CN110463373A - 用于电的或电子的仪器的壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电的或电子的仪器的壳体，该壳体具有由塑料制成的锅状的壳体罩，具有至少一个在壳体罩中引导的、用于仪器的流体冷却的冷却通道，其中，用于屏蔽电磁辐射的平面屏蔽体穿过壳体罩的壁，集成到壳体罩内，其中，屏蔽体构造为金属丝笼或者金属盆，其中，冷却通道由金属管构造，其中，屏蔽体和冷却通道连接成预装配的装置，并且其中，由屏蔽体和冷却通道组成的预装配的装置为构成壳体罩而利用塑料注塑包封或者置入塑料中。

Description

用于电的或电子的仪器的壳体
技术领域
本发明涉及用于电的或电子的仪器的壳体，所述壳体具有锅状的、由塑料制成的壳体罩、至少一个在壳体罩中引导的、用于仪器的流体冷却的冷却通道，其中，平面的、用于屏蔽电磁辐射的屏蔽体穿过壳体罩的壁、集成在壳体罩内。
背景技术
这样的壳体尤其设置用于电的或电子的仪器，这种仪器在内部处理高的电功率，例如用于电驱动的车辆的充电器或功率转换器。这样的仪器不可避免地出现显著的功率损失，这种功率损失要求良好的散热或甚至主动的冷却。
相当常见的是，由导热好的材料、例如压铸铝来制造壳体，在这种壳体中，壳体主体可以用作散热体并且壳体表面可以用作热辐射面。这样的壳体同时具有如下优点：既能向外又能向内实现良好的电磁屏蔽。可惜的是，由于高的材料成本和昂贵的加工，制作这样的壳体是相当高成本的。
因此，经常优选塑料壳体，即使这种塑料壳体需要主动的冷却措施。已知的是，塑料壳体设有一体成型的或向内成型的管道，穿过这些管道引导冷却液。为了电磁的屏蔽也可以规定如下措施，例如装入到塑料壳体内的金属的屏蔽面，这种屏蔽面可以通过金属箔片、金属板或金属网垫实现。
因此，由德国的公开文献DE 10 2015 205 591A1已知一种用于电器的被液体冷却的壳体罩。锅状的壳体罩由塑料制成，其中，在壳体罩的外周上、在壳体罩内一体成型有至少一个用于流体冷却电器的冷却通道。在壳体罩的内表面和冷却通道之间，织物层集成到壳体罩中，并穿过壳体罩。所述织物层也可以由金属网制成并且由此屏蔽电磁辐射。
由于用于冷却和电磁屏蔽的所规定的措施，所提出的塑料壳体具有复杂的形状，制造这种复杂的形状仍然还会导致相对高的成本。
发明内容
提出如下任务：一种这样的用于电的或电子的仪器的壳体这样构造成具有由塑料制成组成的壳体主体，以使所述壳体主体能以尤其简单并且低成本的方式制造。
根据本发明，该任务通过如下方式解决：屏蔽体构造为金属丝笼或者金属盆，冷却通道由金属管构成，屏蔽体和冷却通道连接成为预装配的装置，并且由屏蔽体和冷却通道组成的预装配的装置以塑料注塑包封或者置入塑料中，以便构成壳体罩。
因此，壳体的根据本发明的构造方案规定，将用于电的或电子的仪器的冷却和电磁屏蔽的金属组件预装配成框架样式的装置，并且接着，优选在唯一的工艺步骤里，用由塑料制成的壳体罩将所述金属组件围起来。特别地，提出用待硬化的塑料注塑包封或从四面冲刷预装配的装置。
尤其有利的是，由塑料制造壳体罩不要求例如为使弯曲的冷却通道一体成型到壳体罩中所需的复杂的加工步骤。
同样非常有利的是，屏蔽体和冷却通道都由金属制成并且在预装配之后形成一单独的具有相对高的热容量的金属体。
也有利的是，可以通过简单地弯曲金属管而非常灵活地调整冷却通道的形状。
有利的是，设定低粘度的塑料物质以用于从四面冲刷预装配的装置。可以以低压力实施这种过程，由于压力低，也可以使用薄壁材料来构造预装配的装置。
为了改善散热，可以将导热良好的低粘度的物质设为冲刷材料或者将导热良好的材料设为待硬化的塑料的填充剂。
屏蔽体可以通过略薄的金属板或者也可以通过金属箔片制成，这种金属箔片可以相当简单地实现预设的形状。备选地，也可以规定采用被深冲的金属空腔体或者冲压弯曲的板材。
由冷却通道和屏蔽体组成的装置可以非常简单地以可拆卸或不可拆卸的连接方式预装配，也就是说，例如通过钎焊或者熔焊亦或借助于螺钉或夹子实现。
有利地，可以将额外的冷却元件设为预装配的装置的组成部分，所述冷却元件在壳体罩完成之后局部延伸至壳体内部并且在那里构成用于电的或者电子的部件的冷却体。额外地，冷却元件也可以用作壳体内部空间中的仪器组件的紧固件、例如用作旋紧面。
通过如下方式可以简单地实现全方位屏蔽：通过具有向内成型的屏蔽面的塑料盖封闭锅状的壳体。该塑料盖可以通过金属薄片非常简单地并且低成本地构造。
附图说明
以下应根据附图进一步解释本发明。唯一的附图示出穿过根据本发明实施的、用于电的或者电子的仪器的壳体的示意性横截面视图。
具体实施方式
壳体具有由塑料制成的锅状的壳体罩11，该壳体罩包围由若干个金属的组件12,13,14组成的预装配的装置20。
上述组件包括一金属的屏蔽体12，其平面地构造，这表明，所述屏蔽体的材料体积与其表面的伸展程度相比相对小。优选地，该屏蔽体由薄的金属板、金属箔片或者金属丝格子制成。屏蔽体12的材料成型为凹腔状的物体，该物体的形状基本上相当于包围其的锅状的壳体罩11的形状。
与屏蔽体12连接的是至少一个由金属管构成的冷却通道13，该冷却通道在壳体罩11内部构造成多次弯曲的并且例如波纹状的形状。
屏蔽体12和冷却通道13可以由合金钢制成或者也尤其有利地由导热良好的材料、比如铜或者铝制成。
冷却管道13的至少两个端部区段作为输入管道16和输出管道17穿过壳体罩11的外壁。由此，可以设置利用从外部供给的、例如由水或者油组成的冷却液来通流冷却壳体罩11。
通过屏蔽体12与由弯曲的管道构造成的冷却通道13的机械的连接，这些组件相互稳定成为预装配的装置20。在屏蔽体12与冷却通道13之间的机械连接可以要么通过钎焊或熔焊建立为不可拆卸的连接,要么通过可拆卸的连接件、例如可拧上的管箍建立。如此优选地选择所述连接件，以使其除稳固的机械连接之外还保证相互连接的组件12,13的良好的热耦合。
预装配的装置20也可以包括冷却元件14，该冷却元件在壳体罩11完成之后到达壳体的通过壳体罩11形成的内部空间15内，从而将要冷却的电的/电子的部件(在附图中未示出)与该冷却元件14机械地并且热学地连接。因此冷却元件14有利地用作散热件同时也用作紧固元件。
因为冷却元件14与屏蔽体12和/或与冷却通道13热学地耦合，所以由冷却的电的和/或电子的部件产生的热量通过预装配的装置20的组件12,13,14最终传给流动通过冷却通道13的冷却液。
在完成装置20后，利用塑料材料注塑包封或从四面冲刷该装置，为此，将预装配的装置20暂时置入空腔型材里。如附图所示，在此冷却通道13(除了形成输入和输出管道16,17之外完全被塑料材料包围。
优选地，将低粘度的物质用作塑料材料，这种物质通过放热反应硬化。对此，尤其在聚氨酯、聚脲材料(聚脲)和其他的热固性材料的材料类别里寻找适用的材料。
在壳体罩11里包围的屏蔽体12这样构造，以使其表面穿过壳体罩11的所有的四个壁和底面。布置在锅状的壳体罩11内部的仪器的部件因此从五个侧面被屏蔽体12的由塑料包围的金属面所包围。
通过附加壳体盖31可以将由壳体罩11形成的内部空间15封闭。壳体盖31有利地具有屏蔽面32，该屏蔽面可以优选通过包围在塑料内部的金属箔片构成。通过在壳体罩11上附加壳体盖31，将一侧敞开的屏蔽体12补充成闭合的、在其功能上相当于法拉第笼的屏蔽罩。
有利的是，通过金属的连接元件也将屏蔽面32与屏蔽体12电连接。对此，例如可以将金属螺钉34置入壳体盖31的螺钉孔33里并且将该金属螺钉与壳体罩11里的金属的旋紧元件18连接，所述旋紧元件与屏蔽体12电连接。因为金属螺钉34也与屏蔽面32电接触，所以所述金属螺钉也建立了在屏蔽面32和屏蔽体12之间的电连接。
如此便实现了，内部空间15在电磁辐射的不期望的向内放射以及向外放射方面的良好的屏蔽。
在此，有利的是：如同附图里勾勒出的，壳体盖31不仅覆盖壳体罩11而且与壳体罩一定程度上重叠，屏蔽面32与屏蔽体12也是如此。
如此构造的壳体以相对低的成本实现良好的冷却效果和电磁屏蔽效果，不然这只能采用非常昂贵的金属壳体来实现。另外，通过使用例如密度比铝低的材料来实现有利的重量降低。
附图标记列表：
11 壳体罩
12 屏蔽体
13 冷却通道
14 冷却元件
12,13,14 金属的组件
15 内部空间
16 输入管道
17 输出管道
18 旋紧元件
19 内部空间
20 (预装配的)装置
31 壳体盖
32 屏蔽面
33 螺钉孔
34 金属螺钉

Claims (10)

1.用于电的或电子的仪器的壳体，
所述壳体具有由塑料制成的锅状的壳体罩(11)
所述壳体具有至少一个在壳体罩(11)中引导的、用于仪器的流体冷却的冷却通道(13)，
其中，用于屏蔽电磁辐射的平面屏蔽体(12)穿过壳体罩(11)的壁，集成到壳体罩(11)内，
其特征在于，
屏蔽体(12)构造为金属丝笼或者金属盆，
冷却通道(13)通过金属管构造，
屏蔽体(12)和冷却通道(13)连接成预装配的装置(20)，并且
由屏蔽体(12)和冷却通道(13)组成的预装配的装置(20)为构成壳体罩(11)而利用塑料注塑包封或者置入塑料中。
2.依照权利要求1所述的壳体，其特征在于，冷却元件(14)与预装配的装置(20)连接，所述冷却元件至少延伸到壳体罩(11)的内部空间(15)的表面。
3.依照权利要求2所述的壳体，其特征在于，冷却元件(14)同时构造成用于仪器的布置在壳体外罩(11)的内部空间(15)中的组件的紧固件。
4.依照权利要求1所述的壳体，其特征在于，锅状的壳体罩(11)的内部空间(15)能通过壳体盖封闭，其中，壳体盖(31)包含金属的屏蔽面(32)。
5.依照权利要求4所述的壳体，其特征在于，壳体罩(11)的屏蔽体(12)和壳体盖(31)的屏蔽面(32)能彼此电连接。
6.依照权利要求1所述的壳体，其特征在于，冷却通道(13)具有从壳体罩(11)向外引导的输入管道(16)和输出管道(17)。
7.依照权利要求1所述的壳体，其特征在于，冷却通道(13)在壳体罩(11)内部多次弯曲成型。
8.依照权利要求1所述的壳体，其特征在于，为了制造壳体罩(11)，以低粘度的物质从四面冲刷预装配的装置(20)，所述物质在散热的情况下硬化。
9.依照权利要求8所述的壳体，其特征在于，所述低粘度的物质在硬化后构造为由热固性材料、尤其由聚氨酯或聚脲材料构成的主体。
10.依照权利要求8所述的壳体，其特征在于，所述低粘度的物质为了更好的导热能力而设有导热良好的填充剂。
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