專利名稱：電氣設備及用于電氣設備的散熱方法
技術領域：
本發明涉及電氣設備及用于電氣設備的散熱方法。
技術背景電氣設備的損耗熱有時是 一 個大問題，尤其是對于設備本身及 其元件而言是一個大問題。過高的溫度會導致功能故障，損害設備， 甚至會導致火突。發明內容本發明的首要目的是，創造一種電氣設備，其能夠以滿意的方 式釋放損耗熱并且其可以以簡單的方式敷設電纜。本發明的次要目的是，改進用于電氣設備的已知散熱方法或簡化電氣設備的電纜敷設。這些目的可以通過這樣的電氣設備實現，即一種電氣設備，具 有殼體和至少一個由所述殼體包圍的元件，在所述殼體的表面上安 裝有多個散熱片，所述多個散熱片這樣分組，即它們允許分別在第 一方向和在第二方向上的一個或多個通道空著。這些目的也可以通過這樣的散熱方法來實現，即一種散熱方 法，用于具有殼體的電氣設備，散熱作用主要通過在所述殼體的外 部的散熱流體、優選空氣的對流由安裝在所述殼體的表面上的散熱片實現，其方式是，所述散熱片之間的對流的一部分在分別在第一 方向和在第二方向上的一個或多個通道中實現。當多個散熱片安裝在電氣設備的殼體的表面時，設備能夠更好 地被散熱，因為散熱片增大了殼體的表面，其中該電氣設備具有殼 體和至少一個由殼體包圍的元件。當多個散熱片這才羊分組，即它們 允許分別在第一方向和在第二方向上的一個或多個通道空著時，由 元件產生的熱量不僅在(豎)直的安裝位置而且也在橫向的安裝位 置乂人殼體表面^皮有效地導出，即當電氣設備(豎)直地或側向地安 裝時。熱傳遞由在散熱片上的對流改善，因為散熱介質或散熱流體 能夠更好與散熱片接觸。這特別在設備固定在壁上時是大優點，因 為這能夠實現設備的靈活的電纜敷設。當元件是半導體元件時，這是特別有利的，因為在半導體元件 中會產生相對高的損耗熱。當設備具有至少 一個散熱板，該散熱板固定在元件和殼體之間 時，熱量能夠被引導并由此而較有效地向殼體傳遞，特別是當元件 固定在散熱板上和/或當散熱板固定在殼體的內側時。當散熱片安裝在殼體的、與所述元件相對的側面上時，散熱作 用能夠;波進一步地改善。當散熱片是翼型時，可以改進對流。當電氣設備是具有至少一個電流輸入端-電流ilr出端對的多 相的開關設備時，并且當電氣^殳備設計為可^皮此隔開和/或相互連才妾 所述至少一個電流輸入端-電流輸出端對時，損壽毛熱也許還有開關 引起的熱量都更好地從設備導出。例如，后者是由開關電弧和由短 ^各產生的熱量現象。當元件是功率部件，并且該功率部件被i殳計為可以改變或可以 控制至少一個電流輸入端-電流輸出端對的開關狀態時，控制所引 起的熱量現象也可以從設備導出。當電氣設備是電動機起動設備， 例如是用于平緩地起動和/或關閉電動機的軟起動器(Sanftstarter ) 時，這將是特別重要的，因為通過電子管控制可產生相對高的損耗 熱。根據以本發明為基礎的發現，當散熱作用主要通過在殼體外部 的散熱流體(優選是空氣)的對流由安裝在殼體表面上的散熱片實 現時，具有殼體的電氣設備的散熱作用可以被改進。在安裝到墻上時，當散熱片之間的對流的一部分在一個通道或 多個通道中實現時，散熱效果可^皮進一步改進。
圖1以透視圖示出電動機起動設備；圖2示出圖1中示出的電動機起動設備沿方向II-II的截面； 圖3 乂人下方示出電動才幾起動i殳備。
具體實施方式
多相的電動機起動設備10具有用于電流相位的電流輸入端1和相應的用于電氣負載的電流llr出端3,如電動才幾。另一電動才幾起動i文備可以通過l爭4妄4妄口 2來供以電流。翼型的散熱片13在殼體12處安裝在其表面12A上。散熱片 13這樣分組，即它們允許橫向上的通道A以及縱向上的通道B空著。通道A、 B的^t量是可變化的。然而有利地是，在兩個方向上 至少有三個通道。在將電動才幾起動i殳備10裝在墻上時，電流4#入端1及電流豐俞 出端3到達有多個散熱片而成翼形的區i^的側方或下方。如圖2所示，散熱片13集成在電動機起動設備10的殼體12 中。殼體12可以由塑料制成，優選地由UL列出的材料制成。殼體 12優選通過注塑方法連同集成的散熱片 一起制成。功率部件21可以改變或控制多個電流llr入端1和各個電流專命 出端3的開關狀態。特別是，功率部件21i殳計為，扭^亍對電流^r 出端2的電子管控制。功率部件21固定在散熱板22上，該散熱板隨后固定在殼體12 上的內柳J 12B。為了優化熱傳遞，在功率部件21和散熱板22之間以及散熱才反 22和殼體12之間〃使用導熱膏或導熱箔。散熱板22可以例如通過螺釘24固定在殼體12上。在圖2中 僅示出螺釘24的一個對菱邊。圖3 乂人下面示出電動才幾起動i殳備10的—見圖。電動才幾起動"i殳備 10具有壁固定裝置，例如螺4丁 31或用于安裝匯流4非 (Montageschiene )的容纟內槽。電動才幾起動i殳備10可以通過通ifU妄口 ，例串4亍4妄口 32 ， ^口 RS-232來控制。通過所示出的實施例，利用具有作為功率部件的半導體部件的 電動機起動設備從現有結構中的散熱將提高大約iw,現有結構以聯合夕卜觀設計號000527841注冊。
權利要求
1.一種電氣設備(10)，具有殼體(12)和至少一個由所述殼體(12)包圍的元件(21)，其中，在所述殼體(12)的表面(12A)上安裝有多個散熱片(13)，所述多個散熱片這樣分組，即它們允許分別在第一方向和在第二方向上的一個或多個通道(A、B)空著。
2. 根據權利要求1所述的電氣設備(10 ),其中，所述設備(10 ) 具有至少一個散熱4反(22),所述散熱一反固定在所述元件(21 ) 和所述殼體(12)之間。
3. 根據權利要求2所述的電氣設備(10 )，其中，所述元件(21 ) 固定在所述散熱板(22)上。
4. 根據權利要求2或3所述的電氣設備(10 ),其中，所述散熱 板(22)固定在所述殼體(12)的內側(12B)上。
5. 根據權利要求2至4中任一項所述的電氣設備(10 )，其中， 所述散熱片(13)安裝在所述殼體(12)的、與所述元件(21) 才目只于的伯'J面Ji。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣設備(10),其中，所 述散熱片(13)是翼型。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣設備(10)，其中，所 述元件(21 )是半導體元件。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣設備(10)，其中，所 述電氣設備(10 )是多相的開關設備并且具有至少一個電流輸入端(1 )-電流輸出端(3 )對，其中所述電氣i殳備(10) i殳 計為，可^皮ot匕隔開和/或相互連^妄所述至少一個電流l命入端(1 )-電流ilr出端(3) 5寸。
9. 根據權利要求8所述的電氣設備(10 ),其中，所述元件(12 ) 是功率部4牛，該功率部^H殳計為，可以改變或可以4空制所述至 少一個電流車俞入端(i)-電流舉命出端(3) 乂于的開關狀態。
10. 根據權利要求8或9所述的電氣設備(10)，其中，所述電氣 設備(10)是電動機起動設備，例如是用于平緩地起動和/或 關閉電動才幾的軟起動器。
11. 一種用于具有殼體(12)的電氣設備(10)的散熱方法，其中， 散熱作用主要通過在所述殼體(12 )的外部的散熱流體、優選 空氣的對流由安裝在所述殼體(12)的表面(12A)上的散熱 片(13)實現，其方式是，所述散熱片(13)之間的對流的一 部分在分別在第一方向和在第二方向上的一個或多個通道(A、 B)中實玉見。
12. 根據權利要求11所述的散熱方法，其中，在所述電氣設備(10) 固定在壁上時，所述對流在所述設備(10 )的平行于所述壁的 側面上實JE見。
全文摘要
本發明涉及一種電氣設備(10)，所述電氣設備具有殼體(12)和至少一個由殼體(12)包圍的元件(21)，其中，在殼體(12)的表面(12A)安裝有多個散熱片(13)。本發明還涉及到一種相應的用于電氣設備的散熱方法。
文檔編號H05K7/20GK101257783SQ20081000232
公開日2008年9月3日 申請日期2008年1月8日 優先權日2007年2月26日
發明者伯恩哈德·施特賴希, 米夏埃爾·魏甘德, 約瑟夫·卡澤爾, 諾貝特·賴興巴赫 申請人:西門子公司