DE202008000736U1

DE202008000736U1 - Frequenzumrichter

Info

Publication number: DE202008000736U1
Application number: DE202008000736U
Authority: DE
Original assignee: ABB Oy
Current assignee: ABB Oy
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2018-01-19
Also published as: FIU20070024U0; FI7573U1

Abstract

Frequenzumrichter, der ein geschlossenes Gehäuse (1), darin untergebrachte elektrische, wärmeabgebende Frequenzumrichterkomponenten (3, 4, 5) und ein Gebläse (1) zum Zirkulieren der Luft innerhalb des Gehäuses (1) sowie ein an der Aussenwand des Gehäuses (1) befestigtes, externes Kühlelement (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (7) unmittelbar in einem mit dem Gehäuse (1) verbundenen geschlossenen Luftkanal (2) angeordnet ist, in dem ein zweites Gebläse (8) angeordnet ist, und dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem Luftkanal (2) ein Luft-Luft-Wärmetauscher (9) auf der Saugseite des Luftkanals (2) eingesetzt ist, so dass ein Teil der durch den Luftkanal (2) fliessenden Luft durch ihn fahren muss, und wobei das Gebläse (6) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist, die Innenluft des Gehäuses durch den Luft-Luft-Wärmetauscher zu blasen und die Innenluft an den Innenflächen des Gehäuses (1) zu zirkulieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenzumrichter, der ein geschlossenes Gehäuse, darin untergebrachte elektrische, wärmeabgebende Frequenzumrichterkomponenten und ein Gebläse zum Zirkulieren der Luft innerhalb des Gehäuses sowie ein an der Aussenwand des Gehäuses befestigtes, externes Kühlelement aufweist.
In einem Frequenzumrichtergehäuse befinden sich typischerweise mehrere Komponenten, die Wärmeverluste verursachen. Es ist sinnvoll, nur einige der wärmeabgebenden Komponenten teilweise oder gänzlich ausserhalb des geschlossenen Gehäuses unterzubringen oder ihre Wärme nach aussen des Gehäuses durch Leitung zu übertragen. Von den übrigbleibenden Komponenten wird die Wärme in die Innenluft des Gehäuses und von dort in die Gehäusewände durch Leitung übertragen. Von den Aussenflächen der Wände wird die Wärme auf herkömmliche Weise in die Aussenluft durch Eigenkonvektion übertragen. In diesem Fall kann die Kühlleistung des Gehäuses durch Vergrößerung der Gehäusefläche verbessert werden. Aus diesem Grund ist die Fläche des Gehäuses im Vergleich zu offenen Geräten niedrigerer Schutzklasse groß.
ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wärmeübertragung von der Innenluft des geschlossenen Gehäuses nach aussen des Gehäuses zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Frequenzumrichter erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Kühlelement unmittelbar in einem mit dem Gehäuse verbundenen geschlossenen Luftkanal angeordnet ist, in dem ein zweites Gebläse angeordnet ist, und dass zwischen dem Gehäuse und dem Luftkanal ein Luft-Luft-Wärmetauscher auf der Saugseite des Luftkanals eingesetzt ist, so dass ein Teil der durch den Luftkanal fliessenden Luft durch ihn fahren muss, und wobei das Gebläse innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, die Innenluft des Gehäuses durch den Luft-Luft-Wärmetauscher zu blasen und die Innenluft an den Innenflächen des Gehäuses zu zirkulieren.
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann eine Kühllösung für einen Frequenzumrichter gewisser Schutzklasse einfacher und kostengünstiger sowie in einer kleineren Größe als früher bereitgestellt werden.
Das wesentliche Element der Erfindung ist ein Luft-Luft-Wärmetauscher, wodurch die Bedeutung der Wärmeübertragung durch die Gehäusewände mittels natürlicher Konvektion in die Aussenluft geringer wird. Dabei kann die Größe des Gehäuses im Vergleich zu früheren Konstruktionen verkleinert werden, in denen ein solcher Wärmetauscher nicht verwendet wird.
Die Erfindung kann ausgenutzt werden, indem insbesondere schon existierende Frequenzumrichter modifiziert werden, wobei das Gehäuse und der Luftkanal aus einem Basisgehäuse (das Gehäuse des alten, zu modifizierenden Frequenzumrichters) gebildet sind, wobei sich einige Frequenzumrichterkomponenten im Luftkanal befinden können. Im Luftkanal können sich wärmeabgebende Frequenzumrichterkomponenten befinden. Die Erfindung kann im Ganzen auch in völlig neuen Frequenzumrichtern angewandt werden, wobei die für die Erfindung notwendigen strukturellen Einzelheiten, z.B. im Hinsicht auf die Platzierung von Komponenten, optimiert werden können.
FIGURENLISTE
Die Erfindung wird jetzt anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ausführlicher erläutert, die einen erfindungsgemäßen Frequenzumrichter mit einer geöffneten Seite zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung weist der erfindungsgemäße Frequenzumrichter ein geschlossenes Gehäuse 1 und einen geschlossenen Luftkanal 2 auf, die unmittelbar miteinander verbunden sind oder eine einheitliche Struktur ausbilden. Innerhalb des Gehäuses 1 befinden sich elektrische, wärmeabgebende Frequenzumrichterkomponenten 3, 4, 5 und ein Gebläse 6 zum Zirkulieren von Innenluft des Gehäuses 1. Innerhalb des Luftkanals 2 befinden sich wiederum ein an der Aussenwand des Gehäuses 1 befestigtes Kühlelement 7 und ein zweites Gebläse 8. In diesem Beispiel ist das Gebläse 6 des Gehäuses am oberen Teil des Gehäuses 1 und das Gebläse 8 des Luftkanals 2 am unteren Teil des Luftkanals 2 angeordnet. Natürlich ist eine andere Anordnung dieser Komponenten auch möglich.
Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Luftkanal 2 ist an ihrem unteren Teil ein Luft-Luft-Wärmetauscher 9 montiert, dessen erster Teil 9a sich innerhalb des Gehäuses 1 und zweiter Teil 9b zwischen dem Gehäuse 1, dem Luftkanal 2 und dem Raum ausserhalb des Gehäuses 1 und des Luftkanals 2 auf der Saugseite des Luftkanals 2 befindet, wobei der Teil 9b des Wärmetauschers auch in Verbindung mit der Luft ausserhalb des Gehäuses 1 und des Luftkanals 2 ist.
Neben der durch natürliche Konvektion und das Kühlelement 7 verursachten Wärmeübertragung wird die Kühlung des Gehäuses 1 in dieser Anordnung derart ausgeführt, dass Luft im Gehäuse 1 und im Luftkanal 2 zirkuliert wird, so dass ein Teil der durch den Luftkanal 2 fliessenden Luft durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 fahren muss, wobei auch das Gebläse 6 innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist, die Innenluft des Gehäuses 1 durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 zu blasen und gleichzeitig die Innenluft an den Innenflächen des Gehäuses 1 zu zirkulieren. Aus dem Luftkanal 2 tritt die Abluft über ein Gitter 10 auf der oberen Fläche des Luftkanals 2 ab.
Insbesondere wenn der Frequenzumrichter und sein Gehäuse 1 und der Luftkanal 2 aus dem früheren Gehäuse des Frequenzumrichters modifiziert worden sind, können sich einige Frequenzumrichterkomponenten wie im Bild gezeigte weniger Wärme abgebende Transformatoren 11 und Kondensatoren 12 zumindest teilweise im Luftkanal 2 befinden. Diese Anordnung ist vorteilhaft auch in ganz neuen Frequenzumrichtern, die nach den erfindungsgemäßen Prinzipien gebaut sind.
Der im Bild dargestellte Frequenzumrichter weist zudem eine erste Luftführung 13 zur Führung der Luft innerhalb des Gehäuses 1 in den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 und eine zweite Luftführung 14 zur Führung der Luft in das zweite Gebläse 8 auf. Wenn ein alter Frequenzumrichter modifiziert wird, sind eigentlich nur die Luftführungen 13 und 14 (oder zumindest 14), der Luft-Luft-Wärmetauscher 9, ein neuer Deckel des Gehäuses 1 und des Luftkanals 2 (zumindest im Hinsicht auf Dichtung) und eventuell eine "ausreichend geschlossene" neue Zwischenwand 15 beim Umbau nötig.
Die obige Beschreibung der Erfindung dient lediglich zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Grundidee. Ein Fachmann kann jedoch die Grundidee der Erfindung auf mehrere Weisen ausführen. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind somit nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, sondern können im Rahmen der beigefügten Schutzansprüche variieren.

Claims

Frequenzumrichter, der ein geschlossenes Gehäuse (1), darin untergebrachte elektrische, wärmeabgebende Frequenzumrichterkomponenten (3, 4, 5) und ein Gebläse (1) zum Zirkulieren der Luft innerhalb des Gehäuses (1) sowie ein an der Aussenwand des Gehäuses (1) befestigtes, externes Kühlelement (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (7) unmittelbar in einem mit dem Gehäuse (1) verbundenen geschlossenen Luftkanal (2) angeordnet ist, in dem ein zweites Gebläse (8) angeordnet ist, und dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem Luftkanal (2) ein Luft-Luft-Wärmetauscher (9) auf der Saugseite des Luftkanals (2) eingesetzt ist, so dass ein Teil der durch den Luftkanal (2) fliessenden Luft durch ihn fahren muss, und wobei das Gebläse (6) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist, die Innenluft des Gehäuses durch den Luft-Luft-Wärmetauscher zu blasen und die Innenluft an den Innenflächen des Gehäuses (1) zu zirkulieren.
Frequenzumrichter nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil (9a) des Luft-Luft-Wärmetauschers (9) sich innerhalb des Gehäuses (1) und ein zweiter Teil (9b) zwischen dem Gehäuse (1), dem Luftkanal (2) und dem Raum ausserhalb des Gehäuses (1) und des Luftkanals (2) befindet.
Frequenzumrichter nach Schutzanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine erste Luftführung (13) zur Führung der Luft innerhalb des Gehäuses (1) in den Luft-Luft-Wärmetauscher (9) und eine zweite Luftführung (14) zur Führung der Luft in das zweite Gebläse (8) aufweist.
Frequenzumrichter nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich einige (11, 12) Frequenzumrichterkomponenten im Luftkanal befinden.
Frequenzumrichter nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und der Luftkanal (2) aus einem Basisgehäuse gebildet sind, wobei einige oder keine wärmeabgebenden Frequenzumrichterkomponenten (11, 12) im Luftkanal (2) angeordnet sind.