DE202006011655U1

DE202006011655U1 - Electrical and electronic system housing,, for protecting e.g. switch cabinet, has maximum temperature sensor connected with mounting plate in heat conductive manner, where sensor measures temperature of individual components

Info

Publication number: DE202006011655U1
Application number: DE200620011655
Authority: DE
Original assignee: EGE ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: EGE ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2016-07-27

Abstract

The housing has a mounting plate (6) completely covering inner sides of the housing except for an assembly distance. The plate is designed in a good heat conductor and heat distributor and is thermally connected with the inner side of the housing. Electrical or electronic devices (7, 8) and a maximum temperature sensor are connected with the plate in a heat conductive manner. The temperature sensor measures a maximum temperature of individual components in the housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerätegehäuse zum Erfassen einer Maximaltemperatur von einzelnen in dem Gehäuse befindlichen Bauteilen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The The invention relates to a device housing for Detecting a maximum temperature of individual located in the housing Components according to the preamble of the main claim.

Bei Gerätegehäusen besteht das Problem, dass insbesondere bei Gehäusen für elektrische und elektronische Anlagen einzelne Bauteile nicht mehr ohne weiteres zugänglich sind, um sie beispielsweise auf das Überschreiten von maximal zulässigen Temperaturen zu kontrollieren. Zwar kann außen am Gehäuse ein Temperatursensor angeordnet werden, dieser wird jedoch nicht ohne weiteres erkennen, dass eines der im Gehäuse untergebrachten elektrischen oder elektronischen Bauteile seine vorbestimmte Maxi maltemperatur überschritten hat. Durch kältere umliegende Bauteile kann dies maskiert werden. Gleiches gilt für im Gehäuse angeordnete Sensoren, soweit sie nicht in unmittelbarer Nachbarschaft zum zu heißen Bauteil liegen.at Device housings exists the problem that, especially with housings for electrical and electronic Individual components are no longer readily accessible, for example, to the crossing of maximum permissible To control temperatures. Although a temperature sensor can be arranged outside the housing However, this will not readily recognize that one in the case housed electrical or electronic components exceeded predetermined Maxi maltemperatur Has. By colder surrounding components this can be masked. The same applies to arranged in the housing Sensors, as far as they are not in the immediate vicinity of be called Component lie.

Nun können natürlich eine Mehrzahl von Temperatursensoren vorgesehen werden, die bei geschickter Anordnung alle Bauteile einzeln überwachen. Dies ist sehr aufwendig.Now can Naturally a plurality of temperature sensors are provided at skilful arrangement to monitor all components individually. This is very expensive.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit nur einem Temperatursensor eine Überwachung zu gestalten. Das Gerätegehäuse soll dabei weiter in üblicher weise dem Schutz der in das Gehäuse eingebrachten elektrischen und/oder elektronischen Teile oder Geräte dienen, wie dies schon bisher von Schaltschränken bekannt ist. Der Schutz soll dabei sowohl gegen Umwelteinflüsse wie auch gegen unsachgemäße Bedienung oder Berührung erfolgen.Of the The invention is based on the object, with only one temperature sensor a surveillance to design. The device housing should while continuing in the usual wise the protection of the case to be used for introducing electrical and / or electronic parts or devices, as already known from electrical cabinets. The protection It is intended to protect against environmental influences as well as against improper operation or touch respectively.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Gerätegehäuse mit dem Merkmal des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen an.According to the invention this is through a device housing with solved the feature of the main claim. The subclaims give advantageous embodiments.

Dadurch, dass bei einem im wesentlichen wie üblich aufgebauten Gerätegehäuse eine Montageplatte möglichst großflächig, also eine der Innenseiten des Gerätegehäuses bis auf einen Montageabstand vollständig abdeckend vorgesehen wird, und diese Montageplatte gut wärmeleitend und -verteilend ausgebildet ist, kann Wärme, die beim Betrieb der elektrischen und elektronischen Teile entsteht, gut abgeführt werden. Eine externe Belüftung durch Außenluft ist zudem immer noch möglich.Thereby, that in a substantially constructed as usual device housing a Mounting plate as possible large area, so one of the insides of the device housing until to a mounting distance completely is provided covering, and this mounting plate good thermal conductivity is formed and distributing, heat, during operation of the electrical and electronic parts arises, be well dissipated. External ventilation by outside air is still possible.

In einem Ausführungsbeispiel ist eine rückwärtige Montageplatte als Stahlplatte ausgebildet sein und ohne den im Stand der Technik vorhandenen Luftabstand zur Innenrückwand des Gerätegehäuses in diesem fest mit Schrauben befestigt.In an embodiment is a rear mounting plate be designed as a steel plate and without the in the prior art existing air distance to the inner rear wall of the device housing in fixed it firmly with screws.

Ist eine externe Belüftung nicht möglich oder zulässig und muss das Gerätgehäuse gegen die Umwelt luftdicht ausgeführt sein, sind auch bereits Ausführungen bekannt, bei denen das Gerätegehäuse kühlrippenartig an seiner Außenfläche zur Vergrößerung der Oberfläche ausgebildet ist. Dies kann bei einem Gehäuse nach der Erfindung übernommen werden.is an external ventilation not possible or allowed and must the device housing against the environment is airtight there are already versions known in which the device housing is like a rib on its outer surface to Magnification of the surface is trained. This can be done in a housing according to the invention become.

Aber auch bei derartigen Gehäuseausbildungen wird im Inneren bisher durch innere Konvektion die erwärmte Luft an den Innenwandungen des Gerätegehäuses abgekühlt.But even with such housing designs Inside, so far by internal convection is the heated air cooled on the inner walls of the device housing.

Wegen der hohen Wärmeübergangswiderstände zwischen Luft und den Kühlrippen kann jedoch nur wenig Wärme durch diese Luftkonvektion abgeführt werden und es bildet sich eine ungleichmäßige Temperaturverteilung im Gehäuse aus. Die Erfindung gleich dies aus, denn sie schafft eine einheitliche Temperatur der gut wärmeleitenden Montageplatte, die leicht überwacht werden kann, und von Umwelteinflüssen wie beispielsweise Sonneneinstrahlung auf die Vorderseite weitestgehend unabhängig ist.Because of the high heat transfer resistance between Air and the cooling fins but only a little heat dissipated by this air convection be and it forms a non-uniform temperature distribution in the casing out. The invention equates this, because it creates a uniform Temperature of good heat-conducting Mounting plate that monitors easily can be, and of environmental influences such as solar radiation on the front as far as possible independently is.

Dennoch kann bereits ein zuviel Wärme abgebendes Bauteil die Temperatur der Platte insgesamt erhöhen, was detektiert werden kann.Yet may already be too much heat donating component increase the temperature of the plate altogether, which can be detected.

Besonders wird vorgeschlagen, ein handelsübliches aus dünnwandigem Stahlblech gefertigtes Industrie-Stahlgehäuse zu verwenden. Obwohl Stahlblech keinen besonders guten spezifischen Wärmeübergangswiderstand aufweist, ist der absolute Wärmeübergangswiderstand jedoch wegen der geringen Stahlblechdicke klein.Especially it is proposed a commercial one from thin-walled Steel sheet steel industrial steel housing to use. Although steel sheet does not have a particularly good specific heat transfer resistance, is the absolute heat transfer resistance However, because of the small steel sheet thickness small.

Wird daher die Innenwand des Stahlgehäuses gut wärmeleitend mit einer selbst gut wärmeleitenden und auf ihrer gesamten Fläche gut wärmeverteilenden großflächigen Montageplatte, beispielsweise einer dickeren Aluminiumplatte mit zum Beispiel einer Dicke von 2–5 mm verbunden, so verhält sich die Montageplatte so, als wäre sie vollflächig der äußeren Umweltluft ausgesetzt.Becomes therefore the inner wall of the steel housing good thermal conductivity with a good thermal conductivity and on their entire surface good heat distributing large-surface mounting plate, for example, a thicker aluminum plate with, for example, a Thickness of 2-5 mm connected, so behaves The mounting plate is as if all over the external environmental air exposed.

Die gute Wärmeleitung zwischen der Montageplatte und der Innenwand des Stahlgehäuses wird dabei vorteilhafterweise durch eine Zwischenschicht eines Wärmeleitmittels hergestellt, diese Zwischenschicht kann eine flächenhafte Lötung, eine Wärmeleitfolie oder eine Wärmeleitpaste sein, die zwischen den Metallflächen verpresst ist.The good heat conduction between the mounting plate and the inner wall of the steel housing is doing advantageously by an intermediate layer of a heat conducting agent manufactured, this intermediate layer can be a sheet-like soldering, a heat conducting foil or a thermal grease be that between the metal surfaces is compressed.

Weiter wird vorgeschlagen, zusätzlich dafür Sorge zu tragen, dass die auf der Montageplatte aufgebrachten elektrischen und/oder elektronischen Teile oder Geräte mit dieser gut wärmeleitend verbunden sind, so dass sie nahezu die selbe Temperatur wie die Montageplatte annehmen.It is also proposed to additionally ensure that the applied on the mounting plate electrical and / or electronic parts or devices are connected to this good heat conducting, so that they are almost the same temperature as the mounting plate assume.

Dieser Effekt kann insbesondere dadurch erzielt werden, dass die oben genannten Teile oder Geräte ihrerseits in separaten kleineren gut wärmeleitenden Gehäusen eingebaut sind und mit einem gut wärmeleitenden Mittel mit diesen kleinen Gehäusen verbunden sind.This Effect can be achieved in particular by the fact that the above Parts or devices in turn installed in separate smaller heat-conducting housings are and with a good heat-conducting Medium connected with these small enclosures are.

Durch diese konstruktiven Maßnahmen ergibt sich, dass die Temperatur der Montageplatte nahezu derjenigen der einzelnen Teile oder Geräte innerhalb der kleinen Gehäuse entspricht und dass als Kühlfläche gegenüber dem Außenbereich des Gerätegehäuses die gesamte Fläche der Montageplatte wirkt.By these constructive measures it follows that the temperature of the mounting plate almost those the individual parts or devices inside the small case corresponds and that as a cooling surface over the outdoors of the device housing the the whole area the mounting plate acts.

Durch die gleichmäßige Temperaturverteilung, die sich für die elektronischen Teile und Geräte innerhalb des Gerätegehäuses wegen der gut Wärme leitenden und gut Wärme verteilenden Eigenschaft der Montageplatte einstellt und die durch die Temperatur der Montageplatte repräsentiert wird, ist es möglich eine Temperaturüberwachung dadurch zu realisieren, dass eine in dem Gerätegehäuse eingebrachte Temperatursicherung, die mit der Montageplatte wärmeleitend verbunden ist, bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes den Versorgungs-/Stromkreis für die elektrischen Teile oder Geräte unterbricht.By the uniform temperature distribution, for themselves the electronic parts and devices within because of the device housing the good heat conductive and good heat adjusting feature of the mounting plate and the through the temperature of the mounting plate is represented, it is possible a temperature monitoring realize that a temperature fuse incorporated in the device housing, the heat-conducting with the mounting plate is connected when exceeding a predetermined temperature limit the supply / electrical circuit for the electrical Parts or devices interrupts.

Das erfindungsgemäße Gerätegehäuse zum Erfassen einer Maximaltemperatur von einzelnen in dem Gehäuse befindlichen Bauteilen weist also wenigstens eine die Innenseiten des Gerätegehäuses bis auf einen Montageabstand vollständig abdeckende Montageplatte auf, die gut wärmeleitend und wärmeverteilend ausgebildet ist und mit einer Gehäuseinnenseite thermisch verbunden ist, wobei die elektrischen oder elektronischen Geräte und ein Maximaltemperatursensor mit der Montageplatte ebenfalls gut wärmeleitend angesetzt sind.The Device housing according to the invention for detecting a maximum temperature of individual components located in the housing Thus, at least one of the insides of the device housing to to a mounting distance completely Covering mounting plate, the good thermal conductivity and heat dissipating is formed and thermally connected to a housing interior is, being the electrical or electronic equipment and a Maximum temperature sensor with the mounting plate also good thermal conductivity are attached.

Dabei kann eine übliche Gehäusewandung aus dünnem Stahlblech mit einer Dicke von 1 bis 2 mm verwandt werden, oder ein Material besserer Wärmeleitung falls angezeigt. Zusätzliche Belüftung kann vorgesehen werden.there can be a usual one Housing wall off thin Steel sheet can be used with a thickness of 1 to 2 mm, or a material of better heat conduction if displayed. additional Ventilation can be provided.

Die Montageplatte sollte dagegen aus einer 5–8 mm dicken Aluminiumplatte bestehen und über eine gut wärmeleitende Zwischenschicht mit einer Gehäuseinnenseite, Z.B. der Rückwand in thermischem Kontakt stehen.The Mounting plate should, however, from a 5-8 mm thick aluminum plate exist and have one good heat-conducting Intermediate layer with a housing inside, For example, the back wall to be in thermal contact.

Die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile können weiter mit einer gut Wärme leitenden Vergussmasse innerhalb eines kleinen Separatgehäuses vergossen werden, wie dies auch für den auf der Montageplatte angesetzten Temperatursensor, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur an eine Strom unterbrechende Einrichtung Signal abgibt, vorgeschlagen wird.The Electrical and / or electronic components can continue with a good heat-conductive potting compound to be potted within a small separate housing, such as this also for the mounted on the mounting plate temperature sensor, which when exceeded a predetermined temperature to a current interrupting device Signal, is proposed.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Dabei zeigt dieFurther Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of a preferred embodiment with reference to attached Drawing. It shows the

1 ein Gerätegehäuse im Schnitte von der Seite und 1 a device housing in sections from the side and

2 ein Kleingehäuse innerhalb des Gerätegehäuses der 1. 2 a small housing within the device housing the 1 ,

Das in der 1 dargestellte Gerätegehäuse 1 ist vorteilhafterweise aus Stahlblech, beispielsweise mit einer Dicke von 1,5 mm gefertigt und ist über einen Deckel 2 gegenüber Umwelteinflüssen verschlossen. Innerhalb des Gerätegehäuses 1 ist eine Montageplatte 6 über Befestigungsschrauben 5 fest mit dem Gerätegehäuse verbunden.That in the 1 illustrated device housing 1 is advantageously made of sheet steel, for example, with a thickness of 1.5 mm and is covered by a lid 2 closed to environmental influences. Inside the device housing 1 is a mounting plate 6 over fastening screws 5 firmly connected to the device housing.

Die Montageplatte 6 besteht aus deutlich dickerem, beispielsweise 5 mm dickem Aluminium und ist so ausgebildet, dass zwischen ihrer Rückwand und der Innenwandung des Gerätegehäuses ein Wärmeleitmittel 4 so eingebracht ist, dass vom Anziehen der Befestigungsschrauben 5 dieses sowohl an die Innenwandung des Gerätegehäuses wie auch an die entsprechend gegenüberliegende Seite der Montageplatte angepresst ist. Auf der Montageplatte sind dann elektronische Geräte 7, 8 mittels Schrauben 9 angesetzt, die ihrerseits wärmeleitend mit der Montageplatte 6 in Verbindung gebracht sind. Dabei kann, wie durch Bezugszeichen 10 angedeutet, eine Wärmeleitfolie, eine Wärmeleitpaste oder eine Lötung zusätzlich eingesetzt werden. Die elektronischen Teile oder Geräte 7, 8 sind die in einem aus Aluminium gefertigten kleinen separaten Gehäuse, wie in der 2 dargestellt, oder in einem mit einem Aluminiumwinkel 16 unterstützten, ansonsten mit einem mit einem Nichtmetalldeckel abgedeckten kleinen verschlossenen Separatgehäuse untergebracht.The mounting plate 6 consists of significantly thicker, for example, 5 mm thick aluminum and is formed so that between its rear wall and the inner wall of the device housing a heat conduction 4 is introduced so that by tightening the mounting screws 5 this is pressed against both the inner wall of the device housing as well as to the corresponding opposite side of the mounting plate. On the mounting plate are then electronic devices 7 . 8th by means of screws 9 attached, which in turn thermally conductive with the mounting plate 6 are associated. It can, as by reference numerals 10 indicated, a heat conducting foil, a thermal paste or a soldering be additionally used. The electronic parts or devices 7 . 8th are in a made of aluminum small separate housing, as in the 2 represented, or in one with an aluminum angle 16 supported, otherwise housed with a covered with a non-metallic lid small sealed separate housing.

Eine in einem weiteren Gehäuse 15 eingebrachte Temperatursicherung ist wärmeleitend mit der Montageplatte 6 verbunden. Durch die gute Wärmeleitung der Montageplatte wird bereits bei Überschreiten der Temperatur auch nur eines der Teile die gesamte Montageplatte eine höhere Temperatur einnehmen. Die Temperatursicherung wird daher dann den Versorgungsstromkreis unterbrechen, wenn die Temperatur der Aluminiumplatte einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.One in another housing 15 introduced temperature fuse is thermally conductive with the mounting plate 6 connected. Due to the good heat conduction of the mounting plate, even if only one of the parts exceeds the temperature, the entire mounting plate will assume a higher temperature. The temperature fuse will therefore interrupt the supply circuit when the temperature of the aluminum plate exceeds a predetermined limit.

In der 2 ist beispielsweise ein aus Aluminium gefertigtes separates Gehäuse 13 in einer Aufsicht auf den Innenraum, der mit Bezugszeichen 11 symbolisiert wird, gezeigt, wobei ein elektronisches Gerät durch wärmeerzeugende Bauteile 14 auf einer Leiterplatte 12 realisiert wird. Der gesamte Innenraum dieses separaten Gehäuses kann mit einem gut Wärme leitenden Mittel 11 aufgefüllt werden.In the 2 For example, is a made of aluminum separate housing 13 in a plan view of the interior, with reference numerals 11 being symbolized, being an electronic one Device by heat-generating components 14 on a circuit board 12 is realized. The entire interior of this separate enclosure can be used with a well-heat-conducting agent 11 be filled.

Claims

Device housing for detecting a maximum temperature of individual components located in the housing, characterized by a mounting plate which completely covers the insides of the device housing up to an assembly distance ( 6 ), which is well heat-conducting and heat-distributing and is thermally connected to a housing inside, wherein the electrical or electronic devices ( 7 . 8th ) and a maximum temperature sensor with the mounting plate ( 6 ) are connected with good heat conduction.

Device housing according to claim 1, characterized in that the housing wall ( 1 ) consists of thin sheet steel with a thickness of 1 to 2 mm.

Device housing according to claim 2 or 3, characterized in that the mounting plate ( 6 ) consists of a 5-8 mm thick aluminum plate.

Device housing according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting plate ( 6 ), is in thermal contact via a good heat-conducting intermediate layer with a housing inner side.

Device housing after one of the preceding claims, characterized in that the electrical and / or electronic Components with a good heat sealed potting compound within a small separate housing are.

Device housing after one of the preceding claims, characterized by a temperature sensor mounted on the mounting plate, when crossing a predetermined temperature to a current interrupting device Signal outputs.