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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein tragbares Stromversorgungsgerät entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige
Stromversorgungsgeräte
können insbesondere
im Automobilbereich und im Freizeitbereich verschiedenen Aufgaben
dienen. Dementsprechend können
auch die in dem Gehäuse
des Stromversorgungsgerätes
untergebrachten Stromquellen unterschiedlich sein. In einer Version
kann die Stromquelle ein Trafo mit nachgeschaltetem Gleichrichter
sein. Das Stromversorgungsgerät
kann hierbei als Ladegerät
für eine
Auto- oder sonstige Batterie dienen, aber auch zum Betreiben von
Beleuchtungsgeräten,
Ventilatoren oder dergleichen etwa im Campingbereich. Hierbei wird
die Leistung über
einen längeren
Zeitraum dem Netz entnommen. Eine wichtige alternative Version,
bei der die Erfindung ebenfalls verwirklicht werden kann, ist eine
Batterie als Stromquelle in dem Stromversorgungsgerät. Hierbei
kann das Stromversorgungsgerät
Beleuchtungs geräte
betreiben oder als Starterbatterie bzw. Starterhilfsbatterie (so
genannter Jump-Starter)
fungieren.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Beim
Laden der Stromquelle ist eine gewisse Wärmeentwicklung durch den Transformator
und auch den Gleichrichter nicht zu vermeiden, insbesondere wenn
das Stromversorgungsgerät
in der angestrebten Weise wie das Kompaktgerät ausgebildet ist und dementsprechend über ein
möglichst
Platz sparendes Gehäuse
verfügt.
Um die Temperatur darin nicht ansteigen zu lassen, wäre die Anbringung
eines Kühlgebläses eine
nahe liegende Lösung.
Ein solches Gebläse
verbraucht jedoch Energie und stellt zusätzlichen Aufwand dar.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Stromversorgungsgerät derart zu
gestalten, dass die notwendige Kühlung
der Stromquelle nicht oder weniger zu Lasten derselben geht.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene
Erfindung gelöst.
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In
dem kaminartigen Durchlass soll eine konvektive Hindurchleitung
von Kühlluft
stattfinden, die an dem seitlichen Einlass im unteren Bereich des
Gehäuses
eintritt und an dem entsprechenden Auslass im oberen Bereich des
Gehäuses
austritt. Die Kühlluftförderung
bedarf keines Gebläses,
sondern erfolgt konvektiv, d. h. rein durch die Kaminwirkung selbsttätig. Die
Stromquelle grenzt an den Durchlass an, d. h. die Wärme der
Stromquelle wird auf die Wandung des Durchlasses übertragen
so dass die Kühlluft
Wärme aus
dem Gehäuse
aufnehmen und abführen
kann.
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Gemäß Anspruch
2 kann der Durchlass einen oben offenen, im wesentlichen vertikalen
Kanal umfassen.
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Die
Stromquelle bzw. die sonstigen wärmeerzeugenden
Elemente sind in dem Gehäuse
außerhalb
des Kanalquerschnitts untergebracht.
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Gemäß Anspruch
3 sollte der Kanal einen über
die Höhe
des Gehäuses
im Wesentlichen gleich bleibenden Querschnitt aufweisen und es sollten
die Wandungen des seitlichen Einlasses und des Kanals strömungsgünstig gestaltet
sein (Anspruch 4), insbesondere sollte gemäß Anspruch 5 der in Strömungsrichtung
gelegene Übergang
von dem seitlichen Einlass des Durchlasses zu dem Kanal abgerundet
sein, um die Entstehung turbulenter Strömung zu vermeiden, die den
Durchsatz an Kühlluft
verringern würde.
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Das
Gehäuse
kann im oberen Bereich einen das Gehäuse überspannenden Traggriff aufweisen, an
welchem das Stromversorgungsgerät
gehandhabt werden kann (Anspruch 6).
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Eine
zweckmäßige Ausgestaltung
besteht gemäß Anspruch
7 darin, dass im Bereich der mit dem Gehäuse verbundenen Enden des Traggriffs Ausnehmungen
zum Einstecken der an dem Anschlusskabel vorgesehenen Mittel zum
Anschluss an den Verbraucher aufweist.
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Auf
diese Weise können
die Mittel, z. B. Anschlussklemmen, auf einfache Weise ohne zusätzliche
Formteile verstaut werden.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht
darin, dass das Gehäuse
im oberen Bereich an einander gegenüberliegenden Seiten lösbare Verschlüsse für die Verbindung
mit den Enden eines Trag- oder Haltegurtes aufweist.
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Dieser
Trag- oder Haltegurt kann, wenn er sich über das Gehäuse hinweg erstreckt, anstelle
des Traggriffs zum Tragen des Stromversorgungsgeräts dienen.
Der Trag- oder Haltegurt kann auch als Schultergurt ausgebildet
sein und ein entsprechendes Schulterpolster aufweisen.
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Insbesondere
kann der Trag- oder Haltegurt gemäß Anspruch 9 eine zum Übergreifen
eines auf das Gehäuse
aufsetzbaren weiteren Stromversorgungsgeräts ausreichende Länge aufweisen.
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Diese
Länge kann
gemäß Anspruch
10 einstellbar sein.
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Auf
diese Weise können
zur Bereitstellung einer verdoppelten oder vervielfachten Kapazität zwei oder
mehr Stromversorgungsgeräte
zu einer Einheit zusammengefasst und durch den Trag- oder Haltegurt
miteinander verbunden werden.
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Damit
in einem solchen Fall die Gehäuse
der zusammengefassten Stromversorgungsgeräte nicht gegeneinander verrutschen,
können
sie gemäß Anspruch
11 an der Ober- und
Unterseite komplementäre
Eingriffsmittel (z. B. Zapfen und Vertiefungen) umfassen.
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Insbesondere
für den
Fall übereinander
angeordneter Stromversorgungsgeräte
ist es zweckmäßig, den
Kanal bis auf die Unterseite des Gehäuses durchgehen zu lassen,
damit die Kühlluft
aus dem Auslass des unteren Kanals ungehindert in dem oberen Kanal
weiterströmen
kann.
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Um
die Verbindung des Gehäuses
eines Stromversorgungsgeräts
mit einem Trag- oder einem Haltegurt zu erleichtern, kann im Gehäuse eine
mit dem Trag- oder Haltegurt verbindbare Unterplatte zugeordnet
sein.
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Diese
befindet sich unter dem Gehäuse
und wird durch die seitlich an dem Gehäuse hochlaufenden Stränge des
Trag- oder Haltegurtes getragen. Das Gehäuse steht auf der Unterplatte
und braucht in diesem Fall keine besonderen Gestaltungen zum Angriff
eines Trag- oder Haltegurtes aufzuweisen.
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Es
kann auch im oberen Bereich des Kanals ein herausklappbarer Bügel vorgesehen
sein, der derart in dem Kanal zurückklappbar ist, dass er die freie
Strömung
der Kühlluft
durch den Kanal nicht wesentlich beeinträchtigt (Anspruch 15).
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Stromversorgungsgeräts
sieht vor, dass das Gehäuse
ein als Strangpressteil aus Aluminium oder dergleichen ausgebildetes
Mittelteil zur Aufnahme der Stromquelle aufweist und an mindestens
einen Strangpressrichtung gelegenes Ende desselben ein Endteil angesetzt
ist (Anspruch 16), welches gemäß Anspruch
17 als Kunststoff-Formteil ausgebildet sein kann.
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Auf
diese Weise kann das Mittelteil kostengünstig aus einem festen und
gut wärmeleitfähigem Material
hergestellt werden, wobei unterschiedliche Gerätegrößen durch unterschiedliche
Längen
des Strangpressabschnitts bewältigt
werden können. Das
Endteil oder die Endteile können
bedarfsweise gestaltet werden, ohne dass es die Gesamtform des Gehäuses beeinflusst.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, als Stromquelle einen
Akkumulator, insbesondere einen Bleiakkumulator, vorzusehen und
in einer als unteres Endteil dienenden Bodenwanne anzuordnen. Das
so ausgebildete Endteil ist nach unten wasserdicht und gestattet
den Einsatz des Stromversorgungsgerätes auch auf feuchten Untergründen. Der
seitliche Einlass im unteren Gehäusebereich
für die
Konfektionskühlung
kann hierbei auf einfache Weise in eine oder mehrere der Seitenwände der
Bodenwanne eingeformt werden.
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Wenn
die Bodenwanne mit einem geschäumten
Kunststoffformteil ausgekleidet wird, das wannenförmig, aber
nicht zwingend durchbrechungsfrei zwischen den Innenflächen der
Bodenwanne und Außenflächen des
Akkumulators eingepasst ist, wird der Akkumu lator zusätzlich stoß- und kältegeschützt, so
dass bei einem Einsatz auf feuchten oder kalten Untergründen Leistungseinbußen weitgehend
vermieden werden.
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Um
die erfindungsgemäße Kaminwirkung bei
verbesserter Gerätesicherheit
besonders einfach herzustellen, wird ein säulenartiger Niederhalter vorgeschlagen,
der sich nach unten an der Stromquelle und nach oben an dem Gehäuse abstützt und
mit mindestens einer Seitenwand als eine der Seitenwände eines
kaminartigen Durchlasses dient. Der säulenartige Niederhalter kann
hohl sein und zur Aufnahme von Kleinteilen, wie Anschlussklemmen
oder dergleichen dienen. Bevorzugt ist er zentral innerhalb des
Gehäusemittelteils
angeordnet, so dass auf mehreren seiner Seiten kaminartige Durchlässe verwirklicht
werden.
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Die
vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen
beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden
Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung,
Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen,
so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung
finden können
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen,
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung
und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel
eines Stromversorgungsgerätes
dargestellt ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine entsprechende Ansicht, bei der auch die Unterbringung von Anschlusskabeln
mit Anschlussklemmen wiedergegeben ist;
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3 und 4 sind
weitere entsprechende Ansichten mit angedeuteten Ausführungen
von Traggriffen;
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5 und 6 sind
perspektivische Ansichten einer tatsächlichen Ausführung der
Erfindung;
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7 und 8 sind
eine Explosionsdarstellung des Stromversorgungsgerätes nach 5 in perspektivischer
Darstellung (7) und eine Vertikalschnittdarstellung
(Schnitt entlang der Linie VIII-VIII) gemäß 5 und 7.
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DARSTELLUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Das
in 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Stromversorgungsgerät umfasst
ein Gehäuse 1 von
etwa kubischer Außengestalt.
Das Stromversorgungsgerät 100 ist
in der bevorzugten Stellung als Standgerät dargestellt. Es umfasst eine
Unterseite 2 die auf einer Stützfläche, z. B. im Kofferraum eines Autos,
ruht, und eine nach oben gerichtete Oberseite 3. Die in 1 nach
links gerichtete Seitenwandung 4 enthält das Bedienteil 5 mit
diversen Anschlüssen, Schaltern
und Anzeigen.
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In
dem Gehäuse 1 ist
ein als Ganzes mit 6 bezeichneter Durchlass ausgebildet,
der von einem in 1 unten links dargestellten
Einlass 7 zu einem an der Oberseite 3 ausgebildeten
Auslass 29 führt. Der
Durchlass 6 umfasst einen von dem Einlass 7 im Wesentlichen
horizontalen, in das Innere des Gehäuses 1 führenden
ersten Abschnitt 9 und einen im Wesentlichen vertikalen
Kanal 8, in den der Einlass 7 bzw. der horizontale
Abschnitt 9 einmünden,
wobei der Übergang 11 abgerundet
ist. Der vertikale Kanal 8 ist etwa in der Mitte der Grundfläche des
Gehäuses 1 vorgesehen,
in dem Ausführungsbeispiel
der 1 etwa von quadratischem Querschnitt und nimmt
dort etwa 20% der Grundfläche
des Gehäuses 1 ein.
Der horizontale Abschnitt 9 hat geringeren Querschnitt, der
aber mit demjenigen des vertikalen Kanals 8 noch vergleichbar
sein soll.
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Es
kann also durch den Durchlass 6 des Gehäuses 1 eine kühlende Luftströmung stattfinden,
die durch die Pfeile 12 und 13 gekennzeichnet
ist. Die Stromquelle kann eine Batterie oder ein Trafo mit Gleichrichter
sein. Sie ist in dem Gehäuse 1 außerhalb
des Durchlasses 6 untergebracht, und zwar in einer Weise,
dass eine Wärmeübertragung
an die Wandung des Durchlasses 6 stattfindet und diese durch
die Luftströmung
im Sinne der Pfeile 12 und 13 gekühlt werden
kann. Die Luftströmung 12, 13 wird nicht
durch ein Gebläse
oder dergleichen bewirkt, sondern lediglich durch Konvektion, d.
h. durch die Erwärmung über den
Kontakt zu den Wandungen des Durchlasses 6, wobei der vertikale
Kanal 8 als eine Art Kamin wirkt. Auf diese Weise können auftretende
Erwärmungen
im Bereich der Stromquelle ohne energieverbrauchende Zusatzaggregate
hintangehalten werden.
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Es
versteht sich, dass die Wandungen des Durchlasses 6 dem
Zweck entsprechend gestaltet sind, d. h. frei von Stufen, Absätzen und
dergleichen, um das Auftreten von Turbulenzen zu vermeiden (dem
dient auch die abgerundete Übergangsfläche 11)
und dass andere Mittel wie parallel zur Strömung verlaufende Rippen oder
dergleichen zur Verbesserung des Wärmeübergangs auf die Kühlluft vorhanden
sein können.
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Die 2 bis 4 zeigen
das gleiche Stromversorgungsgerät 100 und
dienen zur Erläuterung
einiger Zusatzfunktionen. Aus 2 ist ersichtlich,
dass der vertikale Kanal 8 bei außer Betrieb befindlichem Stromversorgungsgerät 100 auf
einfache Weise zur Aufnahme von Anschlussklemmen 14, 15 mit
dem Bündel
der zugehörigen
Anschlusskabel 16 genutzt werden kann.
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In 3 ist
die Anbringung eines Trag- oder Haltegriffes 17 in dem
vertikalen Kanal 8 erkennbar, der im Pfeilsinne herausgeklappt
werden kann und sich im niedergeschwenkten Zustand an die Wandungen
des Kanals 8 anschmiegt, so dass der Durchtrittsquerschnitt
für die
Kühlluft
nur unwesentlich eingeschränkt
ist.
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In 4 ist
ein flexibler Trag- oder Haltegurt 18 wiedergegeben, der
das Gehäuse 1 überspannt und
mit seinen freien Enden im Bereich der Oberseite an dem Gehäuse 1 auf
geeignete Weise befestigt ist. Der Trag- und Haltegurt 18 kann
ein Kupplungsschloss 19 aufweisen, an welchem ein Einsteckverbinder 20 anbringbar
ist, um den Trag- und Haltegurt mit weiteren Elementen zu verbinden,
z. B. einem weiteren Stromversorgungsgerät 100 zur Verdoppelung
der Kapazität.
Um ein Verrutschen der Stromversorgungsgeräte 100/100 gegeneinander
zu verhindern, sind an der Unterseite des oberen Stromversorgungsgeräts 100 in
den Ecken des Grundrisses Zapfen vorgesehen, die in komplementäre Ausnehmungen 30 der
Oberseite 3 des unteren Stromversorgungsgeräts 100 eingreifen.
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In
den 5 und 6 ist eine konkrete Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Stromversorgungsgeräts 100 dargestellt.
Das Gehäuse 1 umfasst
hierbei ein aus einem Strangpressprofil aus Aluminium mit vertikaler
Strangpressrichtung stehendes Mittelteil 21 sowie ein oberes
und ein unteres Endteil 22 bzw. 23, die als Kunststoffformteile
(beispielsweise im Spritzverfahren hergestellt) ausgebildet sein
können.
Der Trag- und Haltegurt 18' ist
hierbei länger
ausgebildet als der Trag- und Haltegurt 18 der 4 und
mit den Enden an entsprechenden Befestigungsteilen an dem oberen
Endteil 22 befestigt. Dem Stromversorgungsgerät 100 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
eine Unterplatte 24 zugeordnet, die als quadratischer,
in der Grundfläche
im Wesentlichen dem Gehäuse 1 entsprechender
Rahmen ausgebildet ist und an zwei gegenüberliegenden Seiten Kupplungselemente 25 aufweist,
die mit den Kupplungsschlössern 19 an
den Enden des Trag- und Haltegurtes 18' zum Eingriff gebracht werden können, so dass
das Stromversorgungsgerät 100 getragen
werden kann, ohne dass an dem unteren Endteil 23 besondere
Einrichtungen zur Anbringung des Trag- und Haltegurtes 18' vorgesehen
sein müssen.
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In 5 ist
eine weitere Ausführungsform dargestellt,
bei der das obere Endteil 22' köcherartige Ausnehmungen 26, 27 zur
Aufnahme von eingesteckten Batterie-Anschlussklemmen 14, 15 aufweist.
Die Ausnehmungen 26, 27 sind an dem oberen Endteil 22' außerhalb
des Querschnitts des vertikalen Kanals 8 vorgesehen. In
dem Bereich der Ausnehmungen 26, 27 ist der Kanal
von einem Handgriff 28 überspannt,
der sich zwischen den Ausnehmungen 26, 27 erstreckt.
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Aus 7 und 8 ist
ferner ersichtlich, dass als Stromquelle ein Akkumulator 60,
in Gestalt eines Bleiakkumulators vorteilhaft anwendbar ist, der in
einer feuchtigkeitsdichten Bodenwanne untergebracht ist, wobei in
dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel die Bodenwanne von
dem unteren Endteil 23 des Gehäuses 1 gebildet wird.
Wie besonders bevorzugt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein geschäumtes Kunststoffteil (Schaumstoffformteil 40)
vorgesehen, das eine etwa wannenförmige Struktur hat und mit
seinen Außenflächen sich
in die Bodenwanne des Gehäuses 1 einpasst
und mit seiner Innenkontur den Akkumulator 60 über zumindest
einen Teil von dessen Höhe
wandbündig
einhaust.
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Ein
säulenartiger
Niederhalter 50 ist als etwa kubisches wannenförmiges Gebilde
gestaltet, das mit einem Boden, insbesondere flächig, auf dem Akkumulator 60 aufsitzt
und sich an dem Gehäuse 1, insbesondere
mit seinem oberen, etwa flanschartigen Mündungsrand an dem Gehäuse abstützt und somit
im Zusammenbauzustand den Akkumulator 60 in allen Betriebslagen
gegen das Schaumstoffformteil 40 niedergedrängt hält, so dass
auch bei einem Umkippen des Stromversorgungsgerätes 100 selbst ein schwergewichtiger
Bleiakkumulator keinen Schaden anrichten kann.
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Der
etwa zentral innerhalb des Gehäusemittelteils 21 angeordnete
Niederhalter 50 bildet zumindest mit seinen vorderen und
hinteren Seitenwänden 50A und 50B eine
der Seitenwände
der in diesem Ausführungsbeispiel
zwei kaminartigen Durchlässe 6A und 66.
Diese erhalten ihre Frischluftzufuhr an den Einlässen 7A und 7B,
welche zwischen dem Gehäusemittelteil 21 und
einer zurückspringenden
Seitenwandzone des Endteils 23 des Gehäuses ausgebildet sind. Geeignete
Luftauslässe 29A und 29B befinden
sich im oberen Endteil 22 des Gehäuses. Auf diese Weise können in
dem kaminartigen Durchlass untergebrachte wärmeentwickelnde elektrische
Bauteile stromsparend gekühlt
werden.
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Die
aus 7 ersichtliche Blindblende 21A des Mittelteils 21 kann
z. B. gegen einen Inverter, einen Kompressor oder dergleichen ausgetauscht
werden, so dass dieser ei nerseits innerhalb des Gehäuses 21 und
dort innerhalb des kaminartigen Durchlasses richtig positioniert
wird, und gleichzeitig eine Gehäuseaussenwand
mit bildet, über
die zusätzlich Wärme abgeführt werden
kann.
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- 1
- Gehäuse
- 3
- Oberseite
- 4
- Seitenwandung
- 6
- Durchlass
- 6A
- Durchlass
- 6B
- Durchlass
- 7
- Einlass
- 7A
- Einlass
- 7B
- Einlass
- 8
- vertikaler
Kanal
- 9
- horizontaler
Abschnitt
- 11
- Übergangsfläche
- 12
- Pfeil
- 13
- Pfeil
- 14
- Anschlussklemmen
- 15
- Anschlussklemmen
- 16
- Anschlusskabel
- 17
- Tragbügel
- 18
- Trag-
oder Haltegurt
- 18'
- Trag-
oder Haltegurt
- 19
- Kupplungsschloss
- 20
- Einsteckverbinder
- 21
- Gehäusemittelteil
- 21A
- Blindblende
- 22
- oberes
Endteil
- 22'
- oberes
Endteil
- 23
- unteres
Endteil
- 24
- Unterplatte
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Ausnehmung
- 28
- Traggriff
- 29
- Luftauslass
- 29A
- Luftauslass
- 29B
- Luftauslass
- 30
- Ausnehmung
- 40
- Schaumstoffformteil
- 50
- Niederhalter
- 50A
- Seitenwand
- 50B
- Seitenwand
- 60
- Akkumulator
- 100
- tragbares
Stromversorgungsgerät