Brevet FR2540283A1 — publié le 19840803

La présente invention est relative à un. condensateur électrique à refroidissement par liquide, notamment pour générateurs industriels à haute fréquence, dans lequel les couches métalliques des deux reêtemens sont séparées l'une de l'autre par un corps diélectrique en céramique obtenu par frittage compact, la couche métallique de l'un des revêtements ou les couches métalliques des deux revêtements étant refroidies par un liquide, notamment par de l'eau, et dans lequel la couche métallique du revêtement qui est en contact avec le liquide est recouverte d'une enveloppe de protection résistant au liquide de refroidissement. Un condensateur à céramique à refroidissement par liquide de ce type est décrit par le brevet DE - OS 24 01 802. Dans cet appareil, l'enveloppe protectrice recouvrant le revêtement à refroidir et évitant une accélération de la diffusion de l'argent dans le diélectrique en céramique ou une corrosion et une érosion des électrodes d'argent par l'eau de refroidissement est cons tituée par un cylindre de métal. Ce cylindre de métal, qui est par exemple en laiton ou en cuivre, est soudé sur toute sa surface au revêtement à refroidir à l'aide d'une couche constituée par un alliage à bas point de fusion ayant une conductibilité calorifique élevée et la compatibilité voulue avec le diélectrique en céramique pour son coefficient de dilatation. Dans ce mode de réalisation connu, les variations de température peuvent provoquer le développement de contraintes mécaniques. De plus, il faut ajuster l'un à l'autre, par rectification, le diamètre intérieur du diélectrique en céramique ou le diamètre extérieur du cylindre de métal, sinon l'espace intermédiaire compris entre le cylindre de métal et le diélectrique tubulaire n'est rempli qu'incomplètement par l'alliage de soudage à bas point de fusion.qui se rétracte en se solidifiant.C'est la raison pour laquelle le brevet DE - AS 12 83 394 décrit un condensateur élec trique à refroidissement par liquide dans lequel l'espace en forme de fente prévu entre le cylindre de métal contenant le liquide de refroidissement et la surface du diélectrique en céramique recouverte d'un revêtement est rempli par un matériau pulvérulent bon conducteur de l'électricité et de la chaleur, par exemple par de la poudre d'argent ou de la poudre de cuivre argenté.Ces deux modes de réalisation de condensateurs électriques à refroidissement par liquide comportent une enveloppe de protection qui est reliée, de manière à assurer la conductibilité électrique, par une couche de métal de soudure ou par une poudre métallique, à la couche de métal du revêtement de condensateur à refroidir, de telle manière que le liquide de refroidissement est assez éloigné de l'endroit où la chaleur se dégage. Le modèle d'utilité DE- 17 26 891 décrit un condensateur à céramique à refroidissement par liquide dans lequel au moins la partie du diélectrique en céramique recouverte par des électrodes forme ou comporte une cavité destinée à recevoir le liquide de refroidissement. Le document indique également, comme c'est normal, qu'il faut veiller à ce que les couches métalliques des revêtements ne soient pas attaquées par le liquide de refroidissement. Dans le mode de réalisation connu d'un condensateur, cette condition est remplie ; les dépenses que sa réalisation entraîne sont cependant considérables. Lorsqu'on utilise comme liquide de refroidissement de l'eau distillée ou déminéralisée, dont la conductibilité spécifique est inférieure à 70 ssS. cm 1, il n'est pas exclu que, par exemple dans les condensateurs en forme de pot refroidis à l'eau, comme ceux que mentionnent le catalogue "Keramische Leistungskondensatoren" 3 A5.78 ou le brevet DE - AS 1.0 52 570 déposé par la Demanderesse, la couche métallique du rev.8tement extérieur refroidi soit enlevée à partir de petits défauts microscopiques et, par suite des grands efforts mécaniques développés, sur des zones circulaires.Cet enièvemeat des particules d'argent de la couche métallique -du revêtement liées dans une fritte aboutit à une diminution de la capacité du condensateur allant jusqu'd son annulation complète par suite de dépassement de la limite de tolérance admissible de la valeur de la capacité. Le but de l'invention est donc de perfectionner un condensateur électrique du type initialement défini de telle manière que la couche de métal qui est en contact avec le liquide de refroidissement soit protégée contre l'érosion par des moyens simples et que la transmission de la chaleur du diélectrique au liquide de refroidissement s'effectue dans des conditions optimales. Ce but est atteint, suivant l'invention, par le fait que l'enveloppe de protection est la couche métallique refroidie par l'eau et/ou une couche ainsi qu'une couche de glaçure la recouvrant directement. Les avantages de l'invention consistent notamment en ce que l'on peut utiliser n'importe quelle eau de refroidissement sans pour cela provoquer un enlèvement de la couche d'argent qui est en contact avec-l'eau de refroidissement, en ce que la transmission de la chaleur à travers la couche de glaçure, relativement mince, stef- fectue dans des conditions optimales et en ce que l'application de la couche de glaçure assurant la protection de la couche métallique du revêtement à refroidir peut se faire d'une manière très simple. Le dessin joint représente un exemple de réalisation de l'invention.. La figure unique est une coupe d'un condensateur à haut rendement. Dans le condensateur représenté au dessin, le corps diélectrique 1, en céramique compacte obtenue par frittage, présente la forme d'un pot. Un bourrelet marginal 8 de protection contre les effluves disposé à l'extrémité ouverte du côté frontal du corps diélectrique 1 sépare la couche métallique 3 du revêtement intérieur de la couche métallique 4 du revêtement extérieur. Le revêtement intérieur en argent entoure le corps diélectrique 1 et va, dans le sens de sa surface frontale,jus- qu'au début en saillie du bourrelet marginal 8 de protection contre les effluves. Une armature de raccordement 7 comportant une zone marginale bombée est reliée, de manière à assurer la conductibilité au revêtement intérieur par une couche de soudure à l'étain 10 qui entoure la surface frontale du corps diélectrique 1.Le corps diélectrique 1 en forme de pot est suspendu à l'intérieur d'une enveloppe en tôle de métal 2 dont la surface frontale ouverte se trouve dans l'évidement en forme de goulot du bourrelet marginal 8 de protection contre les effluves. L'enveloppe cylindrique en tôle de métal 2 a un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du corps diélectrique 1, de sorte qu'il y a une fente annulaire dans laquelle l'eau de refroidissement, qui arrive par une tubulure d'entrée 5 et sort par une tubulure de sortie 6, peut circuler et évacuer hors du condensateur la chaleur perdue. La surface extérieure du corps diélectrique 1 en forme de pot est recouverte, jusqu'à l'intérieur de l'évidement en forme de goulot, par une couche d'argent 4 qui constitue le revêtement extérieur du condensateur. L'enveloppe cylindrique 2 en tôle métallique est fixée par une couche de soudure à l'étain 9 dans l'évidement en forme de goulot du corps diélectrique 1, de sorte que l'espace dans lequel l'eau de refroidissement doit circuler est complètement clos. Une couche de glaçure 14, de 40 ssm environ, dont le coefficient de dilatation correspond au coefficient de dilatation du corps diélectrique 1, recoure complètement la couche d'argent 4 jusqu'à la couche d'étain de soudure 9, de sorte que l'eau de refroidissement, qui d'une part, ne peut pas enlever l'argent de la couche 4, est cependant, d'autre part, en excellente liaison thermique avec la couche de métal 4 du revêtement à refroidir, de sorte que la chialeur perdue dans le condensateur peut Btre évacuée dans des conditions optimales.Pour le guidage précis de la circulation de l'eau de refroidissement au niveau de la tubulure d'entrée 5 et au niveau de la tubulure de sortie 6, l'appareil comporte, à 'intérieur de l'enveloppe de refroidissement 2, des tôles de guidage 12 et 13 L'invention ne se limite pas à des condensateurs en forme de pot Cu type représenté; elle s'applique également, dans des conditions analogues, à des condensateurs en forme de disque comme ceux que décrit le modèle d'utilité DE-GM 78 07 683 déposé par la Demanderesse, ou à des condensateurs tubulaires comportant un refroidissement intérieur et/ou ex extérieur L'in.vention concerne ainsi de manière générale un condensateur électrique à refroidissement par liquide, notamment pour générateur industriel à haute fréquence, dans lequel les couches métalliques des deux revêtements sont séparées l'une de l'autre par un corps diélectrique en céramique obtenu par frittage compact, la couche métallique de l'un des revêtements ou les couches métalliques des deux revêtements étant refroidies par un liquide, notamment par de l'eau, et dans lequel la couche métallique du revêtement qui est en contact avec le liquide est recouvert d'une enveloppe de prc- tection résistant au liquide de refroidissement. L'enveloppe de protection est la couche métallique 3 refroidie par l'eau et/ou une couche 4, ainsi qu'une couche de glaçure 14 la recouvrant directement. La couche de glaçure 14 est constituée par un produit de frittage qui correspond essentiellement au produit de frittage du matériau de la couche métallique 3 et/ou 4 du revêtement du condensateur. REVENDICATIONS 1 - Condensateur électrique. à refroidissement par liquide, notamment pour générateurs industriels à haute fréquence, dans lequel les couches métalliques des deux revêtements sont séparées l'une de l'autre par un corps diélectrique en céramique obtenu par frittage compact, la couche métallique de l'un des revétements ou les couches métalliques des deux revêtements étant refroidies par un liquide, notamment par de l'eau, et dans lequel la couche métallique du revêtement qui est en contact avec le liquide est recouverte d'une enveloppe de protection résistant au liquide de refroidissement, caractérisé en ce que l'enveloppe de protection est la couche métallique (3) refroidie par l'eau et/ou une couche (4), ainsi qu'une couche de glaçure (14) la recouvrant directement. 2 - Condensateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche métallique (3) et/ou (4), la couche de glaçure (14) qui la recouvre présente un coefficient de dilatation adapté à celui du corps diélectrique (1) en céramique. 3 - Condensateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de glaçure (14) est constituée par un produit de frittage qui correspond essentiellement au produit de frittage du matériau de la couche métallique (3) et/ou (4) du revêtement du condensateur. 4 - Condensateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps diélectrique (1) obtenu par frittage compact présente ta forme d'un disque, d'un tube ou d'un pot et que les bords des couches métalliques (3) et (4) des revêtements sont séparés l'un de l'autre par un bourrelet (8) de protection contre les effluves.