DK144050B - Hus for en elektrisk kredsloebsanordning - Google Patents

Description

144050

Opfindelsen angår et i et kølemiddel, som luft, anbragt hus for en elektrisk kredsløbsanordning bestående af komponenter med høje og lave varmetab, med to indbyrdes ved hjælp af en termisk barriere isolerede husrum, hvorhos barrieren består 5 af to termisk ledende vægge, der mellem sig begrænser et af kølemidlet gennemstrømmeligt mellemrum, og hvor de tabsrige komponenter kan monteres i det ene husrum og de tabsfattige komponenter i det andet husrum.

Ved et kendt hus af denne art (DE-GbmS 70 03 178) kan der i 10 kølemidlet, som strømmer gennem mellemrummet mellem begrænsning svæggene, optræde termisk betingede hvirvler, fordi den forskellige opvarmning af begrænsningsfladernq bevirker hastighedsfald på tværs af kølemidlets strømningsretning. Resultatet er, at mellemrummene udviser en høj strømningsmod-15 stand, der påvirker kølingen.

Et andet kendt hus (DE-OS 25 30 157) er ligeledes ved hjælp af to begrænsningsvægge opdelt i to de tabsfattige komponenter på den ene side og de tabsrige komponenter på den anden side optagende husrum og et mellemrum. Mellemrummet er i-20 midlertid lukket udadtil, således at der ikke kan ledes noget kølemiddel gennem dette mellemrum. Begrænsningsvæggene har yderligere gennembrud, således at der er fare for en temperaturudligning mellem husrummene ved konvektion.

Opfindelsen har til hensigt at angive et hus af den i ind- 2 U406-0 ledningen nævnte art, som også uden tvangskøling inde i husrummene sikrer en tilstrækkelig køling af alle komponenter.

Ifølge opfindelsen løses denne opgave ved, at mellemrummet 5 er opdelt ved hjælp af en i begrænsningsvæggenes længderetning udstrækkende plan plade.

Ved denne udformning bevirker den plane plade mellem begrænsningsvæggene en adskillelse af de forskelligt opvarmede kølemiddellag i mellemrummet, således at termisk betingede 10 'hvirveldannelser af kølemidlet mellem begrænsningsvæggene i stor udstrækning forhindres. Kølemidlet kan i begge mellemrummets delområder vidtgående strømme laminart og med forskellig hastighed svarende til den pågældende temperatur praktisk talt uhindret. Tilsvarende effektiv er kølingen. Når den 15 plane plade er fremstillet af varmeledende materiale, bevirker den en forstørrelse af begrænsningsvæggenes overflade.

Varmen bliver endnu hurtigere ført ud fra mellemrummet. Når rummet mellem begrænsningsvæggene foroven og forneden udmunder i det fri, opstår på grund af luftens opvarmning i 20 mellemrummet via begrænsningsvæggene en skorstenseffekt i mellemrummet, ved hjælp af hvilken den opvarmede luft foroven føres ud af mellemrummet, og kold luft indsuges forneden.

Herved kan man klare sig uden blæser eller lignende til opretholdelsen af en kølemiddelstrøm i mellemrummet. Endvide-25 re opnår man den yderligere fordel, at mellempladen bidrager til afstivning af den termiske barriere, således at denne vidtgående kan udformes selvbærende, for eventuelt at kunne montere de husrummene begrænsende husdele derpå.

Når i det mindste nogle tabsrige komponenter står i varme-30 ledende berøring med en af begrænsningsvæggene, kan de således monterede komponenter køles endnu bedre. Således forstærker en stærkere opvarmning af begrænsningsvæggene skorstenseffekten .

144060 3

Især er det fordelagtigt, når begrænsningsvæggene har vertikalt ved siden af hinanden forløbende fordybninger, som inddeler mellemrummet i flere kanaler. På denne måde får man en forstørrelse af begrænsningsvæggenes overflade, således 5 at de bedre kan afgive varmen til mellemrummet. Samtidig inddeles også kølemiddelstrømmen i mellemrummet i flere strømme, således at dannelsen af hvirvler i kølemiddelstrømmen modvirkes, hvilket kunne bevirke en opvarmning af den koldere begrænsningsvæg på de tabsfattige komponenters side 10 ved hjælp af det ved den varmere begrænsningsvæg opvarmede kølemiddel. Derudover forhøjer disse fordybninger den mekaniske fasthed af begrænsningsvæggene.

Således kan de fordybninger udvisende begrænsningsvægge indspændes mellem to ydre, husrummene udadtil afgrænsende 15 husdele. Herved fås også til siderne åbne lufttilgangsslidser, gennem hvilke den omgivende luft omkring fordybningerne kan trænge ind i mellemrummet. Dette fører til en endnu bedre køling i sammenligning med en udførelse, ved hvilken luften kun kan komme ind i mellemrummet fra husets 20 underside.

Ved udformning af husrummenes ydervægge med køleribber er det gunstigt, når fordybningernes dybde er valgt omtrent lig med køleribbernes deling og omridset af begrænsningsvæggene, og mellempladen er valgt svarende til de ydre husdeles 25 omrids i henholdsvis begrænsningsvæggenes og mellempladens plan. Dette har den fordel, at de ydre rande af begrænsningsvæggene og mellempladen samtidig virker som køleribber.

Derved kan de to ydre husdele være trykket mod begrænsningsvæggene ved hjælp af disse forbindende spænder. Disse 30 sikrer et tilstrækkelig sammenhold af husene og muliggør alligevel en let åbning af husdelene, fx for at forhindre en varmeophobning ved overbelastning.

144050 4

En særlig enkel måde til anbringelse af spåenderne kan bestå i, at de kan påsættes de ydre husdeles køleribber. Herved har køleribberne samtidig funktionen som henholdsvis lukkedele og forbindelsesdele.

5 Således kan en eller flere spænder være dannet som lukkefjeder og de øvrige spænder som hængsler, der forbinder de ydre husdele og begrænsningsvæggene. På denne måde er det nok kun at løsne lukkefjederen eller lukkefjedrene for at åbne den ene eller den anden husdel eller dem begge, fordi 10 husdelene både er leddet forbundet indbyrdes og også med begrænsningsvæggene. Dette har den fordel, at der er uhindret tilgang til begrænsningsvæggene.

Herved er det endvidere fordelagtigt, når hængslet eller hvert hængsel har en på begrænsningsvæggenes rande påsætbar 15 og med mellempladen ved hjælp af en skrue forbindbar midterdel med derpå styrede, på hver af de to ydre husdele tilslut-bare yderdele. Denne udformning muliggør en simpel udskiftning af indbygningssættet, som består af de med hinanden forbundne begrænsningsvægge og mellempladen samt de derpå fastgjorte 2 o komponenter.

Opfindelsen og dens videre udformninger beskrives nærmere i det følgende ved hjælp af en skematisk tegning af et foretrukket udførelseseksempel. Den viser:

Fig. 1 horisontaltværsnitsbilledet A-A af det lukkede hus 25 med indbyggede dele, fig. 2 et sidebillede af den ene begrænsningsvæg, fig. 3 et forstørret udsnit af fig. 1 og fig. 4 sidebilledet af udsnittet i fig. 3.

144060 5

Huset har i fig. 1 to omtrent ens skålformede ydre husdele 1 og 2 af metal. Den forreste husdel 1 afgrænser et rum 3 og den bageste husdel 2 et rum 4 udadtil. I det indre er de to husrum 3 og 4 adskilt ved hjælp af to begrænsningsvægge 5 og 5 6 af metal. Husrummet 3 tjejner til optagelse af varmetabsfat tige komponenter, fx kondensatorer 7 eller højohmske modstande 8 af en elektrisk kredsløbsanordnings styringsdel, og husrummet 4 tjener til optagelse af varmetabsrige komponenter af kredsløbsanordningens effektdel, fx af en transformator 9 10 eller effekttyristor 10. De tabsfattige komponenter 7, 8 er i nærheden eller i berøring med begrænsningsvæggen 5 fastgjort på en trykt kredsløbsplade 11, som ved hjælp af metalliske forbindelsesstykker er forbundet med begrænsningsvæggen 5. Komponenterne 9 og 10 er ligeledes på en trykt kredsløbsplade 15 12, som er forbundet mad begrænsningsvæggen 6 over metalliske forbindelsesstykker, anbragt i nærheden eller umiddelbart på begrænsningsvæggen 6.

Begrænsningsvæggene 5 og 6 har fordybninger 13 og er således anbragt, at fordybningernes 13 bunde er vendt mod hinanden, 20 Mellem begrænsningsvæggene 5 og 6 er der anbragt en plan plade 15 af metal. Begrænsningsvæggene 5, 6 og mellempladen 15 er forbundet i området af fordybningerne 13, fx nittet eller svejset sammen. Fordybningernes 13 bunde og mellempladen 15 er forsynet med gennemgående langhuller 16, som i 25 stor udstrækning er lukket af effektkomponenter, som effekttyristoren 10. De muliggør gennemføringen af tilslutninger og ledninger på den ene eller den anden side af begrænsningsvæggene 5 og 6.

Fordybningerne 13 danner et af flere vertikale kanaler 17 30 inddelt mellemrum, som foroven og forneden samt på siderne munder ud i det fri. Sideforbindelsen til det fri fås omkring de øvre og nedre rande af fordybningerne 13, da fordybningerne 13 ender før de øvre og nedre rande af begrænsningsvæggene 5 og 6, sammenlign især fig. 2.

144050 6 På husdelenes 1 og 2 åbningsrande er der indsat omløbende elastiske pakninger 18 og 19, fx af gummi eller elastisk porøst kunststof, som ligger an mod begrænsningsvæggene 5 og 6.

5 Husdelene 1 og 2 er holdt sammen af spænder 20 og 21 af kunststof, som på den ene side er udformet som hængsel 20 og på den anden side som lukkefjeder 21.

Fig. 3 og 4 viser et udsnit af huset med et hængsel 20 i større målestok.

10 Et hængsel 20, hvoraf der er anbragt to, består af en mellemdel 23 og to derpå styrede yderdele 22 og 24. Yderdelene 22 og 24 har en vertikal gennemgående slids 25, som passer til en køleribbe 14 og er fastgjort på køleribber 14 ved hjælp af skruer eller nitter 26. Begrænsningsvæggene 5 og 6 15 er endvidere forbundet ved hjælp af en U-formet bøjle 27, som er ført igennem en udsparing i mellempladen 15 og med sine ben fastgjort på begrænsningsvæggene 5 og 6, fx ved hjælp af skruer eller nitter 28. En hovedskrue 29, hvis hoved er sænket ned i mellemdelen 23, går igennem hængslets 20 20 mellemdel 23 og pladen 15 i dens plan og er skruet ind i en gevindboring i bøjlens 27 åg. Bøjlens 27 åg griber bag om skuldre i udsparingen i pladen 15, således at bøjlen 27 ikke er forskydelig i pladens 15 plan. Hængseldelene 22, 23 og 24 er forbundet ved hjælp af to ledbolte 30 og 31. Begrænsnings-25 væggene 5 og 6 har ligeledes udsparinger 32 og 33, med hvilke de, ligesom mellempladen 15, indgriber i på siden værende, ikke gennemgående slidser henholdsvis 34 og 35 af mellemdelen 23. Samtidig sikrer begrænsningsvæggenes 5 og 6 udsparinger 32 og 33 (se fig. 2) ledboltene 30 og 31 mod en 30 aksial forskydning.

Den under driften af komponenterne 7, 8, 9 og 10 udviklede varme overføres ved konvektion delvist til de ydre husdele 1 144050 7 og 2 samt over disse til den omgivende luft, men for en stor del også til begrænsningsvæggene 5 og 6, på grund af deres umiddelbare nærhed til disse og på grund af begrænsningsvæggenes store overflade. En stor del af tabsvarmen ledes 5 endvidere umiddelbart ind i begrænsningsvæggene 5 og 6. Den derved bevirkede opvarmning af begrænsningsvæggene 5 og 6 fører til opvarmning af luften i det af kanalerne 17 dannede mellemrum og dermed til en skorstenseffekt i mellemrummet.

På denne måde bortføres den opvarmede luft i kanalerne 17 10 hurtigere og erstattes af koldere luft. Mellempladen 15 sørger på den ene side for en forstørrelse af metalvæggenes 5 og 6 overflade og på den anden side for dannelsen af en i stor udstrækning laminar luftstrømning i kanalerne 17, således at de varmere luftlag på begrænsningsvæggens 6 side 15 ikke blandes med de koldere luftlag på begrænsningsvæggens 5 side, men ikke desto mindre bidrager begge varmekilder, den stærkere i husrummet 4 og den svagere i husrummet 3, til den termiske opdrift i kanalerne 17. Skulle en overophedning alligevel optræde i det ene eller i begge husrum, fx på 20 grund af en kortslutning, behøver man kun at trække de af kunststof klemmeagtigt dannede lukkefjedre 21 af og dreje husdelen 1 og/eller 2 til siden om hængslets 20 led for at åbne huset, hvorved i givet fald samtidig de ind i hinanden stukne dele 36 og 37 (fig. 1) af en flerpolet ledningskobling 25 adskilles. I ønsket fald kan så den samlede indbygning, bestående af de forbundne montagevægge og de derpå direkte eller indirekte fastgjorte komponenter udskiftes ved simpel løsnelse af skruerne 29.

Begrænsningsvæggene kan under overholdelse af en afstand fra 30 hinanden også være udformet plane. Om ønsket kan mellempladen bortfalde. I stedet for to hængsler 20 kan kun et hængsel anvendes.

Ligeledes er det i givet fald nok med en lukkefjeder. De med 8 1440-5.0 varmetab behæftede komponenter kan alle være anbragt umiddelbart på begrænsningsvæggene. Kanalerne 17 kan være udformet således, at de kan indkobles i et køleaggregats kølemiddelkredsløb.

Claims (5)

9 144050

1. I et kølemiddel, som luft, anbragt hus for en elektrisk kredsløbsanordning bestående af komponenter med høje og lave varmetab, med to indbyrdes ved hjælp af en termisk barriere isolerede husrum, hvorhos barrieren består af 5 to termisk ledende vægge, der mellem sig begrænser et af kølemidlet gennemstrømmeligt mellemrum, og hvor de tabsrige komponenter kan monteres i det ene husrum og de tabsfattige komponenter i det andet husrum, kendetegnet ved, at mellemrummet.(17) er opdelt 10 ved hjælp af en i begrænsningsvæggenes (5, 6) længderet ning udstrækkende plan plade (15).

2. Hus ifølge krav 1, kendetegnet ved, at i det mindste nogle tabsrige komponenter (10) står i varmeledende berøring med en af begrænsningsvæggene 15 (6).

3. Hus ifølge et af kravene 1-2, kendetegnet ved, at begrænsningsvæggene (5, 6) har vertikalt ved siden af hinanden forløbende fordybninger (13), som inddeler mellemrummene (17) i flere kanaler.

4. Hus ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at de fordybninger (13) udvisende begrænsningsvægge (5, 6) kan indspændes mellem to ydre, husrummene (3, 4) udadtil afgrænsende husdele (1, 2).

5. Hus ifølge krav 3 eller 4, ved hvilket husrummenes 25 ydervægge har køleribber, kendetegnet ved, at fordybningernes (13) dybde er valgt omtrent lig med køleribbernes (14) deling og omridset af begrænsningsvæggene (5, 6), og mellempladen (15) er valgt svarende