DE102007042399B4

DE102007042399B4 - Ladegerät

Info

Publication number: DE102007042399B4
Application number: DE102007042399.5A
Authority: DE
Inventors: Marcin Rejman
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2027-09-07
Also published as: CN101383437A; GB2452604B; GB0815690D0; DE102007042399A1; GB2452604A

Abstract

Ladegerät für einen Akkupack für ein Elektrohandwerkzeuggerät umfassend ein Gehäuse (12), welches zumindest einen Lüfter (20) mit Lüfterschaufeln (22), eine Lufteintrittsöffnung (15) und ein an der Lufteintrittsöffnung (15) angeordneter Filter (16) mit einer Vielzahl von Öffnungen (17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) mindestens halb so groß wie der minimale Abstand der Lüfterschaufeln (22) sind, wobei das Verhältnis von Öffnungsquerschnitt (Omax) zu Lüfterschaufelabstand (Smin) mindestens 0,5 und maximal 1,5, vorzugsweise mindestens 1 und maximal 1,3, beträgt, wobei der Öffnungsquerschnitt (Omax) als maximale Größe der Öffnungen (17) angesehen wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Ladegerät, insbesondere für einen Akkupack, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Ladegeräte bekannt, die einen Lüfter aufweisen, der z.B. Kühlluft in einen kühlbaren Akkupack, der in das Ladegerät eingesteckt ist, hinein bläst und durch diesen hindurch bläst. Die umgekehrte Strömungsrichtung, bei der Kühlluft durch eine Eintrittsöffnung in dem Akkupack einströmt und von dem Lüfter durch den Akkupack hindurch gesogen wird, ist ebenfalls bekannt. Außerdem sind Ladegeräte bekannt, bei denen die elektronischen Komponenten des Ladegeräts gekühlt werden.
Das Gehäuse des Ladegeräts weist hierfür Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen auf, um Luft von außerhalb des Gehäuses anzusaugen und wieder auszublasen. Beim Ansaugen von Luft werden auch Staub- und Schmutzpartikel angesaugt, die je nach ihrer Größe den Lüfter beschädigen können. Um zu verhindern, dass Schmutzpartikel oder dgl. in das Lüftergehäuse eindringen, sind in der Regel an den Lufteintrittsöffnungen Filter vorgesehen. Als Filter werden meist sehr feine Filter in Form eines feinen Netzes, Gewebes, Geflechts oder dgl. aus Metall oder Stoff eingesetzt. Dies hat den Nachteil, dass nach einer gewissen Zeit die feinen Filter durch Schmutz- und Staubpartikel verstopft sind und gereinigt oder ausgetauscht werden müssen. Außerdem haben diese feinen Filter den Nachteil, dass sie dünn und flexibel sind.
In der US 2004 / 0 070 368 A1 , US 2003 / 0 027 037 A1 , JP 2007- 88 535 A , EP 0 978 923 A2 und US 2007 / 0 139 004 A1 sind bereits Ladegeräte beschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Ladegerät mit einem Gehäuse, welches zumindest einen Lüfter mit Lüfterschaufeln, eine Lufteintrittsöffnung und einen Filter mit einer Vielzahl von Öffnungen aufweist, der an der Lufteintrittsöffnung angeordnet ist. Das Ladegerät eignet sich insbesondere für einen Akkupack, ganz insbesondere für einen Akkupack für ein Elektrohandwerkzeuggerät. Der Lüfter dient zur Kühlung des Ladegeräts, indem er Luft von innen nach außerhalb des Ladegeräts fördert. Über die Lufteintrittsöffnung tritt kalte Luft in das Innere des Ladegeräts.
Erfindungsgemäß ist der Filter dergestalt, dass die Öffnungen mindestens halb so groß wie der minimale Abstand der Lüfterschaufeln sind. Dies hat den Vorteil, dass die Filteröffnungen nicht so schnell verstopfen wie bei herkömmlichen, sehr feinen Filtern, da nur gröbere Schmutzpartikel an dem Filter hängen bleiben, die so groß sind, dass sie möglicherweise den Lüfter beschädigen könnten. Feinere Schmutzpartikel können durch die Filteröffnungen hindurch treten und werden von den Lüfterschaufeln weggeschleudert, so dass der Lüfter trotz der Schmutz- und Staubpartikel nicht beschädigt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis von Öffnungsquerschnitt (Omax) zu Lüfterschaufelabstand (Smin) mindestens 0,5 und maximal 1,5, vorzugsweise mindestens 1 und maximal 1,3, idealerweise 1,2, beträgt. Dadurch ist es möglich, nur die für den Lüfter zu großen Schmutzpartikel oder dgl. zu blockieren, während andere, kleinere Schmutzpartikel durch den Filter durchgelassen werden und durch den Lüfter durchgeblasen und wieder ausgeblasen werden. Folglich verstopfen die Filteröffnungen nicht so rasch wie bei herkömmlichen Filtern. Da die Filteröffnungen größer als übliche Filteröffnungen sind, kann der Filter als stabiles Bauelement ausgeführt sein. Der Filter ist daher robuster und kann nicht so leicht beschädigt werden wie z.B. ein Filter aus einem dünnen Drahtnetz oder einem Stoffgewebe.
Der Filter ist insbesondere gitterförmig. Unter einem gitterförmigen Filter gemäß vorliegender Erfindung wird nicht nur ein Filter in Form eines Gitters mit viereckigen Filteröffnungen verstanden. Die Filteröffnungen können prinzipiell jede geometrische Form haben und z.B. rund, dreieckig, wabenförmig, rechteckig, rautenförmig sein. Als Öffnungsquerschnitt Omax wird jeweils die maximale Größe der Öffnung angesehen. Bei einer rechteckigen Öffnung ist dies beispielsweise die Diagonale.
Der Filter ist vorzugsweise einteilig ausgeführt. So kann der Filter beispielsweise aus Kunststoff mittels Spritzgießen oder aus Metall mittels Stanzen hergestellt sein. Alternativ kann der Filter jedoch auch zweiteilig oder mehrteilig ausgeführt sein, beispielsweise indem zwei Filterelemente mit schlitzförmigen Filteröffnungen übereinander angeordnet sind, wobei die schlitzförmigen Öffnungen senkrecht zueinander stehen, so dass ein gitterförmiger Filter gebildet ist.
Vorzugsweise ist der Filter einstückig mit zumindest einem Teil des Gehäuses ausgebildet. Das Gehäuse oder ein Gehäuseteil des Lüfters sowie der Filter können z.B. aus Kunststoff sein. So kann das Lüftungsgitter beispielsweise dadurch einstückig mit dem Gehäuse des Ladegeräts ausgebildet sein, dass Gehäuse und Lüftungsgitter in einem Spritzgießverfahren hergestellt sind. Dadurch, dass das Lüftungsgitter direkt an das Gehäuse des Ladegeräts angeformt ist, muss es nicht in einem separaten Herstellungsschritt an dem Gehäuse des Ladegeräts, z.B. durch Schrauben, Kleben oder Klemmen, angebracht werden. Außerdem hat der einstückig angeformte Filter eine ausreichende Eigenstabilität, so dass er nicht zusätzlich, z.B. mittels eines Rahmens, stabilisiert werden muss.
In einer weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung ist der Filter derart beschichtet , dass er eine selbstreinigende Wirkung aufweist (Lotusblüteneffekt).
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

1 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Ladegerät in perspektivischer Ansicht
2 einen weiteren Ausschnitt aus dem Ladegerät nach 1
3a eine schematische Darstellung der Lüfterschaufeln
3b eine schematische Darstellung der Filteröffnungen.

In 1 ist in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladegerätes 10 dargestellt. Das Ladegerät 10 eignet sich beispielsweise zum Laden von Wechselakkupacks für Elektrowerkzeuge. Das Ladegerät 10 umfasst ein Gehäuse 12, welches einteilig oder mehrteilig sein kann, beispielsweise aus einer unteren und einer oberen Gehäuseschale bestehen kann (nicht dargestellt). Das Gehäuse weist einen Einsteckschacht 14 zur Aufnahme des Akkupacks (nicht dargestellt) auf. Im Bereich des Einsteckschachts 14 befinden sich Kontaktelemente 13 für die elektrische Kontaktierung des Akkupacks mit dem Ladegerät 10.
Wie dem vergrößerten Ausschnitt nach 2 zu entnehmen ist, ist im Inneren des Ladegeräts 10 unterhalb des Einsteckschachts 14 ein Lüfter 20 in einem Lüftergehäuse 21 vorgesehen. Über eine Lufteintrittsöffnung 15 tritt Luft von außen in das Innere des Ladegeräts 10. Mit Hilfe des Lüfters 20 wird die Luft über eine nicht dargestellte Luftaustrittsöffnung ausgeblasen.
Um zu verhindern, dass Staub, Schmutz und andere Partikel in das Ladegerät 10 eindringen, ist an der Lufteintrittsöffnung 15 ein Filter 16 mit einer Vielzahl von Öffnungen 17 angeordnet. Der Filter 16 ist dabei so ausgewählt, dass die Öffnungen 17 mindestens halb so groß sind wie der minimale Abstand Smin der Lüfterschaufeln 22. Anhand der schematischen Darstellung nach 3a wird der minimale Abstand Smin der Lüfterschaufeln 22 erläutert. Unter dem minimalen Lüfterschaufelabstand Smin wird der minimale Abstand zwischen zwei benachbarten Lüfterschaufeln 22 verstanden. Dieser befindet sich an demjenigen Ende der Lüfterschaufeln 22, das der Rotationsachse 23 des Lüfters 20 zugewandt ist. Als Größe der Öffnungen 17 wird der Öffnungsquerschnitt Omax angesehen, der im Falle von quadratischen Öffnungen 17, wie beispielhaft in 3b gezeigt, der Diagonalen entspricht. Bei anderen geometrischen Formen von Öffnungen 17 werden analoge Öffnungsquerschnitte betrachtet. Das Verhältnis von Öffnungsquerschnitt Omax zu Lüfterschaufelabstand Smin beträgt mindestens 0,5 und maximal 1,5, vorzugsweise mindestens 1 und maximal 1,3, idealerweise 1,2. Dies hat den Vorteil, dass die Filteröffnungen 17 nicht so schnell verstopfen wie bei herkömmlichen, sehr feinen Filtern, da nur gröbere Schmutzpartikel an dem Filter 16 hängen bleiben, während feinere Schmutzpartikel durch die Filteröffnungen 17 hindurch treten können und von den Lüfterschaufeln 22 weggeschleudert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Ladegerät 10 sind der Öffnungsquerschnitt Omax und der Lüfterschaufelabstand Smin gerade so aufeinander abgestimmt, dass grobe Schmutzpartikel, die den Lüfter 20 beschädigen könnten, an dem Filter 16 hängen bleiben, wohingegen feine Schmutzpartikel, die den Lüfter 20 gar nicht beschädigen können, durch den Filter 16 hindurch gelassen werden. Würde man einen feineren Filter verwenden, der auch feinere Schmutzpartikel auffangen würde, wäre der Filter unnötigerweise schnell verstopft und müsste ausgetauscht werden. Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht gerade darin, keinen feinen Filter zu verwenden, der auch feine Partikel zurückhält, sondern einen gröberen Filter 16 zu verwenden, der all diejenigen feinen Partikel durchlässt, die den Lüfter 20 nicht beschädigen können.

Claims

Ladegerät für einen Akkupack für ein Elektrohandwerkzeuggerät umfassend ein Gehäuse (12), welches zumindest einen Lüfter (20) mit Lüfterschaufeln (22), eine Lufteintrittsöffnung (15) und ein an der Lufteintrittsöffnung (15) angeordneter Filter (16) mit einer Vielzahl von Öffnungen (17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) mindestens halb so groß wie der minimale Abstand der Lüfterschaufeln (22) sind, wobei das Verhältnis von Öffnungsquerschnitt (Omax) zu Lüfterschaufelabstand (Smin) mindestens 0,5 und maximal 1,5, vorzugsweise mindestens 1 und maximal 1,3, beträgt, wobei der Öffnungsquerschnitt (Omax) als maximale Größe der Öffnungen (17) angesehen wird.
Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (16) gitterförmig ist.
Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (16) einteilig ausgeführt ist.
Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (16) einstückig mit zumindest einem Teil des Gehäuses (12) ausgebildet ist.
Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfterschaufelabstand (Smin) als ein minimaler Abstand zwischen zwei benachbarten Lüfterschaufeln (22) ausgebildet ist, wobei der minimale Abstand an demjenigen Ende der Lüfterschaufeln (22)angeordnet ist, das einer Rotationsachse (23) des Lüfters (20) zugewandt ist.
Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) viereckig, rund, dreieckig, wabenförmig, rechteckig oder rautenförmig ausgebildet sind.
Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (16) derart beschichtet ist, dass er eine selbstreinigende Wirkung aufweist.