[发明专利]电气设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气设备，并且具体地涉及保证电气设备的部件得到充分冷却的解决方案。

背景技术

市场上的持续需求是获得比相应的上一代设备小的电气设备。然而，由于各种部件所产生的热，小尺寸通常有难度。当设备的尺寸变小时，可用于各种冷却解决方案的空间量就变小了。

先前存在已知的强制对流的解决方案，该方案使用风扇以产生通过电气设备外壳的气流。需要冷却的电气部件全部处于所产生的气流中。因此，使用过程中由电气部件所耗散的热被传递到气流，并且进一步传递到周围环境。对风扇和通过电气设备外壳的空气量的合适的计算可以保证外壳内部的温度不会上升太多。

这种已知解决方案的问题在于随着气流进入到电气设备外壳的污物和灰尘。进入外壳的污物和灰尘的量随着气流中的空气量的增加而增加。这是个问题，特别是在肮脏的环境中，因为当过多的灰尘在外壳内部堆积时，电气设备的某些电气部件可能失灵。有效的过滤并不总是一个选择，因为这需要服务人员的维修和增加了电气设备尺寸的额外的空间。

发明内容

本发明的目的是解决上述缺陷，并且提供具有有效的冷却解决方案的电气设备。这个目的利用根据本发明的电气设备来实现。将部件空间和由风扇所产生的气流分隔开，结合以冷却元件在气流和部件空间之间延伸的可能性，还可以有效地冷却部件空间中的部件。

根据本发明的一方面，提供了一种电气设备，该电气设备包括：入口和出口，用于将由风扇所产生的第一气流传递通过所述设备；第一冷却元件，用于接收由主要电气部件所产生的热，并且用于将热耗散到所述第一气流中；部件空间，其包含次要电气部件；以及外壳，其包围所述第一冷却元件、所述次要电气部件和所述部件空间，其特征在于，一个或多个壁将包含所述次要电气部件的所述部件空间和所述第一冷却元件分隔开，用于防止所述第一气流进入所述部件空间，并且所述设备包括第二冷却元件，所述第二冷却元件具有：在所述部件空间中的第一端，所述第一端热连接到所述次要电气部件，用于接收所述次要电气部件所产生的热；以及位于所述部件空间的外部的第二端，用于将来自所述次要电气部件的热耗散到所述第一气流。

在从属权利要求中公开了优选实施例。

附图说明

在下文中将通过示例的方式和参考附图对本发明进行更详细的描述，其中，

图1图示了电气设备的部分横截面，以及

图2图示了图1中的电气设备的细节。

具体实施方式

图1图示了电气设备的部分横截面，并且图2图示了图1中的电气设备的细节。在下文中，将通过示例的方式假定图1和2所图示的电气设备1是电机驱动器如频率控制器，用于控制对电动机的电力供应。然而，应注意，本发明也可以在其它电气设备中实现。

图1是设备的部分横截面，其中前壁或门已被去除以图示设备的内部部分。盖的左上部和右侧壁的一段也已被去除。两块电路板已被图示为透明的，并且具有阴影以便澄清电路板的位置，并且也为示出位于电路板后面的部件。图2完全没有图示外壳，而仅图示了通常被外壳所包围的电气设备的内部部件。

电气设备1包括用于产生通过电气设备1的第一气流3的风扇2。在图示的实施例中，风扇作为例子布置在外壳19底部的入口22处，尽管实际上风扇2可以位于与入口22有一段距离的外壳内，或者位于外壳19的出口20处，以便通过将空气从外壳19吸出来以产生第一气流3。风扇的位置离外壳19有一段距离也是可能的，例如风扇位于将空气向外壳的入口传递或者将空气传递离开外壳的出口的空气管道中。

与主要电气部件5接触的第一冷却元件4布置于第一气流3中。主要电气部件5例如可以包括具有半导体的功率模块，所述半导体在使用过程中产生显著的热量。主要电气部件5例如可以使用螺钉直接安装到第一冷却元件4的第一表面14上。在主要电气部件5和第一冷却元件4的第一表面14之间应获得良好的热连接。这可以利用热界面材料来获得。经由第一冷却元件4的第一表面14所接收的热经由布置于冷却元件的第二表面的散热片6被耗散到第一气流3中，该第二表面可以是与第一表面14相比的相对表面。

电气设备1也包括包含次要电气部件8的部件空间7。在图示的示例中，通过示例的方式假定部件空间包含四个电容器。一个或多个壁9将部件空间7和第一冷却元件4分隔开，以使得第一气流3被防止进入到部件空间7。在图示的示例中，壁9是电路板如PCB(印刷电路板)，该电路板可以载有多个也位于部件空间7中的电气部件。另外，第二电路板10布置于部件空间中，以便有助于与次要电气部件8的电气连接。