AT515828A1 - Kühlvorrichtung und Wechselrichtergehäuse mit einer solchen Kühlvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (1) zur Kühlung in einem Gehäuse angeordneter leistungselektronischer Komponenten, mit einem Kühlkörper (3) mit auf einer Grundfläche (14) angeordneten Kühlfinnen (16, 17) und einem Lüfter (2) zum Ansaugen von Umgebungsluft und Fördern der Umgebungsluft über die Kühlfinnen (16, 17) des Kühlkörpers (3) sowie ein Wechselrichtergehäuse (24) mit einer solchen Kühlvorrichtung (1). Zur Verbesserung der Kühlwirkung bei gleichzeitig optimalen Platzverhältnissen weist der Kühlkörper (3) eine Vertiefung (13) auf, in welche der Lüfter (2) beabstandet zur Grundfläche (14) des Kühlkörpers (3) angeordnet ist, sodass zwischen Lüfter (2) und Grundfläche (14) des Kühlkörpers (3) ein Zwischenraum (15) gebildet ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur Kühlung in einemGehäuse angeordneter leistungselektronischer Komponenten, miteinem Kühlkörper mit auf einer Grundfläche angeordneten Kühlfin¬nen und einem Lüfter zum Ansaugen von Umgebungsluft und Fördernder Umgebungsluft über die Kühlfinnen des Kühlkörpers.
Die Erfindung betrifft weiters ein Gehäuse für einen Wechsel¬richter, insbesondere Photovoltaik-Wechselrichter, mit einer Ge¬häusefront und einem hinteren Gehäuseteil. Kühlvorrichtungen der gegenständlichen Art mit einer Kombinationaus Kühlkörper und Lüfter sind in unterschiedlichen Variantenbekannt. Zweck derartiger Kühlvorrichtungen ist die effizienteAbführung der durch leistungselektronische Komponenten erzeugtenVerlustwärme.
Die Kühlvorrichtung kann in unterschiedlichsten Bereichen einge¬setzt werden, beispielsweise zur Kühlung der Wechselrichter vonPhotovoltaikanlagen, zur Kühlung von Stromquellen in derSchweißtechnik oder zur Kühlung von Batterieladesystemen, beiwelchen eine effiziente Kühlung bei gleichzeitig möglichst ge¬ringem Platzbedarf gefordert wird.
Beispielsweise beschreibt die DE 42 31 122 Al einen Kühlkörpermit darauf aufgesetztem Lüfter. Der Lüfter saugt die Umgebungs¬luft an und führt diese im Wesentlichen senkrecht auf den Kühl¬körper. Im Kühlkörper wird der Luftstrom um einen Winkel von 90Grad umgelenkt und durch die Kühlfinnen bzw. Kühlrippen hindurchnach außen geführt. Als besonders nachteilig bei dieser Ausfüh¬rungsvariante hat sich erwiesen, dass der Lüfter direkt auf demKühlkörper montiert ist und damit gezwungenermaßen eine größereBauhöhe erreicht wird.
Andere bekannte Kühlvorrichtungen beinhalten Kühlkörper, derenKühlfinnen nicht gerade nach außen hin, sondern in gebogenerForm angeordnet sind. Andere Varianten umfassen Kühlfinnen, wel¬che von der Mitte des Kühlkörpers ausgehend in Einheiten paral¬lel nach außen gerichtet sind. Beispielsweise zeigt die US2005/0150637 Al eine Kühlvorrichtung mit einem derartigen Kühl¬körper .
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindungdie Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung und ein Wechselrich¬tergehäuse mit einer solchen Kühlvorrichtung zu schaffen, welcheeine verbesserte Kühlwirkung bei gleichzeitig möglichst platz¬sparendem und kompaktem Aufbau ermöglicht. Nachteile bekannterVorrichtungen sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine oben genannte Kühlvorrich¬tung, bei welcher der Kühlkörper eine Vertiefung aufweist, inwelche der Lüfter beabstandet zur Grundfläche des Kühlkörpersangeordnet ist, sodass zwischen Lüfter und Grundfläche des Kühl¬körpers ein Zwischenraum gebildet ist. Dabei ist wesentlich,dass der verwendete Lüfter nicht direkt auf dem Kühlkörper mon¬tiert wird, sondern dieser quasi im Kühlkörper integriert wird.Zu diesem Zweck weist der Kühlkörper eine Vertiefung auf, inwelche der Lüfter in einem bestimmten Mindestabstand zur Grund¬fläche des Kühlkörpers eingesetzt wird. Dadurch werden strö¬mungstechnisch optimale Druckverhältnisse geschaffen, die eineoptimale Ansaugung der Umgebungsluft wie auch Durchströmung undUmlenkung des Luftstromes ermöglichen und eine optimale Kühlwir¬kung bewirken. Durch die geschickte Integration des Lüfters imKühlkörper und die besondere Anordnung der Kühlfinnen wird eineeffiziente Kühlwirkung bei gleichzeitig geringer Bauhöhe bzw.optimalen Platzverhältnissen erzielt. Die Kühlvorrichtung hataufgrund ihrer Ausgestaltung einen weiten Anwendungsbereich,welcher grundsätzlich alle technischen Bereiche erfasst, in de¬nen die Kühlung von elektronischen Bauelementen notwendig bezie¬hungsweise erwünscht ist. Aufgrund der kompakten Bauweise undden gleichzeitig sehr guten Kühleigenschaften ist die Anwendungin vielen Bereichen besonders sinnvoll. Bei bekannten Kühlvor¬richtungen, bei welchen der Lüfter auf dem Kühlkörper montiertist, konnte eine solche Kühlwirkung bei gleichzeitig optimalenPlatzverhältnissen bzw. geringer Bauhöhe nicht erzielt werden.
Vorteilhafterweise ist der Lüfter durch einen Axiallüfter gebil¬det, sodass die angesaugte Umgebungsluft im Zwischenraum umeinen Winkel von vorzugsweise 90 Grad umgelenkt und seitlichzwischen den Kühlfinnen des Kühlkörpers nach außen abgeführtwird. Mittels eines Axiallüfters kann eine optimale Kühlleistung bei sehr geringem Platzbedarf erreicht werden. Durch die Inte¬gration eines flachen Axiallüfters in der Vertiefung des Kühl¬körpers lässt sich ein hohes Luft-Fördervolumen in Verbindungmit einem geringen Platzbedarf realisieren. Grundsätzlich könnenjedoch auch andere Lüfter, wie zum Beispiel Radiallüfter oderDiagonallüfter verwendet werden.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist der Lüfter punktweise mitdem Kühlköper verbunden. Dadurch wird der Kühlluftstrom durchdie Befestigungspunkte nicht wesentlich behindert. Ebenso wirddurch diese punktweise Befestigung auf der Grundfläche erreicht,dass der Zwischenraum im Wesentlichen nicht unterbrochen wird.
Der Lüfter weist einen Gehäusering auf, dessen Höhe vorzugsweiseder Hälfte der Gesamthöhe des Lüfters entspricht. Dadurch kannder Kühlluftstrom zwischen der Unterkante des Gehäuserings undder Grundfläche des Kühlkörpers optimal hindurchgeführt werden.
Vorteilhafterweise ist der Gehäusering an der der Grundflächedes Kühlkörpers abgewandten Seite des Lüfters angeordnet, sodasszwischen Gehäusering und Grundfläche ein Abstand gebildet ist.
Am Gehäusering des Lüfters kann eine radial umlaufende torusför¬mige Wölbung zur Ansaugseite hin vorgesehen sein.
Der Lüfter schließt vorzugsweise mit den Oberkanten der Kühlfin¬nen des Kühlkörpers bündig ab oder ist über die Oberkanten derKühlfinnen hinaus angeordnet.
In der Vertiefung des Kühlkörpers können ebenfalls Kühlfinnenmit geringerer Höhe als die um die Vertiefung angeordneten Kühl¬finnen vorgesehen sein. Durch diese Kühlfinnen unterhalb der Ro¬torblätter des Lüfters kann die Kühlwirkung weiter erhöhtwerden, da bereits unterhalb des Lüfters in der Vertiefung einesehr gute Wärmeableitung stattfindet. Die in der Vertiefung an¬geordneten Kühlfinnen können in speziellen Winkeln angeordnetund an die Ausströmrichtung angepasst sein, sodass ein strö¬mungstechnisch begünstigter Verlauf des Luftstroms und eine op¬timale Verteilung der Kühlluft ermöglicht wird.
Zumindest der Großteil der Kühlfinnen ist vorzugsweise von derVertiefung ausgehend radial nach außen bzw. sternförmig um dieVertiefung nach außen verlaufend angeordnet. Die Kühlfinnen kön¬nen auch zumindest teilweise parallel verlaufend angebrachtsein.
Dabei können die Kühlfinnen geraden und/oder gebogenen Verlaufaufweisen. Durch eine radiale und gleichzeitig gebogene Form derKühlfinnen ergeben sich besondere Vorteile, da die Kühlluft inder Biegung der Kühlfinnen an die Oberfläche der Kühlfinnen ge¬führt wird, wodurch über die gesamte Länge der Kühlfinnen eineverbesserte Wärmeabfuhr stattfindet.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch ein oben genanntes Wechsel¬richtergehäuse, wobei hinter der Gehäusefront eine oben be¬schriebene Kühlvorrichtung vorgesehen ist, und in derGehäusefront eine Öffnung zum Ansaugen von Umgebungsluft ange¬ordnet ist. Dadurch wird bei einem häufig der Sonneneinstrahlungausgesetzten Gehäuse eines Photovoltaik-Wechselrichters eine op¬timale Kühlung der darin befindlichen leistungselektronischenKomponenten des Wechselrichters erzielt und verhindert, dasssich das Wechselrichtergehäuse durch Sonneneinstrahlung erhitzt.
Die Öffnung in der Gehäusefront ist vorzugsweise über dem Lüfterder Kühlvorrichtung angeordnet.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher er¬läutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Kühlvorrichtung mit einemKühlkörper mit integriertem Lüfter in Schrägansicht;
Fig. 2 ein Schnittbild durch die Kühlvorrichtung mit integrier¬tem Lüfter gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Schnittbild durch einen erfindungsgemäßen Lüfter;Fig. 4 der Lüfter in Schrägansicht;
Fig. 5 den Kühlkörper der Kühlvorrichtung ohne Lüfter in Schrä¬gansicht von oben; und
Fig. 6 eine schematische Ansicht auf ein Gehäuse eines Wechsel¬richters mit darin integrierter Kühlvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlvor¬richtung 1 in Schrägansicht. Die Kühlvorrichtung 1 beinhalteteine Kombination eines Kühlkörpers 3 mit integriertem Lüfter 2,insbesondere Axiallüfter. Der Lüfter 2 ist in einer Vertiefung13 im Kühlkörper 3 integriert. Der Kühlkörper 3 umfasst eineReihe von Kühlfinnen 16, 17, welche im Wesentlichen radial odersternförmig um die Vertiefung 13 angeordnet sind. Beim darge¬stellten Ausführungsbeispiel ist zwischen zwei langen Kühlfinnen16 jeweils eine kurze Kühlfinne 17 angeordnet. Diese Anordnungbewirkt neben der Vergrößerung der Oberfläche eine Aufteilungdes Luftstroms und somit eine verbesserte Kühlwirkung. Der Lüf¬ter 2 ist vorzugsweise an einer zentralen Stelle des Kühlkörpers3 platziert, um eine gleichmäßige Verteilung der angesaugten Um¬gebungsluft über die gesamte Fläche des Kühlkörpers 3 zu errei¬chen .
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 1 in geschnit¬tener Seitenansicht. Der Lüfter 2 ist vorzugsweise durch einenAxiallüfter gebildet, es kann aber auch ein Radiallüfter oderein Diagonallüfter verwendet werden. Optimalerweise kommt aberein Axiallüfter zur Anwendung, da dieser eine besonders flacheBauform der gesamten Kühlvorrichtung 1 ermöglicht. Ein Axiallüf¬ter bietet ein großes Luft-Fördervolumen bei gleichzeitig gerin¬gem Platzbedarf. Der Lüfter 2 wird nicht direkt an derGrundfläche 14 des Kühlkörpers 3 angeordnet, sondern davon beab-standet. Durch diese Montage ergibt sich ein Zwischenraum 15,durch welchen der Luftstrom hindurchgeführt wird. Die Schaffungdes Zwischenraums 15 ist wesentlich, um optimale Druckverhält¬nisse zwischen Grundfläche 14 des Kühlkörpers 3 und Unterkante 5des Gehäuserings 4 des Lüfters 2 zu schaffen. Wenn der Lüfter 2in Betrieb ist, wird Umgebungsluft von der Oberseite her ange¬saugt, durch den Lüfter 2 hindurchgesaugt, wo die Kühlluft senk¬recht auf der Grundfläche 14 des Kühlkörpers 3 auftrifft. Inweiterer Folge wird der Luftstrom in einem Winkel von im Wesent¬lichen 90 Grad umgelenkt und gelangt durch den Zwischenraum 15hindurch zu den Kühlfinnen 16, 17 und wird schließlich seitlichnach außen abgeführt. Wesentlich ist dabei, dass es sich bei demfrontal auf den Kühlkörper 3 auftreffenden Luftstrom um einensogenannten Prallluftstrom handelt, der nachfolgend zwingend um90 Grad seitlich umgeleitet und seitlich abgeführt wird.
Der Lüfter 2 ragt im dargestellten Ausführungsbeispiel über dieKühlfinnen 16, 17 bzw. deren Oberkante hinaus. Die Kühlfinnen16, 17 sind in ihrem obersten Bereich nicht von der Kühlluftdurchströmt bzw. umströmt, weshalb die Kühlfinnen 16, 17 auchtiefer angeordnet sein können, als der Lüfter 2. Daraus ergibtsich letztlich auch eine gewisse Materialeinsparung. Der Lüfter2 kann aber auch so tief platziert werden, dass er bündig mitden Kühlfinnen 16, 17 abschließt oder eventuell sogar geringfü¬gig tiefer angeordnet ist. Die Strömungsrichtung der angesaugtenLuft ist durch Pfeile angezeigt. Der Lüfter 2 saugt die Luft an,daraufhin prallt diese senkrecht auf die Grundfläche 14 desKühlkörpers 3 und wird um 90 Grad umgelenkt. In weiterer Folgegelangt die angesaugte Luft durch den Zwischenraum 15 und an¬schließend zu den Kühlfinnen 16, 17 wodurch die Wärmabfuhr voll¬zogen wird.
Fig. 3 zeigt nun den als Axiallüfter ausgebildeten Lüfter 2 ingeschnittener Seitenansicht. Der Lüfter 2 weist einen Gehäuse¬ring 4 auf, der an der Unterseite eine umlaufende Ausnehmung be¬sitzt. Diese Ausnehmung ermöglicht es, dass der von obenangesaugte Luftstrom seitlich abgeführt werden kann. Der Rotor 9des Lüfters 2 bildet mit dem Gehäusering 4 und der Aufnahmeplat¬te 11 eine Einheit. Um den Lüfter 2 montieren zu können, bedarfes bestimmter Befestigungsaufnahmen 6. Wird der Lüfter 2 überdessen Motor befestigt, ist eine einzige Befestigungsaufnahme 6ausreichend. Vorzugsweise wird der Lüfter 2 mit mindestens zweiBefestigungsaufnahmen 6 am Gehäusering 4 fixiert. Daraus ergibtsich der oben beschriebene Zwischenraum 15, durch welchen derLuftstrom geführt wird. Die Höhe des Zwischenraumes 15 bemisstsich von der Grundfläche 14 des Kühlkörpers 3 bis zur Unterkante5 des Gehäuserings 4. Dieser Abstand beziehungsweise diese Höheist grundsätzlich variabel. Das ist insofern wesentlich, als nureine bestimmte Höhe des Zwischenraumes 15 ein optimales Druck¬verhältnis schaffen kann, um eine bestmögliche Strömungsge¬schwindigkeit der Kühlluft zu erreichen. Wenn dieser Abstand zugering ist, führt das dazu, dass ein nicht ausreichendes Luft¬fördervolumen erreicht wird. In weiterer Folge kann dadurch kei¬ne ausreichende Kühlung des Kühlkörpers 3 erzielt werden. DieHöhe zwischen Unterkante 5 des Gehäuserings 4 und der Grundflä¬ che 14 des Kühlkörpers 3 ist also von erheblicher Bedeutung undverlangt ein optimales Verhältnis.
Der Gehäusering 4 des Lüfters 2 kann an der Ansaugseite eine um¬laufende torusförmige Wölbung 12 aufweisen, wodurch eine strö¬mungsgünstige Ansaugung der Umgebungsluft ohne störende Kantenund eine gleichmäßige Verteilung stattfinden kann. Wenn einestehende Kante den oberen Abschluss des Gehäuseringes 4 bildenwürde, hätte das zur Folge, dass die Luftströmung in ihrerGleichmäßigkeit gestört wäre, was wiederum zu unerwünschten Ver¬wirbelungen führt. Die torusförmige Wölbung 12 bewirkt einegleichmäßige Einströmung der angesaugten Umgebungsluft. Anstelleder torusförmigen Wölbung 12 kann beispielsweise auch eine Ke¬gelform oder Konusform gewählt werden.
Aus Fig. 4 ist die Unterseite des Lüfters 2 mit entsprechendenBefestigungsflächen 8 ersichtlich, welche auf den Befestigungs¬punkten 7 des Kühlkörpers 3 (siehe Fig. 5) anliegen. Dabei han¬delt es sich um eine mögliche Befestigungsvariante. Die Stellen,an denen der Lüfter 2 mit dem Kühlkörper 3 verschraubt ist, kön¬nen grundsätzlich an verschiedenen Orten angeordnet sein. DieBefestigungspunkte 7 sind am Kühlkörper 3 grundsätzlich so plat¬ziert, dass sie strömungstechnisch an unbedenklicher Stelle ge¬legen sind. Dies ist wichtig um die optimale Luftströmung nichtwesentlich zu behindern. Die Befestigungsaufnahmen 6 des Lüfters2 sind über Verbindungsstreben 10 miteinander und mit einer mit¬tig angeordneten Aufnahmeplatte 11 verbunden. Auf der Aufnahme¬platte 11 ist der Antriebsmotor des Rotors 9 beziehungsweise dieLagerung für den Rotor 9 des Lüfters 2 gehalten. Zusätzlich be¬wirken die Verbindungsstreben 10 noch eine Erhöhung der Steifig¬keit des Lüfters 2. Auch kann die elektrische Verbindung zumAntriebsmotor des Lüfters 2 in einer dieser Verbindungsstreben10 angeordnet sein. So kann beispielsweise eine der Verbindungs¬streben 10 eine Ausnehmung besitzt, in welcher die elektrischeVerbindung geführt wird (nicht dargestellt).
Fig. 5 zeigt schließlich den Kühlkörper 3 mit der Vertiefung 13ohne eingesetzten Lüfter 2. Aus dieser Ansicht ist die Anordnungder Kühlfinnen 16, 17 ebenfalls gut ersichtlich. Grundsätzlichsind lange Kühlfinnen 16 und kurze Kühlfinnen 17 angeordnet. Die kurzen Kühlfinnen 17 werden eingesetzt, wenn der Kühlkörper 3eine entsprechende Größe aufweist. Gemäß Fig. 5 folgt auf je¬weils eine lange Kühlfinne 16 mindestens eine kurze Kühlfinne17. Die Anzahl der kurzen Kühlfinnen 17 erhöht sich mit der Grö¬ße des Kühlkörpers 3. Im Bereich der Vertiefung 13 können eben¬falls Kühlfinnen angeordnet sein, welche Erweiterungen derbeschriebenen Kühlfinnen 16, 17 darstellen. Diese in der Vertie¬fung 13 angeordneten Kühlfinnen weisen jedoch geringere Höhe aufund können unter einem bestimmten Winkel versetzt zueinander an¬geordnet sein. Dieser Versatz zueinander ermöglicht es, dass dieangesaugte Luft die durch den Lüfter 2 strömt, gleichmäßig undströmungsgünstig an die anschließenden Kühlfinnen 16, 17 weiter¬geleitet wird. Die Ausströmrichtung der angesaugten Umgebungs¬luft ist insofern angepasst und ergibt einen strömungstechnischoptimalen Verlauf der Luftströmung. Die Kühlfinnen im Bereichder Vertiefung 13 bewirken eine zusätzliche Vergrößerung derOberfläche in diesem Bereich, wodurch mehr Wärme abtransportiertwerden kann.
Die Verbreiterungen 18 an den langen Kühlfinnen 16 sind grund¬sätzlich fertigungstechnisch bedingt, können aber auch positiveAuswirkung auf den Strömungsverlauf der Kühlluft haben. Die Ver¬breiterungen 18 führen nämlich dazu, dass der Luftstrom zwischendiesen Stellen strömungsgünstig auf die Kühlfinnen 17 geleitetwird, wodurch eine verbesserte Wärmeabfuhr erreicht werden kann.Die Anordnung der Kühlfinnen 16, 17 ist im dargestellten Ausfüh¬rungsbeispiel derart gewählt, dass der Luftstrom jene Stellenbesonders durchströmt, durch welche am meisten Wärme abtranspor¬tiert werden kann. Die Verbreiterungen 18 unterstützen letztlichdie Verteilung des Luftstroms in jene Bereiche, durch welche ammeisten Wärme abtransportiert werden kann.
Selbstverständlich ist die beschriebe Anordnung der Kühlfinnen16, 17 wie auch der Verbreiterungen 18 nur eine beispielhafteund kann natürlich variieren. Je nach benötigtem Wärmetransportwie auch den möglichen Platzverhältnissen ist eine variable An¬ordnung der Kühlfinnen 16, 17 möglich. So kann es auch sein,dass die Kühlfinnen 16, 17 selbst nicht zwingend gebogen sonderngerade nach außen hin verlaufend angeordnet sind. Ebenso kann esder Fall sein, dass anstelle durchgehender Kühlfinnen einzelne
Pins zur Anwendung gelangen. Dabei ergibt sich eine entsprechen¬de Vergrößerung der Oberfläche des Kühlkörpers 3. Die Möglich¬keiten der Anordnung wie auch des Aufbaus der Kühlfinnen sind,wie bereits erwähnt wurde, insgesamt umfangreich und werden da¬her an dieser Stelle nicht weiter erörtert.
Die Befestigung des Lüfters 2 kann selbstverständlich auch aufandere Art vorgenommen werden, als in den Fig. 3 und Fig. 4 be¬schrieben. So kann der Lüfters 2 beispielsweise auch durch einKlebeverfahren befestigt werden oder die Anzahl der in Fig 4 be¬schriebenen Befestigungspunkte 7 variiert werden. Weiters mussder Lüfter 2 nicht direkt auf dem Kühlkörper 3 angebracht wer¬den, sondern kann auch bzw. können Teile des Lüfters 2 auch ineinem Außengehäuse angebracht werden, und der Lüfter 2 erst beiMontage des Außengehäuses in der Vertiefung 13 des Kühlkörpers 3platziert werden.
Fig. 6 zeigt eine Anwendung der erfindungsgemäßen Kühlvorrich¬tung 1 in einem Gehäuse 24 eines Wechselrichters, insbesonderePhotovoltaik-Wechselrichters. Die Form der Kühlvorrichtung 1 istan den Wechselrichter angepasst. So kann der Lüfter 2 auch au¬ßerhalb des Zentrums angeordnet sein, beispielsweise am unterenRand des Kühlkörpers 3 der Kühlvorrichtung 1. Das Wechselrich¬tergehäuse 24 besteht aus einem vorderen Teil, der Gehäusefront19, und einem hinteren Gehäuseteil 20. An der Gehäusefront 19ist eine Öffnung 21 für die Zuluft angeordnet, wobei die Positi¬on der Öffnung 21 entsprechend an die hinter der Gehäusefront 19angeordnete Kühlvorrichtung 1 angepasst ist. Insbesondere istder Lüfter 2 der Kühlvorrichtung 1 hinter der Öffnung 21 ange¬ordnet. Im dargestellten Beispiel ist die Öffnung 21 zentral ander Gehäusefront 19 angeordnet. Die Öffnung 21 kann mit einemLüftungsgitter versehen sein, was aus sicherheitstechnischenGründen notwendig sein kann und darüber hinaus eine Verschmut¬zung des Lüfters 2 und der dahinterliegenden Komponenten verhin¬dert bzw. reduziert. Hinter dem Kühlkörper 3 der Kühlvorrichtung1 ist eine Platine 23 mit den daran angeordneten und zu kühlen¬den leistungselektronischen Komponenten 22 angeordnet. Somit isteine optimale Kühlung der leistungselektronischen Komponenten 22erzielbar.
Durch das Ansaugen der Kühlluft von der Seite der Gehäusefront19 und ein bevorzugtes seitliches Abblasen der Abluft kann einderartiges Wechselrichtergehäuse 24 auch zum Teil in eine Wandeingebaut bzw. integriert werden, wodurch der Platzbedarf weiterreduziert werden kann.
Selbstverständlich kann die Kühlvorrichtung 1 neben dem hierbeispielhaft genannten Wechselrichter, insbesondere Photovoltai-k-Wechselrichter, auch bei anderen Anlagen mit leistungselektro¬nischen Komponenten, integriert werden. Diese sind bereitseinleitend in der Beschreibung beispielhaft umschrieben worden.
Claims (13)
- Patentansprüche : 1. Kühlvorrichtung (1) zur Kühlung in einem Gehäuse angeordneterleistungselektronischer Komponenten, mit einem Kühlkörper (3)mit auf einer Grundfläche (14) angeordneten Kühlfinnen (16, 17)und einem Lüfter (2) zum Ansaugen von Umgebungsluft und Fördernder Umgebungsluft über die Kühlfinnen (16, 17) des Kühlkörpers(3), dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (3) eine Ver¬tiefung (13) aufweist, in welche der Lüfter (2) beabstandet zurGrundfläche (14) des Kühlkörpers (3) angeordnet ist, sodass zwi¬schen Lüfter (2) und Grundfläche (14) des Kühlkörpers (3) einZwischenraum (15) gebildet ist.
- 2. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Lüfter (2) durch einen Axiallüfter gebildet ist, sodassdie angesaugte Umgebungsluft im Zwischenraum (15) um einen Win¬kel von vorzugsweise 90 Grad umgelenkt und seitlich zwischen denKühlfinnen (16, 17) nach außen abgeführt wird.
- 3. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬zeichnet, dass der Lüfter (2) punktweise mit dem Kühlköper (3)verbunden ist.
- 4. Kühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass der Lüfter (2) einen Gehäusering (4) auf¬weist, dessen Höhe vorzugsweise der Hälfte der Gesamthöhe desLüfters (2) entspricht.
- 5. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass der Gehäusering (4) an der der Grundfläche (14) des Kühl¬körpers (3) abgewandten Seite des Lüfters (2) angeordnet ist,sodass zwischen Gehäusering (4) und Grundfläche (14) ein Abstandgebildet ist.
- 6. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn¬zeichnet, dass am Gehäusering (4) des Lüfters (2) eine radialumlaufende torusförmige Wölbung (12) zur Ansaugseite hin vorge¬sehen ist.
- 7. Kühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (2) mit den Oberkanten der Kühl¬finnen (16, 17) bündig abschließt oder über die Oberkanten derKühlfinnen (16, 17) hinaus angeordnet ist.
- 8. Kühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurchgekennzeichnet, dass in der Vertiefung (13) des Kühlkörpers (3)Kühlfinnen mit geringerer Höhe als die um die Vertiefung (13)angeordneten Kühlfinnen (16., 17) vorgesehen sind.
- 9. Kühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest der Großteil der Kühlfinnen (16,17) von der Vertiefung (13) radial nach außen angeordnet ist.
- 10. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass Kühlfinnen (16, 17) geraden Verlauf aufweisen.
- 11. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn¬zeichnet, dass Kühlfinnen (16, 17) gebogenen Verlauf aufweisen.
- 12. Gehäuse (24) für einen Wechselrichter, insbesondere Photo-voltaik-Wechselrichter, mit einer Gehäusefront (19) und einemhinteren Gehäuseteil (20), dadurch gekennzeichnet, dass hinterder Gehäusefront (19) eine Kühlvorrichtung (1) nach einem derAnsprüche 1 bis 11 vorgesehen ist, wobei in der Gehäusefront(19) eine Öffnung (21) zum Ansaugen von Umgebungsluft angeordnetist.
- 13. Wechselrichtergehäuse (24) nach Anspruch 12, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Öffnung (21) über dem Lüfter (2) der Kühlvor¬richtung (1) angeordnet ist.
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