ES2254848T3 - Disposicion con por lo menos un condensador. - Google Patents
Disposicion con por lo menos un condensador.Info
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Abstract
Disposición con por lo menos un condensador (6), especialmente un condensador electrolítico, que tiene circuitos electrónicos (1), la cual presenta un soporte de componentes (4) con pistas conductoras de corriente, de modo especial una placa de circuito impreso, y una masa aislante protectora (10) del condensador (6) así como el soporte de componentes (4) ante las influencias perjudiciales del entorno, tales como suciedad, humedad y/o niebla salina, estando el condensador (6) unido eléctricamente con las pistas conductoras, caracterizada por el hecho de que el condensador (6) va dispuesto en un vaso protector (7) circundado parcialmente por la masa aislante (10), de modo que el vaso protector (7) va colocado entre el condensador (6) y el soporte de componentes (4).
Description
Disposición con por lo menos un condensador.
El invento se refiere a una disposición con por
lo menos un condensador, especialmente un condensador electrolítico,
que tiene circuito electrónico, el cual presenta un soporte de
componentes con pistas conductores de corriente, de modo especial
una placa de circuito impreso, y una masa aislante que protege el
condensador así como el soporte de componentes de las influencias
perjudiciales del entorno, tales como suciedad, humedad y/o niebla
salina, estando el condensador unido eléctricamente con las pistas
conductoras.
Se conoce una de tales disposiciones a través de
la patente JP-2001 223130A.
En la técnica de vehículos automóviles se emplean
circuitos electrónicos, en los cuales mediante una masa de material
eléctricamente aislante se protege el circuito de las influencias
del entorno. Los circuitos electrónicos presentan componentes
conocidos que van colocados sobre una placa de circuito impreso. La
masa aislante tiene sobre todo la misión de proteger las pistas
conductoras de electricidad de deposiciones como suciedad, humedad o
niebla salina, a fin de evitar cortocircuitos u otros problemas que
influyan en el funcionamiento del circuito electrónico. En ellos
también los condensadores electrolíticos quedan encerrados por la
masa aislante, de modo que toda la disposición se coloca en un vaso
a modo de bandeja. Estas disposiciones se encuentran frecuentemente
en un compartimento del motor, de modo especial cerca de
electromotores, puesto que forman parte de un sistema de gobierno o
de control. Sin embargo, como consecuencia de las altas temperaturas
de funcionamiento debido a los gases de escape de los condensadores
electrolíticos pueden destruirse los circuitos.
El invento tiene por objeto encontrar una
disposición de la clase antes citada la cual asegure el
funcionamiento del circuito electrónico durante largo tiempo,
incluso con altas temperaturas.
Dicho objeto se consigue por el hecho de que el
condensador va montado en un vaso protector circundado parcialmente
por la masa aislante, de modo que el vaso protector va colocada
entre el condensador y el soporte de componentes.
El invento está basado en el conocimiento que con
altas temperaturas pueden fijarse las deposiciones electrolíticas
entre las pistas conductoras, que se producen como consecuencia de
una desgasificación de los condensadores electrolíticos. Tales
deposiciones electrolíticas pueden causar cortocircuitos, que
destruyen los circuitos.
Las pruebas realizadas han puesto de manifiesto
que los gases procedentes de los condensadores electrolíticos quedan
encerrados por la masa aislante, por lo que son conducido chocando
directamente en la zona del circuito.
Gracias al vaso protector de acuerdo con el
invento el electrolito liberado por los procesos de desgasificación
se mantiene alejado de las pistas conductoras. Por tanto, además
puede utilizarse una masa aislante de especialmente buenos
resultados en el pasado, que protege el circuito con seguridad. En
este caso es posible una alta carga eléctrica del condensador.
Preferiblemente el vaso protector está conformado
y/o dispuesto de tal manera que se evita una sobrepresión - de modo
especial como consecuencia de un electrolito desgasificado - que
pudiera dañar la masa aislante.
En otra ventajosa forma de realización del
invento se ha previsto que la masa aislante tan solo cierre
parcialmente el vaso protector, de tal modo que los gases que salen
del condensador puedan escapar desde una zona de masa aislante a una
zona libre. Para ello, el condensador sobresale con su vaso
protector de la masa aislante. de manera que, ventajosamente, el
vaso protector consta de una parte inferior del vaso apoyado en el
soporte de componentes con un fondo de vaso provisto de aberturas de
conexión, en especial de material termoplástico o duroplástico, y
una tapa de cierre, en especial de material de caucho o bien de
termoplástico o duroplástico, realizada de manera que pueda fijarse
con cierre de forma y/o de fuerza en la parte inferior del vaso. La
tapa de cierre impide la penetración de suciedad o similares dentro
de la zona del condensador. En esta forma de realización preferida
el montaje se realiza fácilmente, introduciendo el condensador en el
vaso protector, de manera que las conexiones de condensador penetran
a través de las aberturas de conexión de la parte inferior del vaso,
y luego se cierra el vaso protector con su tapa de cierre. A
continuación se fija el vaso protector al soporte de componentes y
se sueldan los conductores de conexión del condensador con la placa
de circuito impreso.
A fin de permitir una salida de los gases - en
especial un electrolito que se desgasifica - sin influir en la
función protectora de la disposición con respecto a las influencias
del entorno, ventajosamente se ha previsto que la tapa de cierre y/o
la parte inferior del vaso tenga por lo menos una abertura y/o que
exista por lo menos una abertura entre la tapa de cierre y la parte
inferior del vaso, conformada(s) de tal modo que
sea(n) permeable al gas, pero repelente al agua y a la
suciedad, de modo especial repelente a la niebla salina.
Resulta especialmente ventajoso emplear una capa
de cola, una junta de goma y/o una capa intermedia de otro elemento
elástico como medio de cierre entre el vaso protector y el soporte
de componentes. La capa de cola tiene una triple función. La primera
de ellas en pegar el vaso protector al soporte de componentes. La
segunda es evitar la entrada de masa aislante al interior del vaso
protector durante un proceso de desgasificación. La tercera es el
cierre con respecto a los gases salientes. En los otros medios de
junta se asegura la fijación del vaso protector con medios de
fijación adicionales.
Una protección adicional o alternativa a la
penetración de masa aislante se consigue por el hecho de que el vaso
protector tiene por lo menos un separador - de modo especial espigas
de apoyo en el costado inferior de una superficie interna del vaso
protector -, conformado de tal modo que por un lado se consigue una
disposición separada del soporte de componentes a un costado frontal
del fondo del condensador y por otro lado el costado frontal, de
modo especial en lugares de una junta de caucho de desgasificación
del condensador, no está cerrada al gas. De modo especial es
ventajoso dejar un espacio entre el costado frontal de condensador y
una superficie del fondo del vaso protector para la desgasificación,
de modo que se reduce eficazmente una excesiva presión gaseosa en la
zona de las juntas de goma de la salida de gas.
Una ventajosa medida, para evitar tanto un
aumento de presión dentro de la zona de la masa aislante como
consecuencia de los gases, como también para la evacuación efectiva
de gases, se consigue si dentro del vaso protector existen conductos
de desgasificación dispuestos perpendicularmente al soporte de
componentes, que llevan desde una zona del condensador situada en el
fondo o cerca de las conexiones hasta una zona libre fuera de la
masa aislante. Especialmente en combinación con brazos de guía
dispuestos en la periferia interior del vaso protector, y separados
periféricamente entre sí, se forman canales de salida de gases en
los espacios libres existentes entre los brazos de guía, con lo cual
se consigue una exacta colocación del condensador en la precisa
posición requerida para la conexión eléctri-
ca.
ca.
En las reivindicaciones complementarias figuran
otras formas de realización ventajosas del invento.
Seguidamente se describe el invento con más
detalle con ayuda de ejemplos de formas de realización preferidas y
los dibujos.
En los mismos:
La figura 1 es una representación de una
disposición de acuerdo con el invento en conexión con un
electromotor, visto de costado;
La figura 2 es una representación como la figura
1, pero vista desde encima;
La figura 3 es una representación de un
condensador en la disposición de acuerdo con el invento;
La figura 4 es una representación esencialmente
como la figura 3, pero visto desde otro ángulo de corte;
La figura 5 es una primera variante del vaso
protector de acuerdo con el invento, en una vista de despiece;
La figura 6 es una representación en perspectiva
del vaso protector, según el invento, de la figura 5;
La figura 7 es una representación de despiece del
vaso protector con otra variante de la tapa de cierre;
La figura 8 es una representación en perspectiva
de la forma de realización según la figura 7;
La figura 9 es una representación del vaso
protector visto desde debajo;
La figura 10 es una vista en sección del vaso
protector;
La figura 11 es otra vista en sección del vaso
protector, pero desde otro ángulo de corte;
La figura 12 es una representación, vista desde
encima, del interior del vaso protector;
La figura 13 es una representación en perspectiva
del vaso protector, mirando hacia al interior del vaso; y
La figura 14 es una representación en perspectiva
del vaso protector vista desde otro punto de vista.
En las diferentes figuras de los dibujos, las
mismas piezas siempre vienen indicadas con las mismas referencias,
de modo que normalmente tan solo se describirán una vez.
Las figuras 1 y 2 muestran una disposición según
el invento de un circuito electrónico 1 para un electromotor 2, en
especial para la industria del automóvil. Preferiblemente el
electromotor 2 va colocado en el compartimento motor del
vehículo.
El circuito electrónico 1 va fijado a la carcasa
3 del electromotor y preferentemente consta de una placa de circuito
impreso 4 (soporte de componentes), cuerpos refrigerantes 5, varios
condensadores electrolíticos 6, otros componentes 8, así como varios
vasos protectores 7 de acuerdo con el invento, que van colocados en
un parte de vaso 9 a modo de cubeta que aloja masa aislante 10.
La placa de circuito impreso 4 se cubre con una
masa eléctricamente aislante 10 (figura 1), a fin de proteger
especialmente las pistas conductoras de la placa de circuito impreso
4 de las influencias del entorno, tales como suciedad, humedad y
especialmente niebla salina. Gracias a la masa aislante 10 también
se consigue una unidad mecánicamente estable y especialmente segura
a las vibraciones. Preferiblemente, la masa aislante 10 se utiliza
de manera que tan solo encierra parcialmente cada condensador
electrolítico 6 dispuesto dentro del vaso protector 7, en especial
de forma que cada condensador electrolítico 6 sobresalga de la masa
aislante 10.
Tal como puede verse especialmente en la figura
3, de acuerdo con el invento, el condensador 6 representado va
dispuesto dentro del vaso protector 7, encontrándose el vaso
protector 7 entre el condensador 6 y el soporte de componentes 4.
Para evitar que los gases salientes 11 (desgasificación del
electrolito) del condensador electrolítico 6 (figura 3) debido a una
alta temperatura lleguen directamente a la placa del circuito
impreso 4, el vaso protector 7 según el invento se encuentra - en
principio como barrera gaseosa - entre el condensador 6 y la placa
de circuito impreso 4, debiendo evitarse especialmente que los gases
11 puedan formar un tramo de descarga sobre la zona de las pistas
conductoras de la placa de circuito impreso 4. Dichos tramos de
descarga no deseados pueden provocar cortocircuitos, que ocasionen
el fallo del circuito impreso 1. Desde el punto de vista práctico,
el vaso protector 7 va dispuesto entre la masa aislante 10 y la
placa de circuito impreso 4. Gracias a esta disposición según el
invento se consigue que los gases salientes 11 no sean encerrados
directamente en la masa aislante 10 y que por tanto puedan ocasionar
los daños antes mencionados sin impedimentos. Tal como indica la
figura 3, los gases 11 primero son recogidos por el vaso protector
7.
Tal como indica la figura 4, preferiblemente el
vaso protector 7 está conformado de manera que los gases 11 puedan
evadirse en una dirección alejada de la placa de circuito impreso 4
hacia una zona libre fuera de la masa aislante 10.
En una forma de realización preferida,
representada en las figuras 5 a 8, el vaso protector 7 - en
especial de forma cilíndrica - consta de una parte inferior del vaso
12, apoyada sobre la placa de circuito impreso 4, que tiene un fondo
de vaso 14 provisto de aberturas de conexión 13a, 13b y una tapa de
cierre 15, que puede fijarse con ajuste de forma y/o de fuerza en la
parte inferior del vaso 12.
En la forma de realización representa en las
figuras 5 y 6, que muestra una variante de la tapa, dicha tapa de
cierre 15 es, igual como la parte inferior del vaso 12, de un
termoplástico o duroplástico. La unión se obtiene a través de medios
de enclavamiento 16, con los que se consigue un enclavamiento en
posición exacta mediante brazos axiales 17 - preferentemente tres -
conformados en la zona del borde de la pieza inferior del vaso 12 y
con aberturas de la tapa 18 - preferentemente tres - que cooperan
con los brazos 17.
Pero la tapa de cierre 15 también puede estar
hecha, tal como aparece en las figuras 7 y 8 (segunda variante de la
tapa), de material de goma.
Gracias a esta forma de realización en dos piezas
del vaso protector 7 según el invento, a pesar de la parte inferior
del vaso 12 cubierta solo parcialmente con masa aislante 10, puede
evitarse que penetre suciedad, agua, humedad o niebla salina en un
interior del vaso protector 7.
Tal como puede verse en las figuras 9, 10 y 11,
las aberturas de conexión 13a, 13b tienen diferentes tamaños, y por
cierto de tal manera que en combinación con diferentes secciones
transversales de las conexiones eléctricas 20 del condensador
electrolítico 6 (no representado) este tan solo puede ser insertado
totalmente en el vaso protector 7 en una única posición. Por
consiguiente, se consigue una protección de la polaridad al disponer
en posición exacta el vaso protector 7 con respecto a la placa del
circuito impreso 4. Esta exacta disposición del vaso protector 7 se
consigue por el hecho de que el vaso protector 7 tiene, en el
costado exterior vuelto hacia la placa del circuito impreso 4, un
medio de posicionamiento, de modo especial una espiga de
posicionamiento 21 (figura 3, figura 14) insertable en la placa del
circuito impreso 4, de manera que sobre todo en combinación con las
diferentes aberturas de conexión 13a, 13b se obtiene una segura
protección de la polaridad del condensador electrolítico 6.
Para la fijación del vaso protector 7 en la placa
de circuito impreso 4 existe una ranura anular 23, centrada en el
costado exterior del vaso protector 7 dirigido hacia la placa de
circuito impreso 4, para una capa de cola, preferentemente
conformada como oruga de cola. Gracias a esta conformación, la capa
de cola sirve de junta entre el vaso protector 7 y la masa aislante
10, de manera que durante el vertido ninguna masa aislante puede
penetrar a través de las aberturas de conexión 13a, 13b en el
interior del vaso protector 7. Además, impide una salida de gas a
través de las aberturas de conexión 13a, 13b.
Naturalmente, también es posible utilizar como
medio de cierre una junta de goma o una pieza de dos componentes
elástica aplicada en la zona de la ranura anular 23, realizándose la
fijación del vaso protector 7 a la placa del circuito impreso 4 con
ayuda de medios de fijación complementarios, no representados en los
dibujos.
En un desarrollo preferido de la forma de
realización del invento, el vaso protector 7 está provisto con
brazos de guía 24a y 24b separados axialmente entre sí y
especialmente dispuestos en su periferia interior, que están
colocados perpendiculares a la placa de circuito impreso 4. Entre
ellos se forman convenientemente conductos de salida de gas 26 y/o
canales de conducción de gas (según las figuras 4 y 13). Los brazos
de guía 24a y 24b están especialmente curvados, de modo que el brazo
de guía 24a se obtiene convenientemente por medio de depresiones de
material en una superficie envolvente cilíndrica de la parte
inferior del vaso 12, tal como puede verse por ejemplo en la figura
14 (resaltes que también pasan al interior de la parte inferior del
vaso 12). El brazo de guía 24b supera con su zona del borde el brazo
axial 17. El condensador electrolítico 6 está unido a los brazos de
guía 24a y 24b, como muestra la figura 3, de modo que se consigue
una disposición antivibratoria y un sencillo montaje del condensador
electrolítico.
Para facilitar el montaje o la introducción de
las conexiones 20 del condensador electrolítico 6 en la placa del
circuito impreso 4, también se ha previsto ventajosamente que las
aberturas de conexión 13a, 13b estén conformada a modo de
embudo.
Tal como puede verse en la figura 13,
especialmente en el costado del fondo existen espigas de apoyo 28
conformadas en la superficie interior del vaso protector que, tal
como aparece en la figura 3, sirven como separadores para el
condensador electrolítico 6. De este modo por un lado se consigue
una disposición de un costado frontal cercano al fondo 29 con
respecto a la placa del circuito impreso 4, de modo que si
eventualmente hubiera penetrado masa aislante en el interior del
vaso protector 7 no causaría daños y por otro lado el costado
frontal 29, en especial en lugares de una junta de goma de salida de
gas del condensador electrolítico 6 no resulta cerrado
herméticamente al gas. Ventajosamente existe una distancia a la
placa del circuito impreso 4 de aproximadamente 5 mm, de modo que
incluso con conexiones relativamente cortas 20 del condensador
electrolítico 6 resulta posible una conexión eléctrica.
Tal como muestran por una parte las figuras 3, 4
y 13, especialmente la parte inferior del vaso 12 está provista de
un reborde de enclavamiento 31, que se halla respectivamente
interrumpido en las zonas de los brazos de guía 24a. La tapa de
cierre 15 (variante según las figuras 5 y 6) está conformada de tal
manera que puede encajarse sobre la parte inferior del vaso 12. Para
ello, en la zona de los brazos de guía 24a, entre la parte inferior
del vaso 12 y la tapa de cierre 15 se forman aberturas en forma de
rendijas 32, especialmente estrechas, para la salida de gas (según
las flechas A, B). Mediante una abertura 32 así formada se impide
ampliamente la entrada de por ejemplo suciedad, humedad o niebla
salina, con lo cual la salida de gas puede producirse sin
impedimentos en la zona libre o por lo menos de que se forme
presión.
Con ayuda de las figuras 4, 13, 5 y 3 se explica
la secuencia resumida del recorrido del gas.
Los gases 11 pueden evadirse del condensador
electrolítico 6 por su costado frontal 29 (debajo) al espacio
formado entre él y el fondo del vaso (figura 4). A través de los
canales (pasos de salida de gas 26) formados entre los brazos de
guía 24a y 24b y el condensador electrolítico 6, los gases 11 pueden
llegar a la tapa de cierre 15 (figuras 4 y 5). En la zona de la tapa
de cierre 15, los gases, una vez cambiado su sentido de movimiento
(movimiento rotativo a lo largo de la periferia interior de la tapa
de cierre) llegan a la zona de lugares de interrupción del reborde
de enclavamiento 31 (figuras 13 y 5). A continuación salen por la
abertura laberíntica 32 fuera del vaso protector 7 (figura 3,
flechas A, B).
Claims (17)
1. Disposición con por lo menos un condensador
(6), especialmente un condensador electrolítico, que tiene circuitos
electrónicos (1), la cual presenta un soporte de componentes (4) con
pistas conductoras de corriente, de modo especial una placa de
circuito impreso, y una masa aislante protectora (10) del
condensador (6) así como el soporte de componentes (4) ante las
influencias perjudiciales del entorno, tales como suciedad, humedad
y/o niebla salina, estando el condensador (6) unido eléctricamente
con las pistas conductoras, caracterizada por el hecho de
que el condensador (6) va dispuesto en un vaso protector (7)
circundado parcialmente por la masa aislante (10), de modo que el
vaso protector (7) va colocado entre el condensador (6) y el soporte
de componentes (4).
2. Disposición de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada por el hecho de que la masa aislante (10)
tan solo circunda parcialmente al vaso protector (7) de manera que
los gases desprendidos del condensador (6) pueden escapar desde una
zona de la masa aislante a una zona libre.
3. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizada por el hecho de que el vaso protector (7)
consta de una parte inferior del vaso (12) que se apoya en el
soporte de componentes (4) con un fondo de vaso que tiene aberturas
de conexión (13, 13b), en especial de un termoplástico o
duroplástico, y una tapa de cierre (15) en especial de un material
de caucho o bien termoplástico o duroplástico, que puede fijarse con
ajuste de forma y/o de fuerza en la parte inferior del vaso.
4. Disposición de acuerdo con las
reivindicaciones 2 y 3, caracterizada por el hecho de que la
tapa de cierre (15) y/o la parte inferior del vaso (12) tiene por lo
menos una abertura y/o como mínimo una abertura (32) formada entre
la tapa de cierre y la parte inferior del vaso, conformada(s)
de tal modo que es (son) permeable al gas pero repelente al agua y a
la suciedad, en especial repelente a la niebla salina.
5. Disposición de acuerdo con la reivindicación 3
ó 4, caracterizada por el hecho de que las aberturas de
conexión (13a, 13b) tienen diferente tamaño de tal modo que se
consigue una protección de la polaridad del condensador (6),
teniendo el condensador (6) conexiones eléctricas (20) con
diferentes secciones transversales.
6. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que el vaso protector (7) tiene forma cilíndrica.
7. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que dentro del vaso protector (7) existen conductos de
desgasificación (26) dispuestos perpendiculares al soporte de
componentes (4), que van desde una zona del fondo o cerca de las
conexiones del condensador (6) hasta una zona libre fuera de la masa
aislante (10).
8. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que el vaso protector (7) tiene, en un costado exterior vuelto hacia
al soporte de componentes (4), un medio de posicionamiento (21), en
especial una espiga de posicionamiento, dispuesta excéntrica y
especialmente insertable en el soporte de componentes (4), realizada
de manera que se consigue forzosamente una correcta colocación del
vaso protector (7) sobre el soporte de componentes (4), en especial
una posición con la correcta polaridad.
9. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que entre el vaso protector (7) y el soporte de componentes (4) va
dispuesto un medio de junta.
10. Disposición de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizada por el hecho de que el medio de junta va
dispuesto en un costado externo del vaso protector (7) vuelto hacia
el soporte de componentes (4) en la zona de un fondo del vaso
protector que se apoya en el soporte de componentes (4).
11. Disposición de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizada por el hecho de que el medio de junta
consiste en una capa de cola selladora.
12. Disposición de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizada por el hecho de que la capa de cola va
dispuesta en una ranura anular (23) y está conformada especialmente
como oruga de cola.
13. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que el vaso protector (7) tiene medios de guía (24a, 24b) -
especialmente brazos de guía, ventajosamente curvados y separados
entre sí, dispuestos en la periferia interna del vaso protector -
para el condensador (6).
14. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que el vaso protector (7) presenta por lo menos un separador (28) -
en especial espigas de apoyo en el costado del fondo en una
superficie interna del vaso protector - que está conformado de tal
modo que por un lado se define una disposición desde el soporte de
componentes (4) a un costado frontal (29) cerca del fondo del
condensador, y por otro lado el costado frontal no está cerrado al
gas, especialmente en los lugares de una junta de goma de salida de
gas del condensador (6).
15. Disposición de acuerdo con la reivindicación
14, caracterizada por el hecho de que los separadores (27)
están dimensionados de tal modo que el costado frontal (29) cerca
del fondo del condensador para disponerlo a aproximadamente 5 mm de
un plano de conexión del soporte de componentes (4).
16. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 15, caracterizada por el hecho de que la
parte inferior del vaso (12) tiene brazos axiales conformados (17) -
preferiblemente tres - en su zona del borde vuelta hacia la tapa,
que cooperan con - preferiblemente tres - aberturas en la tapa
(18).
17. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que existe una parte de vaso (9), a modo de cubeta, que aloja la
masa aislante (10).
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