EP4714230A1 - Elektrogerät - Google Patents

Abstract

Elektrogerät, mit einem Blechgehäuse und einem Lüfter, wobei der Lüfter ein Lüftergehäuse aufweist, welches klipsverbunden ist mit dem Blechgehäuse und einen Drehgelenkzapfen aufweist, welcher gegen eine zu einer für das Schwenken des Lüfters relativ zum Blechgehäuse, zu einer Kante des Blechgehäuses koaxial ausgerichteten Schwenkachse angestellt ist.

Description

Elektrogerät

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Elektrogerät.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektrogerät ein Wärme erzeugendes Bauteil, wie beispielsweise einen Leistungshalbeleiter, aufweist, das an einem Kühlkörper zur Wärmeabfuhr anliegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrogerät weiterzubilden, wobei eine einfache Herstellung und/oder Wartung ermöglicht werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektrogerät nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale bei dem Elektrogerät, insbesondere Umrichter oder Wechselrichter, mit einem Blechgehäuse und einem Lüfter sind, dass der Lüfter ein Lüftergehäuse aufweist,

- welches klipsverbunden ist mit dem Blechgehäuse und

- welches einen Drehgelenkzapfen aufweist, welcher gegen eine als Schwenkachse fungierende Kante des Blechgehäuses angestellt ist und/oder welcher gegen eine zu einer Kante des Blechgehäuses koaxial ausgerichteten Schwenkachse für ein Schwenken des Lüfters relativ zum Blechgehäuse angestellt ist, insbesondere welcher gegen eine zu einer Kante des Blechgehäuses koaxial ausgerichteten Drehachse für ein Drehen des Lüfters relativ zum Blechgehäuse angestellt ist, insbesondere wobei das Schwenken, insbesondere Drehen, des Lüftergehäuses durch die Klipsverbindung zwischen dem Lüftergehäuse und dem Blechgehäuse blockiert ist und/oder nach Lösen der Klipsverbindung zwischen dem Lüftergehäuse und dem Blechgehäuse ausführbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter in einfacher Weise mit dem Blechgehäuse verbindbar ist oder trennbar ist vom Blechgehäuse. Somit ist das Elektrogerät auch ohne den Lüfter betreibbar. Optional ist der Lüfter aber anklipsbar und dadurch eine leistungsfähigere Entwärmung bereitstellbar. Das Verfahren zum Verbinden besteht im Wesentlichen aus zwei Schritten, nämlich zunächst anlegen des Lüftergehäuses an die Blechkante und nachfolgendes Schwenken um die Drehachse bis das Einklipsen erfolgt. Bei diesem Verbinden ist zusätzlich eine elektrische Steckverbindung verbindbar, so dass ein Elektromotor des Lüfters elektrisch versorgbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Drehgelenkzapfen L-förmig ausgeformt, wobei die Kante des Blechgehäuses gegen die Innenecke des L angestellt ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Drehgelenk einfach und kostengünstig realisiert ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Lüftergehäuse eine Rastnase ausgeformt, welche eingeklipst ist in eine Ausnehmung oder Vertiefung des Blechgehäuses, insbesondere wobei die Rastnase vom Drehgelenkzapfen beabstandet ist und/oder wobei die Rastnase in entgegengesetzter Richtung zum Drehgelenkzapfen am Lüftergehäuse hervorragt. Von Vorteil ist dabei, dass die Rastnase einstückig am Lüftergehäuse ausgebildet ist und somit eine sichere und belastbare Klipsverbindung bereitstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Lüftergehäuse Führungszapfen ausgeformt, welche das Lüftergehäuse zumindest beim Lösen oder Schließen der Klipsverbindung führen. Von Vorteil ist dabei, dass ein Verkanten beim Einklipsen verhinderbar ist und somit das Verbinden einfach und ohne Störung ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung das Lüftergehäuse samt Drehgelenkzapfen, Führungszapfen und/oder Rastnase als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist, insbesondere einstückig und/oder einteilig ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Herstellung ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lüftergehäuse einen Aufnahmebereich für einen von einem Elektromotor angetriebenes Lüfterrad auf und einen derart verengten Bereich, dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom beim Durchströmen des verengten Bereichs verengt wird und somit seine durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom mit einer erhöhten Geschwindigkeit in den vom Blechgehäuse eingehausten Innenraumbereich eintritt und somit eine große Kühlleistung erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der verengte Bereich derart gerundet ausgeführt, dass der den verengten Bereich durchströmende Luftstrom in einer zur Drehachse des Lüfterrads senkrechten Richtung aus dem Lüfter, um 90° umgelenkt wird und durch vordere, insbesondere durch dem Lüfter zugewandte Gitteröffnungen des Blechgehäuses, in den Innenraum des Elektrogeräts, insbesondere in den vom Blechgehäuse eingehausten Innenraumbereich, einströmt. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein flacher Aufbau auf dem Blechgehäuse notwendig ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Blechgehäuse seitlich am Elektrogerät angeordnete weitere Gitteröffnungen auf, durch welche der durch das Elektrogerät durchströmende Luftstrom einen zusätzlichen Luftstrom ansaugt, insbesondere welcher somit den Volumenstrom erhöht und auch seitlich angeordnete Verlustwärmequellen des Elektrogeräts kühlt sowie das Blechgehäuse, insbesondere wobei an der dem Lüfter gegenüberliegend angeordneten Seite des Elektrogeräts dritte Gitteröffnungen angeordnet sind, durch welche der gesamte Luftstrom austritt. Von Vorteil ist dabei, dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom durch den vom Blechgehäuse eingehausten Innenraumbereich hindurchströmt und dabei einen seitlichen Zustrom ansaugt, so dass eine große Kühlleistung erreichbar ist. Hierzu weist also das insbesondere im Wesentlichen quaderförmige Blechgehäuse an zumindest drei seiner sechs Seiten Gitteröffnungen auf, so dass durch zwei der Seiten Luft einströmt und zur dritten Seite herausströmt. Dabei grenzt die zweite Seite an die erste Seite an. Insbesondere ist die dritte der ersten Seite gegenüberliegend angeordnet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lüfterhaube derart geformt ist, dass sich mit zunehmendem Abstand zum Lüfterrad der Strömungsquerschnitt im verengten Bereich monoton verringert, insbesondere wobei zunächst eine Breite des von der Lüfterhaube dem Luftstrom bereit gestellten Innenraumbereichs des Lüfters monoton kleiner wird und dann eine Höhe des von der Lüfterhaube dem Luftstrom bereit gestellten Innenraumbereichs des Lüfters immer kleiner wird, insbesondere wobei die Breite in zur nächstliegenden Oberfläche des Blechgehäuses paralleler Richtung gemessen ist und die Höhe in zur Normalenrichtung der nächstliegenden, insbesondere ebenen, Oberfläche parallelen Richtung gemessen ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom zunächst in einer ersten Richtung eingeengt wird und dann in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung. Die Verengung erfolgt also nicht quer zur Strömungsrichtung isotrop, sondern quer zur Strömungsrichtung zeitverschoben anisotrop.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Elektrogerät, insbesondere Umrichter oder Wechselrichter, eine Leistungselektronik, insbesondere ein Leistungsteil, und eine Signalelektronik, insbesondere Steuerungsteil, auf, wobei die Leistungselektronik ein zusammen mit einer Abdeckung gehäusebildendes Blechgehäuse aufweist, wobei die Signalelektronik ein Signalelektronikgehäuse aufweist, welche auf die Leistungselektronik aufgesetzt ist, wobei die Abdeckung eine Verbindungslasche aufweist, durch welche ein Gegensteckverbinderteil der Leistungselektronik hindurchragt, wobei ein Steckverbinderteil der Signalelektronik mit dem Gegensteckverbinderteil verbunden ist, wobei eine Führungsnut in die Abdeckung eingeformt ist, insbesondere wobei die Führungsnut sich parallel zur Steckverbindungsrichtung erstreckt, wobei eine an einer Innenseite des Signalelektronikgehäuses ausgeformte Führungsrippe in die Führungsnut hineinragt und/oder von ihr geführt ist, wobei am Blechgehäuse zumindest ein erster Zentrierdom angeordnet ist und zum Signalelektronikgehäuse hervorragt, wobei durch den Zentrierdom eine Schraube hindurchragt, die auch durch das Signalelektronikgehäuse hindurchragt und in eine Gewindebohrung der Leistungselektronik eingeschraubt ist, wobei an der Verbindungslasche ein hohler Zentrierdom, insbesondere aus Kunststoff geformter, Zentrierdom ausgeformt ist und zum Signalelektronikgehäuse, insbesondere parallel zur Steckverbindungsrichtung der aus Steckverbinderteil und Gegensteckverbinderteil gebildeten Steckverbindung, hervorragt, wobei am Signalelektronikgehäuse ein Stift, insbesondere Kreuzstift, ausgeformt ist, welcher in den hohlen Zentrierdorn hineinragt, insbesondere zur Zentrierung des Signalelektronikgehäuses relativ zum Blechgehäuse.

Von Vorteil ist dabei, dass ein Verkanten beim Aufsetzen der Signalelektronik auf die Leistungselektronik vermieden wird, indem der Stift, die Führungsnut und die Steckverbindung selbst drei Zentriermittel mit unterschiedlichen Wirkweisen darstellen. Durch eine Überbestimmung aber mit unterschiedlichen Wirkweisen und somit unterschiedlich gerichteten Toleranzen ist ein Verkanten verhindert. Dabei ist die Abdeckung ein zentral wichtiges Zentriermittel, da sie die Mehrheit der Zentriermittel bereitstellt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verbindungslasche an der Abdeckung abgewinkelt ausgeformt. Von Vorteil ist dabei, dass verschiedene Raumrichtungen bei der Ausrichtung des Signalelektronikgehäuses berücksichtigt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Abdeckung ein Kunststoffspritzgussteil. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Herstellung ermöglicht ist, wobei ohne Zusatzaufwand die Zentriermittel durch bloße Formgebung integrierbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragen an der Abdeckung ausgeformte und hervorstehende Zapfen in Vertiefungen oder Ausnehmungen einer Basisplatte des Elektrogeräts hinein, wobei das Blechgehäuse mit der Basisplatte verbunden ist, wobei eine Blechkante des Blechgehäuses in eine Nut der Abdeckung hineinragt, insbesondere wobei die Blechkante in die Nut durch eine Schwenkbewegung um die

Verbindungslinie der Zapfen, insbesondere bei der Montage des Elektrogeräts, eingeschwenkt ist, insbesondere und somit hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass der kleinste lichte Durchmesser der Vertiefungen größer ist als der größte Außendurchmesser der Zapfen. Dadurch ist ein Schwenken der Abdeckung bei in die Vertiefungen eingesteckten Zapfen ermöglicht. Bei dieser Schwenkbewegung, welche zeitlich nach dem Einstecken der Zapfen in die Vertiefungen ausgeführt wird, wird die Blechkante in die Nut eingeführt, insbesondere hineingeschwenkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Abdeckung einen Knockoutbereich auf, insbesondere nach dessen Herausschlagen eine Schraube zugänglich wird, welche eine elektrische Erdverbindung oder PE-Verbindung sichert. Von Vorteil ist dabei, dass ein Trennen oder Schließen dieser Verbindung ausführbar ist, ohne dass andere Änderungen ausgeführt werden und daher auch keine Prüfung, wie Hochvoltprüfung oder dergleichen, notwendig ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Elektrogerät, insbesondere die Leistungselektronik, eine Leiterplatte, welche mit einem Wärmeerzeugenden Bauteil bestückt ist, insbesondere Leistungshalbleiter, einen Kühlkörper mit zumindest einer Kühlrippe und ein Gehäuseteil des Blechgehäuses aufweist, wobei eine Buchse, insbesondere Einpressbuchse, in eine Ausnehmung der Kühlrippe eingesteckt ist, wobei eine Schraube, deren Schraubenkopf die Leiterplatte mit dem Bauteil zum Kühlkörper hindrückt, in ein Innengewinde der Buchse eingeschraubt ist, wobei die Buchse einen Vielkantbereich aufweist, der in das Gehäuseteil eingepresst ist.

Von Vorteil ist dabei, dass die Buchse einerseits mit dem Gehäuseteil fest verbunden ist und andererseits die Schraube beim Einschrauben in die Buchse die Buchse gegen eine Stufe des Kühlkörpers anstellt und/oder drückt. Dadurch wird die Leiterplatte mit dem Bauteil gegen den Kühlkörper gedrückt und der Wärmeübergang verbessert und sichergestellt. Gleichzeitig dient die Schaube samt Einpressmutter als elektrische Erdverbindung für das Gehäuseteil, um dieses mit einer Leiterbahn der Leiterplatte zu verbinden.

Zur Erhöhung der Sicherheit der elektrischen Erdverbindung ist die Verbindung optional auch doppelt und somit sicherer ausführbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Buchse eine Verzahnung auf, welche in das Material der Kühlrippe eingeschnitten ist. Somit ist auch der Kühlkörper elektrisch sicher mit der Buchse und somit auch mit der Schraube und dem Gehäuseteil verbunden und geerdet, wobei statt der Erdverbindung auch eine PE-Verbindung ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verzahnung eine Außenverzahnung. Von Vorteil ist dabei, dass die Verzahnung sich in die Ausnehmung des Kühlkörpers einschneidet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt die Schraube durch den Kühlkörper, insbesondere durch die Kühlrippe, hindurch. Von Vorteil ist dabei, dass eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuseteil vorhanden ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseteil auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Kühlkörpers angeordnet und/oder die Leiterplatte ist auf der von dem Gehäuseteil abgewandten Seite des Kühlkörpers angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass das Gehäuseteil mittels der Schraube elektrisch verbindbar ist mit einer Leiterbahn der Leiterplatte, die auf der anderen Seite des Kühlkörpers mechanisch geschützt anordenbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseteil als Stanz-Biegeteil aus einem Blech gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an zumindest einer Seite des Gehäuseteils, insbesondere an der von dem Kühlkörper abgewandten Seite des Gehäuseteils der Vielkantbereich mit dem Gehäuseteil bündig abgeschlossen angeordnet. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung steht der Vielkantbereich an der Buchse radial hervor. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Drehsicherheit erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Vielkantbereich von der Verzahnung beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass das Gehäuseteil von einer Stufe des Aufnahmebereichs der Leiterplatte, gegen welche die Buchse angestellt ist, beabstandet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausnehmung eine Unterbrechung der Kühlrippe. Von Vorteil ist dabei, dass die Kühlrippe einen verdickten Bereich aufweist, in welchen als Ausnehmung eine Bohrung eingebracht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Buchse aus einem Stahl gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Herstellung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kühlkörper aus Aluminium gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Buchse sich in einfacher Weise einschneidet in das Material des Kühlkörpers.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kühlrippe eine Verdickung auf, welche mittels der Ausnehmung unterbrochen ist, insbesondere wobei die Buchse in die Ausnehmung eingesteckt ist und somit in der Verdickung aufgenommen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Aufnahme der Buchse einfach und sicher ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine weitere Buchse, insbesondere weitere Einpressbuchse, in eine weitere Ausnehmung einer weiteren Kühlrippe des Kühlkörpers eingesteckt, wobei eine weitere Schraube, deren Schraubenkopf die Leiterplatte mit einem weiteren Bauteil zum Kühlkörper hindrückt, in ein Innengewinde der weiteren Buchse eingeschraubt ist, wobei die weitere Buchse einen weiteren Vielkantbereich aufweist, der ebenfalls in das Gehäuseteil eingepresst ist, wobei die weitere Buchse eine weitere Verzahnung aufweist, welche in das Material der weiteren Kühlrippe eingeschnitten ist, wobei die weitere Verzahnung ebenfalls eine Außenverzahnung ist, wobei die weitere Schraube durch den Kühlkörper, insbesondere durch die weitere Kühlrippe, hindurchragt. Von Vorteil ist dabei, dass eine ausreichend sichere Erdverbindung herstellbar ist. Denn die beiden Schrauben fungieren als voneinander unabhängig funktionierende elektrische Erdleitung oder PE-Leitung. Bei Versagen einer der Schrauben stellt die jeweils andere der Schrauben die Funktion sicher.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Elektrogeräts dargestellt, wobei eine Buchse 1 verwendet ist.

In der Figur 2 ist eine Schrägansicht auch einen angeschnittenen Bereich des Elektrogeräts dargestellt.

In der Figur 3 ist eine Schrägansicht der Buchse 1 dargestellt.

In der Figur 4 ist die Verbindung der Buchsen 1 mit einem Gehäuseteil 5 des Elektrogeräts.

In der Figur 5 ist das Signalelektronikgehäuse 50 des Elektrogeräts in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 6 ist eine Abdeckung 60 des Elektrogeräts in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 7 ist die Abdeckung 60 aus einer anderen Blickrichtung dargestellt.

In der Figur 8 ist das Elektrogerät ohne Signalelektronilgehäuse 50 in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 9 ist das Elektrogerät in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 10 ist das Elektrogerät mit einem Lüfter ausgestattet und in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 11 ist der Lüfter in Schrägansicht in einer ersten Blickrichtung dargestellt.

In der Figur 12 ist das Elektrogerät in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 13 ist der Lüfter in Schrägansicht in einer zweiten Blickrichtung dargestellt. Wie in den Figuren dargestellt, weist das Elektrogerät eine Leiterplatte 3 auf, welche von dem Schraubenkopf einer Schraube 4 zu einem Kühlkörper 2 hingedrückt wird.

Somit wird ein auf der Leiterplatte 3 bestücktes Wärme erzeugendes Bauteil, insbesondere Leistungshalbleiter, an den Kühlkörper 2 angedrückt, insbesondere zur Verbesserung der thermischen Ankoppelung des Bauteils an den Kühlkörper 2.

Die Buchse 1 ist vorzugsweise als Einpressbuchse ausgeführt.

Die Buchse 1 ist in eine Ausnehmung, insbesondere Unterbrechung, einer Kühlrippe 20 des Kühlkörpers 2 eingesteckt und weist ein Innengewinde auf, in welches ein Gewindeabschnitt der Schraube 4 eingeschraubt ist, wobei die Buchse 1 in der Kühlrippe 20 an einer Stufe der Kühlrippe 20 abgestützt ist.

Die Buchse 1 weist einen Vielkantbereich 31, insbesondere Sechskantbereich, auf der aus der Kühlrippe 20 hervorragt und in ein aus Blechgefertigtes Gehäuseteil 5 eingepresst ist. Somit ist die Buchse 1 im Gehäuseteil 5 drehfest eingelassen und mit dem Gehäuseteil 5 drehfest verbunden.

Am von dem Vielkantbereich 31 abgewandten Endbereich der Buchse 1 weist die Buchse 1 eine Verzahnung 30 auf, mit welcher die Buchse 1 in die Kühlrippe 20 derart eingesteckt ist, dass die Verzahnung 30 in das Material der Kühlrippe 20 eingeschnitten ist.

Der Kühlkörper 2 samt der Kühlrippe 20 ist vorzugsweise aus Aluminium ausgeführt; die Buchse 1 ist vorzugsweise aus Stahl ausgeführt.

Das Blech des Gehäuseteils 5 ist vorzugsweise aus einem Stahlblech gefertigt. Insbesondere ist das Gehäuseteil 5 als Stanz-Biegeteil ausgeführt.

Die Verzahnung 30 ist als Außenverzahnung ausgeführt.

Das Gehäuseteil 5 ist vorzugsweise auf der von der Leiterplatte 3 abgewandten Seite des Kühlkörpers 2 angeordnet. Das Gehäuseteil 5 ist mit dem Kühlkörper lösbar verbunden.

Zwischen dem Schraubenkopf und der Leiterplatte 3 ist eine Druckplatte 7 angeordnet, so dass der von der Schraube 4 eingetragene Kraftfluss aufgespreizt wird und somit die Leiterplatte 3 vor einer zu hohen Pressung geschützt wird. Die Druckplatte 7 ist vorzugsweise aus Metall ausgeführt, so dass das Gehäuseteil 5 über die metallische Buchse 1 und die metallische Schraube 4 sowie die metallische Druckplatte 7 mit einer Leiterbahn der Leiterplatte 3 elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise ist eine Erdverbindung und/oder PE-Verbindung für das Gehäuseteil 5 bereitstellbar.

Die Schraubachse der Schraube 4 ist senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Kühlrippe 20 ausgerichtet.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist das Bauteil ein Leistungsmodul, welches mehrere Leistungshalbleiter umfasst.

Wie in den Figuren 5 bis 9 näher dargestellt, weist das vorzugsweise als Wechselrichter oder Umrichter ausgeführte Elektrogerät ein Blechgehäuse 80 auf, das die Leistungselektronik des Elektrogeräts gehäusebildend umgibt und für den Einbau in einen Schaltschrank geeignet ausgeführt ist. An einer Seite des Elektrogeräts wird das Blechgehäuse 80 durch eine Abdeckung 60, insbesondere Kunststoff-Abdeckung, ergänzt, welche mit dem Blechgehäuse 80 verbunden ist, und an einer Bodenseite durch eine Basisplatte 67.

Auf die Leistungselektronik, insbesondere also auf das Blechgehäuse 80 samt Abdeckung 60, ist eine Signalelektronik, insbesondere das Signalelektronikgehäuse 50 aufgesetzt und mittels Schrauben verbunden.

Die Abdeckung 60 ist als Kunststoffspritzgussteil gefertigt und weist hervorstehende Zapfen 61 auf, welche in Vertiefungen der Basisplatte 67 eingesteckt sind. Durch eine Schwenkbewegung um die Verbindungslinie der Zapfen 61 werden bei der Montage des Elektrogeräts Blechkanten des Blechgehäuses 80 in Nuten 66 der Abdeckung 60 eingeschwenkt.

Somit ragt zumindest eine Blechkante in eine der Nuten 66 der Abdeckung 60 hinein. Ebenso ragt eine weitere Blechkante der Abdeckung 60 in eine weitere Nut 66 der Abdeckung 60 hinein. Somit ist die Abdeckung 60 exakt ausrichtbar und zentrierbar zum Blechgehäuse 80. Die Abdeckung 60 weist an ihrem von den Zapfen 61 abgewandten Endbereich eine Verbindungslasche 62 auf, welche um einen Biegewinkel von 90° abgebogen ist von der restlichen Abdeckung 60. Diese Verbindungslasche 62 weist ein durch die Verbindungslasche 62 durchgehendes Zentrierloch 63 auf und einen hervorragenden Zentrierdom 64, der hohl ausgeführt ist.

Somit ist eine erste der Schrauben durch den Zentrierdom 64 durchführbar.

Die Abdeckung 60 weist eine Rastnase auf, so dass die Abdeckung 60 klipsverbindbar mit dem Blechgehäuse 80 ist.

Das Blechgehäuse weist zumindest zwei hohle Zentrierdome 82 auf, die als Einpressbuchsen oder Schraubbuchsen realisiert sind und mit dem Blechgehäuse 80 entsprechend verbunden sind.

Einer der Zentrierdome 82 ragt durch das Zentrierloch 63 hindurch und unterstützt somit die Zentrierung der Abdeckung zum Blechgehäuse 80.

Eine zweite Schraube ragt durch den durch das Zentrierloch 63 hindurchragenden Zentrierdom 82 hindurch.

Ein Gegensteckverbinderteil 81 ragt durch eine weitere Ausnehmung der Verbindungslasche 62 hindurch.

Die Abdeckung 60 weist an einer ihrer Seiten eine Führungsnut 70 auf, welche parallel zur Aufsteckrichtung der Signalelektronik ausgerichtet ist.

Beim Aufsetzen der Signalelektronik auf die Leistungselektronik wird das Signalelektronikgehäuse 50 derart geführt, dass ein Verkanten beim Aufsetzen verhindert wird.

Hierzu weist das Signalelektronikgehäuse 50 an seiner Innenseite zumindest eine Führungsrippe 51 auf, welche in der Führungsnut 70 aufgenommen und geführt ist, insbesondere beim Aufsetzen des Signalelektronikgehäuses 50 auf das Blechgehäuse 80. Im Signalelektronikgehäuse 50 ist eine Leiterplatte 52, die mit Signalelektronikbauteilen bestückt ist, aufgenommen. Außerdem ist die Leiterplatte 52 mit einem Steckverbinderteil 53 bestückt, welchen in Steckverbindung gebracht ist mit dem Gegensteckverbinderteil 81 der Leistungselektronik, welches durch die Verbindungslasche 62 hindurchragt.

Das Verkanten wird weiterhin dadurch verhindert, dass ein Kreuzstift 54, welcher am Signalelektronikgehäuse 50 ausgeformt ist, in den Zentrierdom 64 hineinragt.

Somit wird die räumliche Ausrichtung des Steckverbindergehäuses 50 relativ zum Leistungsteil des Elektrogeräts durch die Führungsrippe 51 oder mehrere solcher Rippen, die in entsprechende Führungsnuten des Leistungsteils hineinragen, bewirkt zusammen mit dem in den Zentrierdom 64 eingesteckten Kreuzstift 54 und dem Steckverbinderteil 53, welches mit dem Gegensteckverbinderteil 81 steckverbunden wird oder ist.

Zusätzlich ragen die Zentrierdome 82 in entsprechende Hohlräume der Signalelektronik hinein, sodass, insbesondere von außen kommend, Schrauben durch die Signalelektronik hindurch und durch die Hohlräume der Signalelektronik hindurch sowie durch die Zentrierdome 82 hindurch in entsprechende Innengewinde der Leistungelektronik einschraubbar sind.

Die Abdeckung 60 stellt also eine Vorzentrierung beim Aufsetzen der Signalelektronik bereit und führt auch Gehäusefunktion der Leistungselektronik aus. Außerdem ist ein RFID-Tag, welcher in der Leistungselektronik angeordnet ist, ungehindert abfragbar, da die Abdeckung 60 aus Kunststoff gefertigt ist.

Die Abdeckung 60 ist einfach beschriftbar. Zusätzlich sind aber auch Warnhinweise bei der Ausformung der Abdeckung 60 vorsehbar und ebenso Typenschildnester, also Vertiefungen, die geeignet sind zum Anbringen von Typenschildern.

Die Abdeckung 60 ist aus elektrisch isolationsfestem Material ausgeführt.

Die Abdeckung 60 weist außerdem einen Knockoutbereich 60 auf, so dass nach Entfernen des Knockoutbereichs 60 mit einem Werkzeug, insbesondere Schraubendreher, eine Schraube der Leistungselektronik betätigbar, insbesondere drehbar, wird, wobei mittels der Schraube eine elektrische Erdverbindung oder elektrische PE-Verbindung sicherbar ist. Wie in den Figuren 10 bis 13 dargestellt, ist ein Lüfter am Gehäuse des Elektrogeräts befestigbar, indem das Lüftergehäuse 100 zuerst in eine Schwenkposition gebracht wird, indem ein Drehgelenkzapfen 130 des Lüftergehäuses 100 gegen eine zur Schwenkachse koaxial ausgerichtete Kante des Blechgehäuses angestellt wird und danach um einen Schwenkwinkel um diese Schwenkachse geschwenkt, insbesondere also gedreht, wird und dabei klipsverbunden wird mit dem Blechgehäuse 10.

Der Lüfter weist ein Lüftergehäuse 100 auf, welches einen Aufnahmebereich für einen Elektromotor auf, der ein Lüfterrad antreibt, und einen verengten Bereich, in welchem der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom verengt wird und somit eine höhere Geschwindigkeit aufweist. Außerdem ist der verengte Bereich 101 derart gebogen ausgeführt, dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom um 90° umgelenkt wird und durch vordere, insbesondere also dem Lüfter zugewandte, Gitteröffnungen 120 in den Innenraum des Elektrogeräts geleitet wird.

Der durch das Elektrogerät durchströmende Luftstrom saugt dann zusätzlich durch seitlich am Elektrogerät angeordnete Gitteröffnungen 121 einen zusätzlichen Luftstrom an, der somit den Volumenstrom erhöht und auch seitlich angeordnete Verlustwärmequellen des Elektrogeräts kühlt und auch das Blechgehäuse 80.

An der dem Lüfter gegenüberliegend angeordneten Seite des Elektrogeräts sind weitere Gitteröffnungen angeordnet, durch welche der gesamte Luftstrom austritt.

Auf diese Weise bewirkt also der vom Lüfter kommende, in das Elektrogerät mit hoher Strömungsgeschwindigkeit eintretende Luftstrom eine effiziente Kühlung des Elektrogeräts.

Beim Klipsverbinden des Lüftergehäuses 100 mit dem Blechgehäuse 80 wird das Lüftergehäuse 100 mittels der am Lüftergehäuse 100 ausgeformten Rastnase 103 klipsverbunden, während zwei voneinander beabstandete, am Lüftergehäuse 100 ausgeformte Drehgelenkzapfen 130 in Vertiefungen des Blechgehäuses 80 hineinragen und das Lüftergehäuse 100 führen, insbesondere in dieser letzten Phase der Schwenkbewegung.

Der Lüfter weist auch ein Steckverbinderteil 131 auf, das beim Durchführen der beschriebenen

Schwenkbewegung in Steckkontakt mit einem am Blechgehäuse 80 befestigten Gegensteckverbinderteil kommt. Somit ist der Lüfter dann elektrisch versorgbar. Mit zunehmendem Abstand zum Lüfterrad verringert sich der Strömungsquerschnitt im verengten Bereich monoton, wobei zunächst eine Breite des von der Lüfterhaube dem Luftstrom bereit gestellten Innenraumbereichs des Lüfters monoton kleiner wird und dann eine Höhe des von der Lüfterhaube dem Luftstrom bereit gestellten Innenraumbereichs des Lüfters immer kleiner wird. Insbesondere ist dabei die Breite in zur nächstliegenden Oberfläche des Blechgehäuses paralleler Richtung gemessen und die Höhe in zur Normalenrichtung der nächstliegenden, insbesondere ebenen, Oberfläche parallelen Richtung.

Bezugszeichenliste

1 Buchse, insbesondere Einpressbuchse

2 Kühlkörper

3 Leiterplatte

4 Schraube

5 Gehäuseteil

6 Wärme erzeugendes Bauteil

7 Druckplatte

20 Kühlrippe

30 Verzahnung

31 Vielkantbereich, insbesondere Sechskantbereich

50 Signalelektronikgehäuse

51 Führungsrippe

52 Leiterplatte mit Signalelektronikbauteilen

53 Steckverbinderteil

54 Kreuzstift

60 Abdeckung, insbesondere Kunststoff-Abdeckung

61 Zapfen

62 Verbindungslasche

63 Zentrierloch

64 Zentrierdom

65 Knockoutbereich

66 Nut

67 Basisplatte

70 Führungsnut

80 Blechgehäuse für Leistungselektronik

81 Gegensteckverbinderteil

82 Zentrierdom

90 Ausnehmung, durchgehend durch das Signalelektronikgehäuse 50

100 Lüftergehäuse 101 verengter Bereich des Lüftergehäuses 100

102 Führungszapfen

103 Rastnase

120 vordere Gitteröffnungen 121 seitliche Gitteröffnungen

130 Drehgelenkzapfen

131 Steckverbinderteil

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrogerät, insbesondere Umrichter oder Wechselrichter, mit einem Blechgehäuse und einem Lüfter, wobei der Lüfter ein Lüftergehäuse aufweist,

- welches klipsverbunden ist mit dem Blechgehäuse und

- welches einen Drehgelenkzapfen (130) aufweist, welcher gegen eine als Schwenkachse fungierende Kante des Blechgehäuses angestellt ist und/oder welcher gegen eine zu einer Kante des Blechgehäuses koaxial ausgerichteten Schwenkachse für ein Schwenken des Lüfters relativ zum Blechgehäuse angestellt ist und/oder welcher gegen eine Schwenkachse, welche in Flucht zu einer Kante des Blechgehäuses angeordnet und/oder ausgerichtet ist, für ein Schwenken des Lüfters relativ zum Blechgehäuse angestellt ist, insbesondere welcher gegen eine zu einer Kante des Blechgehäuses koaxial ausgerichteten Drehachse für ein Drehen des Lüfters relativ zum Blechgehäuse angestellt ist, insbesondere wobei das Schwenken, insbesondere Drehen, des Lüftergehäuses durch die Klipsverbindung zwischen dem Lüftergehäuse und dem Blechgehäuse blockiert ist und/oder nach Lösen der Klipsverbindung zwischen dem Lüftergehäuse und dem Blechgehäuse ausführbar ist.

2. Elektrogerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgelenkzapfen (130) L-förmig ausgeformt ist, wobei die Kante des Blechgehäuses gegen die Innenecke des L angestellt ist, und/oder dass der am Lüftergehäuse eine Rastnase ausgeformt ist, welche eingeklipst ist in eine Ausnehmung oder Vertiefung des Blechgehäuses, insbesondere wobei die Rastnase vom Drehgelenkzapfen (130) beabstandet ist und/oder wobei die Rastnase in entgegengesetzter Richtung zum Drehgelenkzapfen (130) am Lüftergehäuse hervorragt.

3. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Lüftergehäuse Führungszapfen (102) ausgeformt sind, welche das Lüftergehäuse zumindest beim Lösen oder Schließen der Klipsverbindung führen.

4. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftergehäuse samt Drehgelenkzapfen, Führungszapfen und/oder Rastnase als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist, insbesondere einstückig und/oder einteilig ausgeführt ist.

5. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftergehäuse einen Aufnahmebereich für einen von einem Elektromotor angetriebenes Lüfterrad aufweist und einen derart verengten Bereich, dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom beim Durchströmen des verengten Bereichs verengt wird und somit seine durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird.

6. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verengte Bereich derart gerundet ausgeführt, dass der den verengten Bereich durchströmende Luftstrom in einer zur Drehachse des Lüfterrads senkrechten Richtung aus dem Lüfter, um 90° umgelenkt wird und durch vordere, insbesondere durch dem Lüfter zugewandte Gitteröffnungen (120) des Blechgehäuses, in den Innenraum des Elektrogeräts, insbesondere in den vom Blechgehäuse eingehausten Innenraumbereich, einströmt.

7. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechgehäuse seitlich am Elektrogerät angeordnete weitere Gitteröffnungen (121) aufweist, durch welche der durch das Elektrogerät durchströmende Luftstrom einen zusätzlichen Luftstrom ansaugt, insbesondere welcher somit den Volumenstrom erhöht und auch seitlich angeordnete Verlustwärmequellen des Elektrogeräts kühlt sowie das Blechgehäuse, insbesondere wobei an der dem Lüfter gegenüberliegend angeordneten Seite des Elektrogeräts dritte Gitteröffnungen angeordnet sind, durch welche der gesamte Luftstrom austritt.

8. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterhaube derart geformt ist, dass sich mit zunehmendem Abstand zum Lüfterrad der Strömungsquerschnitt im verengten Bereich monoton verringert, insbesondere wobei zunächst eine Breite des von der Lüfterhaube dem Luftstrom bereit gestellten Innenraumbereichs des Lüfters monoton kleiner wird und dann eine Höhe des von der Lüfterhaube dem Luftstrom bereit gestellten Innenraumbereichs des Lüfters immer kleiner wird, insbesondere wobei die Breite in zur nächstliegenden Oberfläche des Blechgehäuses paralleler Richtung gemessen ist und die Höhe in zur Normalenrichtung der nächstliegenden, insbesondere ebenen, Oberfläche parallelen Richtung gemessen ist.

9. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrogerät eine Leistungselektronik, insbesondere ein Leistungsteil, und eine Signalelektronik, insbesondere Steuerungsteil, aufweist, wobei die Leistungselektronik das mit einer Abdeckung gehäusebildendes Blechgehäuse aufweist, wobei die Signalelektronik ein Signalelektronikgehäuse aufweist, welche auf die Leistungselektronik aufgesetzt ist, wobei die Abdeckung eine Verbindungslasche aufweist, durch welche ein Gegensteckverbinderteil der Leistungselektronik hindurchragt, wobei ein Steckverbinderteil der Signalelektronik mit dem Gegensteckverbinderteil verbunden ist, wobei eine Führungsnut in die Abdeckung eingeformt ist, insbesondere wobei die Führungsnut sich parallel zur Steckverbindungsrichtung erstreckt, wobei eine an einer Innenseite des Signalelektronikgehäuses ausgeformte Führungsrippe in die Führungsnut hineinragt und/oder von ihr geführt ist, wobei am Blechgehäuse zumindest ein erster Zentrierdom (82) angeordnet ist und zum Signalelektronikgehäuse hervorragt, wobei durch den Zentrierdom (82) eine Schraube hindurchragt, die auch durch das Signalelektronikgehäuse hindurchragt und in eine Gewindebohrung der Leistungselektronik eingeschraubt ist, wobei an der Verbindungslasche ein hohler Zentrierdom (64), insbesondere aus Kunststoff geformter, Zentrierdom (64) ausgeformt ist und zum Signalelektronikgehäuse, insbesondere parallel zur Steckverbindungsrichtung der aus Steckverbinderteil und Gegensteckverbinderteil gebildeten Steckverbindung, hervorragt, wobei am Signalelektronikgehäuse ein Stift, insbesondere Kreuzstift, ausgeformt ist, welcher in den hohlen Zentrierdorn (64) hineinragt, insbesondere zur Zentrierung des Signalelektronikgehäuses relativ zum Blechgehäuse.

10. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche an der Abdeckung abgewinkelt ausgeformt ist, und/oder dass die Abdeckung ein Kunststoffspritzgussteil ist, und/oder dass an der Abdeckung ausgeformte und hervorstehende Zapfen in Vertiefungen oder Ausnehmungen einer Basisplatte des Elektrogeräts hineinragen, wobei das Blechgehäuse mit der Basisplatte verbunden ist, wobei eine Blechkante des Blechgehäuses in eine Nut der Abdeckung hineinragt, insbesondere wobei die Blechkante in die Nut durch eine Schwenkbewegung um die Verbindungslinie der Zapfen 6, insbesondere bei der Montage des Elektrogeräts, eingeschwenkt ist, insbesondere und somit hineinragt.

11. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung einen Knockoutbereich aufweist, insbesondere nach dessen Herausschlagen eine Schraube zugänglich wird, welche eine elektrische Erdverbindung oder PE-Verbindung sichert, und/oder dass das Elektrogerät, insbesondere die Leistungselektronik, eine Leiterplatte, welche mit einem Wärmeerzeugenden Bauteil bestückt ist, insbesondere Leistungshalbleiter, einen Kühlkörper mit zumindest einer Kühlrippe und ein Gehäuseteil des Blechgehäuses aufweist, wobei eine Buchse, insbesondere Einpressbuchse, in eine Ausnehmung der Kühlrippe eingesteckt ist, wobei eine Schraube, deren Schraubenkopf die Leiterplatte mit dem Bauteil zum Kühlkörper hindrückt, in ein Innengewinde der Buchse eingeschraubt ist, wobei die Buchse einen Vielkantbereich aufweist, der in das Gehäuseteil eingepresst ist.

12. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse eine Verzahnung aufweist, welche in das Material der Kühlrippe eingeschnitten ist, und/oder dass die Verzahnung eine Außenverzahnung ist, und/oder dass die Schraube durch den Kühlkörper, insbesondere durch die Kühlrippe, hindurchragt, und/oder dass das Gehäuseteil auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Kühlkörpers angeordnet ist, und/oder dass die Leiterplatte auf der von dem Gehäuseteil abgewandten Seite des Kühlkörpers angeordnet ist, und/oder dass das Gehäuseteil als Stanz-Biegeteil aus einem Blech gefertigt ist.

13. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Seite des Gehäuseteils, insbesondere an der von dem Kühlkörper abgewandten Seite des Gehäuseteils der Vielkantbereich mit dem Gehäuseteil bündig abgeschlossen angeordnet ist.

14. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vielkantbereich an der Buchse radial hervorsteht, und/oder dass der Vielkantbereich von der Verzahnung beabstandet ist, und/oder dass die Ausnehmung eine Unterbrechung der Kühlrippe ist, und/oder dass die Buchse aus einem Stahl gefertigt ist, und/oder dass der Kühlkörper aus Aluminium gefertigt ist.

15. Elektrogerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippe eine Verdickung aufweist, welche mittels der Ausnehmung unterbrochen ist, insbesondere wobei die Buchse in die Ausnehmung eingesteckt ist und somit in der Verdickung aufgenommen ist, und/oder dass eine weitere Buchse, insbesondere weitere Einpressbuchse, in eine weitere Ausnehmung einer weiteren Kühlrippe des Kühlkörpers eingesteckt ist, wobei eine weitere Schraube, deren Schraubenkopf die Leiterplatte mit einem weiteren Bauteil zum Kühlkörper hindrückt, in ein Innengewinde der weiteren Buchse eingeschraubt ist, wobei die weitere Buchse einen weiteren Vielkantbereich aufweist, der ebenfalls in das Gehäuseteil eingepresst ist, wobei die weitere Buchse eine weitere Verzahnung aufweist, welche in das Material der weiteren Kühlrippe eingeschnitten ist, wobei die weitere Verzahnung ebenfalls eine Außenverzahnung ist, wobei die weitere Schraube durch den Kühlkörper, insbesondere durch die weitere Kühlrippe, hindurch ragt.