ES2600511T3 - Unidad electrónica con aletas de refrigeración - Google Patents

Unidad electrónica con aletas de refrigeración Download PDF

Info

Publication number
ES2600511T3
ES2600511T3 ES10008710.5T ES10008710T ES2600511T3 ES 2600511 T3 ES2600511 T3 ES 2600511T3 ES 10008710 T ES10008710 T ES 10008710T ES 2600511 T3 ES2600511 T3 ES 2600511T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
cooling fins
unit
support plate
group
components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10008710.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Leutwein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2600511T3 publication Critical patent/ES2600511T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20918Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Unidad (1) con componentes electrónicos (4) que durante el funcionamiento emiten calor perdido, que comprende: una placa de soporte (2), en cuyo primer lado está dispuesto un primer grupo de los componentes electrónicos (4), y en cuyo segundo lado están dispuestas varias aletas de refrigeración (3) para disipar calor perdido generado por componentes electrónicos del primer grupo así como un segundo grupo de los componentes electrónicos (4), una carcasa o una parte de una carcasa (8) dividida por la placa de soporte (2) en dos partes, que rodea con un alto grado de protección el primer grupo de los componentes (4), y otra carcasa u otra parte de la carcasa (8) dividida por la placa de soporte (2) en dos partes, que rodea con un bajo grado de protección el segundo grupo de los componentes (4) así como las aletas de refrigeración (3), y un dispositivo de suspensión, que está diseñado para suspender la unidad (1), en el que las influencias ambientales que se producen en forma de agua de lluvia o polvo proveniente desde arriba actúan de arriba abajo a lo largo del eje longitudinal de las aletas de refrigeración (3), estando configuradas las aletas de refrigeración (3) al menos a lo largo de una parte de su eje longitudinal abombadas en un plano paralelo a la placa de soporte (2), cuyas distancias unas de otras están ajustadas a su forma abombada de tal modo que el agua de lluvia o el polvo no puede llegar en línea recta por los trayectos de flujo (6) definidos por las aletas de refrigeración (3), presentando las aletas de refrigeración un vientre abombado.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Unidad electronica con aletas de refrigeracion Campo de la invencion
La invencion se refiere a una unidad con componentes electronicos que emiten calor perdido durante el funcionamiento. Para disipar el calor perdido emitido, la unidad comprende varias aletas de refrigeracion.
Antecedentes de la invencion
De manera conocida, la mayona de los componentes electronicos conocidos generan durante el funcionamiento un calor perdido nada despreciable, que emiten a su entorno. Componentes de potencia, tales como transistores de potencia o bobinas de induccion, generan cantidades de calor especialmente grandes.
Sobre todo en una disposicion con un gran numero de componentes en una carcasa estanca, que es necesaria por ejemplo como proteccion frente a las influencias ambientales tales como humedad y suciedad para muchas aplicaciones, se produce debido al calor perdido en determinadas circunstancias una elevada temperatura en el entorno del circuito, lo que puede afectar a la vida util o incluso estropear muchos componentes y tambien puntos de union de un circuito.
Convencionalmente, para evitar un sobrecalentamiento se integran con frecuencia en unidades electronicas cuerpos refrigeradores, por ejemplo aletas de refrigeracion, para extraer el calor perdido. Por ejemplo, en este caso esta prevista una estructura de soporte en un lado de la cual se encuentra un circuito dispuesto en una carcasa estanca y que genera calor perdido, mientras que en el otro lado estan colocadas aletas de refrigeracion. La estructura de soporte esta configurada, a este respecto, de modo que transmite calor perdido del circuito a las aletas de refrigeracion, que emiten el calor perdido a su vez al ambiente.
Como ampliacion de una solucion de este tipo, el documento EP 1 996 004 A1 propone disponer componentes con una alta emision de calor, en particular artfculos arrollados, en una parte de carcasa aislada. En particular, este documento preve para un equipo transformador una carcasa con cavidades, disponiendose los artfculos arrollados en las cavidades y aislandolos termicamente con respecto al resto de la carcasa. Para refrigerar los artfculos arrollados son utiles aletas de refrigeracion en el lado exterior de las cavidades de la carcasa. Debido a la disposicion separada se obtiene una temperatura mas baja en el interior de la carcasa.
En esta solucion resulta desventajoso tener que modificar para ello la carcasa. Las cavidades dificultan la fabricacion de la carcasa y dan lugar a una forma voluminosa de la unidad acabada.
El documento DE 10 2004 030 457 A1 proporciona otra solucion, segun la cual una carcasa se divide en camaras, estando realizada la primera de las camaras de manera estanca y presentando un alto grado de proteccion, mientras que la segunda esta dotada de rejillas de ventilacion. En una pared de separacion entre las camaras estan dispuestos los componentes electronicos, y concretamente de tal modo que aquellos componentes electronicos que han de protegerse frente a influencias ambientales se encuentran en la primera camara y otros componentes - por ejemplo componentes encapsulados que presentan en sf mismo un alto grado de proteccion - en la segunda camara. Los componentes dispuestos en la primera camara estan acoplados a traves de la pared de separacion termicamente con cuerpos refrigeradores, que se adentran a su vez en la segunda camara. De la segunda camara puede disiparse el calor perdido por la rejilla de ventilacion. Esta solucion tambien baja la temperatura en la primera camara al colocar en lugares distintos componentes que emiten grandes cantidades de calor perdido.
Sin embargo, con esta solucion tambien hay desventajas. Asf, la disposicion de una parte de los componentes en la segunda camara es a costa del espacio en el que pueden proporcionarse aletas de refrigeracion termicamente acopladas con los componentes en la primera camara. Por este motivo no esta garantizada todavfa una refrigeracion optima de los componentes en la primera camara. Por lo demas, el sistema de refrigeracion y los componentes en la segunda camara estan expuestos a las influencias ambientales que actuan a traves de la rejilla de ventilacion.
Sumario de la invencion
El documento EP 0 356 991 A2 muestra una unidad con una placa de soporte, en cuyo primer lado estan dispuestos componentes electronicos y en cuyo segundo lado estan dispuestas varias aletas de refrigeracion para disipar calor perdido generado por los componentes electronicos. Solo algunas de las aletas de refrigeracion, que se situan en la proximidad de un componente electronico, estan curvadas a lo largo de su eje longitudinal en un plano paralelo a la placa de soporte, de modo que el aire procedente del ventilador se desvfe sobre el componente electronico.
El documento DE 10 2007 057472 A1 muestra un cuerpo refrigerador para disipar calor perdido consistente en un gran numero de aletas de refrigeracion, esencialmente dispuestas delante de un ventilador de refrigeracion, estando dotadas al menos algunas de las aletas de una superficie inclinada.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El documento JP H10 150284 A muestra una unidad con componentes electronicos que comprende un cuerpo refrigerador consistente en aletas de refrigeracion y terminado por una placa de soporte y una placa de cubierta, las cuales forman un canal de aire para disipar calor generado por componentes electronicos.
Ante estos antecedentes, la invencion se plantea el objetivo de proporcionar, manteniendo igual la necesidad de espacio, una refrigeracion mejorada para unidades electronicas. A este respecto ha de garantizarse al mismo tiempo una proteccion mejorada del sistema de refrigeracion con respecto a las influencias ambientales.
La invencion soluciona este objetivo proporcionando una unidad segun la reivindicacion 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realizacion ventajosas de la invencion.
Una unidad de acuerdo con la invencion comprende varios componentes electronicos, que durante el funcionamiento generan calor perdido y lo emiten a su entorno. Por ejemplo, la unidad puede ser un convertidor de frecuencia u otro tipo de transformador electronico. No obstante, la invencion tambien puede aplicarse a cualquier otro circuito electronico.
Por lo demas, la unidad electronica de acuerdo con la invencion presenta una placa de soporte, sobre la que estan dispuestos los componentes electronicos. En un primer lado de la placa de soporte esta dispuesto de acuerdo con la invencion un primer grupo de los componentes y en un segundo lado de la placa de soporte un segundo grupo de los componentes. A este respecto, el primer grupo comprende en una forma de realizacion preferida aquellos componentes que son sensibles con respecto a influencias externas y/o que no pueden dotarse facilmente de una carcasa individual propia o alejarse espacialmente de un circuito. Al segundo grupo pertenecen con frecuencia aquellos componentes electronicos que, por un lado, generan una gran cantidad de calor perdido y, por otro lado, presentan de manera autonoma un alto grado de proteccion. Por ejemplo puede alcanzarse un alto grado de proteccion introduciendo el respectivo componente en la carcasa individual y encapsulandolo con una masilla de encapsulado en la que se ha inyectado una empaquetadura. Son apropiados como componentes del segundo grupo, por ejemplo, bobinas de induccion y otros componentes arrollados que pueden protegerse suficientemente sin mucho esfuerzo con una carcasa individual.
Por motivos de proteccion, la unidad presenta con frecuencia una carcasa que se corresponde con la placa de soporte y que aloja componentes dispuestos en ambos lados de la placa de soporte. En una forma de realizacion, la placa de soporte esta dispuesta, por ejemplo, en una carcasa de tal manera que divide la carcasa en dos o varias partes. Alternativamente, ambos lados de la placa de soporte forman parte de una carcasa propia. En funcion del uso, la carcasa o la parte de carcasa que aloja el primer grupo de componentes presenta, en algunos ejemplos de realizacion, un alto grado de proteccion para proteger los componentes en su interior, entre otras cosas, frente a influencias ambientales, por ejemplo humedad y suciedad. En cambio, en algunos usos no existe la necesidad, o solo en pequena medida, de proteger el segundo grupo de los componentes mediante una carcasa (adicional) frente a influencias ambientales. Asf, el segundo lado de la placa de soporte puede dejarse, en una forma de realizacion, sin proteger por ejemplo como parte de una pared exterior de carcasa, o situarse, en otra forma de realizacion, en una carcasa o parte de carcasa con rejillas de ventilacion, que posibilitan una ventilacion y una disipacion de calor sencillas. En otra forma de realizacion, tambien los componentes del segundo grupo o el segundo lado de la placa de soporte estan protegidos mediante una carcasa o una parte de carcasa de alto grado de proteccion.
El reparto descrito de los componentes en dos lados de la placa de soporte posibilita una colocacion de los componentes electronicos que emiten una cantidad considerable de calor perdido en un lugar distinto a un circuito (sensible al calor) o dado el caso a una carcasa que aloja el primer grupo de componentes. En particular, este reparto posibilita colocar en un lugar distinto aquellos componentes que precisan menos proteccion frente a influencias ambientales o que pueden dotarse facilmente de una carcasa propia, y que por tanto pueden sacarse sin gran esfuerzo de una carcasa comun mayor. Otros componentes, por ejemplo transistores de potencia, permanecen preferiblemente en el primer grupo, aunque emiten grandes relativamente cantidades de calor perdido, ya que dotar tales componentes de una carcasa individual sena demasiado complicado. Debido a su colocacion en un lugar distinto, en el otro lado de la placa de soporte, los componentes del segundo grupo ya no contribuyen a un calentamiento de un circuito situado en el primer lado de la placa de soporte con el primer grupo de componentes.
Adicionalmente a los componentes del segundo grupo, en el segundo lado de la placa de soporte tambien estan dispuestas varias aletas de refrigeracion, que estan acopladas termicamente con componentes del primer grupo, de modo que las aletas de refrigeracion pueden disipar calor generado por estos componentes. Estas aletas de refrigeracion estan configuradas, de acuerdo con la invencion, por toda o por una parte de su longitud, abombadas en un plano paralelo a la placa de soporte. El material usado y las dimensiones, no descritas en mas detalle en lo sucesivo, de las aletas de refrigeracion previstas de acuerdo con la invencion se corresponden con el material y las dimensiones de las aletas de refrigeracion convencionales.
Gracias a la forma abombada de las aletas de refrigeracion se consigue, en comparacion con aletas de refrigeracion configuradas rectas, una refrigeracion mas eficaz en el mismo espacio. Esto se debe, en particular, a que gracias a la forma abombada se desvfa aire que fluye a lo largo de las aletas de refrigeracion, de modo que se rompen las capas lfmite que se producen y se forman turbulencias de aire, que garantizan que un flujo de aire recorra mejor las
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
aletas de refrigeracion. Ademas, la forma abombada aumenta la superficie de las aletas de refrigeracion, con lo cual puede tener lugar un intercambio de calor sobre un area mayor. Estos efectos se refuerzan aun mas si una aleta de refrigeracion esta configurada abombada por toda su longitud.
Otro efecto de las aletas de refrigeracion abombadas consiste en que esta forma ofrece, para elementos dispuestos en el segundo lado de la placa de soporte, una proteccion frente a influencias ambientales, por ejemplo frente al agua de lluvia. Esto es asf en particular para una forma de realizacion preferida de la invencion, en la que se ha efectuado una orientacion de un elemento que ha de protegerse hacia las aletas de refrigeracion o a la inversa, de tal manera que las aletas de refrigeracion, vistas desde el elemento que ha de protegerse, estan dispuestas en la direccion desde la que se producen principalmente las influencias ambientales. Si la unidad presenta por ejemplo un dispositivo de suspension, que define un lado de la unidad como “de abajo” y un lado de la unidad como “de arriba”, el elemento que ha de protegerse esta dispuesto ventajosamente bajo los vientres abombados de las aletas de refrigeracion. Por ejemplo, la lluvia no cae entonces sobre el elemento situado bajo los vientres abombados, sino que se acumula en los abombamientos y puede evacuarse desde allf de manera definida.
En algunos ejemplos de realizacion, las aletas de refrigeracion presentan una forma en S con dos o varios abombamientos aproximadamente del mismo tamano en ambos sentidos alrededor del eje longitudinal de la respectiva aleta de refrigeracion. Este tipo de abombamiento garantiza una proteccion especialmente buena frente a influencias ambientales tales como agua de lluvia, porque las aletas de refrigeracion estan configuradas debido al abombamiento en ambos lados de manera especialmente “ancha” y por tanto pueden cubrir una gran zona situada bajo los vientres abombados. Debido a la regularidad de un abombamiento en forma de S, puede materializarse mas facilmente la orientacion hacia un elemento que ha de protegerse.
Segun otra forma de realizacion, uno o ambos cantos laterales estrechos de las aletas de refrigeracion estan achaflanados, de modo que la longitud de las aletas de refrigeracion es maxima en la proximidad de la placa de soporte y disminuye a medida que aumenta su altura. Preferiblemente, en teste caso esta achaflanado el canto lateral estrecho que esta dirigido hacia el elemento que ha de protegerse o que se situa mas proximo a este. El chaflan sirve para mejorar el efecto de proteccion en particular contra agua de lluvia: gracias al chaflan, el agua que fluye desde los abombamientos a lo largo de las aletas de refrigeracion se conduce de manera definida hasta un punto, en lugar de escurrirse por toda la altura del canto lateral estrecho. Ventajosamente, el chaflan o el canto lateral de las aletas de refrigeracion se disena, o el elemento que ha de protegerse se dispone, de tal modo que el agua fluye evitando el elemento que ha de protegerse.
Con frecuencia, las aletas de refrigeracion discurren en paralelo. No obstante, este no es siempre el caso. Por ejemplo pueden ser ventajosas desviaciones de la orientacion paralela por motivos tecnicos de disposicion, para reforzar la formacion de turbulencias o para desviar el aire de refrigeracion a traves de trayectos de flujo hasta determinados puntos. Preferiblemente, las aletas de refrigeracion se ajustan unas a otras de modo que los trayectos de flujo definidos por las mismas puedan recoger de la mejor manera posible agua de lluvia u otras influencias ambientales y, por ejemplo, no pueda gotear nada de agua de lluvia en lmea recta por los trayectos de flujo. Esto se consigue mediante una adaptacion del tamano y/o la forma de los abombamientos a la distancia entre las aletas de refrigeracion.
El elemento que ha de protegerse puede ser, preferiblemente, un ventilador, que conduce aire de refrigeracion a lo largo de las aletas de refrigeracion, para reforzar su efecto de refrigeracion. Por ejemplo, el ventilador esta dispuesto en un extremo de la placa de soporte que se situa abajo en caso de suspenderse la unidad, y sopla aire a lo largo de trayectos de flujo definidos por las aletas de refrigeracion, los cuales discurren hacia la placa de soporte de abajo arriba. Las aletas de refrigeracion estan orientadas, en esta forma de realizacion, hacia el ventilador y preferiblemente tambien unas hacia otras (o a la inversa), de modo que, gracias a su forma abombada y dado el caso gracias a su canto lateral achaflanado en el lado del ventilador, conducen agua proveniente desde arriba (por ejemplo agua de lluvia) evitando el ventilador o en particular el motor del ventilador por ser su componente mas sensible. De este modo se protege el ventilador contra agua de lluvia y otras influencias ambientales que actuan desde arriba, por ejemplo polvo, etc., al menos parcialmente.
En otra forma de realizacion, las aletas de refrigeracion o algunas de las aletas de refrigeracion estan orientadas, por ejemplo, hacia uno o varios componentes del segundo grupo y los protegen de la manera descrita anteriormente.
Segun una forma de realizacion preferida, los componentes del segundo grupo estan dispuestos en los bordes de la placa de soporte. De este modo, estos componentes por un lado no obstaculizan el desarrollo de las aletas de refrigeracion y por otro lado pueden emitir al entorno libremente el calor emitido por ellos mismos, de modo que no influyen en la capacidad de las aletas de refrigeracion para la disipacion de calor de los componentes del primer grupo.
Breve descripcion de los dibujos
Las siguientes figuras explican la invencion con ayuda de formas de realizacion a modo de ejemplo, en las que:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
la figura 1
muestra
acuerdo
la figura 2
muestra
acuerdo
esquematicamente una vista en con la invencion; y
una vista en despiece de una con la invencion.
planta de placa de
un lado de una placa de soporte de una unidad de
soporte equipada por un lado de una unidad de
Descripcion detallada de las figuras
La figura 1 muestra una vista en planta de una placa de soporte 2 de una unidad 1 de acuerdo con la invencion, en este caso un convertidor de frecuencia, mirando al segundo lado que comprende aletas de refrigeracion 3. El primer lado de la placa de soporte 2 con los componentes del primer grupo no puede verse en esta vista. Normalmente, la placa de soporte 2 esta protegida en la forma de realizacion mostrada mediante una carcasa, pero que se ha omitido para la representacion. En particular, la placa de soporte 2 divide la carcasa, en la forma de realizacion mostrada, en dos mitades, presentando la mitad de carcasa en la que se situa el segundo lado de la placa de soporte 2, por ejemplo por todo el penmetro o en el lado superior e inferior, aberturas para aire, que garantizan un intercambio termico con el ambiente. La otra mitad de carcasa, en la que se encuentra el primer lado de la placa de soporte, esta realizada de manera hermetica al aire y se corresponde con un alto grado de proteccion.
La unidad 1 tiene un dispositivo de suspension, no mostrado, que posibilita una suspension de la unidad 1 con la orientacion representada en la figura, por ejemplo de una pared, etc. Como lado superior de la unidad 1 suspendida, el dispositivo de suspension define en este caso el lado de la unidad 1 que se encuentra arriba tambien en la figura.
En la zona superior derecha de la placa de soporte 2 estan dispuestos, en esta forma de realizacion, componentes electronicos 4 del segundo grupo de componentes. Preferiblemente, estos componentes 4 estan termicamente desacoplados de la placa de soporte 2, por ejemplo al garantizarse mediante una disposicion sobre espigas pequenas una cierta distancia entre los componentes 4 y la placa de soporte. Esto evita una transmision de calor perdido de estos componentes al primer lado de la placa de soporte 2.
En el caso de los componentes 4 redondos mostrados, se trata de bobinas de induccion con filtro sinusoidal, que se usan en el convertidor de frecuencia para generar una tension de salida sinusoidal, y en el caso de los componentes esencialmente rectangulares se trata de una bobina de induccion de circuito intermedio. Tales bobinas de induccion emiten durante el funcionamiento considerables cantidades de calor. Por tanto, su colocacion en un lugar distinto al primer lado de la placa de soporte 2 reduce notablemente la cantidad de calor que ha de disiparse de la mitad de carcasa estanca que rodea el primer lado de la placa de soporte. De la segunda mitad de carcasa puede disiparse facilmente el calor adicional gracias a la rejilla de aire.
En la forma de realizacion mostrada, todos los componentes 4 del segundo grupo estan dispuestos en carcasas individuales con un grado de proteccion acorde al uso. En concreto se introduce para ello, por ejemplo, un componente en la carcasa individual y se encapsula allf con un material de encapsulado estanqueizado. Segun esto, las influencias ambientales que actuan a traves de la rejilla de aire no danan los componentes.
En la zona central de la placa de soporte 2 se extienden aletas de refrigeracion 3, que son aptas para disipar el calor del primer lado de la placa de soporte 2. En particular, en el ejemplo mostrado, se encuentran componentes de potencia, por ejemplo un IGBT (no mostrado), en el primer lado de la placa de soporte 2, cuyo calor residual se conduce a traves de la placa de soporte 2 a las aletas de refrigeracion 3 y se emite desde estas al ambiente. Para una disipacion optima del calor desde las aletas de refrigeracion 3 estan colocados, en la zona inferior, de la placa de soporte dos ventiladores 5, que estan orientados hacia las aletas de refrigeracion 3 de modo que pueden soplar aire a lo largo de las aletas de refrigeracion 3 desde abajo a traves de trayectos de flujo 6 formados por las aletas de refrigeracion 3. Estos trayectos de flujo 6 terminan, en la forma de realizacion mostrada, en las bobinas de induccion de filtro sinusoidal 4, de modo que el aire de refrigeracion tambien recorre estos componentes.
El hecho de reservar, tal como se representa, la zona central grande de la placa de soporte 2 para las aletas de refrigeracion 3 es posible gracias a la disposicion de los componentes 4 en las zonas de borde de la placa de soporte 2. De este modo se obtiene un desarrollo ampliamente sin obstaculos de las aletas de refrigeracion 3 o una influencia reducida de los componentes 4 sobre la capacidad de refrigeracion de las aletas de refrigeracion 3, de modo que puede aumentarse aun mas la cantidad de calor que puede disiparse mediante las aletas de refrigeracion 3.
Tal como puede verse en la figura, las aletas de refrigeracion 3 estan configuradas en su zona superior abombadas alrededor de su respectivo eje longitudinal (que discurre en la figura de abajo arriba). Aquellas aletas de refrigeracion 3 que se situan sobre los ventiladores 5 dispuestos en el extremo inferior de la unidad 1 o sus motores (no mostrados), presentan en la forma de realizacion mostrada una forma en S con abombamientos aproximadamente de igual tamano en ambos sentidos alrededor de un eje longitudinal en un plano paralelo a la placa de soporte 2. A diferencia de ello, las aletas de refrigeracion 3 situadas en la zona izquierda de la figura solo estan abombadas en un sentido. Esto se debe, por un lado, al espacio disponible limitado, y, por otro lado, a la menor proteccion necesaria de los elementos situados espacialmente bajo las aletas de refrigeracion 3 en esta zona. Debido al
5
10
15
20
25
30
35
40
abombamiento diferente de las aletas de refrigeracion 3 individuals, estas discurren solo parcialmente en paralelo.
Para conseguir la cobertura mas completa posible en particular contra agua de lluvia, en la forma de realizacion mostrada las distancias de las aletas de refrigeracion 3 y por tanto el ancho de los trayectos de flujo 6 estan ajustados al tamano de los abombamientos de tal manera que desde arriba no puede caer nada de agua de lluvia directamente por los trayectos de flujo sobre los ventiladores 5. En lugar de ello, el agua de lluvia que ha penetrado por ejemplo en la carcasa cae sobre un abombamiento de una aleta de refrigeracion 3 y sigue fluyendo a lo largo de las respectivas aletas de refrigeracion 3, hasta que se desvfa sobre el canto lateral achaflanado 7 (vease la figura 2) de las aletas de refrigeracion a un punto definido.
Gracias al abombamiento de las aletas de refrigeracion 3 se obtiene, para la forma de realizacion mostrada, con el mismo tamano constructivo una refrigeracion un 50 % mas eficaz con respecto a las aletas de refrigeracion rectas. Esto se debe, por un lado, a la desviacion del aire de refrigeracion conseguida gracias a los abombamientos, que conduce a la formacion de turbulencias, y por otro lado al area mas grande de las aletas de refrigeracion que esta disponible para un intercambio de calor. Formas de realizacion alternativas comprenden aletas de refrigeracion 3 que estan configuradas abombadas por toda o por una gran parte de su longitud. En tales formas de realizacion se refuerza aun mas la eficacia de refrigeracion.
La figura 2 muestra una representacion en despiece de otro ejemplo de realizacion de una unidad 1 de acuerdo con la invencion, sin mostrar de nuevo los componentes del primer grupo dispuestos en el primer lado de la placa de soporte 2 y habiendo eliminado partes de la carcasa 8. Para elementos que se corresponden con los elementos mostrados en la figura 1 se han usado las mismas referencias.
A parte de las propiedades de las aletas de refrigeracion 3 ya descritas con respecto a la figura 1, en esta representacion tambien puede observarse claramente el desarrollo achaflanado del canto lateral estrecho 7, en el lado del ventilador, de las aletas de refrigeracion, con el que la longitud de las aletas de refrigeracion disminuye desde la placa de soporte 2 hacia el punto mas alto de las aletas de refrigeracion 3. Este desarrollo achaflanado posibilita una conduccion de agua de lluvia hasta un punto definido en el lado inferior de la carcasa 8. Preferiblemente los ventiladores 5 estan dispuestos de modo que los cantos laterales 7 conducen el agua evitando sus motores.
Por lo demas, en la representacion pueden verse partes de una carcasa 8. Normalmente, la carcasa 8 rodea por completo, en esta forma de realizacion, la placa de soporte 2 con los elementos dispuestos sobre la misma, estando dividida en dos la carcasa 8 por la placa de soporte 2. La parte de carcasa en la que se encuentra el primer lado de la placa de soporte 2 (abajo en la figura) presenta un alto grado de proteccion y esta cerrada por tanto de manera estanca al aire y al agua. La otra parte de carcasa, en la que tambien se encuentran las aletas de refrigeracion (arriba en la figura), presenta en cambio unicamente un grado de proteccion bajo debido a la rejilla de aire prevista.
La invencion se ha descrito en el presente documento en relacion con un convertidor de frecuencia. No obstante, la invencion tambien puede usarse para muchos otros usos, por ejemplo en cualquier transformador electronico o en todas las unidades electronicas en las que sea ventajoso un reparto de componentes electronicos en grupos.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Unidad (1) con componentes electronicos (4) que durante el funcionamiento emiten calor perdido, que comprende:
    una placa de soporte (2), en cuyo primer lado esta dispuesto un primer grupo de los componentes electronicos (4), y en cuyo segundo lado estan dispuestas varias aletas de refrigeracion (3) para disipar calor perdido generado por componentes electronicos del primer grupo asf como un segundo grupo de los componentes electronicos (4),
    una carcasa o una parte de una carcasa (8) dividida por la placa de soporte (2) en dos partes, que rodea con un alto grado de proteccion el primer grupo de los componentes (4), y otra carcasa u otra parte de la carcasa (8) dividida por la placa de soporte (2) en dos partes, que rodea con un bajo grado de proteccion el segundo grupo de los componentes (4) asf como las aletas de refrigeracion (3), y
    un dispositivo de suspension, que esta disenado para suspender la unidad (1), en el que las influencias ambientales que se producen en forma de agua de lluvia o polvo proveniente desde arriba actuan de arriba abajo a lo largo del eje longitudinal de las aletas de refrigeracion (3),
    estando configuradas las aletas de refrigeracion (3) al menos a lo largo de una parte de su eje longitudinal abombadas en un plano paralelo a la placa de soporte (2), cuyas distancias unas de otras estan ajustadas a su forma abombada de tal modo que el agua de lluvia o el polvo no puede llegar en lrnea recta por los trayectos de flujo (6) definidos por las aletas de refrigeracion (3), presentando las aletas de refrigeracion un vientre abombado.
  2. 2. Unidad (1) segun la reivindicacion 1, que comprende un ventilador (5), que esta orientado hacia las aletas de refrigeracion (3) de tal manera que, por un lado, puede mover aire en una direccion de flujo a lo largo del eje longitudinal de las aletas de refrigeracion (3) y, por otro lado, queda protegido gracias a la forma abombada de las aletas de refrigeracion (3) al menos parcialmente frente al agua de lluvia.
  3. 3. Unidad (1) segun la reivindicacion 2, en la que el ventilador (5) se encuentra en el lado de la unidad (1) que se situa abajo en caso de suspender la unidad (1) por medio del dispositivo de suspension.
  4. 4. Unidad (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un componente electronico (4) del segundo grupo esta dispuesto de modo que, gracias a la forma abombada de las aletas de refrigeracion (3), queda protegido al menos parcialmente frente al agua de lluvia.
  5. 5. Unidad (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que las aletas de refrigeracion (3) discurren achaflanadas en uno o ambos de sus cantos laterales estrechos (7), de modo que la longitud de las aletas de refrigeracion (3) disminuye a medida que aumenta su altura.
  6. 6. Unidad (1) segun la reivindicacion 5 y una de las reivindicaciones 2 a 4, en la que las aletas de refrigeracion (3) estan achaflanadas en el canto lateral estrecho (7) situado mas proximo al componente (4) o ventilador (5) que ha de protegerse.
  7. 7. Unidad (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que las aletas de refrigeracion (3) abombadas presentan por una parte o por toda su longitud una forma en S.
  8. 8. Unidad (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que la placa de soporte (2) constituye una parte del lado exterior de la carcasa (8), situandose el segundo lado de la placa de soporte por fuera.
  9. 9. Unidad (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que componentes (4) del segundo grupo presentan en cada caso una carcasa individual estanqueizada, que se fabrica introduciendo el componente (4) en la carcasa individual y encapsulandolo con una masilla de encapsulado, en la que se ha inyectado una empaquetadura.
  10. 10. Unidad (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que los componentes (4) del segundo grupo estan dispuestos en las zonas de borde de la placa de soporte (2).
ES10008710.5T 2009-08-25 2010-08-20 Unidad electrónica con aletas de refrigeración Active ES2600511T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009038806A DE102009038806A1 (de) 2009-08-25 2009-08-25 Elektronische Einheit mit Kühlrippen
DE102009038806 2009-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2600511T3 true ES2600511T3 (es) 2017-02-09

Family

ID=43332615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10008710.5T Active ES2600511T3 (es) 2009-08-25 2010-08-20 Unidad electrónica con aletas de refrigeración

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8320127B2 (es)
EP (1) EP2291064B1 (es)
DE (1) DE102009038806A1 (es)
DK (1) DK2291064T3 (es)
ES (1) ES2600511T3 (es)
SI (1) SI2291064T1 (es)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110108250A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Alex Horng Heat Dissipating device
CN102882397A (zh) * 2012-06-25 2013-01-16 山亿新能源股份有限公司 一种逆变器压铸箱体自然散热结构
WO2014147962A1 (ja) * 2013-03-19 2014-09-25 富士電機株式会社 磁気部品の冷却構造及びこれを備えた電力変換装置
CN104704934B (zh) * 2013-03-19 2017-02-22 富士电机株式会社 冷却装置以及具备该冷却装置的电力转换装置
JP6256295B2 (ja) * 2014-10-28 2018-01-10 株式会社デンソー 熱交換器
CN206909011U (zh) 2017-04-19 2018-01-19 西门子公司 散热器和变频器
JP7081203B2 (ja) * 2018-02-26 2022-06-07 トヨタ自動車株式会社 放熱フィン構造及びこれを用いた電子基板の冷却構造
DE102021214756A1 (de) * 2021-12-21 2023-06-22 Magna powertrain gmbh & co kg Kühlvorrichtung

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0356991B1 (en) * 1988-08-31 1995-01-11 Hitachi, Ltd. Inverter device
JP3159071B2 (ja) * 1996-08-01 2001-04-23 株式会社日立製作所 放熱フィンを有する電気装置
US6041287A (en) * 1996-11-07 2000-03-21 Reliance Electric Industrial Company System architecture for on-line machine diagnostics
JPH10150284A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Yaskawa Electric Corp 制御ユニット
US5909358A (en) * 1997-11-26 1999-06-01 Todd Engineering Sales, Inc. Snap-lock heat sink clip
DE19913450A1 (de) * 1999-03-25 2000-09-28 Mannesmann Sachs Ag Leistungselektronik zum Steuern einer elektrischen Maschine
US6359779B1 (en) * 1999-04-05 2002-03-19 Western Digital Ventures, Inc. Integrated computer module with airflow accelerator
US6296048B1 (en) * 2000-09-08 2001-10-02 Powerwave Technologies, Inc. Heat sink assembly
US7038910B1 (en) * 2002-01-07 2006-05-02 Wave7 Optics, Inc. System and method for removing heat from a subscriber optical interface
US6891725B2 (en) * 2002-09-23 2005-05-10 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for improved motor controller
DE102004030457A1 (de) 2004-06-24 2006-01-12 Sma Technologie Ag Wechselrichter mit einem Gehäuse mit einem Kühlaggregat
ATE539481T1 (de) * 2004-06-24 2012-01-15 Sma Solar Technology Ag Wechselrichter mit einem gehäuse mit kühlkörper aufweisenden elektrischen und/oder elektronischen komponenten
FR2881018B1 (fr) * 2005-01-19 2007-04-06 Intelligent Electronic Systems Procede de refroidissement d'un dispositif de conversion statique d'electronique de puissance et dispositif correspondant
US7472742B2 (en) * 2005-12-01 2009-01-06 General Electric Company Heat sink assembly
WO2008032542A1 (fr) * 2006-09-13 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Dispositif de commande de moteur
JP2008140802A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd ヒートシンク
EP1996004B1 (de) 2007-05-25 2014-07-09 SMA Solar Technology AG Wechselrichtergehäuse
JP5381561B2 (ja) * 2008-11-28 2014-01-08 富士電機株式会社 半導体冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2291064A2 (de) 2011-03-02
EP2291064B1 (de) 2016-08-17
SI2291064T1 (sl) 2016-12-30
EP2291064A3 (de) 2014-01-01
US8320127B2 (en) 2012-11-27
US20110051370A1 (en) 2011-03-03
DE102009038806A1 (de) 2011-03-03
DK2291064T3 (en) 2016-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2600511T3 (es) Unidad electrónica con aletas de refrigeración
ES2383621T3 (es) Caja realizada con perfiles extruidos metálicos multiposiciones para la fabricación de un dispositivo electrónico de potencia estanco
ES2383437T3 (es) Aparato eléctrico y sistema de refrigeración
ES2733122T3 (es) Conjunto de pantalla electrónica adosada
ES2694155T3 (es) Dispositivo de disipación de calor de inversor e inversor
ES2629957T3 (es) Unidad exterior de acondicionador de aire
ES2382007T3 (es) Inversor
ES2745563T3 (es) Cubierta posterior híbrida y soporte de montaje para una pantalla electrónica
ES2664298T3 (es) Armario para aparato electrónico de potencia
EP3099152A1 (en) Closed cabinet for electric device having heat pipe
ES2563405T3 (es) Transmisor térmico de placas de apilamiento, especialmente refrigerador de aire de admisión
ES2946190T3 (es) Transformador seco con refrigeración por aire
ES2912333T3 (es) Inversor
ES2568039T3 (es) Unidad de interior
JP2010196926A (ja) 空気調和機の電装装置
JP2016157906A (ja) 放熱フィンを有するl字状熱伝導部材を備えた空冷式レーザ装置
ES2923552T3 (es) Unidad de acondicionamiento de aire montada en el techo para una bomba de calor que comprende un circuito de refrigerante con un sensor de fuga de refrigerante
JP2015185549A (ja) 電子機器筐体
ES2712141T3 (es) Rotor para una máquina eléctrica
JP2006050742A (ja) 強制風冷式電力変換装置および電気車
ES2626364T3 (es) Una máquina eléctrica
ES2357294T3 (es) Terminal móvil de enlace vía satélite.
ES2440971T3 (es) Disposición de soplantes
JP2009133531A (ja) 空気調和機の室外機
JP5193099B2 (ja) 冷却装置