DE3347854C2

DE3347854C2 -

Info

Publication number: DE3347854C2
Application number: DE19833347854
Authority: DE
Inventors: Kjeld Soenderborg Dk Lehmann
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1983-04-09
Filing date: 1983-04-09
Publication date: 1990-01-25
Also published as: DE3347854A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gerätekasten für eine Halbleiterelemente aufweisende Stromrichteranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device box for a converter arrangement having semiconductor elements according to the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Gerätekasten dieser Art (DE-OS 28 05 019), der zur Aufnahme der Stromrichteranordnung für einen Werkzeugmaschinenantrieb dient, sind leistungs verbrauchende Halbleiterelemente in gut wärmeleitenden Blöcken angeordnet, die unmittelbar mit der ebenen Monta gefläche der Rückwand verbunden sind. Rückwand, Boden wand, Deckwand und Seitenwände sind als einstückiges Gehäuse veranschaulicht, das vorn durch eine die gesamte Vorderöffnung abdeckende, türartige Frontplatte ver schließbar ist. Die Frontplatte trägt mehrere Leiterplat ten mit der für den Betrieb des Stromrichters erforderli chen Elektronik. Zur Abfuhr der im Betrieb entstehenden Wärme ist die Rückwand mit vertikalen Kühlrippen versehen.In a known equipment box of this type (DE-OS 28 05 019), to accommodate the converter arrangement for a machine tool drive are powerful consuming semiconductor elements in good heat conducting Blocks arranged directly with the flat Monta area of the rear wall are connected. Back wall, floor wall, top wall and side walls are in one piece Case illustrated, the front by an the entire Door-like front panel covering front opening ver is closable. The front plate carries several printed circuit boards with the necessary for the operation of the converter Chen electronics. For the removal of those arising in the company The rear wall is provided with vertical cooling fins.

Es ist ferner ein Gehäuse für elektronische Geräte (DE-OS 28 44 672) bekannt, bei dem die elektronischen Baueinhei ten von Leiterplatten getragen werden, die als Steckkar ten ausgebildet sind. Diese befinden sich in einem mit Trennwänden versehenen Innengehäuse, das seinerseits von einem Außengehäuse umgeben ist. Ein erster Lüfter erzeugt eine Zwangsströmung im Innengehäuse, ein zweiter Lüfter eine Zwangsströmung zwischen Innen- und Außengehäuse. Hierbei kann die Wärme der elektronischen Baueinheiten nur mittels Luft abgeführt werden. Um Zugang zu den Lei terplatten zu erhalten, muß der gesamte Elektronikteil aus dem Gehäuse entnommen werden.It is also a housing for electronic devices (DE-OS 28 44 672) is known, in which the electronic unit ten are carried by printed circuit boards which are used as plug-in cards ten are trained. These are in one with Partitions provided inner housing, which in turn from is surrounded by an outer housing. A first fan is generated a forced flow in the inner housing, a second fan a forced flow between the inner and outer housing. Here, the heat of the electronic components can only be removed by air. To access the lei To receive terplatten, the entire electronics part can be removed from the housing.

Es ist ferner bekannt (DE-OS 28 42 034), rechteckige Rahmen als Träger für elektronische Geräte zu verwenden. Diese Rahmen sind um die eine oder die andere Seitenkante verschwenkbar, um die Zugänglichkeit zu erleichtern.It is also known (DE-OS 28 42 034), rectangular Frame to use as a support for electronic devices. These frames are around one or the other side edge swiveling to facilitate accessibility.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gerä tekasten der eingangs beschriebenen Art die Wärmeabfuhr aus dem Innenraum zu verbessern.The invention has for its object in a device Box of the type described above, the heat dissipation to improve from the interior.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of claim 1 solved.

Auf diese Weise wird eine sehr gute Kühlung des an sich gekapselten Innenraumes erreicht. Denn die Innenraumluft wird zwangsweise umgewälzt und dabei auch an der Front platte vorbeigeführt. Da diese mit der Außenluft in Berüh rung steht, ergibt sich ein Kühleffekt zusätzlich zu anderen Kühlmaßnahmen, beispielsweise durch die Kühlrip pen an der Rückwand. Dies geschieht lediglich durch Hinzu fügung des mit dem Ventilator versehenen Trägers.In this way, the cooling itself is very good encapsulated interior reached. Because the indoor air is forcibly circulated and also at the front plate passed. Since this is in contact with the outside air cooling, there is an additional cooling effect other cooling measures, for example through the cooling rib pen on the back wall. This is only done by adding joining of the support provided with the fan.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 ergibt sich in Verbin dung mit dem Ventilator ein eindeutiger Zirkulationspfad, der nicht nur längs der Frontplatte, sondern auch an den angrenzenden Abschnitten der Seitenwände entlang führt.In conjunction with the features of claim 2 results a clear circulation path with the fan, not only along the front panel, but also on along the adjacent sections of the side walls leads.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below in the drawing illustrated, preferred embodiments explained. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gerätekastens, wobei die vordere Seitenwand teilweise weggebrochen ist, Fig. 1 is a side view of a device box, where the front side wall is partially broken away,

Fig. 2 einen Teilschnitt in Höhe der Linie II-II in Fig. 2, Fig. 2 is a fragmentary sectional elevation on the line II-II in Fig. 2,

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 is a partial section along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht längs der Linie IV-IV auf die Konsole der Fig. 3 und Fig. 4 is a view along the line IV-IV on the console of Fig. 3 and

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführung des Lagers von oben. Fig. 5 shows a modified version of the camp from above.

Der Gerätekasten der Fig. 1 weist eine Rückwand 1 auf, die an der Rückseite mit Kühlrippen 2 versehen ist und an der Vorderseite eine ebene Montagefläche 3 besitzt, auf der nicht veranschaulichte Blöcke mit Halbleiterelementen angebracht werden können. Die Rückwand 1 besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Profilen 4 und 5, die unter Zwischenlage einer Dichtung 6 aneinander liegen. Ein U-förmiges Kanalprofil 7 ist mittels Schrauben 8 und 9 an der Rückwand angebracht, so daß die zwischen den Kühlrip pen 2 verbleibenden Kanäle 10 im wesentlichen geschlos sen sind.The device cabinet of Fig. 1 comprises a rear wall 1, which is provided on the rear side with cooling fins 2 and has at the front a flat mounting surface 3, can be mounted on the not illustrated blocks having semiconductor elements. The rear wall 1 consists of a plurality of profiles 4 and 5 arranged side by side, which lie against one another with the interposition of a seal 6 . A U-shaped channel profile 7 is attached to the rear wall by means of screws 8 and 9 , so that the remaining channels 10 between the cooling ribs 2 are essentially closed.

Die Profile der Rückwand werden mittels eines oberen Rahmens 11 und eines unteren Rahmens 12 zu einer Einheit verbunden. Die Rahmen weisen eine mit einem Ausschnitt 13 versehene Hauptfläche 14 und senkrecht abgewinkelte Umfangsflächen auf, nämlich Seitenteile 15 (Fig. 1), ein Vorderteil 16 (Fig. 3) und ein Rück teil 17 (Fig. 2). Das Rückteil 17 weist Durchtritts löcher 18 für Schrauben 19 auf, welche in Muttern 20 greifen, die in Querschnittserweiterungen 21 von Nuten 22 der Rückwand 1 geführt sind. Die beiden Rahmen 11 und 12 sind durch Seitenstege 23 miteinander verbunden.The profiles of the rear wall are connected to one unit by means of an upper frame 11 and a lower frame 12 . The frames have a main surface 14 provided with a cutout 13 and vertically angled peripheral surfaces, namely side parts 15 ( FIG. 1), a front part 16 ( FIG. 3) and a rear part 17 ( FIG. 2). The back part 17 has through holes 18 for screws 19 which engage in nuts 20 which are guided in cross-sectional extensions 21 by grooves 22 in the rear wall 1 . The two frames 11 and 12 are connected to one another by side webs 23 .

Zwei Seitenwände 24, die außen Kühlrippen 25 tragen und ebenso wie die Rückwand 1 aus Extrusionsprofilen bestehen, sind über ein Steckscharnier 26 mit der Rückwand 1 verbunden. Zu diesem Zweck ist in der Rückwand eine Scharniernut 27 mit einer im Querschnitt kreisförmigen Erweiterung vorgesehen. Die Seitenwand 24 trägt eine Scharnierrippe 29 mit einem abgewinkel ten Endstück 30. Dieses Endstück kann, wenn es mit der Scharniernut 27 ausgerichtet ist, einfach in die Erweiterung 28 geschoben werden. Alsdann kann die Seitenwand 24 wie eine Tür in die veranschaulichte Endlage verschwenkt werden. Die Endlage ist dadurch bestimmt, daß Anschlagflächen 31 an der Seitenwand 24 gegen die Seitenteile 15 der Rahmen 11 und 12 treffen. In dieser Stellung kann die Seitenwand mit Hilfe von durch Durchbrüche 32 der Seitenteile 15 greifenden Schrauben 33 an Muttern 34 festgehalten werden, die in eine Querschnittserweiterung 35 der Nut 36 eingesetzt sind. Statt dessen oder außerdem können die Seitenwände 24 auch mit Hilfe einer Deckwand 37 und einer Bodenwand 38 in ihrer Position festgelegt werden, die zu diesem Zweck in das Kasteninnere ragende Arretiermittel 39 aufweisen, die über vertikal verlau fende Halteelemente greifen. Wie Fig. 2 zeigt, bestehen diese aus einem sich über die gesamte Höhe der Seiten wand erstreckenden Zapfen, der von einem Innensteg 41 gehalten ist. Die Arretiermittel weisen eine Zapfen aufnahmeöffnung 42 mit einem seitlichen Durchtritts schlitz 43 für den Innensteg 41 auf. Deckwand 37 und Bodenwand 38 werden an den benachbarten Rahmen 11 bzw. 12 befestigt, und zwar mit Schrauben, welche in Gewindelöcher 44 greifen. Hierbei können zwischen die Rückwand 1 und die Seitenwände 24 einerseits und die Deckwand 37 bzw. die Bodenwand 38 andererseits Dichtschnüre gelegt sein, welche der Dichtschnur 6 zwischen den Profilen 4, 5 der Rückwand 1 oder der Dichtung 45 zwischen Seitenwand 24 und Rückwand 1 entsprechen. Eine Frontplatte 46 kann unter Zwischen lage einer Dichtung 47 gegen Anschlagflächen 48 an den Seitenwänden und Anschlagflächen 49 an der Boden- bzw. Deckwand gepreßt werden. Zu diesem Zweck sind Drehverschlüsse 50 vorgesehen, die hinter die Anschlag flächen 48 der Seitenwände greifen. Die Anschlagflächen 48 und 49 sind genau miteinander ausgerichtet, weil sich die Arretiermittel 39 und die Halteelemente 40 nahe diesen Anschlagflächen befinden.Two side walls 24 , which carry cooling fins 25 on the outside and, like the rear wall 1, consist of extrusion profiles, are connected to the rear wall 1 via a plug-in hinge 26 . For this purpose, a hinge groove 27 is provided in the rear wall with a circular extension in cross section. The side wall 24 carries a hinge rib 29 with an angled end 30 . This end piece, if it is aligned with the hinge groove 27 , can simply be pushed into the extension 28 . Then the side wall 24 can be pivoted like a door into the illustrated end position. The end position is determined by the fact that stop surfaces 31 meet on the side wall 24 against the side parts 15 of the frames 11 and 12 . In this position, the side wall can be held on nuts 34 by means of screws 33 which pass through openings 32 in the side parts 15 and which are inserted into a cross-sectional expansion 35 of the groove 36 . Instead of or in addition, the side walls 24 can also be fixed in position with the aid of a top wall 37 and a bottom wall 38 which, for this purpose, have locking means 39 projecting into the interior of the box, which engage over vertically retaining elements. As shown in FIG. 2, these consist of one extending over the entire height of the side wall extending journal which is held by an internal web 41. The locking means have a pin receiving opening 42 with a lateral passage slot 43 for the inner web 41 . The top wall 37 and bottom wall 38 are fastened to the adjacent frames 11 and 12 , respectively, with screws which engage in threaded holes 44 . Here, sealing cords can be placed between the rear wall 1 and the side walls 24 on the one hand and the top wall 37 or the bottom wall 38 on the other hand, which correspond to the sealing cord 6 between the profiles 4, 5 of the rear wall 1 or the seal 45 between the side wall 24 and the rear wall 1 . A front plate 46 can be pressed with the interposition of a seal 47 against stop surfaces 48 on the side walls and stop surfaces 49 on the bottom or top wall. For this purpose, rotary fasteners 50 are provided which engage behind the stop surfaces 48 of the side walls. The stop surfaces 48 and 49 are precisely aligned with one another, because the locking means 39 and the holding elements 40 are close to these stop surfaces.

Zwei Leiterplatten 51 und 52 mit nicht veranschaulich ten elektronischen Bauelementen darauf sind über Abstandshalter 53 auf einem Träger 54 angeordnet, der mit geringem Abstand hinter der Frontplatte 46 angeordnet ist und türartig um eine Achse 55 schwenken kann. Am Träger ist ferner ein Ventilator 56 über einer entsprechenden Öffnung angebracht, der Luft aus dem Innenraum 57 hinter dem Träger 54 in den Raum 58 zwischen Träger und Frontplatte fördert, wo diese durch die Frontplatte 46 zusätzlich gekühlt wird. Der Rückweg erfolgt über einen Spalt 59 zwischen Träger 54 und Seitenwand 24, so daß auch noch eine weitere Zwangskühlung an der Seitenwand erfolgt.Two printed circuit boards 51 and 52 with electronic components (not shown) are arranged on spacers 53 on a support 54 which is arranged at a short distance behind the front plate 46 and can pivot about an axis 55 like a door. A fan 56 is also attached to the carrier above a corresponding opening, which conveys air from the interior 57 behind the carrier 54 into the space 58 between the carrier and the front panel, where it is additionally cooled by the front panel 46 . The return path takes place via a gap 59 between the carrier 54 and the side wall 24 , so that a further forced cooling takes place on the side wall.

Der Träger 54 besitzt zur Lagerung einen oberen und einen unteren Zapfen 60. Dieser greift, wie Fig. 3 veranschaulicht, in einen Einschnitt 61 an der Vorderkante der Rahmen 11 und 12. Der Einschnitt setzt sich noch in der Vorderfläche 16 des Rahmens fort. Er ist von einer Blattfeder 62 unterlegt, die einen vorderen, abgebogenen Teil 63 aufweist und am hinteren Ende 64 am zugehörigen Rahmen befestigt ist. Durch Niederdrücken der Blattfeder 62 wird der Zapfen 60 freigegeben. Ähnliche Einschnitte 61 a mit der Blattfeder 62 a befinden sich an verschiedenen Stellen der Vorderkante der Rahmen. Durch Niederdrücken der Blattfeder kann der Zapfen 60 aus dem Einschnitt 61 herausgenommen werden. Durch einfaches Eindrücken des Zapfens 60 in einen anderen Einschnitt 61, wobei der vordere Teil 63 der Blattfeder 62 als Auflauframpe dient, kann die Schwenkachse des Trägers an eine andere Stelle gebracht werden. Die bisher schlecht zugänglichen Teile im Innern des Gerätekastens lassen sich nunmehr besser erreichen.The carrier 54 has an upper and a lower pin 60 for storage. This engages, as FIG. 3 illustrates, in a recess 61 at the front edge of the frames 11 and 12. The incision continues in the front surface 16 of the frame. It is supported by a leaf spring 62 , which has a front, bent part 63 and is attached to the associated frame at the rear end 64 . By pressing down the leaf spring 62 , the pin 60 is released. Similar incisions 61 a with the leaf spring 62 a are located at different locations on the front edge of the frame. The pin 60 can be removed from the incision 61 by depressing the leaf spring. By simply pushing the pin 60 into another incision 61 , the front part 63 of the leaf spring 62 serving as a ramp, the pivot axis of the carrier can be brought to another location. The parts that were previously difficult to access inside the device box can now be better reached.

Eine andere Alternative zeigt Fig. 5. Dort ist eine Lageröffnung 65 für den Zapfen 60 in einem Schwenkhebel 66 angeordnet, der um einen Drehpunkt 67 auf dem Rahmen 12 schwenkbar ist. Infolgedessen läßt sich die Lageröffnung 65 zur Stelle 65 a verlagern. Auf der Deckwand 37 ist ein Ventilator 68 angeordnet, der eine Saugkammer 69 besitzt, die sich über den Kühlkanälen 10 befindet. Der übrige Innenraum des Gerätekastens ist durch die Deckwand 37 verschlossen. Daher wird zwangsweise Kühlluft durch die Kühlkanäle 10 gesaugt und nach oben abgegeben. Das Ganze ist durch eine Haube 70, welche Durchbrechungen aufweist, abgedeckt.Another alternative is shown in FIG. 5. There is a bearing opening 65 for the pin 60 in a pivot lever 66 which can be pivoted about a pivot point 67 on the frame 12 . As a result, the bearing opening 65 can be shifted to point 65 a . A fan 68 is arranged on the top wall 37 and has a suction chamber 69 , which is located above the cooling channels 10 . The remaining interior of the device box is closed by the top wall 37 . Therefore, cooling air is forcibly drawn through the cooling channels 10 and discharged upwards. The whole is covered by a hood 70 which has openings.

Claims

1. Equipment box for a semiconductor device comprising power converter arrangement, with front plate, rear, bottom and top walls and side walls, with the semiconductor element-containing blocks, which are attached to the rear wall in a heat-conducting manner, and with at least one circuit board, which is arranged in the device box near the front is characterized in that the at least one circuit board is fastened to a door-like pivotable support ( 54 ) which is arranged at a short distance behind the front plate ( 46 ), which is fastened with releasable closures ( 50 ) and on the floor, deck - And side walls ( 29, 37, 38 ) abuts and that to generate air circulation through at least one opening in the carrier ( 54 ) on this a fan ( 56 ) is attached.

2. Equipment box according to claim 1, characterized in that the carrier ( 54 ) is arranged at a lateral distance from the side walls ( 24 ).