CN213603000U - 电子装置和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子装置(1)，其具有至少一个电子部件(2)、空气导引体(3)和风扇(4)，风扇在电子装置运行时给空气导引体提供冷却空气，其中，空气导引体具有至少一个空气出口(31)，空气导引体通过空气出口利用冷却空气来冷却电子部件。此外还涉及一种轨道车辆(9)。

Description

电子装置和轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及一种电子装置和具有这种电子装置的轨道车辆以及用于制造电子装置的方法。

背景技术

在研发电子部件时可能出现热量聚点

其精确的位置是难以预测的。在热量聚点中可能会超过在运行中允许的温度，这可能导致电子构件出故障。由于通常难以接近这些热量聚点，所以使这些热量聚点的移除变得困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，使由于出现热量聚点导致损坏的危险最小化。

该技术任务通过电子装置和用于制造电子装置的方法解决。

说明了一种电子装置。以下结合电子装置的至少一个实施方式提出的特征可以与其他的结合至少一个实施方式提出的特征和/或与来自于若干实施例的特征组合，只要这些特征彼此不矛盾或未作其他明确说明即可。

根据电子装置的至少一个实施方式，电子装置具有至少一个电子部件。电子部件例如是电子电路的一部分。电子部件例如是电容器或其他的电子部件，在所述其他的电子部件中，在超过允许的运行温度的情况下存在损坏危险。电子部件或整个电子电路例如与主动的冷却元件、例如具有冷却介质的热交换器和/或被动的冷却元件、例如冷却体形成热学相互作用。

根据电子装置的至少一个实施方式，电子装置具有空气导引体。空气导引体尤其是设置用于，在电子装置运行时给电子部件提供冷却空气。空气导引体例如具有纵向延伸轴线，并且沿纵向延伸轴线在空气导引体的第一端部与第二端部之间延伸。空气导引体沿纵向延伸轴线的尺寸与垂直于纵向延伸轴线的最大尺寸相比应更大，例如是至少五倍大或至少十倍大或至少二十倍大。

根据电子装置的至少一个实施方式，电子装置具有风扇。风扇设置用于，在电子装置运行时给空气导引体提供冷却空气。换言之，风扇与空气导引体耦合并且导致空气在空气导引体中的流动。空气例如在空气导引体的第一端部处流入空气导引体。

术语“风扇”通常表示一种装置、尤其是电动运行的装置，通过该装置，在电子装置运行时可以将空气引入空气导引体中。风扇尤其导致穿过空气导引体的空气流，例如从第一端部朝第二端部的方向的空气流。

根据电子装置的至少一个实施方式，空气导引体具有至少一个空气出口。冷却空气从该空气出口逸出，并且冷却电子部件。换言之，通过空气出口的位置来确定冷却空气在哪个部位处从空气导引体流出。

在至少一个实施方式中，电子装置具有至少一个电子部件、空气导引体和风扇，其中，风扇在电子装置运行时给空气导引体提供冷却空气，并且空气导引体具有至少一个空气出口，空气导引体通过该空气出口利用冷却空气冷却电子部件。

借助空气导引体有目的地给电子部件提供冷却空气。就算电子部件基于其在电子装置内的定位对于借助安置在电子部件附近的风扇进行直接冷却来说是不可接近的，电子部件尤其也可以被可靠地冷却。

根据电子装置的至少一个实施方式，电子装置具有闭合的壳体。“封闭的壳体”在该情况下意味着，在电子装置与壳体的外部环境之间没有空气交换或至少没有与电子装置的冷却有关的空气交换。

冷却空气来自于壳体内的区域。在该区域内的温度尤其比在电子部件的周围环境中的温度低，例如至少低10℃。换言之，风扇利用空气导引体给电子部件提供来自于电子装置内的更冷的区域的空气。

根据电子装置的至少一个实施方式，由电绝缘材料形成空气导引体。因此可以避免因空气导引体导致电短路的危险。此外，空气导引体尤其也适用于在其中出现更高的电压、尤其是超过200V或超过300V的电压的电子装置。借助绝缘材料避免了火花放电的危险。

根据电子装置的至少一个实施方式，空气导引体具有多个空气出口。通过具有空气出口的空气导引体的大小和/或布设密度可调节的是，冷却空气在哪些部位上从空气导引体逸出。一个或多个空气出口在此可以设置用于冷却一个或多个相互间隔开的电子部件。

根据电子装置的至少一个实施方式，至少一个空气出口与空气导引体的第一端部和第二端部间隔开。冷却空气侧向地、即相对于空气导引体的纵向延伸轴线倾斜或垂直地逸出。对于空气导引体的纵向延伸轴线局部弯曲延伸，是分别就纵向延伸轴线在空气出口的相应的位置处的走向而言的。

根据电子装置的至少一个实施方式，空气出口具有喷嘴。在多个空气出口的情况下，两个或多个空气出口或所有空气出口都可以具有喷嘴。借助喷嘴可以进一步增强空气冷却的对准效果。

根据电子装置的至少一个实施方式，空气导引体是可弯曲的。空气导引体例如是柔性的软管或柔性的管件。由此简化空气导引体在电子装置内的可定位性。

根据电子装置的至少一个实施方式，空气导引体具有带有至少一个笔直区段的横截面。借助于作为贴靠面的笔直区段简化了空气导引体的定义的安装。空气导引体例如具有多边形的横截面。

根据电子装置的至少一个实施方式，空气导引体具有带有至少一个弯曲区段的横截面。空气导引体的横截面例如是圆形的或椭圆形的。圆形的横截面尤其是可简单制造的。

根据电子装置的至少一个实施方式，在空气导引体中的冷却空气与热交换器热接触。借助热交换器可以进一步降低冷却空气的温度。适用于该热交换器的是交叉流动热交换器，其也被称为错流(Cross flow)热交换器。

所描述的电子装置尤其适用于使用在轨道车辆中。具有这种电子装置的轨道车辆的特征在于特别高的可靠性。

在用于制造电子装置的方法中，根据实施方式提供一种电子基础装置。电子基础装置临时运行并且确定至少一个热量聚点。具有至少一个空气出口的空气导引体布置和构造为，使得空气导引体在已完成的电子装置的运行时借助风扇给热量聚点中的电子部件提供冷却空气。

已制备完成的电子装置具有电子基础装置和至少一个空气导引体，空气导引体耦合至风扇。电子基础装置本身例如已经具有主动的和/或被动的冷却元件。

不需要完全避免在电子装置的结构中形成热量聚点，或者至少不需要完全预测电子装置的每个部位上的总冷却需求。相反地，可以根据电子基础装置的实际运行，尤其是在即将制备完成电子装置前，实际确定在电子基础装置中是否形成一个热量聚点或多个热量聚点。这种确定的结果可以传递至随后要制造的结构相同的电子装置。备选地，要制造的每个电子装置例如都经历对一个或多个热量聚点的确定。

例如借助测量热辐射来确定热量聚点。这例如在一个或多个部位上局部进行，或例如通过热成像照相机进行位置分辨。

根据方法的至少一个实施方式，在已知热量聚点的确定的位置的情况下，在空气导引体中构造出至少一个空气出口。换言之，根据热量聚点的位置确定在空气导引体中的哪个位置上需要一个空气出口或多个空气出口。由此，可以以简单的和廉价的方式最小化损坏电子部件的危险。尤其不需要修改电子基础装置的结构或设置附加的热交换器。

在最简单的情况下，为空气出口在空气导引体中构造出孔。

所描述的方法特别适用于制造进一步在上面描述的电子装置。结合电子装置描述的特征因此也可以被考虑用于该方法，反之亦然。

附图说明

通过结合相应的附图对本实用新型的实施例进行随后的描述来继续阐述本实用新型的上述的特性、特征和优点以及如何实现它们的方式和方法，其中，

图1示出了用于电子装置的实施例；

图2示出了用于空气导引体的实施例；

图3示出了根据实施例的空气导引体的片段图；

图4和5分别示出了空气导引体的实施例的横截面图；

图6示出了具有电子装置的轨道车辆；并且

图7至9示出了用于根据示意性示出的中间步骤制造电子装置的方法的实施例。

附图分别是示意性的图示，并且因此不是按正确比例的。尤其可以为了更好的示出或为了更好的理解过大地示出不同的元件。

具体实施方式

图1以立体图示出了一种用于电子装置的实施例，其中，为了更好的可示出性非常简化地示出电子装置。

电子装置1具有电子部件2。电子部件2例如是电容器或其他的热敏的结构元件。

电子部件2例如是具有多个另外的部件的电子电路的一部分。为了更好的可示出性没有详细示出电子电路。此外，通常通过主动的或被动的冷却元件对电子电路进行冷却。为了更好的可示出性同样未详细示出冷却元件。

电子装置1此外具有空气导引体3和风扇4，其中，风扇4在电子装置1运行时给空气导引体提供冷却空气。冷却空气通过空气导引体的至少一个空气出口31逸出并且冷却电子部件2。

电子装置1此外具有闭合的壳体5。冷却空气来自于壳体5内的区域，在该区域中的温度比在电子部件2的周围环境中的温度更低，例如低至少10C。因此没有从环境吸入冷却空气。由此，电子装置例如在具有高灰尘负担的环境中也是适用的。

可选地，电子装置具有热交换器7，热交换器与空气导引体3中的冷却空气热接触。冷却空气在从风扇4朝电子部件2方向的路径中进一步被冷却，从而提高用于电子部件2的冷却作用。

在所示的实施例中，空气导引体是柔性的软管或柔性的管件。此外，由电绝缘材料形成空气导引体，从而可以比较简单地将空气导引体从风扇4布设至电子部件2，而不会增加电短路或火花放电的危险。就算电子部件被安置在壳体5内，以至于电子部件对于其他方式的冷却、例如放置在电子部件中的风扇来说是不可接近的，或仅可以以很大的耗费接近，电子部件2尤其也可以可靠地被提供冷却空气。

此外，风扇4的定位尽可能与需要冷却空气的位置无关，即与出现的热量聚点的位置无关。风扇尤其可以定位在壳体内的部位上，在该部位上，空气具有比较低的温度。

图2示出了用于具有风扇4的空气导引体3的实施例。空气导引体3在第一端部35与第二端部36之间沿纵向延伸轴线34延伸。

风扇4耦合至空气导引体3，使得空气在第一端部35处流入空气导引体中并且通过空气出口31逸出。

空气导引体3示例性地具有四个空气出口31，其中，空气出口分别与第一端部35和第二端部36间隔开。空气出口31的位置、数量和大小在此可以在制造期间在宽的界限内变化，并且可以根据相应的冷却要求进行调整。

为了增大空气流动的对准效果，如图3所示，至少一个空气出口31可以设有喷嘴38。显然，多个或所有空气出口都可以具有这种喷嘴。

在图4所示的实施例中，空气导引体3在横截面中具有至少一个笔直区段32。承载板6与所述笔直区段32对置。承载板6例如是壳体的一部分、导体板或电子装置的其他的元件。由此简化对空气导引体的定义的安装。

备选地，如图5所示的空气导引体3也可以在横截面图中具有弯曲区段33，并且尤其构造为圆形的或椭圆形的。

图6示出了具有电子装置1的轨道车辆9的实施例。例如，轨道车辆是火车或动力牵引车。利用闭合的壳体，电子装置1也可以安装在轨道车辆9的出现比较高的灰尘负担的部位上、例如轨道车辆的底部上。

通常，借助空气导引体描述的冷却适用于所有类型的电子装置，在这些电子装置中、尤其是在复杂的电子装置中存在基于局部的热量聚点损坏电子部件的危险，在复杂的电子装置中，这种热量聚点的位置是不容易预测的，和/或在复杂的电子装置中，热量聚点基于电子装置的紧凑的设计方案对于常规的冷却器来说是不容易接近的。

图7至9示出了用于制造电子装置的方法的实施例，其中，针对如按照图1构造的电子装置示例性地描述该方法。

如图7所示的那样提供一种电子基础装置10。电子基础装置大体上相应于已完成的电子装置1，然而没有完整的冷却机构。

电子基础装置10临时运行(图8)。在运行时确定，是否出现一个热量聚点或多个热量聚点，如果是，那么在什么部位出现一个热量聚点或多个热量聚点。在所示的实施例中，例如借助热成像照相机85示例性地确定热量聚点8。

现在，根据热量聚点8的确定的位置构造空气导引体，并且将其定位在要制造的电子装置1中，使得借助空气导引体8结合风扇4给在热量聚点中的电子部件2提供冷却空气。

图9示出了已完成的电子装置1。电子装置的特征在于特别高的可靠性，因为可以根据实际的运行确定和调整电子装置的在运行中所需的冷却。

虽然本实用新型根据实施例被详细示出和描述，但本实用新型并不局限于公开的实施例和在其中阐述的具体的特征组合。本实用新型的另外的变型方案可以由本领域技术人员得到，而不会脱离要求保护的本实用新型的保护范围。

附图标记清单

1 电子装置

10 电子基础装置

2 电子部件

3 空气导引体

31 空气出口

32 笔直区段

33 弯曲区段

34 纵向延伸轴线

35 第一端部

36 第二端部

38 喷嘴

4 风扇

5 壳体

6 承载板

7 热交换器

8 热量聚点

85 热成像照相机

9 轨道车辆

Claims (11)

1.一种电子装置(1)，其具有：

-至少一个电子部件(2)；

-空气导引体(3)；和

-风扇(4)，所述风扇在电子装置运行时给空气导引体提供冷却空气；

其特征在于，所述空气导引体具有至少一个空气出口(31)，所述空气导引体通过空气出口利用冷却空气来冷却电子部件。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置具有闭合的壳体(5)，并且冷却空气来自于壳体内的区域。

3.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气导引体由电绝缘材料构成。

4.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气导引体沿纵向延伸轴线(34)在第一端部(35)与第二端部(36)之间延伸，并且所述空气出口与第一端部和第二端部间隔开。

5.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气出口具有喷嘴(38)。

6.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气导引体具有多个空气出口。

7.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气导引体是可弯曲的。

8.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气导引体具有带有至少一个笔直区段(32)的横截面。

9.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述空气导引体具有带有至少一个弯曲区段(33)的横截面。

10.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，空气导引体中的冷却空气与热交换器(7)热接触。

11.一种轨道车辆(9)，其特征在于具有根据前述权利要求中任一项所述的电子装置(1)。

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