DE202004009926U1 - Cooling system for electrical components including rectifier or inverter has two chambers separated by wall holding components and stack of cooling fins - Google Patents

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Abstract

Electrical components including a rectifier or inverter (5,5a) are accommodated in a rectangular housing (1) with a cooling fan (2) and an air outlet grille (3). The housing is divided into two chambers (7,8) separated by a wall (6) holding the electrical components and a stack of cooling fins (4). The cooling fins are situated in the second of the two chambers and the cooling air is blown past them.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselrichter mit einem Gehäuse mit einem Kühlaggregat zur Kühlung der elektronischen und/oder elektrischen Komponenten des Wechselrichters.The The present invention relates to an inverter with a housing a cooling unit for cooling the electronic and / or electrical components of the inverter.

Wechselrichter sind hinreichend bekannt. Diese umfassen ein Gehäuse, das der Aufnahme der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten dient. Ein solches. Wechselrichtergehäuse besitzt häufig eine Lüftung, insbesondere in Form eines elektrischen Lüfters, wobei durch Zuführung von Außenluft in das Gehäuse die elektrischen bzw. elektronischen Komponenten gekühlt werden. Da Wechselrichter nicht nur in Gebäuden angebracht sind, sondern auch außerhalb von Gebäuden, werden durch den Lüfter nicht nur Luft, sondern auch Schmutz, Staub und Feuchtigkeit in das Gehäuse eingeblasen. So ist bereits nach kurzer Zeit festzustellen, dass die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten im Inneren des Gehäuses des Wechselrichters stark verschmutzt sind. Die Verschmutzung bewirkt die bekannten Ausfälle. Auch der Einsatz von vor dem Lüfter angeordneten Filtern ist insofern problematisch, als dann, wenn sich der Filter zugesetzt hat, die Kühlleistung sehr eingeschränkt ist.inverter are well known. These include a housing that accommodates the electrical and / or electronic components. Such one. The inverter housing often has one Ventilation, in particular in the form of an electric fan, wherein by feeding outside air in the housing the electrical or electronic components are cooled. Because inverters are not only installed in buildings, but also also outside of buildings, are through the fan not only air, but also dirt, dust and moisture in the housing blown. So it can be seen after a short time that the electrical and / or electronic components inside of the housing of the inverter are very dirty. The pollution causes the known failures. Also the use of in front of the fan arranged filters is problematic in that if the filter has become clogged, the cooling capacity is very limited.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Wechselrichter der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem auch unter ungünstigen äußeren Bedingungen die Kühlleistung über einen langen Zeitraum im Wesentlichen uneingeschränkt zur Verfügung steht.The The invention is therefore based on the object of an inverter to provide the type mentioned, in which even under unfavorable external conditions the cooling capacity over one unrestricted availability over a long period of time.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Wechselrichters mindestens zwei Kammern aufweist, wobei die beiden Kammern durch eine Wand zur Aufnahme der verlustbehafteten Komponenten getrennt sind, wobei dann, wenn diese Komponenten Kühlkörper aufweisen, sich die Komponenten auf der einen Seite der Wand in der einen Kammer und die Kühlkörper auf der anderen Seite der Wand in der anderen Kammer befinden und wobei dann, wenn die zu kühlende Komponente, z. B. ein Transformator, eine hohe Schutzart aufweist, sich diese Komponente an der Wandseite in der anderen Kammer befindet, wobei die andere Kammer das Kühlaggregat aufweist, also gekühlt wird. Das heißt, gekühlt wird nur die Kammer des Wechselrichtergehäuses, in der sich die Kühlkörper oder zu kühlende Komponenten hoher Schutzart befinden. Bekanntermaßen sind die Kühlkörper oder auch Wärmetauscher sehr unempfindlich gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit, zumindest aber wesentlich unempfindlicher als die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten des Wechselrichters, die nicht besonders geschützt sind. Insofern können die Kühlkörper und die Komponenten hoher Schutzart unmittelbar im Kühlstrom liegen, wobei die Verschmutzung der Kühlkörper, und die Verschmutzung auf Komponenten hoher Schutzart (z. B. IP65) selbst nur geringe Auswirkungen auf die Kühlleistung hat. Gegebenenfalls kann allerdings vor das Kühlaggregat, beispielsweise einen Lüfter, ein entsprechendes Filter nach- oder vorgeschaltet werden.The The object is achieved in that the housing of the inverter has at least two chambers, the two chambers through a wall to accommodate the lossy Components are separated, and if these components have heat sinks, the components on one side of the wall in one chamber and the heat sink on the other side of the wall are in the other chamber and being then when the component to be cooled, z. B. a transformer, has a high degree of protection, this Component is located on the wall side in the other chamber, the other chamber the cooling unit has, so cooled becomes. This means, chilled only the chamber of the inverter housing, in which the heat sink or to be cooled Components with a high degree of protection. As is known the heatsink or too heat exchangers very insensitive to dirt and moisture, but at least much less sensitive than the electrical and / or electronic components of the inverter, the not particularly protected are. As such, they can Heatsink and the components with a high degree of protection are located directly in the cooling flow, with pollution the heat sink, and the contamination on components with a high degree of protection (e.g. IP65) itself only little impact on cooling performance Has. If necessary, however, in front of the cooling unit, for example a fan, an appropriate filter can be connected upstream or downstream.

Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen. So ist insbesondere vorgesehen, dass die andere Kammer Lüftungsschlitze aufweist, wobei die Lüftungsschlitze vorteilhaft am entgegengesetzten Ende zum Kühlaggregat in der anderen Kammer angeordnet sind, um die Kammer von einem Ende zum anderen Ende mit Kühlluft durchströmen zu lassen.Further advantageous features can be found in the subclaims. In particular, that the other chamber vents has, the ventilation slots advantageous at the opposite end to the cooling unit in the other chamber are arranged to flow through the chamber from one end to the other end with cooling air.

Weiterhin weist vorteilhaft die eine Kammer eine höhere Schutzart auf als die andere Kammer, d. h., dass die eine Kammer, die die elektronischen und/oder elektrischen Komponenten aufweist, insbesondere auch staubdicht und spritzwassergeschützt ist, wohingegen die andere Kammer gut zu durchlüften ist, mithin nur eingeschränkt gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt werden muss.Farther the one chamber advantageously has a higher degree of protection than that other chamber, d. that is, the one chamber that houses the electronic and / or has electrical components, in particular also dustproof and is splashproof, whereas the other chamber is easy to ventilate, therefore only against Protects dust and moisture must become.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.Based the drawing, the invention is explained in more detail below by way of example.

Der Wechselrichter besitzt das Gehäuse 1 mit der mittig im Gehäuse angeordneten Trennwand 6, die das Gehäuse in zwei Kammern 7 und 8 unterteilt. Die Trennwand 6 selbst nimmt die verlustbehafteten elektronischen und elektrischen Komponenten 5 auf. Hierbei ragen die Komponenten 5 selbst in die Kammer 7 hinein; die an den Komponenten 5 angeordneten Kühlkörper 4 in Form von Wärmetauschern hingegen befinden sich auf der gegenüberliegenden Seite dieser Trennwand 6 und ragen mithin in die andere Kammer 8 hinein. Das bedeutet, dass die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten durch die Trennwand 6 mit ihren Kühlkörpern verbunden sind. Das heißt, zwischen Kühlkörper 4 und Komponente 5 ist eine thermische Verbindung vorgesehen, um die Wärme von der Komponente zum Kühlkörper führen zu können.The inverter has the housing 1 with the partition in the middle of the housing 6 which the housing in two chambers 7 and 8th divided. The partition 6 itself takes the lossy electronic and electrical components 5 on. The components protrude here 5 even in the chamber 7 in; the on the components 5 arranged heat sink 4 in the form of heat exchangers, on the other hand, are located on the opposite side of this partition 6 and thus protrude into the other chamber 8th into it. This means that the electrical and / or electronic components pass through the partition 6 are connected to their heat sinks. That is, between heat sinks 4 and component 5 a thermal connection is provided in order to be able to conduct the heat from the component to the heat sink.

Andere verlustbehaftete Komponenten 5a, wie z. B. ein Transformator hoher Schutzart können unmittelbar in der anderen gekühlten Kammer 8 angeordnet sein, da durch die hohe Schutzart diese unempfindlich gegenüber Verschmutzung sind.Other lossy components 5a , such as B. a transformer with high protection can be directly in the other cooled chamber 8th be arranged because they are insensitive to dirt due to the high degree of protection.

Diese andere Kammer 8 weist einen Lüfter 10 und entsprechende Lüftungsschlitze 3 auf, die in der Kammer 8 des Gehäuses am entgegengesetzten Ende zum Lüfter im Gehäuse angeordnet sind. Wesentlich hierbei ist, dass die eine Kammer eine höhere Schutzart aufweist als die andere Kammer, um sicherzustellen, dass die elektrischen oder elektronischen Komponenten vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt sind. Dies gilt bis auf die Komponenten, die selbst eine hohe Schutzart aufweisen, z. B. vergossene Wickelgüter wie Transformatoren oder Drosseln, die unmittelbar in der anderen Kammer 8 angeordnet sind. Andere elektrische und elektronische Bauteile, die keine oder nur eine geringe Verlustleistung produzieren, sind in der einen, nicht gekühlten Kammer 7 untergebracht, und zwar an beliebiger Stelle der Kammer 7, also nicht unbedingt an der Wand 6.That other chamber 8th has a fan 10 and corresponding ventilation slots 3 on that in the chamber 8th of the housing are arranged at the opposite end to the fan in the housing. It is essential here that one chamber has a higher degree of protection than the other chamber, in order to ensure that the electrical or electronic components are protected from dirt and moisture are protected. This applies to the components, which themselves have a high degree of protection, e.g. B. encapsulated winding goods such as transformers or chokes, which are directly in the other chamber 8th are arranged. Other electrical and electronic components that produce little or no power loss are in one, non-cooled chamber 7 housed at any point in the chamber 7 , not necessarily on the wall 6 ,

Claims (5)

Wechselrichter mit einem Gehäuse (1) mit einem Kühlaggregat (2) zur Kühlung der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (4, 5, 5a) des Wechselrichters, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) des Wechselrichters mindestens zwei Kammern aufweist, wobei die beiden Kammern (7, 8) durch eine Wand (6) zur Aufnahme der verlustbehafteten Komponenten (4, 5, 5a) getrennt sind, wobei dann, wenn diese Komponenten (5) Kühlkörper (4) aufweisen, sich die Komponenten auf der einen Seite der Wand in der einen Kammer (7) und die Kühlkörper (4) auf der anderen Seite der Wand (6) in der anderen Kammer (5) befinden, und wobei dann, wenn die zu kühlende elektrische oder elektronische Komponente (5a) selbst eine hohe Schutzart aufweist, sich diese Komponente (5a) in der anderen Kammer (8), bevorzugt an der Wandseite der Wand (6) der anderen Kammer (8) befindet, wobei die andere Kammer (8) das Kühlaggregat (2) aufweist.Single-case inverter ( 1 ) with a cooling unit ( 2 ) for cooling the electrical and / or electronic components ( 4 . 5 . 5a ) of the inverter, characterized in that the housing ( 1 ) of the inverter has at least two chambers, the two chambers ( 7 . 8th ) through a wall ( 6 ) for the inclusion of the lossy components ( 4 . 5 . 5a ) are separated, whereby if these components ( 5 ) Heat sink ( 4 ), the components are on one side of the wall in one chamber ( 7 ) and the heat sink ( 4 ) on the other side of the wall ( 6 ) in the other chamber ( 5 ) and when the electrical or electronic component to be cooled ( 5a ) itself has a high degree of protection, this component ( 5a ) in the other chamber ( 8th ), preferably on the wall side of the wall ( 6 ) the other chamber ( 8th ) with the other chamber ( 8th ) the cooling unit ( 2 ) having. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Kammer (8) Lüftungsschlitze (3) aufweist.Inverter according to claim 1, characterized in that the other chamber ( 8th ) Ventilation slots ( 3 ) having. Wechselrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsschlitze (3) am entgegengesetzten Ende zum Kühlaggregat (2) in der anderen Kammer (8) angeordnet sind.Inverter according to claim 2, characterized in that the ventilation slots ( 3 ) at the opposite end to the cooling unit ( 2 ) in the other chamber ( 8th ) are arranged. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Kammer (7) eine höhere Schutzart aufweist als die andere Kammer (8).Inverter according to claim 1, characterized in that the one chamber ( 7 ) has a higher degree of protection than the other chamber ( 8th ). Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlaggregat als ein Lüfter (2) ausgebildet ist.Inverter according to claim 1, characterized in that the cooling unit as a fan ( 2 ) is trained.
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