Brevet FR2687832A1 — publié le 19930827

SYSTèME D'ASSEMBLAGE DE CONDENSATEURS REFROIDIS PAR CONDUCTION La présente invention concerne un moyen de constituer des condensateurs de puissance refroidis par conduction, destinés à fonctionner à des tensions comprises entre 100 et 2000 V et capable de fournir des puissances de l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines de KVAR, à des fréquences de quelques dizaines à quelques centaines de kilohertz. Le brevet français Nn 9100 718 décrit, de la page 2 ligne 20 à la page 3 ligne 9, un moyen d'assembler des éléments de condensateurs en batteries caractérisé par l'utilisation d'alvéoles pratiquées dans des blocs métalliques (1) et (2) situés à faible distance l'un de l'autre dans lesquelles sont logées des éléments de condensateurs (4). Cette disposition permet d'éviter un champs magnétique sur les dits éléments (4) ainsi que d'offrir une inductance parasite minimum pour la batterie ainsi constituée. Le brevet N" 9100 718 prévoyait le refroidissement d'une telle batterie par circulation d'un liquide réfrigérant dans lesdits blocs. Il est possible, lorsqu'on utilise un faible nombre d'éléments de condensateurs, de refroidir la batterie par conduction thermique. C'est ltobjet de la présente invention. Une autre caractéristique des appareils réalisés selon la présente invention consiste en ce qu'il est possible de refroidir les condensateurs réalisés selon ce dispositif, soit sur chant, soit sur les faces latérales. L'invention sera décrite en se référant aux exemples représentés sur les dessins en annexe. La figure 1 représente un condensateur selon l'invention il est constitué de 2 plaques massives (1) et (2) réalisées en métal conducteur de la chaleur et de l'électricité. Ces 2 électrodes (1) et (2) sont percées d'alvéoles destinées au logement de l'élément ou des éléments condensateurs (6). Chacune des électrodes(l) et (2) est séparée par un intervalle isolant(3) de faible épaisseur, de l'ordre de 1 à 3 mm, et percées de 4 trous taraudés (14) destinés à la fixation de ce condensateur. La figure 2 représente le meme condensateur équipé de 2 ailettes (4) destinées à permettre la fixation du condensateur sur chant. La figure 3 représente une coupe du condensateur selon l'invention refroidi sur les 2 faces opposées. Dans cet exemple d'utilisation, le refroidissement du condensateur est assuré par la fixation de celui-ci sur 2 plaques de cuivre collectrices (12) et (13) refroidies par un liquide réfrigérant circulant à l'intérieur d'un tuyau (10). Le condensateur est fixé à ces plaques par l'intermédiaire de boulons (11) qui viennent se loger dans les trous taraudés (14) du condensateur. Selon une des caractéristiques de l'invention, les éléments de condensateurs (6) sont raccordés aux électrodes (1) et (2) par des soudures (8) pratiquées sur le fond des alvéoles permettant de loger les éléments de condensateurs (6). La paroi au fond de l'alvéole est ramené à une épaisseur de l'ordre du millimètre qui permet de réaliser une telle soudure sans échauffer d'une façon importante l'élément de condensateur (6). Le condensateur est avantageusement imprégné avec une résine isolante (8) qui permet de solidariser mécaniquement l'élément de condensateur (6) et les électrodes (1) et (2) afin de constituer un ensemble rigide d'une grande solidité. La figure 4 représente le même condensateur mais équipé d'une paire d'ailettes de refroidissement et de fixation (4). Ces ailettes sont fixées au corps du condensateur par des boulons (7). Le refroidissement du condensateur s'effectue alors par contact thermique entre les ailettes (4) et les plaques collectrices de courant (12) et (13) refroidies par la circulation d'un liquide réfrigérant circulant dans les tuyaux de refroidissement (10). La fixation de ces ailettes (4) sur le collecteur de courant (12) et (13) est effectuée grâce à des boulons (11). Il est ainsi possible, en partant du même élément, de permettre 2 modes de fixation et de refroidissement du condensateur qui correspondent aux utilisations les plus courantes. Les condensateurs réalisés selon l'invention présentent ainsi une surface extérieure presque entièrement métallique dont les dimensions sont suffisantes pour assurer un refroidissement efficace par conduction. L'étendue des surfaces de contact disponibles pour le dit refroidissement permet, par un refroidissement efficace des éléments de condensateur (ó) et, par voie de conséquence, une puissance élevée du condensateur, pour un volume faible. REVENDICATIONS 1 - Système d'assemblage de condensateurs refroidis par conduction consistant à fixer par soudure un ou plusieurs éléments de condensateurs (6) dans une ou plusieurs alvéoles pratiquées dans deux plaques métalliques massives (1) et (2) et assemblées de façon à constituer un parallélépipède rectangle présentant une surface extérieure presque entièrement métallique. Les 2 plaques métalliques (1) et (2) sont isolées entre elles grâce à un intervalle (3) de un ou de quelques millimètres, avantageusement rempli par une matière isolante (5). 2 - Condensateur réalisé selon la revendication 1 et caractérisé par la possibilité de fixer sur le corps du condensateur 2 ailettes (4) destinées à fixer et à refroidir le condensateur sur chant. 3 - Condensateur selon revendication 1 caractérisé en ce que le même condensateur puisse être refroidi soit sur 2 faces opposées,soit sur chant, grâce à l'addition de 2 ailettes (4). 4 - Condensateur selon revendication 1 caractérisé par l'utilisation d'alvéoles pratiquées sur les electrodes (1) et (2) dont le fond est ramené à l'épaisseur de l'ordre du millimètre afin de permettre une soudure de l'élément (6) du condensateur avec les électrodes (1) et (2) sans détérioration par surchauffe de l'élément de condensateur.