DE102017012192A1 - Elektrogerät mit einem Gehäuseteil und mit einem zumindest durch eine Haube durchgehenden Luftkanal - Google Patents

Elektrogerät mit einem Gehäuseteil und mit einem zumindest durch eine Haube durchgehenden Luftkanal Download PDF

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    • H01F30/16Toroidal transformers

Abstract

Elektrogerät mit einem Gehäuseteil und mit einem zumindest durch eine Haube durchgehenden Luftkanal,wobei die Haube an dem Gehäuseteil befestigt oder die Haube mit dem Gehäuseteil verbunden ist,wobei in der Haube ein mit einer Wicklung umwickelten Ringkern aufgenommen ist und in der Haube ein Luftleitteil aufgenommen ist,wobei zwischen dem Ringkern und der Haube ein Luftspalt vorhanden ist, wobei der lichte Durchmesser der Haube im vom Ringkern überdeckten axialen Bereich größer ist als der Außendurchmesser des Ringkerns, insbesondere so dass zumindest ein Luftspalt zwischen Haube und Ringkern vorgesehen ist,insbesondere wobei die axiale Richtung der Ringachse des Ringkerns entspricht,wobei das Luftleitteil durch den Ringkern axial hindurchragt,wobei der lichte Durchmesser des Ringkerns im vom Ringkern überdeckten axialen Bereich größer ist als der Außendurchmesser des Luftleitteils.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Elektrogerät mit einem Gehäuseteil und mit einem zumindest durch eine Haube durchgehenden Luftkanal.
  • Es ist allgemein bekannt, dass elektronische Bauelemente gekühlt werden müssen, insbesondere mittels eines Lüfters.
  • Aus der US 8 665 047 B1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Luftgekühlter Übertrager bekannt.
  • Aus der DE 102 58 765 B4 ist ein Frequenzumformer mit Lüfterkühlung bekannt.
  • Aus der US 2012 / 0 234 520 A1 ist eine Übertrageranordnung mit verbesserter Luftkühlung bekannt.
  • Aus der US 2009 / 0 107 981 A1 ist eine Heizeinheit bekannt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrogerät mit verbesserter Kühlung weiterzubilden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektrogerät nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Elektrogerät mit einem Gehäuse und mit einem zumindest durch eine Haube durchgehenden Luftkanal sind, dass die Haube an dem Gehäuse befestigt oder die Haube mit dem Gehäuse verbunden ist,
    wobei in der Haube ein mit einer Wicklung umwickelten Ringkern aufgenommen ist und in der Haube ein Luftleitteil aufgenommen ist,
    wobei zwischen dem Ringkern und der Haube ein Luftspalt vorhanden ist, wobei der lichte Durchmesser der Haube im vom Ringkern überdeckten axialen Bereich größer ist als der Außendurchmesser des Ringkerns, insbesondere so dass zumindest ein Luftspalt zwischen Haube und Ringkern vorgesehen ist,
    insbesondere wobei die axiale Richtung der Ringachse des Ringkerns entspricht,
    wobei das Luftleitteil durch den Ringkern axial hindurchragt,
    wobei der lichte Durchmesser des Ringkerns im vom Ringkern überdeckten axialen Bereich größer ist als der Außendurchmesser des Luftleitteils.
  • Von Vorteil ist dabei, dass der Ringkern von einer Haube umgeben ist und von einem Luftleitteil durchragt ist. Somit ist der durch die Eintrittsöffnung der Haube eingetretene Luftstrom in zwei Teile aufteilbar, insbesondere in einen inneren und einen äußeren. Auf diese Weise ist eine möglichst vollständige Umströmung des Ringkerns ermöglicht und daher eine effektive Entwärmung erreichbar. Dabei ist die Haube vor dem Ringkern verengt, so dass zumindest auch der äußere Luftstrom auch radial um den Ringkern herum fließt. Die Haube und das Luftleitteil sind also derart ausformbar, dass der den Ringkern umgebende Luftspalt zwischen Ringkern und Haube beziehungswiese zwischen Ringkern und Luftleitteil an der Kontur des Ringkerns entlang führbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Wicklung eine Sekundärwicklung und eine Primärwicklung aufweist,
    wobei die Wicklung mit einer HF-Litze ausgeführt ist, die von einem insbesondere schlauchförmigen insbesondere wasserdichten Kunststoffmantel umgeben ist,
    insbesondere wobei zur Bildung der Wicklung die Litze samt ihrem Kunststoffmantel um den Ringkern herumgewickelt angeordnet ist,
    insbesondere wobei die insbesondere mit Kunststoffmantel umgebene Wicklung mit dem Ringkern lose verbunden ist. Von Vorteil ist der Wärmeübergangswiderstand zur Umgebungsluft geringer als bei einer Ausführung mit Vergussmasse. Weiterer Vorteil ist hohe Schutzart, insbesondere Wasserdichtigkeit, für die Anordnung der Wicklung außerhalb des Gehäuses. Außerdem ist der Schlauch mit der im Gehäuse vorgesehenen Kabeldurchführung wasserdicht verbunden, so dass die Litze in den Innenraum des Gehäuses unter dem Schutz des Mantels führbar ist wobei der Mantel von der Kabeldurchführung elastisch verformt ist und somit eine hohe Dichtigkeit herstellbar ist. Des Weiteren ist die Recyclebarkeit verbessert. Denn der Schlauch ist einfach von der Litze abziehbar angeordnet.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse aus Metall gefertigt und die Haube aus Kunststoff, insbesondere als ein- oder mehrteiliges Kunststoffspritzgussteil. Von Vorteil ist dabei, dass Wärme der Halbleiterschalter effektiv an die Rippen und somit an den Luftstrom ableitbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Gehäuse Rippen ausgeformt, welche in den Luftkanal hineinragen, insbesondere wobei sich die Rippen in Strömungsrichtung der Luft des Luftkanals erstrecken. Von Vorteil ist dabei, dass Wärme der Hableiterschalter an den Luftstrom ableitbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf der von der Haube abgewandten Seite des Gehäuses ein Lüfter angeordnet, welcher den Luftstrom durch den Luftkanal fördert und/oder antreibt. Von Vorteil ist dabei, dass eine effektive Entwärmung ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ringkern aus Ferrit gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Transformator mit hohem Wirkungsgrad ausbildbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Haube auf ihrer zum Gehäuse hin gewandten Seite eine Eintrittsöffnung und auf ihrer von dem Gehäuse und/oder von der Eintrittsöffnung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung auf,
    wobei der lichte Durchmesser der Eintrittsöffnung kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringkerns und/oder wobei der lichte Durchmesser der Austrittsöffnung kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringkerns. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom radial innen einströmt und in zwei Teilströme aufteilbar ist, wobei ein radial äußerer Luftstrom den Ringkern außen umströmt und ein radial innerer Luftstrom den Ringkern an seiner radialen Innenseite umströmt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der maximale Durchmesser des Luftleitteils im axialen Bereich zwischen Austrittsöffnung und Ringkern größer als der Innendurchmesser des Ringkerns und/oder größer ist als der Außendurchmesser des Ringkerns und/oder größer als der lichte Durchmesser der Austrittsöffnung. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom um das Luftleitteil herum gelenkt wird und somit ein langer gerader Gegenstand, wie beispielsweise metallisches Werkzeug, wie Schraubendreher oder Maulschlüssel, von außen kommend nicht an den mit Wicklung bewickelten Ringkern bis zur Berührung herankommt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Luftleitteil radial hervorstehende Rippen ausgeformt, mit welchen das Luftleitteil am Ringkern gehalten ist und/oder mit welchen das Luftleitteil auf einem vorgegebenen Abstand zum Ringkern gehalten ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache herstellbare Beabstandung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Haube mit dem Luftleitteil mittels sich im Wesentlichen radial erstreckender Stege verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass zusammen mit der Haltefunktion auch ein weiter verbesserter Berührschutz erreichbar ist, indem die Stege in Umfangsrichtung voneinander gering beabstandet sind und somit ein Durchgreifen eines menschlichen Fingers verhinderbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen Luftleitteil und Ringkern zumindest ein Luftspalt angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Luftstrom im Luftspalt durchleitbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Haube axial zwischen der Eintrittsöffnung und dem Ringkern eine Verengung auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom auf kleinerem Radialabstand eintritt als der kleinste Radialabstand des Ringkerns beträgt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Haube einen Rotationskörperbereich und einen Kragenbereich auf,
    insbesondere wobei der Kragenbereich im Bereich des maximalen Außendurchmessers des Rotationskörpers angeformt ist an den Rotationskörperbereich. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Befestigung der Haube mittels des Kragenabschnitts erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kragenbereich rechteckförmig ausgeführt und/oder der Kragenbereich ist mittels Schrauben mit dem Gehäuse schraubverbunden. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Befestigung ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Haube und das Luftleitteil im Rotationskörperbereich der Haube aufgenommen. Von Vorteil ist dabei, dass eine vorgegebene Umströmung des Ringkerns erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der lichte Durchmesser der Haube im Bereich der Verengung kleiner als der lichte Innendurchmesser des Ringkerns. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom auf kleinerem Radialabstand einströmt als der Radialabstand des Ringkerns beträgt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind steuerbare Halbleiterschalter eines Wechselrichters mit den Kühlrippen wärmeleitend verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass eine effektive Kühlung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wicklung als Transformatorwicklung ausgeführt, welche eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, welche beide um den Ringkern gewickelt sind,
    wobei die Primärwicklung vom Wechselrichter gespeist wird, insbesondere und Teil eines Vierpols, insbesondere Gyrators, ist, dessen Kapazitäten mit der sekundärseitig bezogenen Streuinduktivität der Transformatorwicklung auf die Frequenz der vom Wechselrichter bereit gestellten Wechselspannung resonant abgestimmt sind,
    insbesondere so dass der Vierpol ausgangsseitig ein stromquellenartiges Verhalten aufweist,
    insbesondere wobei aus dem Gyrator eine am Boden einer Anlage langgestreckt verlegte Primärleiterschleife speisbar ist, so dass eine an der Unterseite eines Mobilteils, welches entlang der Primärleiterschleife bewegbar ist, angeordnete Sekundärwicklung induktiv koppelbar ist an die Primärleiterschleife, insbesondere zur induktiven Versorgung der elektrischen Verbraucher des Mobilteils. Von Vorteil ist dabei, dass das Mobilteil induktiv versorgbar ist und der Wechselrichter als Spannungsquelle ausführbar ist, welcher einen Gyrator speist, der ausgangsseitig ein Stromquellenverhalten aufweist. Mittels des Ringkerns ist auch die Funktion eines Anpasstransformators realisierbar.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
    • In der 1 ist eine Draufsicht auf ein Gehäuseteil 50 samt eines in einer kegelförmigen Aufweitung 52 aufgenommenen Ringkerns 1 mit Haube 3 und Luftleitteil 30 gezeigt.
    • In der 2 ist eine Seitenansicht der Haube 3 gezeigt.
    • In der 3 ist eine zugehörige Schnittansicht dargestellt.
    • In der 4 ist eine Schrägansicht auf das Gehäuseteile 50 mit Luftleitteil 30 gezeigt.
    • In der 5 ist ein Querschnitt durch das Elektrogerät gezeigt.
    • In der 6 ist eine Schrägansicht des Elektrogeräts gezeigt.
    • In der 7 ist eine Schrägansicht auf das angeschnittene Elektrogerät gezeigt.
    • In der 8 ist für ein weiteres erfindungsgemäßes Elektrogerät eine Schnittansicht durch eine angeschnittene weitere Haube 70 samt Ringkern 1 dargestellt.
    • In der 9 ist eine zugehörige Schrägansicht auf die Haube 70 dargestellt.
    • In der 10 ist ein Längsschnitt durch dieses weitere Elektrogerät dargestellt.
    • In der 11 ist eine Schrägansicht auf das weitere Elektrogerät dargestellt.
    • In der 12 ist eine zugehörige Schrägansicht auf das weitere Elektrogerät im angeschnittenen Zustand dargestellt.
  • Wie in 1, 2 und 3 dargestellt, weist der aus Ferrit hergestellte Ringkern 1 an seinem äußeren Umfang eine Wicklung 2 auf, welche aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zusammengesetzt ist.
  • Dabei sind die Endbereiche 20 des Wicklungsdrahtes der Primärwicklung und die Endbereiche 21 des Wicklungsdrahtes der Sekundärwicklung durch die Haube 3 in den vom Gehäuse umgebenen Innenraum des Elektrogeräts hineingeführt.
  • Der Ringkern 1 ist samt der um ihn herum gewickelten Wicklung in einer Haube 3 aufgenommen, welche eine Luftstromführung um den äußeren Umgebungsbereich des Ringkerns 2 herum ermöglicht.
  • Die Endbereiche 20 und 21 sind durch eine jeweilige Ausnehmung in der Haube 3 durchgeführt zum Innenraum eines Elektrogeräts. Dabei wird der Ringkern 1 mit den auf ihm vorgesehenen Einzelwicklungen als Transformator verwendet, wobei die sekundärseitige Streuinduktivität als Induktivität eines Gyrators verwendet wird, welcher aus der ihn speisenden mittelfrequenten Spannungsquelle ausgangsseitig eine mittelfrequente Stromquelle zur Verfügung stellt. Mittels des Übersetzungsverhältnisses des Ringkerntransformators wird gleichzeitig ein Anpassen an eine in einer Anlage langgestreckt verlegte Primärleiterschleife ermöglicht, welche aus der auf dem Ringkern 1 bewickelten Sekundärwicklung, insbesondere welche aus dem die auf dem Ringkern 1 bewickelten Sekundärwicklung umfassenden Gyrator, versorgt wird. An der Primärleiterschleife sind ein oder mehrere Kondensatoren angeordnet, so dass die Primärleiterschleife auf die Mittelfrequenz als Resonanzfrequenz abgestimmt ist. Ein entlang der Primärleiterschleife bewegbares Mobilteil ist somit induktiv aus einer an ihm angeordneten weitere Sekundärwicklung versorgbar, wenn diese induktiv genügend stark an die Primärleiterschleife angekoppelt ist.
  • Wie in 2 zusammen mit 3 erkennbar, ist die Haube 3 im Wesentlichen als Rotationskörper ausgeführt, wobei vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante Wandstärke ausgeführt ist. Die Ringachse des Ringkerns 1 ist koaxial ausgerichtet zur Rotationsachse des Rotationskörpers, also Haube 3.
  • Die Haube 3 weist eine mittige Ausnehmung auf, innerhalb derer der Ringkern 1 angeordnet ist. Die vom Ringkern 1 weiter entfernte Öffnung der Haube 3 ist als Eintrittsöffnung verwendet, wobei der lichte Durchmesser im Bereich dieser Eintrittsöffnung kleiner ist als der größte Außendurchmesser des Ringkerns 1. Die dem Ringkern 1 nähere Öffnung, also Austrittsöffnung, der Haube 3 weist einen lichten Durchmesser auf, welcher größer ist als der größte Außendurchmesser des Ringkerns 1.
  • Der Durchmesser der Haube 3 steigt von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung monoton an. Dabei ist die Zunahme des Durchmessers von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung derart glatt, also stetig und differenzierbar, ausgeführt, dass die Luftströmung eine möglichst geringe Verwirbelung aufweist.
  • Die mittig angeordnete Ausnehmung fungiert als Teil eines Luftkanals.
  • Der Ringkern 1 ist zwar innerhalb der mittig angeordneten Ausnehmung angeordnet, aber beabstandet von der Haube 3. Somit ist der Ringkern 1 an seinem äußeren Umfang von Luft umströmbar.
  • Wie in 5 dargestellt, weist das Gehäuseteil 50 einen durchgehenden Luftkanal auf, wobei im Eintrittsbereich des Luftkanals ein Aufnahmebereich 55 für Lüfter, insbesondere Axiallüfter, angeordnet ist. Der vom Lüfter angetriebene Luftstrom strömt dann an Kühlrippen 51 vorbei, welche wärmeleitend mit steuerbaren Leistungshalbleitern eines Wechselrichters verbunden sind, welcher die mittelfrequente Spannung zur Verfügung stellt, also die Spannungsquelle realisiert.
  • Nach dem Vorbeiströmen an den Kühlrippen 51 tritt der Luftstrom durch die Eintrittsöffnung der Haube 3 ein, umströmt dann den Ringkern 1 samt daran angeordneter Wicklung 2 und tritt dann aus der Austrittsöffnung der Haube 3 aus.
  • Um eine effektive Umströmung des Ringkerns 1 zu erreichen, ist mittig innerhalb des Ringkerns 1 ein Luftleitteil 30 angeordnet. Somit muss der Luftstrom sehr nahe am Ringkern 1 vorbei und nimmt möglichst viel Wärme von diesem Ringkern 1 auf. Hierzu umfasst der vom luftleitteil 30 axial überdeckte Bereich den vom Ringkern 1 überdeckten axialen Bereich. Das luftleitteil 30 ragt also durch die Ringöffnung des Ringkerns 1 hindurch.
  • Zur Eintrittsöffnung hin weist das als Rotationskörper ausgeführte Luftleitteil 30 eine gerundete Form auf. Der Außendurchmesser des Luftleitteils 30 steigt mit zunehmendem Abstand zur Eintrittsöffnung der Haube 3 streng monoton an bis zu einem Maximalwert, der dann im vom Ringkern 1 überdeckten axialen Bereich konstant bleibt.
  • Vorzugsweise wird das Luftleitteil 30 kraftschlüssig von der Wicklung 2 gehalten, insbesondere indem das Luftleitteil 30 gegen die Wicklung 2 drückt, welche dann elastisch verformt das Luftleitteil hält. Alternativ ist das Luftleitteil 30 auch mit axial verlaufenden, radial hervorstehenden Rippen ausführbar, welche eingepresst am inneren Umfang des Ringkerns 1 anliegen und somit das Luftleitteil 30 kraftschlüssig halten. Dabei ist dann allerdings das Luftleitteil 30 nicht als Rotationskörper herstellbar, weil die Rippen zusätzlich angeformt werden müssen.
  • Wie in 5 gezeigt, ist der Luftkanal durch das Gehäuseteil 50 des Elektrogeräts durchgehend ausgeführt.
  • Im vom Gehäuseteil 50 umgebenen Bereich ist eine elektronische Schaltung angeordnet, welche den Wechselrichter und weitere elektronische Bauteile, wie beispielsweise die Kapazitäten des Gyrators, umfasst.
  • Wie in 6 gezeigt, ist das Gehäuseteil 50 samt Ringkern 1 und Haube 3 zwischen einer ersten Gehäusehälfte 60 und einer zweiten Gehäusehälfte 61 aufgenommen.
  • Dabei ist das Gehäuseteil 50 schaubverbunden mit den beiden Gehäusehälften (60, 61).
  • Alternativ wird das Luftleitteil 30 über an ihm angeformte, sich nach radial außen erstreckende Rippen von der Haube 3 gehalten. Vorzugsweise sind diese Rippen, die Haube 3 und das Luftleitteil 30 einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil. Aber auch eine mehrstückige Ausführung aus Kunststoffspritzgussteilen ist ermöglicht.
  • Wie in 7 bis 12 dargestellt, ist bei einem weiteren erfindungsgemäßen Elektrogerät eine verbesserte Luftführung erreichbar, wobei auch die Berührsicherheit erhöht ist.
  • Wie in 7 und 8 und auch in Figur r10 gut erkennbar, ist im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 1 bis 6 nun das Luftleitteil 71 und die Haube 70 anders geformt.
  • Dabei nimmt der lichte Durchmesser von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung hin zunächst ab und dann erst monoton zu, wonach er aber zur Austrittsöffnung nochmals etwas kleiner wird. Somit verengt sich der Luftkanal kurz nach der Eintrittsöffnung und wird danach aufgeweitet, wobei er im Bereich der Austrittsöffnung wieder etwas verengt wird.
  • Bei der zwischen Eintrittsöffnung und Ringkern 1 angeordneten Verengung ist der lichte Durchmesser kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Ringkerns 1. Der im monotonen Bereich, also in dem vom Ringkern 1 überdeckten axialen Bereich, erreichte maximale lichte Durchmesser ist größer als der Ringaußendurchmesser, also der maximale Außendurchmesser des Ringkerns 1.
  • Der lichte Durchmesser der Austrittsöffnung der Haube 70 ist kleiner als der Ringaußendurchmesser, also als der maximale Außendurchmesser des Ringkerns 1.
  • Das ebenfalls in der Haube 70 aufgenommene Luftleitteil 71 überdeckt einen axialen Beriech, welcher den vom Ringkern 1 überdeckten axialen Bereich umfasst. Wiederum ist das Luftleitteil 71 im Wesentlichen als Rotationskörper ausgeführt.
  • Der Außendurchmesser des Luftleitteils 71 nimmt von seinem der Eintrittsöffnung nächsten axialen Endbereich in axialer Richtung zur Austrittsöffnung hin von Null an monoton zu. Im von dem Ringkern 1 überdeckten axialen Bereich ist der Außendurchmesser des Luftleitteils 71 im Wesentlichen konstant und nimmt aber dann zur Austrittsöffnung bis zu einem maximalen Wert zu, der größer ist als der Außendurchmesser des Ringkerns 1 und der an einer axialen Position erreicht wird, welche zwischen dem vom Ringkern 1 überdeckten axialen Bereich und der Austrittsöffnung angeordnet ist.
  • Somit wird der durch die Eintrittsöffnung der Haube 70 eintretende Luftstrom in einen radial inneren und einen äußeren Luftstrom geteilt, wobei diese beiden Luftströme sehr eng am Ringkern 1 vorbeigeführt sind. Der nach dem Umströmen des Ringkerns 1 zusammengeführte Luftstrom muss dann allerdings um den Bereich des maximalen Außendurchmessers des Luftleitteils 71 herumgeführt werden.
  • Auf diese Weise ist es verhindert, dass ein gerades Werkzeug oder ein gerades Metallteil in die Austrittsöffnung gesteckt wird und die Wicklung 2 berührt. Die Sicherheit gegen solches Eindringen ist also erhöht.
  • Das ansonsten als Rotationskörper ausgeführt Luftleitteil 70 weist einen rechteckigen Kragenabschnitt 80 auf, an welchem die Schraubverbindung zu den Gehäusehälften 60 und 61 ausgeführt ist und welcher am maximalen Außendurchmesser des Rotationskörperbereichs des Luftleitteils 70 ansetzt oder angeformt ist.
  • Die Kabeldurchführungen 53 sind wasserdicht ausgeführt. Außerdem ist die Wicklung 2 mit einer HF-Litze ausgeführt, die von einem Kunststoffmantel umgeben ist. Daher ist die Wicklung 2 wasserdicht ausgeführt. Der Kunststoffmantel ist mit den Kabelduchführungen 53 dicht, insbesondere wasserdicht, verbunden. Die HF-Litze besteht aus Einzeldrähten, welche jeweils von einer elektrisch isolierenden Lackschicht umgeben sind.
  • Die Haube 3 ist vorzugsweise zweiteilig ausgeführt und somit eine einfache Montage, insbesondere das Aufnehmen des Ringkerns 1 und des Luftleitteils (30, 71) in einfacher Weise ausführbar. Ebenso ist das Luftleitteil 71 vorzugsweise zweiteilig ausführbar.
  • Vorzugsweise wird das Luftleitteil 71 über an ihm angeformte, sich nach radial außen erstreckende Rippen von der Haube 70 gehalten.
  • Vorzugsweise sind diese Rippen, die Haube 70 und das Luftleitteil 71 einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt, insbesondere als Kunstsstoffspritzgussteil. Aber auch eine mehrstückige Ausführung aus Kunststoffspritzgussteilen ist ermöglicht.
  • Weitere Rippen sind an der Innenseite der Haube 70 anformbar, welche sich nach radial innen erstrecken und somit den Ringkern 1 halten. Dabei ist der Ringkern 1 in die Rippen elastisch eingepresst gehalten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ringkern
    2
    Wicklung
    3
    Haube, insbesondere zur Luftstromführung
    20
    Wicklungsenden der Primärwicklung
    21
    Wicklungsenden der Sekundärwicklung
    30
    Luftleitteil
    50
    Gehäuseteil
    51
    Kühlrippe
    52
    kegelförmige Aufweitung
    53
    Kabeldurchführung
    54
    kegelförmige Aufweitung des Lufteinlassbereichs
    55
    Lüfter, insbesondere Axiallüfter
    60
    erste Gehäusehälfte
    61
    zweite Gehäusehälfte
    71
    Luftleitteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8665047 B1 [0003]
    • DE 10258765 B4 [0004]

Claims (16)

  1. Elektrogerät mit einem Gehäuse und mit einem zumindest durch eine Haube durchgehenden Luftkanal, insbesondere wobei der Luftkanal durch das Gehäuse durchgeführt ist, wobei die Haube an dem Gehäuse befestigt oder die Haube mit dem Gehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haube ein mit einer Wicklung umwickelten Ringkern aufgenommen ist und in der Haube ein Luftleitteil aufgenommen ist, wobei zwischen dem Ringkern und der Haube ein Luftspalt vorhanden ist, wobei der lichte Durchmesser der Haube im vom Ringkern überdeckten axialen Bereich größer ist als der Außendurchmesser des Ringkerns, insbesondere so dass zumindest ein Luftspalt zwischen Haube und Ringkern vorgesehen ist, insbesondere wobei die axiale Richtung der Ringachse des Ringkerns entspricht, wobei das Luftleitteil durch den Ringkern axial hindurchragt, wobei der lichte Durchmesser des Ringkerns im vom Ringkern überdeckten axialen Bereich größer ist als der Außendurchmesser des Luftleitteils, wobei die Wicklung mit einer HF-Litze ausgeführt ist, die von einem insbesondere schlauchförmigen insbesondere wasserdichten Kunststoffmantel umgeben ist, wobei zur Bildung der Wicklung die Litze samt ihrem Kunststoffmantel um den Ringkern herumgewickelt angeordnet ist, insbesondere wobei die insbesondere mit Kunststoffmantel umgebene Wicklung mit dem Ringkern lose verbunden ist.
  2. Elektrogerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung eine Sekundärwicklung und eine Primärwicklung aufweist.
  3. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus Metall gefertigt ist und die Haube aus Kunststoff, insbesondere als ein- oder mehrteiliges Kunststoffspritzgussteil, insbesondere wobei das Gehäuse und/oder die Haube zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet ist, insbesondere aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil gebildet ist.
  4. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse Rippen ausgeformt sind, welche in den Luftkanal hineinragen, insbesondere wobei sich die Rippen in Strömungsrichtung der Luft des Luftkanals erstrecken, insbesondere wobei das Gehäuse aus Gehäuseteilen, insbesondere also Gehäusehälften, zusammengesetzt ist, wobei an einem ersten Gehäuseteil des Gehäuses Rippen ausgeformt sind, welche in den Luftkanal hineinragen, insbesondere wobei sich die Rippen in Strömungsrichtung der Luft des Luftkanals erstrecken, und wobei an einem zweiten Gehäuseteil des Gehäuses Rippen ausgeformt sind, welche in den Luftkanal hineinragen, insbesondere wobei sich die Rippen in Strömungsrichtung der Luft des Luftkanals erstrecken.
  5. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von der Haube abgewandten Seite des Gehäuses ein Lüfter angeordnet ist, welcher den Luftstrom durch den Luftkanal fördert und/oder antreibt, und/oder dass das Gehäuse einen Innenraum umgibt und/oder für einen steuerbare Halbleiterschalter umfassenden Innenraum gehäusebildend wirksam ist, wobei die Haube außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
  6. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern aus Ferrit gefertigt ist.
  7. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube auf ihrer zum Gehäuse hin gewandten Seite eine Eintrittsöffnung und auf ihrer von dem Gehäuse und/oder von der Eintrittsöffnung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung aufweist, wobei der lichte Durchmesser der Eintrittsöffnung kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringkerns und/oder wobei der lichte Durchmesser der Austrittsöffnung kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringkerns.
  8. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser des Luftleitteils im axialen Bereich zwischen Austrittsöffnung und Ringkern größer ist als der Innendurchmesser des Ringkerns und/oder größer ist als der Außendurchmesser des Ringkerns und/oder größer als der lichte Durchmesser der Austrittsöffnung.
  9. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Luftleitteil und Ringkern zumindest ein Luftspalt angeordnet ist, und/oder dass am Luftleitteil radial hervorstehende Rippen ausgeformt sind, mit welchen das Luftleitteil am Ringkern gehalten ist und/oder mit welchen das Luftleitteil auf einem vorgegebenen Abstand zum Ringkern gehalten ist.
  10. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube axial zwischen der Eintrittsöffnung und dem Ringkern eine Verengung aufweist, und/oder dass die Haube mit dem Luftleitteil mittels sich im Wesentlichen radial erstreckender Stege verbunden ist.
  11. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube einen Rotationskörperbereich und eine Kragenbereich aufweist, insbesondere wobei der Kragenbereich im Bereich des maximalen Außendurchmessers des Rotationskörpers angeformt ist an den Rotationskörperbereich.
  12. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragenbereich rechteckförmig ausgeführt ist und/oder dass der Kragenbereich mittels Schrauben mit dem Gehäuse schraubverbunden ist.
  13. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube und das Luftleitteil im Rotationskörperbereich der Haube aufgenommen ist.
  14. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lichte Durchmesser im Bereich der Verengung kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des Ringkerns.
  15. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass steuerbare Halbleiterschalter eines Wechselrichters mit den Kühlrippen wärmeleitend verbunden sind.
  16. Elektrogerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung als Transformatorwicklung ausgeführt ist, welche eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, welche beide um den Ringkern gewickelt sind, wobei die Primärwicklung vom Wechselrichter gespeist wird, insbesondere und Teil eines Vierpols, insbesondere Gyrators, ist, dessen Kapazitäten mit der sekundärseitig bezogenen Streuinduktivität der Transformatorwicklung auf die Frequenz der vom Wechselrichter bereit gestellten Wechselspannung resonant abgestimmt sind, insbesondere so dass der Vierpol ausgangsseitig ein stromquellenartiges Verhalten aufweist, insbesondere wobei aus der Sekundärwicklung eine am Boden einer Anlage langgestreckt verlegte Primärleiterschleife speisbar ist, so dass eine an der Unterseite eines Mobilteils, welches entlang der Primärleiterschleife bewegbar ist, angeordnete Sekundärwicklung induktiv koppelbar ist an die Primärleiterschleife, insbesondere zur induktiven Versorgung der elektrischen Verbraucher des Mobilteils.
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