DE10350617B3 - Supply unit for bulbs - Google Patents
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Abstract
Ein Betriebsmittel ist vorzugsweise als unabhängige Versorgungseinheit für Natriumdampf-Hochdrucklampen und/oder Metalldampf-Halogenlampen oder auch als Transformator für Halogenlampen ausgebildet. Es weist ein Kunststoffgehäuse, beispielsweise der Schutzklasse II, IP 20, temperaturgeschützt, mit F-Kennzeichnung zur Montage auf normal entflammbaren Materialien auf. Das Kunststoffgehäuse ist so beschaffen, dass dieses Gehäuse bei allen Fertigungsmaßtoleranzen immer an dem Eisenpaket des jeweils verwendeten Spulenbauelements (Transformator oder Vorschaltdrossel) anliegt, um eine gute Wärmeableitung zu ermöglichen. Die Versorgungseinheit, bestehend aus Gehäuse, Vorschaltgerät, evtl. Zündgerät, Kondensator und Klemmen, ist so beschaffen, dass das Zündgerät und der Kondensator und die Klemmen auf einer Leiterplatte aufgebaut sind. Diese Versorgungseinheit kann somit kostengünstig und rationell gefertigt werden. Eine Einzelverdrahtung unterschiedlicher Betriebsgeräte ist nicht mehr erforderlich.A resource is preferably designed as an independent supply unit for high-pressure sodium vapor lamps and / or metal halide lamps or as a transformer for halogen lamps. It has a plastic housing, for example, the protection class II, IP 20, temperature protected, with F marking for mounting on normal flammable materials. The plastic housing is such that this housing always abuts the iron package of the coil component used in each case (transformer or ballast choke) in all Fertigungsmaßtoleranzen to allow good heat dissipation. The supply unit, consisting of housing, ballast, possibly ignitor, capacitor and terminals, is designed so that the ignitor and the capacitor and the terminals are mounted on a printed circuit board. This supply unit can thus be manufactured inexpensively and efficiently. Single wiring of different operating devices is no longer necessary.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Betriebsmittel, wie beispielsweise ein Vorschaltgerät, einen Transformator oder eine Vorschaltgerät-Zündeinheit, wie sie zum Betrieb der entsprechenden Leuchtmittel vorzusehen sind.The The invention relates to an electrical equipment, such as a ballast, a transformer or a ballast ignition unit, as required for operation the corresponding bulbs are provided.
Die genannten Betriebsmittel enthalten in der Regel ein voluminöses Spulenbauelement, wie beispielsweise eine Vorschaltdrossel oder einen Transformator, wobei dieses Spulenbauelement eine erhebliche Verlustleistung erzeugt. Diese führt zur Erwärmung des Spulenbauelements und benachbarter Teile. Die Wärme muss abgeführt werden, um eine übermäßige Aufheizung des Spulenbauelements sowie der anderen Teile zu verhindern.The mentioned resources usually contain a voluminous coil component, such as a series reactor or a transformer, wherein this coil component generates a significant power loss. This leads for warming the coil component and adjacent parts. The heat needs dissipated be to overheating to prevent the coil component and the other parts.
Elektrische Betriebsmittel müssen andererseits möglichst berührungssicher untergebracht sein. Dies erfordert eine das Spulenbauelement bzw. sonstige elektronische oder elektrische Bauelemente umhüllende isolierende Anordnung, wie beispielsweise ein Isolierstoffgehäuse. Solche Isoliers toffgehäuse neigen dazu, die Wärmeabfuhr aus dem Gehäuseinnenraum zu behindern. Dies gilt insbesondere wenn das Gehäuse aus Stabilitätsgründen dickwandig ausgebildet ist. Lüftungsschlitze im Gehäuse können zwar gelegentlich hinsichtlich des Wärmestaus Abhilfe schaffen – sie verschlechtern aber die elektrische Sicherheit.electrical Resources must on the other hand possible shockproof be housed. This requires a coil component or other electronic or electrical components enclosing insulating arrangement, such as an insulating material housing. Such Isoliers toff housing tend in addition, the heat dissipation from the housing interior to hinder. This is especially true when the case is off Stability reasons thick-walled is trained. vents in the case can Although occasionally remedy the heat accumulation - they worsen but the electrical safety.
Aus
der
Das Gehäuse besteht aus einer unteren und einer äußeren Gehäuseschale, die ineinander gestülpt sind. Auf diese Weise lässt sich der Flächenkontakt ungeachtet etwaiger Produktionstoleranzen herstellen.The casing consists of a lower and an outer shell, which are put together. That way the surface contact regardless of any production tolerances.
Die US 2002/01 35 983 A1 offenbart einen Spannungsumsetzer mit Transformator, wobei der Transformator den Zwischenraum zwischen zwei Gehäuseseitenwänden vollständig ausfüllt. Er liegt somit mit den äußeren Flachseiten seines Eisenpakets an den Gehäuseseiten an. Das Gehäuse ist außen gerippt.The US 2002/01 35 983 A1 discloses a voltage converter with transformer, wherein the transformer completely fills the space between two housing side walls. He thus lies with the outer flat sides his iron package on the sides of the housing at. The housing is ribbed on the outside.
Aus der WO 99/07197 ist ein weiteres Gehäuse bekannt, das mehrere Spulenbauelement umschließt. Das Gehäuse dient zur Wärmeableitung von Wärme, die beispielsweise in den Spulenbauelementen erzeugt wird. Dazu ist das Gehäuse zweischalig aufgebaut. Die obere Gehäuseschale liegt über ein deformierbares Element an dem Spulenbauelement an. Das deformierbare Element kommt dem Wärmeübergang zugute. Außerdem kann in oder an der oberen Gehäuseschale ein Wärmeverteilungselement vorgesehen sein.Out WO 99/07197 discloses a further housing which has a plurality of coil components encloses. The housing serves for the heat dissipation of Warmth, which is generated for example in the coil components. To is the case built up double-shelled. The upper housing shell is located above deformable element on the coil component. The deformable Element comes to the heat transfer benefit. Furthermore Can be in or on the upper shell a heat distribution element be provided.
Aus der US-PS 6 434 005 B1 ist ein elektronisches Gerät mit einem Spulenbauelement bekannt, das zu kühlen ist. Das Gehäuse ist zweischalig aufgebaut. Die untere Gehäuseschale ist als Kühlkörper ausgebildet, der Taschen zur Aufnahme von Teilen des Kerns des Spulenbauelements aufweist.Out US Pat. No. 6,434,005 B1 is an electronic device with a Coil component known to be cooled. The case is built up double-shelled. The lower housing shell is designed as a heat sink, the pockets for receiving parts of the core of the coil component having.
Zweischalig aufgebaute Gehäuse setzen besondere Sorgfalt voraus, um beim Schließen des Gehäuses auch wirklich eine ordnungsgemäße Anlage des zu kühlenden Bauelements an den Gehäuseteilen zu erreichen.bivalve built housing Take special care to ensure the proper closing of the case to be cooled Component on the housing parts to reach.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein in dieser Hinsicht verbessertes Betriebsmittel zu schaffen.From that Based on the object of the invention, an improved in this regard To create resources.
Diese
Aufgabe wird mit dem Betriebsmittel nach Anspruch 1 gelöst:
Das
elektrische Betriebsmittel enthält
wenigstens ein wärmeentwickelndes
Spulenbauelement mit wenigstens zwei einander gegenüber liegenden
wärmeabgebenden
Flächen.
Diese Flächen
stehen in unmittelbarer Berührung
mit Wänden
des elektrisch isolierenden Gehäuses,
wodurch einerseits eine gute Übertragung
der von dem Spulenbauelement ausgehenden Wärme auf die Wand und von dieser
auf die Umgebung sicher gestellt werden kann. Andererseits führt die
direkte Anlage der Wand an dem Spulenelement zu einer Stützung der
Wand, so dass an deren Steifigkeit geringere Anforderungen zu stellen
sind als bei frei und selbsttragenden Gehäusewänden. Entsprechend kann die
Dicke der Wände
des elektrisch isolierenden Gehäuses
vermindert werden, was wiederum dem Wärmeübergang und der Wärmeabgabe
an die Umgebung zugute kommt. Das erfindungsgemäße Betriebsmittel bedarf somit
keiner Lüftungsöffnungen.
Es kann bei guter elektrischer Sicherheit und guter mechanischer
Stabilität
die Wärmeabfuhr
in die Umgebung verbessert werden. Das Spulenbauelement wird gewissermaßen als
steifigkeit- oder festigkeitgebendes Bauelement in das Gehäuse integriert.This object is achieved with the operating means according to claim 1:
The electrical equipment contains at least one heat-developing coil component with at least two mutually opposite heat-emitting surfaces. These surfaces are in direct contact with walls of the electrically insulating housing, which on the one hand good transfer of the outgoing of the coil component heat on the wall and can be made sure of this on the environment. On the other hand, the direct contact of the wall on the coil element to a support of the wall, so that their stiffness lower requirements are to be set as in free and self-supporting housing walls. Accordingly, the thickness of the walls of the electrically insulating housing can be reduced, which in turn benefits the heat transfer and the heat transfer to the environment. The equipment according to the invention thus requires no ventilation openings. It can be improved with good electrical safety and good mechanical stability, the heat dissipation into the environment. The coil component is effectively integrated as a stiffness or strength-giving component in the housing.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Wände des Gehäuses an ihren Innenseiten ebene Anlageflächen aufweisen. Damit kann eine Flächenanlage zwischen dem Spulenbauelement und den Gehäusewänden realisiert werden, was wiederum die Kühlung des Spulenbauelements erleichtert. In einer optimierten Ausführungsform sind die Wände des Gehäuses an ihren Innenseiten etwas gewölbt ausgebildet, z.B. indem die Seitenwände eines noch nicht mit dem Spulenbauelement bestückten Gehäuses nach innen durchgebogen sind. Der Querschnitt des Gehäuses ist damit viereckig, wobei die Kanten dieses Vierecks zur Gehäusemitte hin durchhängen. Die Durchbiegung ist so gering, dass die Wände unter elastischer Verformung in eine ebene Konfiguration überführt werden können, wenn das Spulenbauelement in das Gehäuse eingeführt wird. Die Durchbiegung ist aber immerhin so groß, dass dadurch ein Anpressen oder Andrücken der Anlageflächen an das Spulenbauelement erfolgt. Dadurch kann ein verbesserter flächiger Kontakt zwischen den Gehäusewänden und dem Spulenbauelement zu Stande kommen, was der Wärmeableitung zugute kommt. In diesem Zuge ist es auch vorteilhaft, das Gehäuse aus einem dunklen, vorzugsweise schwarzen Kunststoff auszubilden.It is considered advantageous if the walls of the housing have planar abutment surfaces on their insides. This can be a surfaces be realized between the coil component and the housing walls, which in turn facilitates the cooling of the coil component. In an optimized embodiment, the walls of the housing are slightly arched on their insides, for example, by the side walls of a not yet equipped with the coil component housing are bent inward. The cross section of the housing is thus quadrangular, with the edges of this quadrilateral sag towards the center of the housing. The deflection is so small that the walls can be converted under elastic deformation into a planar configuration when the coil component is inserted into the housing. However, the deflection is at least so great that thereby takes place a pressing or pressing the contact surfaces of the coil component. As a result, an improved surface contact between the housing walls and the coil component come to conditions, which benefits the heat dissipation. In this context, it is also advantageous to form the housing from a dark, preferably black plastic.
Das Gehäuse weist wenigstens zwei, vorzugsweise aber mehrere, z.B. drei oder vier, Wände auf, die an unterschiedlichen Flächen des Spulenbauelements anliegen. Auf diese Weise wird eine sichere Lagerung des in der Regel schweren Spulenbauelements in einem dünnwandigen oder zumindest nicht allzu dickwandigen Kunststoffgehäuse erreicht. Außerdem kann der Eisenkörper des Spulenbauelements großflächig gekühlt werden. Dieser Effekt wird insbesondere dann noch unterstützt, wenn die Wände unter Vorspannung an den Flächen des Spulenbauelements anliegen. Die Steifigkeit der Wände ist dabei vorzugsweise so festgelegt, dass an ihren Kanten eingeleitete Vorspannkräfte zu einem flächigen Andrücken der Wände an das Spulenbauelement führen. An den Kanten können die Wände des Gehäuses untereinander elastisch verbunden sein. Dazu können einstückig mit dem Gehäuse verbundene oder separat angesetzte Federmittel dienen, die die Wände zusammenhalten. Die Federmittel können, wenn sie mit einem ausreichenden Federhub versehen sind, einen Toleranzausgleich bewirken. Weist das Spulenbauelement als Eisenkern ein Blechpaket auf, können auf diese Weise in Folge von Fertigungstoleranzen und entstehende Größenunterschiede zwischen individuellen Spulenbauelementen ausgeglichen werden. Außerdem können die Spulenbauelemente vom Verguss her mit einer mehr oder weniger dicken ausgehärteten Harzschicht bedeckt sein. Auch solche Toleranzen können durch die Federmittel ausgeglichen werden. Die Federmittel können auch durch separate oder mit dem Gehäuse einstückig ausgebildete Elemente gebildet sein, die durch Fremdeinfluss, z.B. durch Wärme, aktivierbar sind. So können an den Gehäusekanten thermisch aktivierbare Schrumpfzonen oder Schrumpfelemente vorgesehen werden. Der Vorteil liegt in der guten Bestückbarkeit des geweiteten Gehäuses und dem guten Sitz des geschrumpften, anliegenden Gehäuses.The casing has at least two, but preferably several, e.g. three or three four, walls up, on different surfaces abut the coil component. This will be a safe Storage of the usually heavy coil component in a thin-walled or at least not overly thick-walled plastic housing achieved. Furthermore can the iron body the coil component are cooled over a large area. This effect is especially supported when the Walls under Preload on the surfaces abut the coil component. The rigidity of the walls is preferably set so that introduced at their edges prestressing forces to a plane press the walls lead to the coil component. At the edges can the walls of the housing be elastically connected with each other. These can be integrally connected to the housing or separately applied spring means that hold the walls together. The spring means can, if they are provided with a sufficient spring stroke, a tolerance compensation cause. Does the coil component as iron core a laminated core on, can in this way as a result of manufacturing tolerances and resulting Size differences be balanced between individual coil components. In addition, the Coil components from casting with a more or less thick cured Be covered resin layer. Even such tolerances can the spring means are compensated. The spring means can also by separate or with the housing one piece formed elements which are influenced by foreign influence, e.g. by heat, can be activated. So can at the edges of the case thermally activated shrinking or shrinking provided become. The advantage lies in the good placement of the widened housing and the good seat of the shrunken, adjacent housing.
Außerdem kann in den Kantenbereichen des Gehäuses eine Verbreiterung beispielsweise in Form rinnenförmiger Aufnahmeräume vorgesehen sein, um an dem Spulenbauelement haftende Vergussmassewulste aufzunehmen. Diese bilden sich vorzugsweise an der nach dem Tauchen beim Abtropfen des Spulenbauelements unten liegenden oder hängenden Kante. Entsprechende Freiräume im Gehäuse, wenigstens an einer der vorhandenen Längskanten ermöglicht dann die flächenhafte Anlage der Wände an dem Spulenbauelement, auch wenn entsprechende Tropfnasen oder Wulste aus Vergussmasse von dem Spulenbauelement nicht entfernt worden sind. Dies bedeutet eine Fertigungsvereinfachung.In addition, can in the edge areas of the housing a broadening provided for example in the form of channel-shaped receiving spaces be to receive adhering to the coil component Vergussmassewulste. These form preferably at the after dipping during the dripping of the Coil component lower or hanging edge. Appropriate Free rooms in the case, At least one of the existing longitudinal edges then allows the areal Plant the walls on the coil component, even if corresponding drip or Grouts of potting compound have not been removed from the coil component are. This means a manufacturing simplification.
Die Wände des Gehäuses sind vorzugsweise mit Rippen versehen, die der Versteifung der Wände und der verbesserten Wärmeabfuhr dienen. Die Rippen sind dabei vorzugsweise rechtwinklig zu solchen Kanten der Wände orientiert, an denen Federmittel angeordnet sind. Damit steifen die Rippen die Wände zwischen den Federmitteln aus, ohne den Wärmewiderstand der Wände zu erhöhen. Im Gegenteil, sie tragen zur Verbesserung der Wärmeabfuhr und somit zur Verminderung des Wärmewiderstands der Wände bei.The Walls of the housing are preferably provided with ribs, which reinforce the walls and the improved heat dissipation serve. The ribs are preferably perpendicular to such Edges of the walls oriented, on which spring means are arranged. Stiff with it the ribs the walls between the spring means, without increasing the thermal resistance of the walls. in the On the contrary, they contribute to the improvement of the heat dissipation and thus to the reduction of thermal resistance the walls at.
Anstelle der Rippen können auch Noppen, Zacken oder sonstige Vorsprünge ausgebildet sein, wenn dies gewünscht wird. Vorzugsweise sind die Wände an ihren Innenseiten mit einem den Wärmeübergang fördernden Material versehen. Ein solches Material ist insbesondere ein spaltüberbrückendes Material, das die Ausbildung von Luftspalten zwischen dem Spulenbauelement und der anliegenden Wand verhindert. Beispielsweise kann das Material eine Wärmeleitpaste sein. Es ist möglich, diese vor oder nach dem Bestücken des Gehäuses mit dem Spulenbauelement in das Gehäuse einzuführen. Im einfachsten Fall wird die Wärmeleitpaste mit dem Spulenbauelement in das Gehäuse eingetragen. Alternativ kann das Gehäuse zuvor an seinen Wänden mit Wärmeleitpaste beschichtet worden sein. Es ist jedoch auch möglich, das Spulenbauelement trocken in das Gehäuse einzuführen und die Wärmeleitpaste dann durch geeignete Injektionsöffnungen, die die Wände durchsetzen, in die Fuge zwischen dem Spulenbauelement und der anliegenden Wand einzuspritzen.Instead of the ribs can also knobs, teeth or other projections to be formed when this desired becomes. Preferably, the walls provided on their inner sides with a heat transfer material. Such a material is in particular a gap bridging material, the training of air gaps between the coil component and the adjacent wall prevented. For example, the material may be a thermal grease be. It is possible, these before or after equipping of the housing to insert with the coil component in the housing. In the simplest case will be the thermal compound registered with the coil component in the housing. alternative can the case previously with his walls Thermal Compounds have been coated. However, it is also possible, the coil component dry in the housing introduce and the thermal paste then through suitable injection openings, the the walls enforce, in the joint between the coil component and the adjacent Inject wall.
Ein wärmeübertragendes spaltfüllendes Material kann auch eine an der Innenseite der Wände angeordnete oder das Spulenbauelement umgebende Folie sein. Diese kann eine durch Wärme aufschmelzbare, eine unter Druck kriechende, eine plastische oder eine elastische Folie sein. Beispielsweise kommen Silikonfolien in Frage. Es ist auch möglich, flüssige oder breiige Materialien zu verwenden, die durch Wärme oder Strahlung vernetzbar sind. Beispielsweise kann strahlungsvernetzbares Silikon verwendet werden. Außerdem können Ein- oder Zweikomponentenmischungen zur Anwendung kommen, die nach Applikation in einer gegebenen Zeit aushärten. Aushärtung ist jedoch nicht zwangsläufig erforderlich. Es können auch spaltfüllende bzw. fugenüberbrückende Materialien verwendet werden, die nicht aushärten.A heat-transferring gap-filling material may also be a film arranged on the inside of the walls or surrounding the coil component. This can be a heat-fusible, a creeping under pressure, a plas tables or an elastic film. For example, silicone films come into question. It is also possible to use liquid or pulpy materials which are crosslinkable by heat or radiation. For example, radiation-crosslinkable silicone can be used. In addition, one- or two-component mixtures can be used, which cure after application in a given time. Curing is not necessarily required. It is also possible to use gap-filling or joint-bridging materials which do not cure.
Die Wände des vorzugsweise becherförmigen Gehäuses sind vorzugsweise mit einer Einführschräge versehen, die das Einschieben des Spulenbauelements in das Gehäuse unter Auseinanderdrängung der dann unter Vorspannung anliegenden Wände gestattet. Der zweite Gehäuseteil kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und wird an den becherförmigen Gehäuseteil vorzugsweise über eine Rastverbindung angeschlossen. Er kann eine elektronische Schaltung, wie beispielsweise eine Zündschaltung, aufnehmen. Außerdem können weitere elektronische Schaltungen wie Entstörschaltungen, Sicherheitsschaltungen, Dimmer, fernsteuerbarer Schalter und dergleichen in das Betriebsmittel integriert werden. Durch ihre Beabstandung von dem Spulenbauelement und der Unterbringung in einem anderen Gehäuseteil kann die von dem Spulenbauelement ausgehende Wärme von diesen Komponenten einigermaßen ferngehalten werden.The Walls of the preferably cup-shaped housing are preferably provided with an insertion bevel, the insertion of the coil component in the housing below Auseinanderdrängung the then allowed under bias walls. The second housing part can be formed in one or more parts and is attached to the cup-shaped housing part preferably over connected a locking connection. He can use an electronic circuit, such as an ignition circuit, take up. Furthermore can other electronic circuits such as interference suppression circuits, safety circuits, Dimmer, remotely controllable switch and the like in the equipment to get integrated. By their spacing from the coil component and housing in another housing part may be that of the coil component outgoing heat be reasonably kept away from these components.
Außerdem ist es möglich, beide Gehäuseteile zunächst getrennt zu bestücken und zwar den becherförmigen Gehäuseteil mit dem Spulenbauelement und den anderen Gehäuseteil mit den sonstigen elektrischen oder elektronischen Komponenten. Beim Zusammenführen der Gehäuseteile können die erforderlichen elektrischen Verbindungen automatisch beispielsweise durch Steckverbindung hergestellt werden.Besides that is it is possible both housing parts first to equip separately namely the cup-shaped housing part with the coil component and the other housing part with the other electrical or electronic components. When merging the housing parts can the required electrical connections automatically, for example be made by plug connection.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:Further Details of advantageous embodiments The invention will become apparent from the drawing, the description or Claims. In the drawing are exemplary embodiments of the invention illustrated. Show it:
In
Die
Vorschaltdrossel L ist ein voluminöses Spulenbauelement mit einem
aus vielen Blechen ausgebildeten Eisenkern. Ihre äußere Form
ist aus
Der
Eisenkern
Das
Vorschalt- und Zündgerät
An
den Längskanten
Wie
Wie
weiter aus den
Während der
Abschnitt
Das
insoweit beschriebene Betriebsmittel
Zur Bestückung des Gehäuses
For equipping the housing
Das
Einschieben kann trocken erfolgen oder durch eine Wärmeleitpaste,
die auch schmierend wirkt, erleichtert werden. Diese kann zuvor
auf die Innenseiten der Wände
Im
nächsten
Schritt wird der Abschnitt
Im
Betrieb steift das rundum an den Wänden
Das
gleiche Gehäuse
Bei
allen vorbeschriebenen Ausführungsformen
des Betriebsmittels
Weiter
alternativ ist es möglich,
anstelle der Federn
Ein
Betriebsmittel
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: DIE ERTEILUNG VOM 29.12.2005 WURDE GELOESCHT WEGEN EINSPRUCH VOM 15.12.2005. |
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8331 | Complete revocation |