AT505508B1

AT505508B1 - INVERTER

Info

Publication number: AT505508B1
Application number: AT7702007A
Authority: AT
Original assignee: Fronius Int Gmbh
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2011-02-15
Also published as: DE202008017961U1; AT505508A1; DE102008015813A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter (1) mit in einem Gehäuse (2) untergebrachten elektronischen Komponenten (3) und einer Einrichtung - (7) zur Kühlung der elektronischen Komponenten (3) mittels eines Kühlmediums, wobei zumindest ein als Hohlprofil (10) zur Bildung eines Kühlkanals (11) ausgebildeter Kühlkörper (6) vorgesehen ist, an dessen Außenseite die zu kühlenden elektronischen Komponenten (3) anordenbar sind, und welcher Kühlkörper (6) zur Durchströmung mit dem Kühlmedium mit der Kühleinrichtung (7) verbunden ist, und die Kühleinrichtung (7) mit einer Einlassöffnung (8) für das Kühlmedium verbunden ist. Zur Schaffung eines derartigen Wechselrichters (1), der eine möglichst hohe Lebensdauer bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad aufweist, ist die Einlassöffnung (8) an der Rückseite des Gehäuses (2) angeordnet, die Kühleinrichtung (7) durch einen Radiallüfter gebildet und zwischen dem als Hohlkörper (10) ausgebildeten Kühlkörper (6) und der Kühleinrichtung (7) ein Dichtungselement (23) angeordnet.The invention relates to an inverter (1) having electronic components (3) accommodated in a housing (2) and means (7) for cooling the electronic components (3) by means of a cooling medium, at least one being designed as a hollow profile (10) for forming a cooling channel (11) formed heat sink (6) is provided, on the outside of which the electronic components (3) to be cooled can be arranged, and which heat sink (6) is connected to the flow with the cooling medium with the cooling device (7), and the cooling device (7) is connected to an inlet opening (8) for the cooling medium. In order to create such an inverter (1), which has the highest possible service life with high efficiency, the inlet opening (8) is arranged on the rear side of the housing (2), the cooling device (7) is formed by a radial fan and between it as a hollow body (10) formed heat sink (6) and the cooling device (7) a sealing element (23) arranged.

Description

österreichisches Patentamt AT 505 508 B1 2011-02-15Austrian Patent Office AT 505 508 B1 2011-02-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter mit in einem Gehäuse untergebrachten elektronischen Komponenten und einer Einrichtung zur Kühlung der elektronischen Komponenten mittels eines Kühlmediums, wobei zumindest ein als Hohlprofil zur Bildung eines Kühlkanals ausgebildeter Kühlkörper vorgesehen ist, an dessen Außenseite die zu kühlenden elektronischen Komponenten anordenbar sind, und welcher Kühlkörper zur Durchströmung mit dem Kühlmedium mit der Kühleinrichtung verbunden ist, und die Kühleinrichtung mit einer Einlassöffnung für das Kühlmedium verbunden ist.The invention relates to an inverter with housed in a housing electronic components and means for cooling the electronic components by means of a cooling medium, wherein at least one designed as a hollow profile for forming a cooling channel heat sink is provided, on the outside of which to be cooled electronic components can be arranged, and which heat sink is connected to the flow with the cooling medium with the cooling means, and the cooling means is connected to an inlet opening for the cooling medium.

[0002] Wechselrichter dienen dazu die Gleichspannung einer Energiequelle, beispielsweise einer Batterie oder Solarzelle, in eine Wechselspannung umzuwandeln. Sogenannte Inselwechselrichter erzeugen aus dem Gleichstrom einer Batterie oder Solarzelle Wechselstrom, so dass es auch fernab vom Versorgungsnetz möglich ist, normale Haushaltsgeräte zu betreiben. Dank eines Inselwechselrichters kann auf die Anschaffung relativ teurer bzw. zum Teil nicht erhältlicher Geräte und auf eine teure und mit hohen Verlusten behaftete Leitung auf niedriger Gleichspannung von beispielsweise 12 oder 24 Volt verzichtet werden. Es können die üblichen für eine Wechselspannung von 230 Volt ausgelegten Geräte, wie z.B. Werkzeuge, Fernseher, Kühlschränke, Elektromotoren etc. verwendet werden. Derartige Inselwechselrichter werden beispielsweise im Campingbereich, auf Schiffen oder an abgelegenen Orten ohne 230 Volt Wechselspannungsversorgung eingesetzt.Inverters are used to convert the DC voltage of an energy source, such as a battery or solar cell, into an AC voltage. So-called stand-alone inverters generate alternating current from the direct current of a battery or solar cell, so that it is also possible to operate normal household appliances far away from the power grid. Thanks to an island inverter can be dispensed with the purchase of relatively expensive or sometimes not available equipment and an expensive and high-loss line to low DC voltage of 12 or 24 volts, for example. The usual devices designed for an AC voltage of 230 volts, e.g. Tools, televisions, refrigerators, electric motors, etc. are used. Such island inverters are used for example in the camping area, on ships or in remote locations without 230 volt AC power.

[0003] Wechselrichter bestehen in der Regel aus einem Brückenwechselrichter, einem Transformator, einem Gleichrichter, einem Tiefsetzsteller mit einer Vollbrücke und einem Ausgangsfilter. Die elektronischen Komponenten des Wechselrichters sind üblicherweise in einem Gehäuse untergebracht, an dem neben Bedienungselementen und allenfalls einer Anzeige, die Anschlüsse für die Gleichspannungsquelle, insbesondere die Solarzelle, sowie für das Wechselspannungsnetz angeordnet sind. Die im Gehäuse des Wechselrichters untergebrachten, elektronischen Komponenten erzeugen Verlustwärme, welche mit geeigneten Kühleinrichtungen abgeführt werden muss, um eine hohe Lebensdauer der elektronischen Komponenten bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad zu erzielen.Inverters usually consist of a bridge inverter, a transformer, a rectifier, a buck converter with a full bridge and an output filter. The electronic components of the inverter are usually housed in a housing on which besides controls and possibly a display, the connections for the DC voltage source, in particular the solar cell, and for the AC voltage network are arranged. The housed in the housing of the inverter, electronic components generate heat loss, which must be dissipated with suitable cooling devices to achieve a high life of the electronic components with high efficiency.

[0004] Üblicherweise befinden sich im Gehäuse des Wechselrichters Öffnungen, über die Luft, allenfalls durch einen entsprechenden Lüfter unterstützt, über die zu kühlenden elektronischen Komponenten geführt wird. Nachteilig dabei ist, dass die elektronischen Komponenten des Wechselrichters durch die in der Luft enthaltenen Partikel verschmutzt werden, wodurch die Lebensdauer stark herabgesetzt wird oder eine regelmäßige Wartung oder Reinigung erforderlich wird. Werden an den vorgesehenen Lufteinlassöffnungen Filter angeordnet, kann zwar das Problem der Verschmutzung der elektronischen Komponenten reduziert werden, allerdings wird durch die steigende Verschmutzung eines solchen Filters die Kühlleistung reduziert, was wiederum einen regelmäßigen Tausch des Filters erfordert.Usually located in the housing of the inverter openings, supported by the air, possibly by a corresponding fan, is guided over the electronic components to be cooled. The disadvantage here is that the electronic components of the inverter are polluted by the particles contained in the air, whereby the life is greatly reduced or a regular maintenance or cleaning is required. If filters are arranged at the provided air inlet openings, the problem of contamination of the electronic components can be reduced, but the cooling effect is reduced by the increasing contamination of such a filter, which in turn requires regular replacement of the filter.

[0005] Ein weiteres Problem stellt in der Luft enthaltene Feuchtigkeit dar, welche zu Ausfällen elektronischer Komponenten des Wechselrichters führen kann. Verstärkt wird dieses Problem dadurch, dass die Wechselrichter häufig im Außenbereich, beispielsweise an einer Hauswand unter den am Dach montierten Solarzellen, angeordnet sind.Another problem is moisture contained in the air, which can lead to failure of electronic components of the inverter. This problem is compounded by the fact that the inverters are often arranged outdoors, for example on a house wall under the solar cells mounted on the roof.

[0006] Zur Verbesserung dieser Probleme beschreibt beispielsweise die DE 20 2004 009 926 LI1 einen Wechselrichter, bei dem das Gehäuse durch eine Trennwand in zwei Teile unterteilt ist, wobei die zu kühlenden Komponenten bzw. die damit verbundenen Kühlkörper auf einer Seite der Trennwand, d.h. in einem Teil des Gehäuses, welches von der Kühlluft durchströmt ist, angeordnet sind. Die empfindlichen elektronischen Komponenten sind im anderen Teil des Gehäuses, welches nicht von der Kühlluft durchströmt wird und somit nicht so stark verschmutzt wird, angeordnet. Nachteilig bei einem derartigen Wechselrichter ist der erhöhte Montageaufwand, da die zu kühlenden Elemente in entsprechenden Öffnungen in der Trennwand angeordnet und mit anderen elektronischen Komponenten, beispielsweise über Kabel, verbunden werden müssen. 1/12 österreichisches Patentamt AT 505 508 B1 2011-02-15 [0007] Die US 5 946 188 A zeigt einen Audioverstärker für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einer Kühleinrichtung der gegenständlichen Art, wobei zwei durch jeweils ein Hohlprofil gebildete Kühlkanäle parallel zueinander angeordnet sind und zwischen den Hohlprofilen ein Peltier-Element angeordnet ist.To improve these problems, for example, DE 20 2004 009 926 LI1 describes an inverter in which the housing is divided by a partition into two parts, wherein the components to be cooled or the associated heat sink on one side of the partition, i. in a part of the housing, which is flowed through by the cooling air, are arranged. The sensitive electronic components are in the other part of the housing, which is not flowed through by the cooling air and thus is not so heavily polluted, arranged. A disadvantage of such an inverter is the increased installation effort, since the elements to be cooled must be arranged in corresponding openings in the partition and connected to other electronic components, for example via cables. US 5,946,188 A shows an audio amplifier for use in a motor vehicle with a cooling device of the subject type, wherein two cooling channels formed by a respective hollow profile arranged parallel to each other are and between the hollow sections a Peltier element is arranged.

[0008] Die Umlenkung der Kühlluft von einem Kühlkanal zum anderen wird dabei nicht beschrieben. Es ist nicht ausgeschlossen, dass Teile der Elektronik durch die Kühlluft und die damit mitgeführten Schmutzpartikel verunreinigt werden.The deflection of the cooling air from one cooling channel to the other is not described. It is not excluded that parts of the electronics are contaminated by the cooling air and the entrained dirt particles.

[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines oben genannten Wechselrichters mit einer möglichst hohen Lebensdauer bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Der Montageaufwand und die zusätzlichen Kosten sollen möglichst gering sein. Der Wechselrichter soll insbesondere auch vor Luftfeuchtigkeit, sowie vorzugsweise auch Tropf- oder Spritzwasser geschützt sein und möglichst hohe diesbezügliche Schutzklassen erfüllen. Nachteile bekannter Wechselrichter sollen vermieden oder reduziert werden.The object of the present invention is to provide an above-mentioned inverter with the highest possible life and high efficiency. The assembly costs and the additional costs should be as low as possible. In particular, the inverter should also be protected against atmospheric moisture, and preferably also dripping or splashing water, and should meet the highest possible protection classes in this regard. Disadvantages of known inverters should be avoided or reduced.

[0010] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen oben genannten Wechselrichter, bei dem die Einlassöffnung an der Rückseite des Gehäuses angeordnet, die Kühleinrichtung durch einen Radiallüfter gebildet und zwischen dem als Hohlkörper ausgebildeten Kühlkörper und der Kühleinrichtung ein Dichtungselement angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung sieht daher einen Kühlkörper vor, der zumindest einen Kühlkanal enthält, durch den das Kühlmedium strömt. Die empfindlichen elektronischen Komponenten werden an der Außenseite des Kühlkörpers montiert und kommen dadurch nicht mit dem Kühlmedium und allenfalls mitgeführten Schmutzpartikeln und mitgeführter Feuchtigkeit in Kontakt. Somit resultiert eine optimale Kühlung der elektronischen Komponenten des Wechselrichters und in der Folge eine hohe Lebensdauer bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad des Geräts. Um das Ansaugen von Schmutz und Feuchtigkeit zu reduzieren und auch das Aussehen des Gehäuses nicht zu beeinflussen, ist die Einlassöffnung an der Rückseite des Gehäuses angeordnet. Bei der Anordnung der Einlassöffnung an der Rückseite des Gehäuses eignet sich besonders ein Radiallüfter als Kühleinrichtung, der das Kühlmedium, insbesondere die Umgebungsluft, von der Rückseite des Gehäuses des Wechselrichters ansaugt und danach im Wesentlichen tangential in den Kühlkanal des Kühlkörpers einbläst. Um zu verhindern, dass das Kühlmedium und somit auch Schmutz und Feuchtigkeit aus dem als Hohlkörper ausgebildeten Kühlkörper ins Innere des Gehäuses des Wechselrichters austritt, ist zwischen dem Hohlkörper und der Kühleinrichtung ein entsprechend gestaltetes und vorzugsweise aus elastischem Material gebildetes Dichtungselement angeordnet. Als Kühlmedium kommt insbesondere die Umgebungsluft in Frage, es können theoretisch auch Kühlgase oder Kühlflüssigkeiten verwendet werden. Dadurch können Wechselrichter geschaffen werden, welche auch höhere Schutzklassen, wie z.B. die Schutzklasse IP41, IP44 und IP55 der europäischen Norm DIN EN 60529 bzw. entsprechende Normen anderer Länder, erfüllt werden, welche einen Schutz des Geräts gegen Tropfwasser und Spritzwasser vorschreibt.The object of the invention is achieved by an above-mentioned inverter, wherein the inlet opening arranged at the back of the housing, the cooling device formed by a radial fan and between the hollow body formed as a heat sink and the cooling device, a sealing element is arranged. The present invention therefore provides a heat sink that contains at least one cooling channel through which the cooling medium flows. The sensitive electronic components are mounted on the outside of the heat sink and thus do not come in contact with the cooling medium and possibly entrained dirt particles and moisture entrained. This results in optimum cooling of the electronic components of the inverter and, as a result, a long service life with high efficiency of the device. In order to reduce the intake of dirt and moisture and also not to affect the appearance of the housing, the inlet opening is arranged at the rear of the housing. In the arrangement of the inlet opening at the rear of the housing, a radial fan is particularly suitable as a cooling device, which sucks the cooling medium, in particular the ambient air from the back of the housing of the inverter and then blows substantially tangentially into the cooling channel of the heat sink. In order to prevent the cooling medium and thus also dirt and moisture from the heat sink formed as a hollow body exiting into the interior of the housing of the inverter, between the hollow body and the cooling means a correspondingly shaped and preferably formed of elastic material sealing element is arranged. As a cooling medium in particular the ambient air in question, it can theoretically also cooling gases or cooling liquids can be used. As a result, it is possible to provide inverters which also have higher protection classes, such as e.g. the protection class IP41, IP44 and IP55 of the European standard DIN EN 60529 and corresponding standards of other countries, are met, which prescribes a protection of the device against dripping water and splash water.

[0011] Für eine entsprechende Kühlwirkung sind im Kühlkanal des als Hohlprofil ausgebildeten Kühlkörpers Kühlrippen angeordnet. Durch diese Kühlrippen wird die Oberfläche des Kühlkanals erhöht und somit die Wärmeabgabe durch das durchströmende Kühlmedium verbessert. Theoretisch können auch an der Außenseite des als Hohlprofil ausgebildeten Kühlkörpers Kühlrippen zur Abstrahlung von Wärme angeordnet sein.For a corresponding cooling effect cooling fins are arranged in the cooling channel of the heat sink formed as a hollow profile. By means of these cooling ribs, the surface of the cooling channel is increased and thus the heat output is improved by the flowing cooling medium. Theoretically, cooling fins for emitting heat can also be arranged on the outside of the heat sink formed as a hollow profile.

[0012] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper mit einer im Gehäuse angeordneten Auslassöffnung für das Kühlmedium verbunden ist. Der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper kann dabei direkt bis zur Auslassöffnung des Gehäuses reichen oder über ein entsprechendes Verbindungsstück mit dieser verbunden werden. Dadurch wird gewährleistet, dass das Kühlmedium direkt vom Kühlkanal des Kühlkörpers durch die Auslassöffnung im Gehäuse nach außen abgeströmt wird, ohne ins Innere des Gehäuses des Wechselrichters zu gelangen.According to a further feature of the invention it is provided that the designed as a hollow profile heat sink is connected to a housing arranged in the outlet opening for the cooling medium. The heat sink formed as a hollow profile can thereby extend directly to the outlet opening of the housing or be connected via a corresponding connector with this. This ensures that the cooling medium is discharged directly from the cooling channel of the heat sink through the outlet opening in the housing to the outside, without getting inside the housing of the inverter.

[0013] Die Auslassöffnung ist vorteilhafterweise an einer Seite des Gehäuses angeordnet. Dadurch bleibt die Vorderseite des Gehäuses für die Anordnung allfälliger Bedienungselemen- 2/12 österreichisches Patentamt AT 505 508 B1 2011-02-15 te, Anzeigen oder dgl. frei und es wird der optische Gesamteindruck durch die Auslassöffnung nicht gestört.The outlet opening is advantageously arranged on one side of the housing. As a result, the front side of the housing remains free for the arrangement of any operating elements, displays or the like, and the overall visual impression is not disturbed by the outlet opening.

[0014] Wenn der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper zur Auslassöffnung hin geneigt angeordnet ist, kann allfälliges, im Kühlkanal des Kühlkörpers vorhandenes Wasser abrinnen und durch die Auslassöffnung nach außen abgeführt werden.If the designed as a hollow profile heat sink is arranged inclined to the outlet opening, any existing in the cooling passage of the heat sink water can drain off and be discharged through the outlet opening to the outside.

[0015] Wenn im Bereich der Auslassöffnung eine Rinne oder dgl. angeordnet ist, kann die Flüssigkeit gezielt abgeführt werden.If a channel or the like is arranged in the region of the outlet opening, the liquid can be removed in a targeted manner.

[0016] Zur Reduktion einer Verschmutzung des Kühlkanals des Kühlkörpers kann an der Einlassöffnung ein Filter angeordnet sein. Wie bereits oben erwähnt wird dadurch jedoch der Wartungsaufwand erhöht, da der Filter regelmäßig gereinigt bzw. gewechselt werden muss.To reduce contamination of the cooling channel of the heat sink, a filter may be arranged at the inlet opening. As already mentioned above, however, the maintenance effort is increased because the filter must be cleaned or changed regularly.

[0017] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper an einer Platine für die elektronischen Komponenten des Wechselrichters befestigt ist. Dadurch kann das Hohlprofil so wie die anderen elektronischen Komponenten des Wechselrichters bereits werksseitig montiert werden, wodurch der Zusammenbau des Wechselrichters wesentlich vereinfacht und beschleunigt werden kann.According to a further feature of the invention it is provided that the designed as a hollow profile heatsink is attached to a circuit board for the electronic components of the inverter. As a result, the hollow profile as well as the other electronic components of the inverter can already be factory-mounted, whereby the assembly of the inverter can be significantly simplified and accelerated.

[0018] Zur Befestigung an einer Platine weist der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper vorzugsweise Bohrungen oder dgl. zur Aufnahme entsprechender Schrauben oder dgl. auf.For attachment to a circuit board, which is designed as a hollow profile heat sink preferably bores or the like. For receiving corresponding screws or the like. On.

[0019] Da die Herstellung eines einteiligen Hohlprofils mit darin angeordneten Kühlrippen einen höheren Aufwand bedeuten kann, ist es auch möglich, dass der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper aus mehreren, miteinander verbindbaren, Teilen besteht. Der Herstellungsaufwand wird bereits dann reduziert, wenn der als Hohlprofil ausgebildete Kühlkörper aus zwei Teilen besteht.Since the production of a one-piece hollow profile with cooling fins arranged therein can mean a higher outlay, it is also possible for the heat sink formed as a hollow profile to consist of several parts which can be connected to one another. The production cost is already reduced if the heat sink formed as a hollow profile consists of two parts.

[0020] Um eine rasche und einfache Verbindung der Teile des Kühlkörpers zu erzielen, sind an den Teilen des Kühlkörpers entsprechende Verbindungselemente vorgesehen. Dabei eignen sich insbesondere solche Verbindungselemente, welche ineinander gesteckt werden können und eine werkzeuglose Verbindung der Teile des Kühlkörpers zulassen.In order to achieve a quick and easy connection of the parts of the heat sink, corresponding connecting elements are provided on the parts of the heat sink. In particular, such fasteners are suitable, which can be inserted into each other and allow a tool-free connection of the parts of the heat sink.

[0021] Um eine absolute Dichtheit eines aus mehreren Teilen aufgebauten Kühlkörpers zu gewährleisten, kann in der zwischen den Teilen des Kühlkörpers entstehenden Fuge eine Dichtung angeordnet sein.In order to ensure an absolute tightness of a built-up of a plurality of parts heat sink, a seal may be disposed in the resulting between the parts of the heat sink joint.

[0022] Vorzugsweise ist auch zwischen dem Kühlkörper und der Auslassöffnung ein entsprechend gestaltetes Dichtungselement angeordnet. Auch dieses Dichtungselement ist vorzugsweise aus elastischem Material gebildet.Preferably, a correspondingly designed sealing element is also arranged between the heat sink and the outlet opening. Also, this sealing element is preferably formed of elastic material.

[0023] Um eine Temperaturregelung zu ermöglichen, kann im Gehäuse zumindest ein Temperatursensor angeordnet sein, welcher mit der Kühleinrichtung verbunden ist. Somit kann beispielsweise die Kühleinrichtung nur bei Überschreitung einer gewissen Grenztemperatur aktiviert werden und dadurch auch der Verbrauch elektrischer Energie reduziert werden.To allow temperature control, at least one temperature sensor can be arranged in the housing, which is connected to the cooling device. Thus, for example, the cooling device can only be activated when a certain limit temperature is exceeded and thereby also the consumption of electrical energy can be reduced.

[0024] Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche eine Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Wechselrichters zeigen, näher erläutert.The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which show an embodiment of the inventively designed inverter.

[0025] Darin zeigt: [0026] Fig. 1 einen Wechselrichter in perspektivischer Ansicht mit abgenommenem Vorderteil des Gehäuses; [0027] Fig. 2 eine Ansicht auf den Wechselrichter gemäß Fig. 1 von vorne; [0028] Fig. 3 eine Ansicht auf den Wechselrichter gemäß Fig. 1 von hinten; [0029] Fig. 4 einen Schnitt durch den Wechselrichter entlang der Schnittlinie IV-IV aus Fig. 2; [0030] Fig. 5 einen Schnitt durch den Wechselrichter entlang der Schnittlinie V-V aus Fig. 2; und 3/12 österreichisches Patentamt AT 505 508 B1 2011-02-15 [0031] Fig. 6 eine Stirnansicht durch eine zweiteilige Ausführungsform eines als Hohlprofil ausgebildeten Kühlkörpers.FIG. 1 shows an inverter in a perspective view with the front part of the housing removed; FIG. FIG. 2 shows a view of the inverter according to FIG. 1 from the front; FIG. FIG. 3 is a rear view of the inverter of FIG. 1; FIG. FIG. 4 shows a section through the inverter along the section line IV-IV from FIG. 2; FIG. FIG. 5 shows a section through the inverter along the section line V-V from FIG. 2; FIG. and FIG. 6 shows an end view through a two-part embodiment of a heat sink formed as a hollow profile.

[0032] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Wechselrichters 1, beispielsweise eines Solarwechselrichters, mit einem Gehäuse 2, welches aus mehreren Teilen bestehen kann. Der Vorderteil des Gehäuses 2 ist der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Im Gehäuse 2 sind die elektronischen Komponenten 3, welche üblicherweise auf einer oder mehreren Platinen 4 angeordnet sind, enthalten. Über auf der Unterseite des Gehäuses 2 angeordnete Anschlusselemente 5 wird bevorzugt die Verbindung zu einem Anschlussmodul hergestellt, an welches die Gleichstromquelle, insbesondere eine Solarzelle, und das Wechselspannungsnetz angeschlossen werden (nicht dargestellt). Allfällige Bedienungseinrichtungen und Anzeigen oder dgl. können in der Vorderseite des Gehäuses 2 angeordnet sein. Erfindungsgemäß ist ein Kühlkörper 6 vorgesehen, welcher durch ein Hohlprofil 10 gebildet wird und an dessen Außenseite die zu kühlenden elektronischen Komponenten 3 anordenbar sind. Dadurch wird erreicht, dass die von den am Kühlkörper 6 befestigten elektronischen Komponenten 3 erzeugte Wärme in das abgeschlossene Hohlprofil 10 geleitet wird und dementsprechend mit dem Kühlmedium nach außen abgeführt wird. Der Kühlkörper 6 ist zur Durchströmung mit dem Kühlmedium, insbesondere der Umgebungsluft, mit einer Kühleinrichtung 7 verbunden. Die Kühleinrichtung 7 saugt über eine Einlassöffnung 8, welche im dargestellten Beispiel an der Rückseite des Gehäuses 2 des Wechselrichters 1 angeordnet ist (s. Fig. 3), Umgebungsluft an. Durch die Anordnung der Einlassöffnung 8 an der Rückseite des Gehäuses 2 des Wechselrichters 1 wird die Wahrscheinlichkeit des Eindringens von Schmutz und Wasser reduziert. Am Lufteinlass 8 kann eine Abdeckung 14 (s. Fig. 3) in Form eines Gitters oder dgl., welches auch einen Filter (nicht dargestellt) aufnehmen kann, vorgesehen sein. Erfindungsgemäß wird das Kühlmedium, insbesondere die Umgebungsluft, von der Kühleinrichtung 7, welche im dargestellten Beispiel als Radiallüfter ausgebildet ist, angesaugt und in den Kühlkanal 11 des als Hohlprofil 10 ausgebildeten Kühlkörpers 6 eingeblasen und wieder über eine Auslassöffnung 9 abgelassen. An der Auslassöffnung 9 kann eine Abdeckung 13 angeordnet sein. Zwischen der Kühleinrichtung 7 und dem als Hohlprofil 10 ausgebildeten Kühlkörper 6 kann ein Anschlusselement 15 und allenfalls ein Dichtungselement 23 angeordnet sein.Fig. 1 shows an embodiment of an inverter 1, for example a solar inverter, with a housing 2, which may consist of several parts. The front part of the housing 2 is not shown for the sake of clarity. In the housing 2, the electronic components 3, which are usually arranged on one or more boards 4, included. About arranged on the bottom of the housing 2 connecting elements 5, the connection is preferably made to a connection module to which the DC power source, in particular a solar cell, and the AC voltage network are connected (not shown). Any operating devices and displays or the like. Can be arranged in the front of the housing 2. According to the invention, a heat sink 6 is provided, which is formed by a hollow profile 10 and on the outside of which the electronic components 3 to be cooled can be arranged. This ensures that the heat generated by the heat sink 6 mounted on the electronic components 3 heat is conducted into the closed hollow section 10 and is discharged accordingly with the cooling medium to the outside. The heat sink 6 is connected to the cooling medium, in particular the ambient air, with a cooling device 7 for the flow through. The cooling device 7 sucks in ambient air via an inlet opening 8, which in the example illustrated is arranged on the rear side of the housing 2 of the inverter 1 (see FIG. The arrangement of the inlet opening 8 at the back of the housing 2 of the inverter 1, the probability of penetration of dirt and water is reduced. A cover 14 (see Fig. 3) in the form of a grille or the like, which can also accommodate a filter (not shown), may be provided at the air inlet 8. According to the invention, the cooling medium, in particular the ambient air, is sucked in by the cooling device 7, which is designed as a radial fan in the example shown, and blown into the cooling channel 11 of the cooling body 6 designed as a hollow profile 10 and discharged again via an outlet opening 9. At the outlet opening 9, a cover 13 may be arranged. Between the cooling device 7 and the heat sink 6 formed as a hollow profile 10, a connection element 15 and possibly a sealing element 23 may be arranged.

[0033] Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäß als Hohlprofil 10 ausgebildeten Kühlkörpers 6, der aus zwei Teilen 10', 10" besteht, welche über entsprechende Verbindungselemente 19, 20 miteinander verbindbar sind. Von Vorteil ist es, wenn die Verbindungselemente 19, 20 so ausgebildet sind, dass die Verbindung der Teile 10', 10" des Kühlkörpers 6 werkzeuglos erfolgen kann. Werden die beiden Teile 10', 10" miteinander verbunden, wird ein Kühlkanal 11 im Inneren des Kühlkörpers 6 gebildet, der zusätzliche Kühlrippen 12 enthalten kann, um die Oberfläche des Kühlkörpers 6 im Kühlkanal 11 für optimale Abfuhr der Verlustwärme zu erhöhen. An den Teilen 10', 10" des Kühlkörpers 6 können Bohrungen 21 oder dgl. angeordnet sein, über die eine Befestigung des Kühlkörpers 6, beispielsweise an der Platine 4 oder dem Gehäuse 2 des Wechselrichters 1, mit Hilfe entsprechender Schrauben oder dgl. (nicht dargestellt), erfolgen kann. Die zu kühlenden elektronischen Komponenten 3 können über entsprechende Befestigungselemente 22 an der Außenseite des Kühlkörpers 6 mit diesem verbunden werden. Dabei kann in üblicher Weise ein Wärmeleitmittel zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit von der elektronischen Komponente 3 zum Kühlkörper 6 verwendet werden.Fig. 6 shows an embodiment of the invention according to the invention as a hollow profile 10 formed heat sink 6, which consists of two parts 10 ', 10 " exists, which can be connected to one another via corresponding connecting elements 19, 20. It is advantageous if the connecting elements 19, 20 are formed so that the connection of the parts 10 ', 10 " of the heat sink 6 can be done without tools. If the two parts 10 ', 10 " connected to each other, a cooling channel 11 is formed in the interior of the heat sink 6, which may include additional cooling fins 12 to increase the surface of the heat sink 6 in the cooling channel 11 for optimal dissipation of the heat loss. On the parts 10 ', 10 " Holes 21 or the like may be arranged on the heat sink 6, via which an attachment of the heat sink 6, for example on the circuit board 4 or the housing 2 of the inverter 1, with the aid of appropriate screws or the like. (Not shown), can take place. The electronic components 3 to be cooled can be connected to the outside of the heat sink 6 via corresponding fastening elements 22. In this case, a heat conducting agent for improving the thermal conductivity of the electronic component 3 to the heat sink 6 can be used in the usual way.

[0034] Bei einer derartigen bevorzugten Ausbildung sind an den beiden Teilen 10', 10" des Kühlkörpers 6 im Stirnbereich die Verbindungselemente 19, 20 ausgebildet. Dabei wird das Verbindungselement 19 auf dem einen Teil 10' des Kühlkörpers 6 in Form eines Vorsprunges ausgebildet, wogegen das weitere Verbindungselement 20 auf dem anderen Teil 10" des Kühlkörpers 6 korrespondierend in Form einer Nut ausgebildet ist. Somit können die beiden Teile 10', 10" des Kühlkörpers 6 in einfacher Form zusammengesteckt werden. Hierbei sind die Verbindungselemente 19, 20 sehr passgenau ausgebildet. Bei der Zusammenführung der beiden Teile 10', 10" werden diese in einfacher Form zusammengepresst. Damit wird ein sehr fester Sitz der Teile 10', 10" erreicht und gleichzeitig eine Abdichtung durch die Presssitzung erreicht.In such a preferred embodiment, at the two parts 10 ', 10 " of the heat sink 6 in the front region, the connecting elements 19, 20 are formed. In this case, the connecting element 19 is formed on the one part 10 'of the heat sink 6 in the form of a projection, whereas the further connecting element 20 on the other part 10 " of the heat sink 6 is formed correspondingly in the form of a groove. Thus, the two parts 10 ', 10 " the heat sink 6 are put together in a simple form. Here, the connecting elements 19, 20 formed very accurately. When merging the two parts 10 ', 10 " These are pressed together in a simple form. This results in a very tight fit of the parts 10 ', 10 " achieved while achieving a seal through the press session.

[0035] Der wesentliche Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, dass die einzelnen Teile 10', 10" 4/12The essential advantage of this design is that the individual parts 10 ', 10 " 4.12

Claims

Austrian Patent Office AT 505 508 B1 2011-02-15 of the heat sink 6 can be made easily and inexpensively. Another advantage of the two-part solution is that the heat sink 6 may have corresponding cooling fins 12, which would be difficult to produce in a one-piece heat sink 6. By this cooling ribs 12, the surface of the heat sink 6 is increased and thus delivered to the passing medium more heat. The two-part design thus makes it possible to use conventional production methods for heat sinks 6, in which only a modification of the end face to form the connecting elements 19, 20 has to be made. Another significant advantage is that by using a heat sink 6 as a hollow body 10, through which the cooling medium, in particular air, is blown, a direct mounting of the heat sink 6 can be done on the board 4, so that then only the Board 4 must be mounted in the housing 2. Thus, the electronic components 3 can be easily mounted outside of the housing 2 on the heat sink 6, whereby the manufacturing cost is reduced. By contrast, in the prior art, the components 3 must be mounted in the housing 2, whereby the effort is increased. As can be seen from Fig. 2, formed as a hollow profile 10 heatsink 6 can be arranged to the outlet opening 9 out by a certain angle α inclined. Due to this inclination of the heat sink 6 to the outlet opening 9, it is achieved that any liquid present in the cooling channel 11 of the heat sink 6, which is drawn in, for example, via the inlet opening 8 or is formed by condensation, can run off via the outlet opening 9. In order to enable a control of the cooling can be arranged in the housing 2 of the inverter 1, at least one temperature sensor 24 which is connected to the cooling device 7, so that only when exceeding a certain limit temperature activation of the cooling device 7 takes place. By designed as a hollow profile 10 heatsink 6 is achieved that the electronic components 3 of the inverter 1 by the cooling medium, in particular the ambient air, are not polluted and moistened. Despite optimal cooling, the service life of the inverter 1 can thus be increased at the highest possible efficiencies. The assembly cost is relatively low, since the designed as a hollow profile 10 heat sink 6 can be factory installed together with the electronic components 3 on the board 4, and the installation of the board 4 in the housing 2 of the inverter 1 in addition to electrical connections, for example, to control elements, connecting elements or displaying only the connection of the heat sink 6 must be made to the present in the housing inlet opening 8 and outlet opening 9 for the cooling medium. With such an inverter 1, higher protection classes, such as e.g. the protection class IP41, IP44 and IP55 according to the European standard DIN EN 60529 or equivalent standards of other countries are met. 1. Inverter (1) with housed in a housing (2) electronic components (3) and means (7) for cooling the electronic components (3) by means of a cooling medium, wherein at least one as a hollow profile (10) for forming a cooling channel (11) formed heat sink (6) is provided, on the outside of which are to be cooled electronic components (3) can be arranged, and which heat sink (6) is connected to the flow with the cooling medium with the cooling device (7), and the cooling device (7 ) is connected to an inlet opening (8) for the cooling medium, characterized in that the inlet opening (8) arranged at the back of the housing (2), the cooling device (7) formed by a radial fan and between which as a hollow body (10) Heatsink (6) and the cooling device (7) a sealing element (23) is arranged. 5/12 Austrian Patent Office AT 505 508 B1 2011-02-15

2. Inverter (1) according to claim 1, characterized in that cooling fins (12) are arranged in the cooling channel (11) of the hollow section (10) formed as a heat sink (6).

3. inverter (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the hollow section (10) formed heat sink (6) with a in the housing (2) arranged outlet opening (9) for the cooling medium is connected.

4. inverter (1) according to claim 3, characterized in that the outlet opening (9) on one side of the housing (2) is arranged.

5. Inverter (1) according to claim 3 or 4, characterized in that as a hollow profile (10) formed heat sink (6) to the outlet opening (9) is arranged inclined towards.

6. Inverter (1) according to one of claims 3 to 5, characterized in that in the region of the outlet opening (9) a channel or the like. For discharging liquid is arranged.

7. inverter (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that at the inlet opening (8) a filter is arranged.

8. Inverter (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hollow section (10) formed heat sink (9) on a circuit board (4) for the electronic components (3) is fixed.

9. Inverter (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hollow section (10) formed as heat sink (6) bores (21) or the like. For attachment to a circuit board (4) for the electronic components (3 ) or on the housing (2).

10. Inverter (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hollow section (10) formed heat sink (6) consists of a plurality of interconnectable, parts (10 ', 10 ").

11. inverter (1) according to claim 10, characterized in that the parts (10 ', 10 ") of the heat sink (6) connecting elements (19, 20).

12. Inverter (1) according to claim 10 or 11, characterized in that between the parts (10 ', 10 ") of the heat sink (6) a seal is arranged.

13. Inverter (1) according to one of claims 3 to 12, characterized in that between the hollow body (10) formed as a heat sink (6) and the outlet opening (9), a sealing element (23) is arranged.

14. Inverter (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that in the housing (2) at least one temperature sensor (24) is arranged, which with the cooling device (7) is connected. For this 6 sheets drawings 6/12