电子部件和冷却方法技术

本发明专利技术涉及一种电气/电子设备，如高功率灯具、开关装置、控制装置、变压器、信号装置、显示装置或类似装置，带有壳体(2)和至少一个安排在所述壳体中或者分配给所述壳体的冷却流体供应装置(3)。所述冷却流体供应装置具有位于所述壳体上的冷却流体送入装置和冷却流体排出装置以及位于所述壳体内的冷却流体引导装置。为了如下改善此类设备，即利用紧凑的以及具有市场竞争力的结构在有效冷却的同时尤其即便在有爆炸危险的区域中实现设备的安全操作，至少为所述冷却流体流入装置分配有安全开关装置，用于中断冷却流体送入，尤其在所述冷却流体中出现压力降时。此外，本发明专利技术还涉及一种相应的方法。

Electronic components and cooling methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子部件和冷却方法本专利技术涉及一种电气或电子设备，如高功率灯具、开关装置、控制装置、变压器、信号装置、显示装置或类似装置。和其他紧凑型电子零件一样，此类设备会产生热量，该热量必须排除，以避免相应部件出现损伤并且也尤其提高部件的寿命。在防爆区域中，对此类设备还有额外的要求，如例如限制表面温度或可靠控制火花以避免爆炸。也就是说，对于相应的设备而言，冷却至关重要。迄今为止，此类冷却例如通过被动冷却装置进行，如带有相应冷却片或类似装置的冷却体，或者也通过主动冷却进行，如例如尤其带有相应液体的流体冷却。对于此类流体冷却而言，借助冷却流体供应装置向设备的壳体输送冷却流体。该冷却流体供应装置通常具有至少一个冷却流体送入装置和一个冷却流体排出装置。通过冷却流体送入装置将冷却流体送入至壳体中，并且相应地通过冷却流体排出装置将其重新从壳体中排出。在壳体内安排有连接冷却流体送入装置和冷却流体排出装置的冷却流体引导装置，该冷却流体引导装置引导冷却流体经过壳体并且尤其在设备的主要产生高温的相应部件的紧邻区域中。恰好在与相应的高功率部件相关的情况下，发热在某些部位是临界的并且必须对冷却流体供应装置进行相应的设计，以便让设备的温度低于最高允许的温度。然而已经确定的是，迄今为止在实践中已知的冷却流体供应装置例如在冷却流体回路泄漏、设备的壳体内高温并且同时冷却剂蒸发以及类似情况下，无法冷却或至少无法足够的冷却。此外，在过高的温度下操作的设备正好在有爆炸危险的区域中可能会导致危险。因此，本专利技术的目的在于，对前述设备或相应的冷却和监控设备的方法进行如下改进，即利用紧凑的以及具有市场竞争力的结构在有效冷却的同时尤其即便在有爆炸危险的区域中实现设备的安全操作。该目的通过独立权利所述的特征加以解决。根据本专利技术，该目的尤其通过以下方式加以解决，即至少为冷却流体送入装置分配有安全开关装置，用于中断流体送入，尤其在流体中出现压力下降时。这也类似地适用于壳体中存在的压力高于流体送入装置中的压力的情况，如果例如壳体中的部分冷却流体由于设备组件的发热而蒸发。在这种情况下，安全开关装置避免冷却剂送入不足，并且同时用于关闭设备，从而使得不再继续产生热量。此外，在正常操作情况下，冷却流体向壳体的相应送入通过冷却流体供应装置进行。冷却流体的送入足以冷却设备。仅在冷却流体送入中出现相应的压力降和/或壳体内存在高于最高允许的温度值的温度上升时，安全开关装置才相应地中断冷却流体送入和设备的供应。由此实现设备的安全操作，因为在由于功能故障或冷却不足而达到规定的最高温度时会自动关闭设备。由此同样实现在有爆炸危险区域中的安全操作。此外，由于设备在达到规定的最高温度时关闭，在与上述冷却相关的情况下提高设备的相应组件的寿命。此类设备的一种示例为带有至少一个尤其高功率LED，即H-LED作为发光体的高功率灯具。当然，在该灯具中可以使用多个此类H-LED，或者可以同样相应地冷却如上文所述的其他设备，参见相关的开关装置、控制装置、变压器、信号装置和类似装置。同时存在这样的可能性，不仅冷却作为设备的高功率灯具，而且冷却可能包含在更大型电气系统中的大量此类设备。以前的以及下列的冷却实施方式不仅适用于不同类型的单独的设备，也适用于多个设备的安排或带有此类设备的电子系统。已经对此指出的是，本专利技术尤其也可以用于防爆的设备，并且尤其以防爆类型Ex-d、Ex-m、Ex-o或Ex-p构造的设备。Ex-d表示一种防爆类型，其中可能点燃爆炸性大气的零件安排在壳体中。该零件在爆炸时在壳体的内部承受压力，并且避免将爆炸传递至周围的爆炸性大气环境中。对于防爆类型Ex-m存在封装。也就是说，设备的相应零件如此嵌入浇封材料中，使得壳体外的爆炸性大气环境无法点燃。相应的浇封材料对于电气、热、机械或化学影响是耐受的。对于防爆类型Ex-o，设备的相应零件浸入电气绝缘油或其他不可燃液体中，从而使得在壳体内或者即便在壳体外的相应液体液位上方存在的气体和蒸汽不能通过火花或类似物质点燃。防爆类型Ex-p使用正压封闭，其中避免周围的大气环境侵入设备的壳体中。对此，在壳体内安排有相应的保护气体，如空气或其他合适的气体。该气体以相对于周围大气环境呈正压的状态保持在壳体中。根据本专利技术，所有这些保护类型均可以以简单的方法实现。为了在必要时改善冷却并且简化设备的相应部件的沿冷却流体方向的热量传递，在壳体内和/或壳体上可以安排有被动冷却装置。该被动冷却装置同样可以和冷却流体接触。同样可以想象的是，尤其对于被动冷却装置在壳体上外侧的安排，该被动冷却装置除冷却流体以外额外地确保设备的相应冷却。为了将冷却流体送至壳体中、经过壳体并重新从壳体中排出，流体管道连接可以具有大量的流体通道。这些流体通道例如安排在壳体内和/或也在被动冷却装置内或上。根据使用的冷却流体而定，同样可以想象的是，在相应的电气绝缘性能下，该冷却流体直接和设备的不同部件接触，对此也参见例如防爆类型Ex-o，或者这些流体通道至少部分地尤其安排在热源区域中。为了以简单的方法实现冷却流体在壳体的送入和排出，冷却流体送入装置和/或冷却流体排出装置可以具有至少一个由壳体向外伸出的管道接头，该管道接头分别具有一个向壳体内部打开的管道开口。当然，冷却流体送入和排出的其他可能性是可行的，如例如壳体中相应的孔，这些孔和壳体上外侧的冷却流体管道相连。为了可以尤其在冷却流体送入装置的区域中以简单的方式构造安全开关装置，该冷却流体送入装置可以具有沿管道接头的管道开口方向施加压力的并且在打开和关闭位置之间可移动地安装的阀体。在冷却流体送入发生压力下降时，自动向关闭位置移动该阀体。这也类似地适用于壳体内部存在高的升压的情况，这种情况例如在由于过高的温度导致至少部分冷却流体蒸发时可能发生。类似地，如果例如因冷却流体管道中的泄露而存在过少的冷却流体和由此过低的冷却流体压力时，阀体向关闭位置移动。施加压力的一种简单的可能性是弹簧元件，该弹簧元件安装在壳体内并沿管道接头的管道开口方向压紧阀体。可以想象各种可能性，将阀体的相应移动或安全开关装置的状态和设备的供电相关联。如果阀体在关闭位置或安全开关装置关闭，则同时中断设备的供电。这因此尤其适用，因为在这些情况下，冷却剂的进一步送入始终中断，并且不确保对设备组件的充分冷却。将阀体的位置和设备供电的中断相关联的一种简单可能性可以在其中看出，即为阀体分配有电气接触元件，该电气接触元件尤其在阀体的关闭位置断开电气断路器触点，以中断设备的供电。如果阀体未在关闭位置，该断路器触点通过阀体的相应接触元件闭合，并且保持设备的供电。存在这样的可能性，在断开断路器触点时直接中断供电。同样可以想象的是，断路器触点和设备的控制装置处于连接中。该控制装置之后在断开断路器触点时中断设备的供电。该控制装置同样可以是上级的，也就是说，该控制装置可以隶属于多个设备。在一个相应的设备故障时，可以由于断路器触点断开而在之后通过控制装置关闭该设备。尤其对于以高功率灯具为形式的设备而言，必要时壳体具有至少一个分配给相应发光体的透明的盖罩此外是有利的。壳体和盖罩可以相互通过摩擦焊接或类似方法相连。此类相应连接在与设备的相应防爆类型相关的情况下同样是有利的。为了以简单的方法将阀体在不同位置之间可移动地安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气/电子设备(1)，如高功率灯具、开关装置、控制装置、变压器、信号装置、显示装置或类似装置，带有壳体(2)和至少一个安排在所述壳体中或者分配给所述壳体的冷却流体供应装置(3)，所述冷却流体供应装置具有位于所述壳体(2)上的冷却流体送入装置(4)和冷却流体排出装置(5)以及位于所述壳体内的冷却流体引导装置(6)，其特征在于，至少为所述冷却流体送入装置(4)分配有安全开关装置(7)，用于中断冷却流体送入，尤其在所述冷却流体中出现压力降时。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.02 DE 102016224064.11.一种电气/电子设备(1)，如高功率灯具、开关装置、控制装置、变压器、信号装置、显示装置或类似装置，带有壳体(2)和至少一个安排在所述壳体中或者分配给所述壳体的冷却流体供应装置(3)，所述冷却流体供应装置具有位于所述壳体(2)上的冷却流体送入装置(4)和冷却流体排出装置(5)以及位于所述壳体内的冷却流体引导装置(6)，其特征在于，至少为所述冷却流体送入装置(4)分配有安全开关装置(7)，用于中断冷却流体送入，尤其在所述冷却流体中出现压力降时。2.根据权利要求1所述的电气/电子设备，其特征在于，所述设备(1)是带有尤其至少一个LED作为发光体的高功率灯具(8)。3.根据权利要求1或2所述的电气/电子设备，其特征在于，所述设备(1)是防爆的并且尤其以防爆类型Ex-d、Ex-m、Ex-o或Ex-p构造而成。4.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，在所述壳体(2)内和/或所述壳体(2)上安排有被动冷却装置(9)。5.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，所述冷却流体引导装置(6)在所述壳体内和/或所述被动冷却装置(9)内具有大量流体通道(10)，所述流体通道至少部分地尤其安排在热源区域中。6.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，冷却流体送入装置(4)和/或冷却流体排出装置(5)具有从所述壳体(2)向外伸出的管道接头(11、12)，这些管道接头中的每一个具有一个向所述壳体内部(24)打开的管道开口(13、14)。7.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，所述安全开关装置(7)具有至少一个沿所述冷却流体送入装置(4)的所述管道接头(11、12)的管道开口(13、14)方向施加压力的以及在打开位置(15)和关闭位置(16)之间可移动地安装的阀体(17)。8.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，在所述壳体(2)内安装有用于向所述阀体(17)施加压力的弹簧元件(18)。9.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，为所述阀体(17)分配有电气接触元件(19)，所述电气接触元件尤其在所述阀体(17)的关闭位置(16)断开电气断路器触点(20)，用于中断所述设备(1)的供电。10.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，所述断路器触点(20)和所述设备(1)的控制装置(25)处于连接中。11.根据上述权利要求中任一项所述的电气/电子设备，其特征在于，所述壳体(2)具有至少一个分配给所述发光体(8)的透明的盖罩(21)，其中壳体(2)和盖罩(21)相互通过摩擦焊接、粘接、超声波焊接或类似方法相连。12.根据上述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·施瓦茨，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE