专利名称：电气设备及用于电气设备的散热方法
技术领域：
本发明涉及电气设备及用于电气设备的散热方法。
技术背景电气设备的损耗热有时是 一 个大问题，尤其是对于设备本身及 其元件而言是一个大问题。过高的温度会导致功能故障，损害设备， 甚至会导致火突。发明内容本发明的首要目的是，创造一种电气设备，其能够以满意的方 式释放损耗热并且其可以以简单的方式敷设电缆。本发明的次要目的是，改进用于电气设备的已知散热方法或简化电气设备的电缆敷设。这些目的可以通过这样的电气设备实现，即一种电气设备，具 有壳体和至少一个由所述壳体包围的元件，在所述壳体的表面上安 装有多个散热片，所述多个散热片这样分组，即它们允许分别在第 一方向和在第二方向上的一个或多个通道空着。这些目的也可以通过这样的散热方法来实现，即一种散热方 法，用于具有壳体的电气设备，散热作用主要通过在所述壳体的外 部的散热流体、优选空气的对流由安装在所述壳体的表面上的散热片实现，其方式是，所述散热片之间的对流的一部分在分别在第一 方向和在第二方向上的一个或多个通道中实现。当多个散热片安装在电气设备的壳体的表面时，设备能够更好 地被散热，因为散热片增大了壳体的表面，其中该电气设备具有壳 体和至少一个由壳体包围的元件。当多个散热片这才羊分组，即它们 允许分别在第一方向和在第二方向上的一个或多个通道空着时，由 元件产生的热量不仅在(竖)直的安装位置而且也在横向的安装位 置乂人壳体表面^皮有效地导出，即当电气设备(竖)直地或侧向地安 装时。热传递由在散热片上的对流改善，因为散热介质或散热流体 能够更好与散热片接触。这特别在设备固定在壁上时是大优点，因 为这能够实现设备的灵活的电缆敷设。当元件是半导体元件时，这是特别有利的，因为在半导体元件 中会产生相对高的损耗热。当设备具有至少 一个散热板，该散热板固定在元件和壳体之间 时，热量能够被引导并由此而较有效地向壳体传递，特别是当元件 固定在散热板上和/或当散热板固定在壳体的内侧时。当散热片安装在壳体的、与所述元件相对的侧面上时，散热作 用能够;波进一步地改善。当散热片是翼型时，可以改进对流。当电气设备是具有至少一个电流输入端-电流ilr出端对的多 相的开关设备时，并且当电气^殳备设计为可^皮此隔开和/或相互连才妾 所述至少一个电流输入端-电流输出端对时，损寿毛热也许还有开关 引起的热量都更好地从设备导出。例如，后者是由开关电弧和由短 ^各产生的热量现象。当元件是功率部件，并且该功率部件被i殳计为可以改变或可以 控制至少一个电流输入端-电流输出端对的开关状态时，控制所引 起的热量现象也可以从设备导出。当电气设备是电动机起动设备， 例如是用于平緩地起动和/或关闭电动机的软起动器(Sanftstarter ) 时，这将是特别重要的，因为通过电子管控制可产生相对高的损耗 热。根据以本发明为基础的发现，当散热作用主要通过在壳体外部 的散热流体(优选是空气)的对流由安装在壳体表面上的散热片实 现时，具有壳体的电气设备的散热作用可以被改进。在安装到墙上时，当散热片之间的对流的一部分在一个通道或 多个通道中实现时，散热效果可^皮进一步改进。
图1以透视图示出电动机起动设备；图2示出图1中示出的电动机起动设备沿方向II-II的截面； 图3 乂人下方示出电动才几起动i殳备。
具体实施方式
多相的电动机起动设备10具有用于电流相位的电流输入端1和相应的用于电气负载的电流llr出端3,如电动才几。另一电动才几起动i文备可以通过l争4妄4妄口 2来供以电流。翼型的散热片13在壳体12处安装在其表面12A上。散热片 13这样分组，即它们允许横向上的通道A以及纵向上的通道B空着。通道A、 B的^t量是可变化的。然而有利地是，在两个方向上 至少有三个通道。在将电动才几起动i殳备10装在墙上时，电流4#入端1及电流丰俞 出端3到达有多个散热片而成翼形的区i^的侧方或下方。如图2所示，散热片13集成在电动机起动设备10的壳体12 中。壳体12可以由塑料制成，优选地由UL列出的材料制成。壳体 12优选通过注塑方法连同集成的散热片 一起制成。功率部件21可以改变或控制多个电流llr入端1和各个电流專命 出端3的开关状态。特别是，功率部件21i殳计为，扭^亍对电流^r 出端2的电子管控制。功率部件21固定在散热板22上，该散热板随后固定在壳体12 上的内柳J 12B。为了优化热传递，在功率部件21和散热板22之间以及散热才反 22和壳体12之间〃使用导热膏或导热箔。散热板22可以例如通过螺钉24固定在壳体12上。在图2中 仅示出螺钉24的一个对菱边。图3 乂人下面示出电动才几起动i殳备10的—见图。电动才几起动"i殳备 10具有壁固定装置，例如螺4丁 31或用于安装汇流4非 (Montageschiene )的容纟内槽。电动才几起动i殳备10可以通过通ifU妄口 ，例串4亍4妄口 32 ， ^口 RS-232来控制。通过所示出的实施例，利用具有作为功率部件的半导体部件的 电动机起动设备从现有结构中的散热将提高大约iw,现有结构以联合夕卜观设计号000527841注册。
权利要求
1.一种电气设备(10)，具有壳体(12)和至少一个由所述壳体(12)包围的元件(21)，其中，在所述壳体(12)的表面(12A)上安装有多个散热片(13)，所述多个散热片这样分组，即它们允许分别在第一方向和在第二方向上的一个或多个通道(A、B)空着。
2. 根据权利要求1所述的电气设备(10 ),其中，所述设备(10 ) 具有至少一个散热4反(22),所述散热一反固定在所述元件(21 ) 和所述壳体(12)之间。
3. 根据权利要求2所述的电气设备(10 )，其中，所述元件(21 ) 固定在所述散热板(22)上。
4. 根据权利要求2或3所述的电气设备(10 ),其中，所述散热 板(22)固定在所述壳体(12)的内侧(12B)上。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的电气设备(10 )，其中， 所述散热片(13)安装在所述壳体(12)的、与所述元件(21) 才目只于的伯'J面Ji。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的电气设备(10),其中，所 述散热片(13)是翼型。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中，所 述元件(21 )是半导体元件。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中，所 述电气设备(10 )是多相的开关设备并且具有至少一个电流输入端(1 )-电流输出端(3 )对，其中所述电气i殳备(10) i殳 计为，可^皮ot匕隔开和/或相互连^妄所述至少一个电流l命入端(1 )-电流ilr出端(3) 5寸。
9. 根据权利要求8所述的电气设备(10 ),其中，所述元件(12 ) 是功率部4牛，该功率部^H殳计为，可以改变或可以4空制所述至 少一个电流车俞入端(i)-电流举命出端(3) 乂于的开关状态。
10. 根据权利要求8或9所述的电气设备(10)，其中，所述电气 设备(10)是电动机起动设备，例如是用于平緩地起动和/或 关闭电动才几的软起动器。
11. 一种用于具有壳体(12)的电气设备(10)的散热方法，其中， 散热作用主要通过在所述壳体(12 )的外部的散热流体、优选 空气的对流由安装在所述壳体(12)的表面(12A)上的散热 片(13)实现，其方式是，所述散热片(13)之间的对流的一 部分在分别在第一方向和在第二方向上的一个或多个通道(A、 B)中实玉见。
12. 根据权利要求11所述的散热方法，其中，在所述电气设备(10) 固定在壁上时，所述对流在所述设备(10 )的平行于所述壁的 侧面上实JE见。
全文摘要
本发明涉及一种电气设备(10)，所述电气设备具有壳体(12)和至少一个由壳体(12)包围的元件(21)，其中，在壳体(12)的表面(12A)安装有多个散热片(13)。本发明还涉及到一种相应的用于电气设备的散热方法。
文档编号H05K7/20GK101257783SQ20081000232
公开日2008年9月3日 申请日期2008年1月8日 优先权日2007年2月26日
发明者伯恩哈德·施特赖希, 米夏埃尔·魏甘德, 约瑟夫·卡泽尔, 诺贝特·赖兴巴赫 申请人:西门子公司