專利名稱：外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的外殼。具體地，本發(fā)明涉及一種用于包圍產(chǎn)生熱量的器材 或部件、例如驅(qū)動(dòng)單元的外殼。
背景技術(shù)：
已知許多電子部件或電子器材在運(yùn)行期間產(chǎn)生熱量。結(jié)果，覆蓋或容置這種部件 或器材的外殼必須包括適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置。
驅(qū)動(dòng)單元(也被簡稱為“驅(qū)動(dòng)裝置”)是多種機(jī)械系統(tǒng)中使用的眾所周知的器材。驅(qū) 動(dòng)單元包括和/或連接至在機(jī)械系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)負(fù)載的馬達(dá)。驅(qū)動(dòng)單元還包括用于控制馬達(dá)的 速度的控制裝置。驅(qū)動(dòng)單元包括電子部件，其中的至少一些在運(yùn)行中產(chǎn)生熱量。必須對(duì)此 熱量進(jìn)行控制以避免過熱，從而保證驅(qū)動(dòng)單元的安全和高效的運(yùn)行。組成驅(qū)動(dòng)單元的部件 或者完全容置在外殼內(nèi)，或者至少通過外殼覆蓋。
常見的做法是布置驅(qū)動(dòng)單元的部件以包括位于后部或底部的擠制散熱件，PCB位 于該擠制散熱件的前方或者上方。在該布置方式中，在驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的需要冷卻的任何產(chǎn)生 熱量的部件均放置成與擠制散熱件接觸，外殼(或“殼體”)設(shè)置在整個(gè)裝置的前面或上面。 外殼包括開口，擠制散熱件能夠通過該開口突伸，從而將熱量從外殼內(nèi)部的部件引出。相對(duì) 較大的擠制散熱件通常組成傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元的后部表面的部分或全部。
通常，驅(qū)動(dòng)單元還將包括位于其表面中的一個(gè)或多個(gè)開口或通氣孔，以允許空氣 流過外殼的內(nèi)部，從而輔助冷卻。驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)還能夠包括一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇以使空氣進(jìn)行循 環(huán)。例如，常見的是包括靠近驅(qū)動(dòng)單元底部的風(fēng)扇和外殼的頂部表面中的通氣孔，使得風(fēng)扇 幫助將熱空氣向上推出通氣孔并離開外殼內(nèi)部的部件。
在許多實(shí)際情況下，多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元會(huì)需要相互靠近地設(shè)置。重要的是，一個(gè)驅(qū)動(dòng)單 元不造成附近的第二個(gè)驅(qū)動(dòng)單元被加熱。因此，對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元外殼包括側(cè)部通氣孔可能是 不符合要求的，因?yàn)槠鋾?huì)造成相鄰的驅(qū)動(dòng)單元朝向彼此對(duì)流熱空氣。這已經(jīng)使得頂部表面 通氣部成為對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元的受歡迎的選擇。
實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)單元通?？吭诨旧掀降呢Q直表面上進(jìn)行安裝。例如，驅(qū)動(dòng)單元可以 靠在壁上安裝或者安裝在柜里。這同樣使得頂部表面通氣部成為對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元的受歡迎的 選擇。
用于驅(qū)動(dòng)單元的已知的冷卻方案具有一些相關(guān)的缺點(diǎn)。例如，使用用于連接至驅(qū) 動(dòng)單元內(nèi)的需要冷卻的任何部件的線性散熱件對(duì)驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的部件的可能的選擇和布置 方式施加了嚴(yán)重的限制，其能夠限制用于某種目的的驅(qū)動(dòng)單元的技術(shù)的適合性。這種散熱 件的使用還影響驅(qū)動(dòng)單元的物理尺寸和形狀，特別是如果在多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元在一個(gè)位置一起 使用的情況下，這能夠造成實(shí)際的問題。
另外，如上文描述的，盡管頂部通氣部是用于驅(qū)動(dòng)單元的受歡迎的選擇，但是如果 驅(qū)動(dòng)單元被用在有灰塵、污垢或其他顆粒將存在于空氣中并且因此能夠通過頂部通氣孔落 入驅(qū)動(dòng)單元的環(huán)境中，則造成污染的危險(xiǎn)。這樣的污染將潛在地?fù)p害驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行、降低其運(yùn)行壽命、并能夠造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，該污染風(fēng)險(xiǎn)還造成對(duì)驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的部件的 可能的布置方式的限制，例如，其潛在地使將敏感的或昂貴的部件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元的頂部 行不通。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明在權(quán)力要求中進(jìn)行闡述。
根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種外殼，其被布置以容置產(chǎn)生熱量的部件。外殼包括頂部 面、后部面和第一側(cè)部面，其中后部面和/或第一側(cè)部面包括基本上連續(xù)的部分和通氣部 分，通氣部分具有至少一個(gè)通氣孔開口，以允許空氣從外殼內(nèi)排出，其中通氣部分相對(duì)于相 應(yīng)的面的基本上連續(xù)的部分凹入。
外殼的后部面可以包括基本上連續(xù)的后部部分和后部通氣部分，后部通氣部分具 有至少一個(gè)后部通氣孔開口，以允許空氣從外殼的內(nèi)部排出，其中后部通氣部分相對(duì)于基 本上連續(xù)的后部部分凹入。后部通氣部分可以設(shè)置在外殼的后部面的上部部分。后部通氣 部分可以設(shè)置在傾斜表面上，該傾斜表面將后部面的部分連接至外殼的頂部面的部分。附 加地或替代地，后部通氣部分可以設(shè)置在外殼后部的切除部分、凹進(jìn)部分或凹入部分的表 面。
外殼的側(cè)部面可以包括基本上連續(xù)的側(cè)部部分和側(cè)部通氣部分，側(cè)部通氣部分具 有至少一個(gè)側(cè)部通氣孔開口，以允許空氣從外殼內(nèi)排出，其中側(cè)部通氣部分相對(duì)于基本上 連續(xù)的側(cè)部部分凹入。側(cè)部通氣部分可以設(shè)置在外殼的側(cè)部面的上部。優(yōu)選地，外殼的頂 部面是基本上連續(xù)的并且其中沒有開口。
側(cè)部通氣部分和/或后部通氣部分可以包括一個(gè)或多個(gè)隔擋物，其覆蓋相應(yīng)的通 氣孔開口，以阻止物質(zhì)通過通氣部分進(jìn)入外殼。
外殼可以包括第二側(cè)部面，第二側(cè)部面包括第二側(cè)部通氣部分。第二側(cè)部面可以 基本上位于背向于第一側(cè)部面處。外殼可以包括多個(gè)通氣部分，通氣部分能夠分布在外殼 的一個(gè)面或者兩個(gè)或多個(gè)面的組合上。設(shè)置在外殼的表面上的通氣部分可以與位于外殼內(nèi) 的冷卻部件、例如散熱件對(duì)準(zhǔn)。
外殼可以包括驅(qū)動(dòng)單元。
外殼可以容置隔擋器件，所述隔擋器件被布置以執(zhí)行以下功能中的至少一個(gè)保 護(hù)敏感的電子部件不受空氣流動(dòng)的影響；使空氣流動(dòng)轉(zhuǎn)向；提供用于對(duì)所述外殼中的部件 進(jìn)行定位的開口 ；和在熱能上或電能上使電子部件絕緣。例如，隔擋器件可以被布置以定位 冷卻部件、例如散熱件。附加地或替代地，隔擋器件可以被布置以使空氣流動(dòng)朝向外殼內(nèi)的 部件和/或朝向在外殼的面中的通氣孔開口轉(zhuǎn)向。
根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種驅(qū)動(dòng)單元，其中該驅(qū)動(dòng)單元包括容置在外殼內(nèi)的一個(gè) 或多個(gè)產(chǎn)生熱量的部件。外殼包括位于其側(cè)部表面或后部表面上的至少一個(gè)通氣孔。外殼 在其頂部表面不包括任何通氣孔。被產(chǎn)生熱量的部件加熱的外殼內(nèi)的空氣或其他氣體能夠 通過孔從外殼內(nèi)排出。優(yōu)選地，通氣孔位于外殼的比外殼的最寬部分窄的部分上。結(jié)果，即 使外殼在其最寬的部分處緊密地受限制或者靠在表面上安裝，仍會(huì)提供空氣間隙以用于加 熱的空氣從通氣孔流出。
根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種對(duì)驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的部件進(jìn)行冷卻的方法。該方法包括將部件容置在外殼內(nèi)，其中外殼在其側(cè)部表面和/或后部表面具有至少一個(gè)通氣孔。在部件 附近的被加熱的空氣可以通過通氣孔排出并遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)單元的內(nèi)部。優(yōu)選地，通氣孔設(shè)置在 外殼的表面的凹入部分，使得提供空氣間隙，以便利被加熱的空氣遠(yuǎn)離外殼的流出。


現(xiàn)在將參照附圖以示例的方式對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行描述，其中
圖1是驅(qū)動(dòng)單元的側(cè)視立體圖2是圖1的驅(qū)動(dòng)單元的另一側(cè)視立體圖3是驅(qū)動(dòng)單元的后視圖4圖示了機(jī)械隔擋器件；和
圖5圖示了與電子部件結(jié)合使用的圖4的機(jī)械隔擋器件。
具體實(shí)施方式
概括地，提供了一種改進(jìn)的外殼，所述外殼被布置以包括在運(yùn)行中產(chǎn)生熱量的器 材或部件。例如，該外殼可以用于驅(qū)動(dòng)單元。
外殼包括側(cè)部通氣孔和/或后部通氣孔。如果具有多于一個(gè)的側(cè)部通氣孔，則側(cè) 部通氣孔可以均設(shè)置在相同的側(cè)部、或者測面孔可以設(shè)置在外殼的不同的、例如相對(duì)的側(cè) 部。優(yōu)選地，側(cè)部通氣孔設(shè)置成靠近外殼的側(cè)部的最靠后的部分、遠(yuǎn)離外殼的前部面，外殼 的前部面能夠包括用戶界面，用戶界面用于控制向容置在外殼內(nèi)的部件的輸入和/或來自 容置在外殼內(nèi)的部件的反饋。
如果存在，則每個(gè)側(cè)部通氣孔均設(shè)置在外殼的相應(yīng)側(cè)部的凹入部分或“凹進(jìn)”的部 分上。因此，即使在外殼在其最寬的部分處位于緊密的或受限制的空間中，仍然會(huì)有間隙用 于空氣從側(cè)部通氣孔流出，以使熱量從外殼的內(nèi)部散發(fā)出來。
如果存在，后部通氣孔優(yōu)選地設(shè)置成靠近外殼的后部面的頂部，使得從外殼排出 的溫?zé)峥諝獗M快地從外殼及被其包圍的部件附近離開。優(yōu)選地，后部通氣孔還設(shè)置在凹入 區(qū)域內(nèi)，例如外殼的從外殼的主表面傾斜離開或者凹進(jìn)的部分，以在即使當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元被設(shè) 置在緊密的或受限制的空間中時(shí)，為空氣流出后部通氣孔提供空間。此外，即使在驅(qū)動(dòng)單元 靠在表面、例如基本上平的表面如壁或柜的面上安裝的情況下，外殼的后部處的凹入?yún)^(qū)域 仍會(huì)提供空氣間隙，使得空氣通過后部通氣孔從外殼內(nèi)流出。
優(yōu)選的，外殼在其頂部面不包括任何通氣孔。結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)的布置方式相比 較，相當(dāng)大地降低了污染物通過外殼的通氣部進(jìn)入外殼的危險(xiǎn)。該危險(xiǎn)通過后部通氣孔和/ 或側(cè)部通氣孔的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低。例如，所述通氣孔能夠在每個(gè)通氣部開口上方包括板條 或其他隔擋物，其中這些板條或其他隔擋物覆蓋各個(gè)開口的入口，由此使得污染物難以進(jìn) 入其中。
在外殼的內(nèi)部，部件、包括產(chǎn)生熱量的部件的位置能夠進(jìn)行選擇，以連同后部通氣 部和/或側(cè)部通氣部一起起作用，從而進(jìn)一步優(yōu)化外殼內(nèi)部的冷卻。例如，冷卻部件、如散 熱件能夠與通氣孔對(duì)準(zhǔn)，使得該散熱件從外殼內(nèi)部的產(chǎn)生熱量的部件引出的熱量能夠通過 通氣孔容易地散發(fā)掉。與傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元不同，外殼內(nèi)不需要具有單獨(dú)的相對(duì)較大的散熱 件。替代地，可以使用位于不同的相應(yīng)位置的多個(gè)較小的散熱件。附加地或替代地，保護(hù)罩能夠用在外殼的內(nèi)部，以覆蓋并從而保護(hù)敏感部件不受外殼內(nèi)的空氣流動(dòng)的影響。該保護(hù) 罩可以包括一個(gè)或更多個(gè)隔擋物，隔擋物用于使空氣流動(dòng)轉(zhuǎn)向或引導(dǎo)空氣流動(dòng)，例如能夠 將空氣流動(dòng)從產(chǎn)生熱量的部件或冷卻部件、例如散熱器朝向外殼的表面上的后部通氣孔或 側(cè)部通氣孔引導(dǎo)。附加地或替代地，空氣流動(dòng)能夠通過保護(hù)罩朝向外殼內(nèi)的部件進(jìn)行引導(dǎo)。
結(jié)果，提供了一種有效的通氣系統(tǒng)，其允許使外殼內(nèi)的產(chǎn)生熱量的部件保持冷卻， 并且其降低了污染物進(jìn)入外殼的危險(xiǎn)。
在此提供的改進(jìn)能夠通過附圖更好地理解。在圖1中，驅(qū)動(dòng)單元10包括外殼或罩 12，其容置電子部件30和其他器材(后文總稱為“部件”)。罩12的前部面14包括控制面 板，控制面板用于對(duì)驅(qū)動(dòng)單兀10進(jìn)行用戶輸入。罩12包括前殼體16和后殼體18,前殼體 16包括前部面14，后殼體18可移除地附接到前殼體16。前殼體16和后殼體18能夠通過 任何適合的內(nèi)部接合方式、例如卡扣配合和推入配合相互附接。
組成驅(qū)動(dòng)單元(或“驅(qū)動(dòng)裝置”)的基本內(nèi)部部件對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說 是非常了解的，因此在此處將不作詳細(xì)討論。交流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置在從輸入到輸出的電能輸 送中由三個(gè)基本階段組成1)輸入變頻器將交流輸入電能轉(zhuǎn)化為直流；2)由電容器和(有 時(shí))感應(yīng)器組成直流連結(jié)電路，以對(duì)由變頻器產(chǎn)生的直流電壓進(jìn)行濾波；和3)逆變器階段， 以將直流轉(zhuǎn)換回交流輸出從而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。輸入變頻器能夠使用二極管、半導(dǎo)體閘流管或兩 者的組合，或者在一些情況下輸入變頻器使用晶體管、例如IGBT (絕緣柵雙極晶體管)或 M0SFETS (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。用于變頻器的功率器件能夠被包括在單個(gè)封 裝體中或以分離的形式使用。逆變器能夠使用或者IGBT、或者M(jìn)0SFETS，其也以單個(gè)封裝體 或以分離的形式使用。在一些形式中，變頻器和逆變器能夠被包括在同一封裝體中。電源 電路的所有三個(gè)階段均能夠產(chǎn)生大量的熱量。與電源電路一樣，驅(qū)動(dòng)裝置通常也由控制電 子器件組成，以按照所要求的方式控制馬達(dá)，從而使馬達(dá)按照用戶要求的速度旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)部的部件包括控制器?？刂破髂軌蛭挥隍?qū)動(dòng)單元10 內(nèi)的任何位置，例如其能夠位于靠近驅(qū)動(dòng)單元10的頂部處。該控制器對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元10的 運(yùn)行是重要的，因此該控制器的運(yùn)行必須不能被外部因素、例如污染物損害。驅(qū)動(dòng)單元10 內(nèi)的控制器和其他部件保持冷卻以優(yōu)化運(yùn)行效率也是重要的?？紤]到這些因素，使用靠近 驅(qū)動(dòng)單元的底部的風(fēng)扇以將空氣向上抽并通過驅(qū)動(dòng)單元的頂部表面的排氣通氣孔的傳統(tǒng) 方法是不理想的。
此處描述的改進(jìn)克服了現(xiàn)有技術(shù)的冷卻方法的限制并使驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)的部件、 例如控制器產(chǎn)生提高的運(yùn)行效率。這通過對(duì)驅(qū)動(dòng)單元10的罩12、尤其驅(qū)動(dòng)單元10的后殼 體18進(jìn)行細(xì)致地定型(至少部分地)實(shí)現(xiàn)。圖1和圖2示出的后殼體18包括位于其表面上 的多個(gè)位置的開口或通氣孔。
例如，驅(qū)動(dòng)單元10具有第一側(cè)部通氣孔20，第一側(cè)部通氣孔20位于驅(qū)動(dòng)單元10 的表面的第一側(cè)部21的上部部分。驅(qū)動(dòng)單元10還具有位于后殼體18的后部表面上的后 部通氣孔26 (在圖2中示出)，并還可以具有位于第二側(cè)部表面上的第二側(cè)部通氣孔。當(dāng)兩 個(gè)或更多驅(qū)動(dòng)單元10被彼此相鄰并且彼此面向相同方向地放置時(shí)，則對(duì)這些驅(qū)動(dòng)單元10 來說能夠是優(yōu)選的是，只在一個(gè)側(cè)部(例如左手側(cè)側(cè)部)上具有通氣孔，使得鄰近的驅(qū)動(dòng)單 元不將熱空氣吹入彼此的側(cè)部通氣孔。
如在上文的背景技術(shù)部分提到的，如果多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元相鄰地使用，則傳統(tǒng)的側(cè)部通氣部能夠是不利的，因?yàn)橐粋€(gè)驅(qū)動(dòng)單元可能將熱空氣排入附近的驅(qū)動(dòng)單元。通過對(duì)罩12 明智的定型，此處描述的驅(qū)動(dòng)單元10克服了與傳統(tǒng)的側(cè)部通氣部相關(guān)的這一問題。如在附 圖中能夠看到的，驅(qū)動(dòng)單元10的后殼體18定型成使得后殼體的第一側(cè)部21的上部部分相 對(duì)于后殼體18的第一側(cè)部21的下部部分、以及相對(duì)于前殼體16的相應(yīng)的第一側(cè)部凹入， 后殼體的第一側(cè)部21的上部部分包括第一側(cè)部通氣孔20，后殼體18的第一側(cè)部21的下部 部分是基本上連續(xù)的并且不包括任何通氣孔，后殼體18附接到前殼體16。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)單元 10的包括第一側(cè)部通氣孔20的部分比罩12的剩余部分窄。當(dāng)兩個(gè)這樣的驅(qū)動(dòng)單元10并 排放置時(shí)，一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元10的包括側(cè)部通氣孔20的部分將因此與相鄰的驅(qū)動(dòng)單元10的最 近的表面間隔開。這允許從第一側(cè)部通氣孔20流出的任何熱空氣將熱量消散在兩個(gè)驅(qū)動(dòng) 單元之間的空氣間隙中，因此避免或至少降低來自一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元10的熱空氣造成相鄰的 驅(qū)動(dòng)單元10加熱的危險(xiǎn)。因此，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元能夠非常靠近地放置在一起，例如使其各自 的罩的最寬的部分并排地相互齊平，這使驅(qū)動(dòng)單元10能夠更緊湊地布置并因此被設(shè)置在 比現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)單元所可能的更小的區(qū)域內(nèi)。另外，實(shí)際上驅(qū)動(dòng)單元10可以安裝成使其 側(cè)部靠在表面、例如壁或柜的面上。即使驅(qū)動(dòng)單元10以這種方式安裝，此處提供的凹入的 側(cè)部通氣部能夠使空氣從第一側(cè)部通氣孔20流出。
如上文提到的，圖1和圖2示出的驅(qū)動(dòng)單元10還包括后部通氣孔26。然而，如從 圖2能夠最好地看到的，驅(qū)動(dòng)單元10優(yōu)選地不包括任何傳統(tǒng)的頂部表面通氣部。如在圖1 和圖2能夠看到的，前殼體16的頂部表面和后殼體18的平的頂部表面22不包括任何開口 或通氣孔。在后殼體18的平的頂部表面22,向下的傾斜部分24具有后部通氣孔26。后部 通氣孔26具有裝板條的或百葉窗的設(shè)計(jì)，其中基本上水平的通氣孔開口設(shè)置在向下的傾 斜部分24的表面中，但是在每個(gè)開口的上面均有板條或百葉窗，該板條或百葉窗成角度為 阻止掉落的灰塵、滴下的水或其他污染物進(jìn)入開口。由此，除了設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元10的第一 側(cè)部21上的通氣部，還設(shè)置有后部部以允許熱空氣的排出，但后部通氣部設(shè)置成使污染的 危險(xiǎn)最小。
后殼體18的向下的傾斜部分24通常向下和向后傾斜并鄰接組成后殼體18的后 部表面的剩余部分的平的、基本上豎直的部分。根據(jù)特定的驅(qū)動(dòng)單元10的熱量產(chǎn)生的程度 和排出的要求，能夠設(shè)置任何數(shù)量的百葉窗或板條，每一個(gè)均保護(hù)相應(yīng)的開口。在圖1和圖 2中示出的具體的后部通氣部布置方式只是一種可能的示例。其他布置方式也是可能的，即 使當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元將配裝在緊湊的空間中和/或緊靠其他類似的驅(qū)動(dòng)單元時(shí)、或當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元要 靠在表面、例如壁或柜的面上進(jìn)行安裝時(shí)，該其他布置方式也為后部通氣部提供空間。圖3 中示出了一個(gè)這樣的布置方式。如在圖3中能看到的，在圖3的驅(qū)動(dòng)單元10的后部的頂部 處沒有傾斜部。替代地，后部面30的上部部分包括后部凹入部32，后部凹入部32從后部 面30的最靠后的、基本上平面的部分“凹進(jìn)”。圖3示出的后部凹入部32基本上成U形橫 截面，然而可以理解，其他類型的凹入部也是可能的。
在后部凹入部32的一個(gè)側(cè)部上設(shè)置有后部通氣孔34。后部通氣孔34包括多個(gè)后 部通氣孔開口。優(yōu)選地，在每個(gè)后部通氣孔開口上面均設(shè)置隔擋物、板條或百葉窗，以保護(hù) 其不受污染。該隔擋物可以如圖3所示是基本上水平的，或者可以向下成角度。后部通氣 孔34能夠允許空氣從驅(qū)動(dòng)單元10的后側(cè)流出。因?yàn)楹蟛客饪?4設(shè)置在凹入部32內(nèi)， 所以即使后部面30靠在壁或其他表面上，空氣也有空間從驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)流出到產(chǎn)品的后部。因此熱量能夠從后部以及從一個(gè)或多個(gè)側(cè)部流出驅(qū)動(dòng)單元10。如能從上文的背景技術(shù) 部分理解的，現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)單元通常不包括后部通氣部而是依賴頂部表面通氣部，頂部 表面通氣部對(duì)驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部的部件造成嚴(yán)重的污染危險(xiǎn)。當(dāng)如此處描述的使用后部通氣部 替代頂部表面通氣部時(shí)，該危險(xiǎn)被降低。
改進(jìn)的外殼中的側(cè)部通氣部還設(shè)計(jì)成降低對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元10的污染的危險(xiǎn)。本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員可以理解，污染物通過側(cè)部通氣孔進(jìn)入驅(qū)動(dòng)單元的危險(xiǎn)通常低于通過頂部 通氣孔進(jìn)入的危險(xiǎn)。為進(jìn)一步降低此危險(xiǎn)，例如上文關(guān)于后部通氣部描述的，在驅(qū)動(dòng)單元10 中的側(cè)部通氣孔能夠是裝板條的或百葉窗設(shè)計(jì)，其中板條或百葉窗設(shè)置在側(cè)部通氣孔的每 個(gè)開口上方，并且成角度為阻止掉落的灰塵、滴下的水或其他污染物進(jìn)入開口。即使外部體 例如污物、水和其他顆粒通過側(cè)部通氣孔進(jìn)入驅(qū)動(dòng)單元10，傾斜的板條或百葉窗也將確保 任何這種污染物通過通氣部落下而不堵塞通氣部。另外，在驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)的部件的位置能 夠進(jìn)行選擇，使得部件不會(huì)在任何掉落的污染物的路徑上。例如，因?yàn)轵?qū)動(dòng)單元10不需要 包括位于外殼的后部或底部處的單個(gè)固定形狀的散熱件，所以如果外部體通過驅(qū)動(dòng)單元10 的側(cè)部通氣孔20或后部通氣孔掉入，散熱件不會(huì)造成阻礙。
與現(xiàn)有技術(shù)的布置方式相比，通過改變?cè)隍?qū)動(dòng)單元的外殼上的表面通氣部，此處 描述的改進(jìn)允許驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)的部件的選擇和位置的修改并能夠與該修改共同起作用。 例如，通過在驅(qū)動(dòng)單元10的后殼體18的表面中設(shè)置多于一個(gè)的通氣孔，此處描述的改進(jìn) 增加空氣流出驅(qū)動(dòng)單元10的機(jī)會(huì)，并從而允許驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)的部件保持冷卻。另外，多個(gè) 通氣孔的使用提供關(guān)于驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)的部件的選擇和位置的靈活性。例如多個(gè)通氣孔的 使用提供在驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的不同位置使用散熱件的選擇，而不是如過去使用地被限制于所有 產(chǎn)生熱量的部件共用的一個(gè)散熱件。優(yōu)選地，這些散熱件中的每一個(gè)均能夠小于現(xiàn)有技術(shù) 的驅(qū)動(dòng)單元中使用類型的散熱件。使用多個(gè)較小的散熱件的這種可能性提供關(guān)于驅(qū)動(dòng)單元 內(nèi)的部件的選擇和布置方式的更大的自由度。例如，因?yàn)樗械纳峒考幌拗朴谠隍?qū) 動(dòng)單元的一個(gè)部分處的線性布置方式，所以驅(qū)動(dòng)單元中的一些部件能夠替代地進(jìn)行重新設(shè) 置，以使空氣流動(dòng)在驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部更好地分布。另外，至少在一些實(shí)施方式中，該可能性消 除了在驅(qū)動(dòng)單元的后部設(shè)置大的擠制散熱件的需要。驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部的空氣流動(dòng)的分布能夠 進(jìn)行定向，使得來自風(fēng)扇的冷卻空氣和/或從驅(qū)動(dòng)單元的表面上的通氣孔抽入的冷卻空氣 能夠特定地朝向產(chǎn)生熱量的部件進(jìn)行引導(dǎo)。因此為散熱件冷卻驅(qū)動(dòng)單元的內(nèi)部提供輔助。
驅(qū)動(dòng)單元10的冷卻能夠通過用于保護(hù)電子電路免受潛在的污染空氣影響的驅(qū)動(dòng) 單元10內(nèi)部的設(shè)備的使用而進(jìn)一步提高。該設(shè)備可以設(shè)置成機(jī)械隔擋器件的形式，該機(jī)械 隔擋器件如在同在申請(qǐng)中的2011年10月10日以控制技術(shù)有限公司(Control Techniques Limited)的名義提交的英國專利申請(qǐng)?zhí)?117481.0中更詳細(xì)地描述的,所述申請(qǐng)整個(gè)內(nèi)容 通過參引合并在本文中。
除了保護(hù)驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的敏感的電子電路，上文提到的機(jī)械隔擋器件或其他設(shè)備能 夠控制電路周圍的空氣流動(dòng)，和/或提供在驅(qū)動(dòng)單元10內(nèi)的冷卻器件例如散熱件與電子電 路之間的機(jī)械連接或者定位。
機(jī)械隔擋器件的示例能夠在此處的圖4中看到。器件40由適合的材料、例如耐熱 塑料成型。器件40可以由耐火的聚碳酸酯或類似的樹脂形成。器件40包括基部42、多個(gè) 壁44、基部42中的多個(gè)開口 46和殼體48，壁44基本上垂直于基部42向上延伸，殼體48同樣基本上垂直于基部42向上延伸并且包括切除部50。
器件40能夠配裝在要保護(hù)的電子部件的周圍、上面和/或之間。例如，如此處的 圖5示出的，器件40能夠配裝在電子部件的上面，該電子部件相互電連接和/或連接至一 個(gè)或多個(gè)PCB (印刷電路板)52。此處的圖4和圖5示出的器件40設(shè)計(jì)用于連同基本上呈 直角地連接在一起的兩個(gè)PCB 52 —起使用。多個(gè)第一電子部件54設(shè)置在第一 PCB 52a上， 其中該部件54中的一些具有與該部件54連接的相應(yīng)的熱交換器或散熱件58。如圖5示出 的，散熱件58從水平的PCB 52a基本上向上地延伸。一個(gè)或多個(gè)第二電子部件56設(shè)置在 第二 PCB 52b上，從基本上豎直的第二 PCB 52b上向外延伸，第二電子部件56同樣連接有 一個(gè)或多個(gè)散熱件58。
因此，在這種情況下，在器件40的基部中的開口 46使多個(gè)第一電子部件54和/ 或連接至第一電子部件54的散熱件58能夠從第一 PCB52a基本上豎直地向上伸出。這些 部件54和/或散熱件58穿過器件40的基部42并在其上方伸出，器件40不對(duì)這些部件54 和/或散熱件58造成任何物理阻礙或限制。類似地，從器件40的基部42基本豎直地向上 伸出的殼體48能夠允許第二部件56、或連接至第二部件56的散熱件58向外伸出，而不造 成任何物理阻礙或限制。這只是一個(gè)示例——實(shí)際上，能夠?qū)Ω魮跗骷奈锢順?gòu)造進(jìn)行選 擇，以用作保護(hù)任何所選擇的電子部件、例如在電子PCB組件上的敏感區(qū)域的機(jī)械防護(hù)物， 以確?？諝鈨?nèi)的物理污染物、例如灰塵顆粒不能掉落在該區(qū)域。這降低了由于物理(灰塵) 污染造成的電氣故障的可能性。
機(jī)械隔擋器件40還為電子電路提供對(duì)于來自冷卻空氣的化學(xué)污染物的保護(hù)。這 通過將機(jī)械隔擋器件40的物理構(gòu)造設(shè)計(jì)和制造成用作阻礙物并由此阻止污染的空氣直接 吹到敏感的電子部件上面而實(shí)現(xiàn)。因此，能夠防止污染的空氣直接吹到PCB及在上的敏感 部件的表面上，從而使由于腐蝕造成的潛在損害最小。
如果位于選定位置的部件對(duì)污染不特別敏感，則機(jī)械隔擋器件40能夠包括位于 所述位置的間隙或氣孔，以允許空氣直接接觸所述位置。替代地或附加地，能夠包括開口以 允許冷卻器件、例如散熱件58通過所述開口而突伸，其中該冷卻器件能夠從需要冷卻但對(duì) 污染有潛在敏感性的電子部件延伸。對(duì)冷卻器件進(jìn)行空氣冷卻，而不是敏感的電子部件自 身直接冷卻。結(jié)果，空氣仍然能夠在電子電路的區(qū)域的周圍或穿過電子電路區(qū)域流動(dòng)，或者 到達(dá)連接至電子電路的冷卻器件，以在運(yùn)行期間冷卻電子部件而同時(shí)不造成對(duì)電路的物理 的或化學(xué)的污染。
機(jī)械隔擋器件40能夠包括在提供電路部件之間的電絕緣和/或熱絕緣的壁。機(jī) 械隔擋器件40還能夠包括孔或凹入部，部件能夠配裝進(jìn)所述孔或凹入部、或者穿過所述孔 或凹入部進(jìn)行配裝。因此，機(jī)械隔擋器件40能夠用作這些部件的定位器件，并能夠?qū)⑦@些 部件機(jī)械地連結(jié)到其他特征、例如PCB。
機(jī)械隔擋器件40、例如在圖4或圖5示出的機(jī)械隔擋器件40能夠連同此處描述的 凹入的側(cè)部和/或后部通氣部一起起作用。多個(gè)通氣孔能夠設(shè)置在后部面和/或側(cè)部面、 或者兩者的組合上，以與通過機(jī)械隔擋器件40定位的冷卻器件對(duì)準(zhǔn)。附加地或替代地，通 氣孔能夠與通過該器件40提供的導(dǎo)向通道確定的空氣流動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。因?yàn)椋诖艘呀?jīng)認(rèn)識(shí)到凹 入部能夠設(shè)置在用于驅(qū)動(dòng)單元10的外殼的表面的后部中或側(cè)部中，所以關(guān)于驅(qū)動(dòng)單元內(nèi) 部的部件的可能的布置方式提供了增強(qiáng)的靈活性。該靈活性能夠通過防護(hù)物、例如機(jī)械隔擋器件40的使用而增強(qiáng)，防護(hù)物、例如機(jī)械隔擋器件40用于保護(hù)敏感部件同時(shí)又促進(jìn)在驅(qū) 動(dòng)單元10內(nèi)部的空氣流動(dòng)以及冷卻。
因此，提供了用于在外殼、例如驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的冷卻部件的靈活的、高效的、可擴(kuò)展 的和具有成本效益的方案。
盡管在此已經(jīng)示出和描述了特定的實(shí)施方式，然而能夠?qū)ζ渥龀龈淖?。例如，?進(jìn)的外殼可以用于其他類型的器件，而不僅用于驅(qū)動(dòng)單元。根據(jù)組成特定器件的特定部件 和器材的熱量產(chǎn)生和冷卻的要求，可以使用后部通氣部和/或側(cè)部通氣部的任何適當(dāng)?shù)慕M 合。外殼可以容置任何數(shù)量或者選擇集合的電子部件或器材。外殼和其通氣特征可以是任 何尺寸或形狀的?？梢蕴峁┒鄠€(gè)這樣的外殼用以單獨(dú)地或一起使用。
詞語例如“前”、“后”、“后部”、“側(cè)部”、“左”、“頂部”、“相對(duì)的”、“底部”、“向下地”、 “豎直地”和“水平地”在此已經(jīng)關(guān)于用于示例的附圖而使用。這些詞語無意于限制。
權(quán)利要求
1.一種外殼，所述外殼被布置以容置產(chǎn)生熱量的部件，所述外殼包括頂部面、后部面和第一側(cè)部面；其中，所述第一側(cè)部面或所述后部面中的至少一個(gè)包括基本上連續(xù)的部分和通氣部分；所述通氣部分具有至少一個(gè)通氣孔開口，以允許空氣從所述外殼內(nèi)排出，所述通氣部分相對(duì)于相應(yīng)的面的所述基本上連續(xù)的部分凹入。
2.如權(quán)利要求1所述的外殼，其中，所述后部面包括基本上連續(xù)的后部部分和后部通氣部分，所述后部通氣部分具有至少一個(gè)后部通氣孔開口，以允許空氣從所述外殼內(nèi)排出，所述后部通氣部分相對(duì)于所述基本上連續(xù)的后部部分凹入。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的外殼，其中，所述第一側(cè)部面包括基本上連續(xù)的側(cè)部部分和側(cè)部通氣部分，所述側(cè)部通氣部分具有至少一個(gè)側(cè)部通氣孔開口，以允許空氣從所述外殼內(nèi)排出，所述側(cè)部通氣部分相對(duì)于所述基本上連續(xù)的側(cè)部部分凹入。
4.如權(quán)利要求2所述的外殼，其中，所述后部通氣部分設(shè)置在傾斜表面上，所述傾斜表面將所述外殼的所述后部面的部分連接至所述頂部面的部分。
5.如權(quán)利要求2所述的外殼，其中，所述后部通氣部分設(shè)置在所述外殼的所述后部面的上部部分。
6.如權(quán)利要求3所述的外殼，其中，所述側(cè)部通氣部分設(shè)置在所述外殼的所述第一側(cè)部面的上部部分。
7.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的外殼，其中，所述頂部面是基本上連續(xù)的，所述頂部面中沒有開口。
8.如權(quán)利要求2所述的外殼，其中，所述后部通氣部分包括部分地覆蓋后部通氣孔開口的隔擋物，所述隔擋物被布置以阻止物質(zhì)通過所述后部通氣部分進(jìn)入所述外殼。
9.如權(quán)利要求3所述的外殼，其中，所述側(cè)部通氣部分包括部分地覆蓋側(cè)部通氣孔開口的隔擋物，所述隔擋物被布置以阻止物質(zhì)通過所述側(cè)部通氣部分進(jìn)入所述外殼。
10.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的外殼，進(jìn)一步包括第二側(cè)部面，所述第二側(cè)部面基本上背向于所述第一側(cè)部面，所述第二側(cè)部面包括第二側(cè)部通氣部分。
11.權(quán)利要求1述的外殼，其中，所述外殼包括后部面、第一側(cè)部面、第二側(cè)部面和多個(gè)通氣部分，所述多個(gè)通氣部分設(shè)置在所述外殼的所述第一側(cè)部面、所述第二側(cè)部面和所述后部面中的一個(gè)或其組合上。
12.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所包括的外殼，其中，所述外殼包括驅(qū)動(dòng)單元。
13.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的外殼，其中，所述外殼被布置以容置任何以下部分電容器、感應(yīng)器、二極管、半導(dǎo)體閘流管、晶體管、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、或散熱件。
14.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的外殼，其中，在所述外殼內(nèi)設(shè)置有冷卻部件，以及設(shè)置在所述外殼的面上的所述通氣部分與所述冷卻部件對(duì)準(zhǔn)。
15.如權(quán)利要求14述的外殼,其中,所述冷卻部件包括散熱件。
16.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的外殼，其中，在所述外殼內(nèi)設(shè)置有有隔擋器件，所述隔擋器件被布置以執(zhí)行以下功能中的至少一個(gè)保護(hù)敏感電子部件不受空氣流動(dòng)的影響；使空氣流動(dòng)轉(zhuǎn)向；提供用于對(duì)所述外殼中的部件進(jìn)行定位的開口 ；以及使電子部件絕緣。
17.如權(quán)利要求16述的外殼，其中，所述隔擋器件被布置以對(duì)冷卻部件進(jìn)行定位，所述冷卻部件例如是散熱件。
18.如權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的外殼，其中，所述隔擋器件被布置以使空氣流動(dòng)朝向所述外殼的面中的所述通氣孔開口轉(zhuǎn)向。
19.如權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的外殼，其中，在所述外殼內(nèi)設(shè)置有部件，所述隔擋器件被布置以使空氣流動(dòng)朝向所述部件轉(zhuǎn)向。
20.基本上如在本文描述的或者在附圖中示出的設(shè)備、外殼、驅(qū)動(dòng)單元、方法或系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外殼12。該外殼12被布置以容置產(chǎn)生熱量的部件，該外殼包括頂部面、后部面和第一側(cè)部面。第一側(cè)部面或后部面中的至少一個(gè)包括基本上連續(xù)的部分和通氣部分20。通氣部分20具有至少一個(gè)通氣孔開口，以允許空氣從外殼12內(nèi)排出。通氣部分20相對(duì)于相應(yīng)的面的基本上連續(xù)的部分凹入。
文檔編號(hào)H05K5/02GK103037652SQ20121038354
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者格麗斯·胡·瓊斯, 菲利普·布勒伊 申請(qǐng)人:控制技術(shù)有限公司