipropileno, que se enrolla conjuntamente con hoja de aluminio. Las láminas de aluminio funcionan como electrodos y las capas de película funcionan como dieléctrico. Los elementos condensadores pueden consistir, alternativamente, en unas pocas capas de película de plástico metalizada.
Se genera una gran cantidad de calor dentro de la caja cuando se hace funcionar un condensador de potencia. El documento US 2014/334105 A1 describe una solución de empaquetamiento de condensadores que incorpora consideraciones tanto térmicas como eléctricas. Un empaquetamiento puede incluir elementos condensadores eléctricamente acoplados a una barra colectora, y una capa de aislamiento térmicamente mejorada entre la barra colectora y una caja. La capa de aislamiento se proporciona adyacente a una base de caja y a partes de pared lateral. La barra colectora está dispuesta adyacente a la capa de aislamiento y se ha configurado para extenderse a lo largo del lado del empaquetamiento y a lo largo de la longitud del empaquetamiento, por debajo de los elementos condensadores, a fin de proporcionar un camino prolongado para la disipación de calor desde la barra colectora, antes de su contacto con los elementos condensadores. La capa de aislamiento mejorada está configurada para conducir el calor lejos de la barra colectora, hacia la caja, con el fin de evitar puntos calientes de temperatura en el condensador. La capa de aislamiento proporciona aislamiento eléctrico entre la barra colectora y la caja, así como también proporciona un medio conductor de calor que puede mejorar la transferencia de calor desde la barra colectora a la caja, y así reducir la cantidad de calor transferido a los elementos condensadores. La capa de aislamiento comprende una sustancia térmicamente mejorada, configurada para mejorar la disipación del calor. La capa de aislamiento comprende una sustancia epoxídica en la que se ha infundido un relleno térmicamente conductor, tal como un relleno de alúmina.
El documento US 2016/172121 A1 divulga un módulo de almacenamiento de energía que comprende una pluralidad de conjuntos de almacenamiento de energía conectados eléctricamente entre sí. El módulo comprende una caja externa en la que están dispuestos los conjuntos de almacenamiento y al menos un intercambiador de calor. Los conjuntos de almacenamiento de energía están dispuestos unos al lado de los otros en al menos dos niveles distintos, de manera que el intercambiador de calor, o al menos uno de los intercambiadores de calor, está colocado entre dos niveles adyacentes con el fin de estar en contacto térmico con al menos un conjunto de almacenamiento de cada uno de los dos niveles adyacentes, en dos caras de contacto respectivas opuestas del intercambiador. El intercambiador, o al menos uno de los intercambiadores, está fijado a la caja del módulo al menos en una pared de aseguramiento que es distinta de las caras de contacto. Las paredes de seguridad del intercambiador y de la caja están configuradas de tal manera que el módulo tiene un espacio entre las paredes de aseguramiento correspondientes del intercambiador y de la caja, al menos en una ubicación distinta de un lugar de aseguramiento.
Compendio
Características eléctricas, por ejemplo, el tamaño de la capacidad, son parámetros de rendimiento típicos que se tienen en cuenta al diseñar una unidad condensadora de potencia. Dichos parámetros pueden depender del tamaño o del número de los elementos condensadores.
Al seleccionar un número adecuado de capas de elementos condensadores que tienen una altura predeterminada fija, se puede proporcionar una mayor flexibilidad de producción, ya que se requiere una menor modificación de la línea de ensamblaje en comparación con el caso de que se tengan que producir elementos condensadores de diferentes tamaños para unidades condensadoras de potencias nominales diferentes. Un elemento condensador de un cierto tamaño puede, por tanto, verse como un bloque de construcción para crear unidades condensadoras de potencia con diferentes clasificaciones de rendimiento. Por lo tanto, en lugar de agrandar el tamaño de cada elemento condensador para obtener un condensador de potencia de mayor rendimiento, lo que requeriría modificaciones sustanciales de la línea de ensamblaje, se pueden apilar elementos condensadores adicionales en capas para obtener el rendimiento deseado del condensador de potencia.
Sin embargo, las unidades condensadoras de potencia provistas de más de una capa de elementos condensadores presentan un desafío debido al calor adicional generado por los conjuntos de barras colectoras distribuidas entre las capas de elementos condensadores.
La descripción del documento US 2014/334105 A1 divulga un condensador que tiene tan solo una única capa, que proporciona conducción de calor en la dirección que va desde la barra colectora hacia la caja, pero no proporciona una conducción de calor eficiente en la dirección transversal, perpendicular a la dirección de transferencia de calor entre la barra colectora y la caja.
En vista de lo anterior, es un propósito general de la presente descripción proporcionar una unidad condensadora de potencia que resuelva o al menos mitigue el problema de la técnica anterior.
Por lo tanto, se proporciona una unidad condensadora de potencia que comprende: una caja, una primera capa de elementos condensadores, una segunda capa de elementos condensadores, de tal manera que la primera capa de elementos condensadores está apilada sobre la segunda capa de elementos condensadores, un primer conjunto de barras colectoras, conectado a los elementos condensadores de la primera capa, un segundo conjunto de barras colectoras, conectado a los elementos condensadores de la segunda capa, de tal modo que el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras están dispuestos entre la primera capa de elementos condensadores y la segunda capa de elementos condensadores, un capa de conducción de calor, proporcionada entre el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras, de tal manera que la capa de conducción de calor está en contacto térmico con la caja, por lo que conduce el calor desde el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras hasta la caja, y de modo que la caja está aislada eléctricamente del primer conjunto de barras colectoras y del segundo conjunto de barras colectoras.
Un efecto que puede obtenerse de ello es que el calor generado entre las dos capas de elementos condensadores se puede conducir lejos de esta región, hacia la caja, para refrigerar la unidad condensadora de potencia. La capa de conducción de calor proporciona conducción de calor lateralmente, en el plano definido por la capa de conducción de calor, al exterior de la caja.
Además, una unidad condensadora de potencia que tiene dos o más capas de elementos condensadores puede diseñarse con una temperatura máxima más baja en comparación con las mismas clasificaciones de MVAR o MJoule con una única capa de elementos condensadores, debido a la capa de conducción de calor. Se puede obtener una mayor flexibilidad en la producción cuando es posible utilizar un mayor número de elementos condensadores más cortos, en lugar de un número menor de elementos condensadores más altos para diseñar la unidad condensadora de potencia.
La disipación de calor del primer conjunto de barras colectoras y del segundo conjunto de barras colectoras se proporciona mediante una capacidad funcional de sumidero de calor de la capa de conducción de calor y de la caja que está en contacto térmico con la capa de conducción de calor. La mayor parte del calor disipado desde el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras viene proporcionado por esta capacidad funcional de sumidero de calor obtenida como consecuencia del contacto térmico entre la capa de conducción de calor y la caja.
La capa de conducción de calor puede, según una variante, ser maciza. La capa de conducción de calor no es hueca; no se ha provisto, por ejemplo, de ningún canal para transportar un refrigerante. La capa de conducción de calor puede ser monolítica.
De acuerdo con una realización, la capa de conducción de calor está formada por al menos una lámina.
De acuerdo con una realización, la al menos una lámina es una de entre una lámina de aluminio, una lámina de cobre y una lámina de plástico que comprende partículas de óxido.
De acuerdo con una realización, la al menos una lámina tiene una parte de lámina que sobresale de entre la primera capa de elementos condensadores y la segunda capa de elementos condensadores, y de tal manera que dicha parte de lámina se dobla para extenderse en paralelo, y en contacto térmico, con una pared lateral de la caja.
De acuerdo con una realización, la parte de lámina se pliega, además, para extenderse en paralelo y en contacto térmico con una pared ancha de la caja, pared ancha que es paralela a una superficie definida por la capa de conducción de calor entre la primera capa de elementos condensadores y la segunda capa de elementos condensadores.
De acuerdo con una realización, la parte de lámina se extiende a lo largo de la mayor parte de la longitud de la pared ancha. Al disponer la lámina de metal con un contacto térmico adicional con la caja, se puede obtener una mejor disipación de calor.
De acuerdo con una realización, la capa de conducción de calor está en contacto directo con la caja.
Una realización comprende una primera capa de aislamiento, proporcionada entre, y en contacto térmico con, la capa de conducción de calor y el primer conjunto de barras colectoras, de manera que primera capa de aislamiento está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el primer conjunto de barras colectoras y la capa de conducción de calor, y una segunda capa de aislamiento, proporcionada entre, y en contacto térmico con, la capa de conducción de calor y el segundo conjunto de barras colectoras, de tal modo que dicha segunda capa de aislamiento está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el segundo conjunto de barras colectoras y la capa de conducción de calor. De este modo, la caja queda aislada eléctricamente del primer conjunto de barras colectoras y del segundo conjunto de barras colectoras, en particular, en el caso de que la capa de conducción de calor sea una lámina de metal.
Si la capa de conducción de calor es tanto eléctricamente aislante como conductora de calor, por ejemplo, en el caso de que la capa de conducción de calor esté hecha de un material plástico que comprende partículas de óxido entremezcladas en él, generalmente no hay necesidad de capas de aislamiento eléctrico adicionales que no sean la propia capa de conducción de calor para proporcionar aislamiento eléctrico entre el primer conjunto de barras colectoras, el segundo conjunto de barras colectoras y la caja.
De acuerdo con una realización, la primera capa de aislamiento está en contacto directo con el primer conjunto de barras colectoras y con la capa de conducción de calor.
De acuerdo con una realización, la segunda capa de aislamiento está en contacto directo con el segundo conjunto de barras colectoras y con la capa de conducción de calor.
De acuerdo con una realización, la caja está compuesta de metal.
De acuerdo con una realización, la primera capa de aislamiento está formada por una lámina de polímero.
De acuerdo con una realización, la segunda capa de aislamiento está formada por una lámina de polímero.
Una realización comprende un tercer conjunto de barras colectoras conectado a los elementos condensadores de la primera capa y dispuesto entre la caja y los elementos condensadores de la primera capa, y una tercera capa de aislamiento, proporcionada entre el tercer conjunto de barras colectoras y la caja para aislar eléctricamente la caja del tercer conjunto de barras colectoras.
Una realización comprende un cuarto conjunto de barras colectoras conectado a los elementos condensadores de la segunda capa y dispuesto entre la caja y los elementos condensadores de la segunda capa, y una cuarta capa de aislamiento, proporcionada entre el cuarto conjunto de barras colectoras y la caja para aislar eléctricamente la caja del cuarto conjunto de barras colectoras.
De acuerdo con una realización, la capa de conducción de calor se ha dispuesto únicamente para cubrir una porción limitada del área entre la primera capa de elementos condensadores y la segunda capa de elementos condensadores, de tal manera que la capa de conducción de calor se proporciona solo a lo largo de dos partes laterales opuestas, entre la primera capa de elementos condensadores y la segunda capa de elementos condensadores.
La caja puede tener una pared de extremo proximal que contiene las bornas, y una pared de extremo distal que se ha dispuesto opuestamente a la pared de extremo proximal. Las partes laterales opuestas pueden extenderse en una dirección que va desde la pared de extremo proximal hacia la pared de extremo distal.
Generalmente, todos los términos utilizados en las reivindicaciones deben interpretarse de acuerdo con su significado ordinario en el campo técnico, a menos que se defina explícitamente lo contrario en esta memoria. Todas las referencias a “un” / “uno” / “el” elemento, aparato, componente, medios, etc., deben interpretarse en sentido amplio, como referidas al menos a un caso del elemento, aparato, componente, medios, etc., a menos que se indique explícitamente lo contrario.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones específicas del concepto inventivo se describirán a continuación, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de un ejemplo de unidad condensadora de potencia; La Figura 2 representa esquemáticamente una vista en perspectiva de una parte de la unidad condensadora de potencia de la Figura 1, con algunos componentes internos al descubierto;
La Figura 3 es un corte transversal a lo largo de las líneas A - A del condensador de potencia en la Figura 1, que muestra esquemáticamente un ejemplo de configuración de conducción de calor de la unidad condensadora de potencia representada en la Figura 1;
La Figura 4 es un corte transversal a lo largo de las líneas A - A del condensador de potencia representado en la Figura 1, que muestra esquemáticamente otro ejemplo de configuración de conducción de calor de la unidad condensadora de potencia de la Figura 1; y
La Figura 5 es un corte transversal a lo largo de las líneas A - A del condensador de potencia de la Figura 1, que muestra esquemáticamente otro ejemplo de configuración de conducción de calor de la unidad condensadora de potencia representada en la Figura 1.
Descripción detallada
El concepto inventivo se describirá ahora más completamente a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones proporcionadas a modo de ejemplo. Sin embargo, el concepto inventivo puede materializarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitado a las realizaciones que se exponen en la presente memoria; antes bien, estas realizaciones se proporcionan a modo de ejemplo con el fin de que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmitirá completamente el alcance del concepto inventivo a los expertos en la materia. Los mismos números se refieren a elementos similares a todo lo largo de la descripción.
La presente invención se refiere a una unidad condensadora de potencia que comprende una caja y dos capas de elementos condensadores dispuestos de manera apilada. Cabe señalar que la unidad condensadora de potencia puede comprender exactamente dos capas de elementos condensadores, o bien más de dos capas de elementos condensadores, en cuyo caso la estructura que se describe a continuación puede aplicarse entre cada par adyacente de capas de elementos condensadores.
Cada capa de elementos condensadores comprende al menos una fila, pero típicamente una pluralidad de filas, y una pluralidad de columnas de elementos condensadores, dispuestas en un plano común.
La unidad condensadora de potencia también tiene un primer conjunto de barras colectoras conectado a una de las capas de elementos condensadores, proporcionando una conexión eléctrica a los elementos condensadores, y un segundo conjunto de barras colectoras conectado a la otra capa de elementos condensadores, proporcionando una conexión eléctrica a los elementos condensadores. El primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras están dispuestos entre las dos capas de elementos condensadores.
La unidad condensadora de potencia también incluye una capa de conducción de calor, dispuesta entre el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras, es decir, entre las dos capas de elementos condensadores. La caja está aislada eléctricamente del primer conjunto de barras colectoras y del segundo conjunto de barras colectoras. Este aislamiento eléctrico puede obtenerse, por ejemplo, por medio de la propia estructura intrínseca de la capa de conducción de calor, que, de acuerdo con un ejemplo, puede estar hecha de una o más láminas de material plástico provistas de una pluralidad de partículas de óxido dispersas en ella para conducir el calor, al tiempo que el material plástico también proporciona un aislamiento eléctrico adecuado. En este caso, la capa de conducción de calor puede estar dispuesta en contacto directo con el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras.
Alternativamente, la unidad condensadora de potencia puede comprender una primera capa de aislamiento dispuesta entre la capa de conducción de calor y el primer conjunto de barras colectoras, y una segunda capa de aislamiento dispuesta entre la capa de conducción de calor y el segundo conjunto de barras colectoras. El primer conjunto de barras colectoras está dispuesto en contacto térmico con la capa de conducción de calor, a través de la primera capa de aislamiento. El segundo conjunto de barras colectoras está dispuesto en contacto térmico con la capa de conducción de calor, a través de la segunda capa de aislamiento.
La primera capa de aislamiento está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el primer conjunto de barras colectoras y la capa de conducción de calor. La segunda capa de aislamiento está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el segundo conjunto de barras colectoras y la capa de conducción de calor. La primera capa de aislamiento y la segunda capa de aislamiento son, preferiblemente, delgadas, por ejemplo, del orden de 0,1 mm - 5 mm, tal como 0,1 mm - 3 mm, por ejemplo, 0,1 mm - 2 mm, para facilitar la conducción de calor a la capa de conducción de calor desde los conjuntos de barras colectoras.
Por lo tanto, hay un cierto número de capas apiladas entre las dos capas de elementos condensadores. Las capas están dispuestas en el siguiente orden, en el caso de la presencia de capas de aislamiento adicionales. El primer conjunto de barras colectoras está dispuesto adyacente a los elementos condensadores de la primera capa, luego sigue la primera capa de aislamiento, la capa de conducción de calor, la segunda capa de aislamiento y el segundo conjunto de barras colectoras, dispuesto adyacente a los elementos condensadores de la segunda capa.
La capa de conducción de calor está en contacto térmico con la caja. Para ello, la capa de conducción de calor está configurada para transferir calor desde el primer conjunto de barras colectoras y el segundo conjunto de barras colectoras dispuestos entre las dos capas de elementos condensadores, a la caja con el fin de refrigerar la unidad condensadora de potencia.
La Figura 1 muestra un ejemplo de unidad condensadora de potencia 1. La unidad condensadora de potencia 1 puede ser una unidad condensadora de bajo voltaje o de alto voltaje, ya sea una unidad condensadora de tipo de CA o una unidad condensadora de tipo de CC.
La unidad condensadora de potencia 1 tiene una caja 3 y una pluralidad de bornas 5 que se extienden a través de la caja 3 para conectar la unidad condensadora de potencia 1 a un circuito eléctrico. La caja 3 está hecha, preferiblemente, de metal, por ejemplo, acero, tal como acero inoxidable o acero al carbono, aluminio o cualquier otro material metálico adecuado, o material compuesto.
La Figura 2 muestra la unidad condensadora de potencia 1 de la que se han retirado partes de la caja 3 para exponer el interior de la unidad condensadora de potencia 1. Debe apreciarse que, en este dibujo esquemático, las capas de aislamiento y la capa de conducción de calor mencionadas anteriormente no se han mostrado por razones de claridad. Como puede observarse, la unidad condensadora de potencia 1 comprende una primera capa 7 de elementos condensadores 7a y una segunda capa 9 de elementos condensadores 9a. También se muestra un conjunto de barras colectoras 25, dispuesto en la parte superior de la primera capa 7 de elementos condensadores 7a.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3, se muestra en ella un ejemplo de configuración interna de la unidad condensadora de potencia 1, con un corte transversal tomado a lo largo de las líneas A - A de la Figura 1. Como puede observarse, cada elemento condensador 7a está apilado sobre un elemento condensador 9a respectivo. Los elementos condensadores 7a forman, así, la primera capa 7 de elementos condensadores 7a, y los elementos condensadores 9a forman la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a.
La unidad condensadora de potencia 1 comprende un primer conjunto de barras colectoras 13 que se extiende a lo largo de los elementos condensadores 7a de la primera capa 7 de elementos condensadores 7a. El conjunto de barras colectoras 13 proporciona una conexión eléctrica a los elementos condensadores 7a. El primer conjunto de barras colectoras 13 está, además, conectado a una borna 5, mostrada en las Figuras 1 y 2, para conducir la corriente hacia o desde los elementos condensadores 7a de la primera capa 7 de elementos condensadores 7a.
La unidad condensadora de potencia 1 también comprende una primera capa de aislamiento 15 que se extiende a lo largo del primer conjunto de barras colectoras 13. La primera capa de aislamiento 15 puede ser, por ejemplo, una capa de polímero tal como una capa de polipropileno.
La unidad condensadora de potencia 1 comprende, además, un segundo conjunto de barras colectoras 19 que se extiende a lo largo de los elementos condensadores 9a de la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a. El conjunto de barras colectoras 19 proporciona una conexión eléctrica a los elementos condensadores 9a. El segundo conjunto de barras colectoras 19 está conectado a otra borna 5 para conducir la corriente hacia o desde los elementos condensadores 9a de la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a.
La unidad condensadora de potencia 1 también comprende una segunda capa de aislamiento 21 que se extiende a lo largo del segundo conjunto de barras colectoras 19. La segunda capa de aislamiento 21 puede ser, por ejemplo, una lámina de polímero tal como una lámina de polipropileno.
La unidad condensadora de potencia 1 comprende una capa de conducción de calor 17, configurada para conducir el calor en alejamiento del primer conjunto de barras colectoras 13 y del segundo conjunto de barras colectoras 21, a través de la primera capa de aislamiento 15 y de la segunda capa de aislamiento 21, hasta la caja 3.
La capa de conducción de calor 17 puede estar compuesta por una o más láminas de metal, siendo cada lámina de metal, por ejemplo, una lámina de cobre o una lámina de aluminio.
La primera capa de aislamiento 15 está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el primer conjunto de barras colectoras 13 y la capa de conducción de calor 17. La segunda capa de aislamiento 21 está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el segundo conjunto de barras colectoras 19 y la capa de conducción de calor 17.
La primera capa de aislamiento 15 y la segunda capa de aislamiento 21 conducen principalmente el calor en direcciones perpendiculares al plano definido por la primera capa de aislamiento 15 y la segunda capa de aislamiento 21. Para ello, la primera capa de aislamiento 15 conduce el calor desde el primer conjunto de barras colectoras 13 hasta la capa de conducción de calor 17, y la segunda capa de aislamiento 21 conduce el calor desde el segundo conjunto de barras colectoras 19 hasta la capa de conducción de calor 17. La capa de conducción de calor 17 conduce calor en direcciones paralelas al plano definido por la capa de conducción de calor 17, a la caja 3, en particular, a las paredes laterales 3a y 3b de la caja 3. La capa de conducción de calor 17, por lo tanto, conduce el calor lateralmente.
La capa de conducción de calor 17 tiene partes de lámina 23 que sobresalen lateralmente de entre la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a. En particular, cada parte de lámina 23 puede doblarse de manera que se extienda en paralelo con una pared lateral respectiva 3a, 3b. Las partes de lámina 23 están dispuestas, preferiblemente, en contacto térmico, por ejemplo, en contacto directo, con las paredes laterales 3a, 3b, de modo que el calor puede transferirse desde la capa de conducción de calor 17 a la caja 3 de una manera más eficiente. Para obtener el doblamiento en ambas direcciones mostradas en la Figura 3, se pueden usar dos láminas apiladas para formar la capa de conducción de calor 17, de tal manera que la lámina inferior se dobla hacia abajo y la lámina superior se dobla hacia arriba. De acuerdo con el ejemplo mostrado en la Figura 3, la lámina o láminas que forman la capa de conducción de calor 17 se doblan varias veces de modo que la parte de lámina 23 se extiende paralela y en contacto térmico, tal como en contacto directo, con las paredes anchas 3c y 3d dispuestas adyacentes a las paredes laterales 3a y 3b y paralelas con la capa de conducción de calor 17 que se extiende entre la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a. Para ello, la parte de lámina 23 puede haberse configurado para encerrar la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a y extenderse a lo largo de las cuatro paredes 3a-3d, en un corte transversal de la unidad condensadora de potencia 1.
La capa de conducción de calor 17 puede estar dispuesta, de acuerdo con una variante, de manera que cubre esencialmente toda la superficie formada entre la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa de elementos condensadores 9a. Según otra variante, la capa de conducción de calor 17 puede estar dispuesta para cubrir solo la región principal de punto caliente entre las dos capas 7 y 9, en cuyo caso la capa de conducción de calor 17 se extiende entre las dos paredes laterales 3a y 3b, tal como se muestra en la Figura 3, pero no se extiende completamente entre la pared de extremo proximal que contiene las bornas 5, y la pared de extremo distal de la unidad condensadora de potencia 1. La región de punto caliente puede estar situada centralmente entre las dos paredes laterales 3a y 3b de la caja 3, más cerca de la pared de extremo proximal que contiene las bornas 5 que de la pared de extremo distal de la unidad condensadora de potencia 1.
La unidad condensadora de potencia 1 puede comprender, adicionalmente, un tercer conjunto de barras colectoras 25 conectado a los elementos condensadores 7a de la primera capa 7. El tercer conjunto de barras colectoras 25 puede haberse dispuesto en el lado opuesto de los elementos condensadores 7a con respecto al lado al que está conectado el primer conjunto de barras colectoras 13. El tercer conjunto de barras colectoras 25 está, además, conectado a una borna 5 para conducir la corriente hacia / desde los elementos condensadores 7a. En particular, uno de los conjuntos de barras colectoras 13 y 25 está configurado para conducir corriente a los elementos condensadores 7a, y el otro está configurado para conducir corriente en alejamiento de los elementos condensadores 7a.
La unidad condensadora de potencia 1 puede tener, de manera adicional, una tercera capa de aislamiento 27, dispuesta entre la caja 3 y el tercer conjunto de barras colectoras 25 para proporcionar aislamiento eléctrico entre la caja 3 y el tercer conjunto de barras colectoras 25. De acuerdo con el ejemplo mostrado en la Figura 3, la parte de lámina 23 se extiende a lo largo de la pared ancha 3d y está dispuesta entre la pared ancha 3d y la tercera capa de aislamiento 27. De este modo, la tercera capa de aislamiento 27 está configurada para transferir calor desde el tercer conjunto de barras colectoras 25 a la parte de lámina 23 dispuesta a lo largo de la pared ancha 3d.
La unidad condensadora de potencia 1 puede comprender, de manera adicional, un cuarto conjunto de barras colectoras 29, conectado a los elementos condensadores 9a de la segunda capa 9. El cuarto conjunto de barras colectoras 29 puede haberse proporcionado en el lado opuesto de los elementos condensadores 9a con respecto al lado al que está conectado el segundo conjunto de barras colectoras 19. El cuarto conjunto de barras colectoras 29 está, por lo demás, conectado a una borna 5 para conducir la corriente hacia / desde los elementos condensadores 9a. En particular, uno de los conjuntos de barras colectoras 19 y 29 está configurado para conducir corriente a los elementos condensadores 9a y el otro está configurado para conducir corriente en alejamiento de los elementos condensadores 9a.
La unidad condensadora de potencia 1 también puede tener una cuarta capa de aislamiento 31, dispuesta entre la caja 3 y el cuarto conjunto de barras colectoras 29 para proporcionar aislamiento eléctrico entre la caja 3 y el cuarto conjunto de barras colectoras 29. De acuerdo con el ejemplo mostrado en la Figura 3, la parte de lámina 23 se extiende a lo largo de la pared ancha 3c y está dispuesta entre la pared ancha 3c y la cuarta capa de aislamiento 31. De este modo, la cuarta capa de aislamiento 31 está configurada para transferir calor desde el cuarto conjunto de barras colectoras 29 a la parte de lámina 23 dispuesta a lo largo de la pared ancha 3c.
La Figura 4 muestra otro ejemplo de configuración interna de la unidad condensadora de potencia 1. Este ejemplo es muy similar al ejemplo mostrado en la Figura 3, excepto por que la capa de conducción de calor 17' tiene una configuración ligeramente diferente.
De acuerdo con el ejemplo de la Figura 4, la capa de conducción de calor 17' incluye unas láminas 33, 35 que se doblan de manera que se extienden a lo largo y en contacto térmico con esencialmente la totalidad de las paredes laterales 3a, 3b, en una dirección que va desde una pared ancha 3c a la otra pared ancha 3d. Las láminas 33, 35 se doblan, por lo demás, de manera que se extienden a lo largo y en contacto térmico con solo una parte de las respectivas paredes anchas 3c, 3d, en una dirección que va desde una pared lateral 3a a la otra pared lateral 3b.
Aunque no se muestra en el dibujo esquemático de la Figura 4, las capas de aislamiento tercera y cuarta, 27 y 31, pueden estar en contacto con la pared ancha respectiva 3c, 3d para transferir de ese modo el calor desde el tercer conjunto de barras colectoras 25 y el cuarto conjunto de barras colectoras 29, respectivamente.
De acuerdo con el ejemplo de la Figura 5, la capa de conducción de calor 17' únicamente se ha dispuesto para cubrir una parte limitada del área entre la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a. En particular, la capa de conducción de calor 17' puede estar formada por varias láminas de metal, a saber, al menos una primera lámina 33, dispuesta tan solo a lo largo de una parte lateral entre la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a, y al menos una segunda lámina 35, dispuesta tan solo a lo largo de una parte lateral opuesta entre la primera capa 7 de elementos condensadores 7a y la segunda capa 9 de elementos condensadores 9a. Por otra parte, las láminas 33, 35 se doblan de manera que se extienden a lo largo y en contacto térmico con esencialmente la totalidad de las paredes laterales respectivas 3a, 3b, en una dirección que va desde una pared ancha 3c a la otra pared ancha 3d. Las láminas 33, 35 se doblan, además, de manera que se extienden a lo largo y en contacto térmico con únicamente una parte de las respectivas paredes anchas 3c, 3d, en una dirección que va desde una pared lateral 3a a la otra pared lateral 3b. Alternativamente, las láminas 33, 35 pueden ser dobladas de manera que se extienden a lo largo y en contacto térmico con la totalidad de las paredes anchas respectivas 3c, 3d, en una dirección que va desde una pared lateral 3a a la otra pared lateral 3b. Cada uno del primer conjunto de barras colectoras y el segundo el conjunto de barras colectoras puede comprender, por ejemplo, unas tiras conductoras dispuestas en una formación de rejilla, tal como se muestra en la Figura 2. Alternativamente, el primer conjunto de barras colectoras puede comprender una lámina conductora configurada para conectarse a cada elemento condensador de la primera capa de elementos condensadores, y el segundo conjunto de barras colectoras puede comprender una lámina conductora configurada para conectarse a cada elemento condensador de la segunda capa de elementos condensadores.
El concepto inventivo se ha descrito fundamentalmente en lo anterior con referencia a algunos ejemplos. Sin embargo, como puede apreciarse fácilmente por un experto en la materia, son igualmente posibles otras formas de realización distintas de las descritas anteriormente, dentro del alcance del concepto inventivo, tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Una unidad condensadora de potencia (1) que comprende:
una caja (3),
una primera capa (7) de elementos condensadores (7a),
una segunda capa (9) de elementos condensadores (9a), de tal manera que la primera capa (7) de elementos condensadores (7a) está apilada sobre la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a),
un primer conjunto de barras colectoras (13), conectado a los elementos condensadores (7 a) de la primera capa (7), un segundo conjunto de barras colectoras (19), conectado a los elementos condensadores (9a) de la segunda capa (9),
de tal manera que el primer conjunto de barras colectoras (13) y el segundo conjunto de barras colectoras (19) están dispuestos entre la primera capa (7) de elementos condensadores (7a) y la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a),
una capa de conducción de calor (17; 17'), dispuesta entre el primer conjunto de barras colectoras (13) y el segundo conjunto de barras colectoras (19),
de tal modo que la capa de conducción de calor (17; 17') está en contacto térmico con la caja (3), conduciendo así el calor desde el primer conjunto de barras colectoras (13) y el segundo conjunto de barras colectoras (19) a la caja (3), y de modo que la caja (3) está aislada eléctricamente del primer conjunto de barras colectoras (13) y del segundo conjunto de barras colectoras (19).
2. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 1, en la que la capa de conducción de calor (17; 17') está formada por al menos una lámina.
3. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 2, en la que la al menos una lámina es una de entre una lámina de aluminio, una lámina de cobre y una lámina de plástico que comprende partículas de óxido.
4. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en la que la al menos una lámina tiene una parte de lámina (23) que sobresale de entre la primera capa (7) de elementos condensadores (7a) y la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a), y de tal manera que dicha parte de lámina (23) se dobla para extenderse en paralelo, y en contacto térmico, con una pared lateral (3a, 3b) de la caja (3).
5. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 4, en la que la parte de lámina (23) está, además, doblada de manera que se extiende en paralelo y en contacto térmico con una pared ancha (3c, 3d) de la caja (3), de tal modo que dicha pared ancha (3c, 3d) es paralela a una superficie definida por la capa de conducción de calor (17; 17'), entre la primera capa (7) de elementos condensadores (7 a) y la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a).
6. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 5, en la que la parte de lámina (23) se extiende a lo largo de la mayor parte de la longitud de la pared ancha (3c, 3d).
7. La unidad condensadora de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de conducción de calor (17; 17') está en contacto directo con la caja (3).
8. El condensador de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una primera capa de aislamiento (15), dispuesta entre, y en contacto térmico con, la capa de conducción de calor (17; 17') y el primer conjunto de barras colectoras (13), de tal modo que dicha primera capa de aislamiento (15) está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el primer conjunto de barras colectoras (13) y la capa de conducción de calor (17; 17'), y una segunda capa de aislamiento (21), dispuesta entre, y en contacto térmico con, la capa de conducción de calor (17) ; 17') y el segundo conjunto de barras colectoras (19), de tal manera que dicha segunda capa de aislamiento (21) está configurada para proporcionar aislamiento eléctrico entre el segundo conjunto de barras colectoras (19) y la capa de conducción de calor (17; 17').
9. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 8, en la que la primera capa de aislamiento (15) está en contacto directo con el primer conjunto de barras colectoras (13) y con la capa de conducción de calor (17; 17').
10. La unidad condensadora de potencia (1) según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en la que la segunda capa de aislamiento (21) está en contacto directo con el segundo conjunto de barras colectoras (19) y con la capa de conducción de calor (17; 17').
11. La unidad condensadora de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la caja (3) está hecha de metal.
12. La unidad condensadora de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones 8-11, en la que la primera capa de aislamiento (15) está formada por una lámina de polímero.
13. La unidad condensadora de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones 8-12, en la que la segunda capa de aislamiento (21) está formada por una lámina de polímero.
14. La unidad condensadora de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un tercer conjunto de barras colectoras (25), conectado a los elementos condensadores (7a) de la primera capa (7) y dispuesto entre la caja (3) y los elementos condensadores (7a) de la primera capa (7), y una tercera capa de aislamiento (27), dispuesta entre el tercer conjunto de barras colectoras (25) y la caja (3) para aislar eléctricamente la caja (3) del tercer conjunto de barras colectoras (25).
15. La unidad de condensador de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un cuarto conjunto de barras colectoras (29), conectado a los elementos condensadores (9a) de la segunda capa (9) y dispuesto entre la caja (3) y los elementos condensadores (9a) de la segunda capa (9), y una cuarta capa de aislamiento (31), dispuesta entre el cuarto conjunto de barras colectoras (29) y la caja (3) para aislar eléctricamente la caja (3) del cuarto conjunto de barras colectoras (29).
16. La unidad condensadora de potencia (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de conducción de calor (17') únicamente se ha dispuesto para cubrir una porción limitada del área entre la primera capa (7) de elementos condensadores (7 a) y la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a), de tal manera la capa de conducción de calor (17') se ha proporcionado tan solo a lo largo de dos partes laterales opuestas entre la primera capa (7) de elementos condensadores (7a) y la segunda capa (9) de elementos condensadores (9a).
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