高电压箱的制作方法

1.本发明涉及一种高电压箱。具体地，本发明涉及一种具体地被配置用于在使用时容纳电学部件与液体填充的高电压箱。此外，本发明涉及在医学器械中使用这种高电压箱，以及制造用于容纳电学部件的高电压箱的方法。

背景技术：

2.高电压系统可用于需要高于相关阈值的电压的不同工业或科学应用中。例如，x射线设备、计算机断层摄影设备等适用于工业成像和测试、医学成像和诊断、普通射线照相等，其中，高电压用于借助于粒子的加速生成辐射。例如，加速电压通常可以在高电压范围内。
3.这样的高电压系统可以包括一个或多个高电压电学部件，其例如可以被配置为对主电压进行变换、放大、整流或滤波等，所述主电压可以取自例如电源线，以输出合适的高电压。
4.至少在一些应用或使用的电压范围中，高电压系统的高电压部件，例如发电机、变压器等，可以安装在高电压箱中。其中，高电压部件可以由诸如油、冷却剂等的液体填充物包围，以用于冷却和/或电绝缘。这种箱可以被密封以便防止液体泄漏。通常，高电压箱包括金属材料，通过深冲或通过焊接或铸造制造。那些高电压箱的共同点能够是箱的一个部分是封闭容器，其具有五个封闭的侧面和可以用盖子封闭的开口。因此，盖子通常用于馈通线缆等，以将安装在高电压箱内部的高电压部件与外部环境连接。此外，这些高电压箱的共同点可能是它们的制造复杂且成本高。而且，箱的整体设计能够缺乏灵活性，例如，盖子以这样的方式定位：部件的馈通和/或整个高电压箱的安装、固定等完全可能，或者侧表面只有很小的可用表面积。jp s60 90896 u描述了一种用于容纳电子器件的通风壳体。

技术实现要素：

5.因此，能够需要改进提供高电压箱，并且特别是在整体设计方面。本发明的目的由独立权利要求的主题解决，其中，另外的实施例并入在从属权利要求中。
6.根据第一方面，提供了一种用于容纳电学部件与液体填充的高电压箱。高电压箱包括：
[0007]-第一壳体部分，其至少部分地包括金属材料并且具有u形或v形，
[0008]-第二壳体部分，其由片材制成并且具有多个回转(angulation)以形成与第一壳体部分的u形或v形互补的u形或v形，以及
[0009]-密封构件，其被设置在第一壳体部分与第二壳体部分之间的接合部处。
[0010]
所提供的高电压箱可以适用于不同的工业、医学或科学应用中，其中，使用了如下定义的与高电压相关的电学部件。通过示例，其可以与x射线设备、计算机断层摄影设备等一起使用，这些设备可以适用于工业成像和测试、医学应用，诸如医学成像和诊断、一般放射照相等。
[0011]
高电压箱被配置为部分或完全填充有液体，所述液体可以是适于冷却和/或电绝缘的任何液体。例如，液体可以是油基的。为此目的，高电压箱被配置为是至少实质上液密的，在一些实施例中甚至是气密的。
[0012]
第一壳体部分可以由金属材料形成或者可以由塑料材料形成并涂有金属材料，使得其可以至少部分地包括金属材料。
[0013]
从功能的角度来看，第二壳体部分可以任选地称为盖子，其可以适于封闭第一壳体部分的开口侧。
[0014]
要容纳的电学部件可以包括一个或多个高电压部件，所述一个或多个高电压部件适于例如生成、传输和/或转换电压ac和/或dc，其中，至少在整个系统中，如下定义的高电压在使用期间是可测量的。
[0015]
如本文所用，术语高电压通常可以涉及高于阈值的电压和/或电压范围，其中，术语高电压还可以包括超高电压。更一般地，术语高电压可以涉及处于所述电压的电能，所述电压足够高以对生物体造成伤害。低于所述阈值的电压可以被称为低电压、超低电压等，其被排除在如本文所使用的术语高电压之外。阈值可以至少取决于应用领域，其中，在建筑布线和电学装置的安全性中，示例性阈值对于ac可以设置在大约1000v(伏特)处，并且对于dc可以设置在大约1500v处，在汽车工程中，对于ac在大约30至1000v之间并且对于dc在大约60至1500v之间，等等。通过示例，用于电力传输工程、电子系统中的电压或加速电压(诸如用于例如科学和/或医学应用中)能够在千伏(kv)的范围内，其高于以上电压或阈值分类中的每个并且因此可被视为高电压。当然，在一些应用或特定区域中，能够定义其他或偏移的阈值，其中，术语高电压的至少一般定义仍然适用，根据该定义，高电压与足以对生物体造成伤害的电能相关。因此，特定应用的给定电压至少可以基于考虑在该给定电压下的电能是否足够高以对生物体造成伤害和/或是否满足以上示例性电压或阈值分类中的任一个而被确定为高电压。
[0016]
如本文所用，u形可包括多个回转，其中，两个或更多个内表面可以彼此面对或可以彼此平行。在至少一些实施例中，u形还可以包括轻微的v形，例如，当具有额外的回转时。
[0017]
此外，如本文所用，术语片材可以与薄的、平坦的元件相关，所述元件可以由合适的金属制成以形成金属片、由塑料材料制成等。如果使用塑料材料，则可以至少部分地提供金属涂层。如果使用金属片，则可以通过弯曲等形成u形。
[0018]
第一壳体部分和第二壳体部分可以以在组装状态下一起形成自包含的壳体的方式彼此互补。
[0019]
因此，所提供的高电压箱可以在设计复杂性、成本和/或设计灵活性方面进行改进。例如，所提供的高电压箱可以将壳体的相当成本驱动部分的数量从至少三个(诸如容器、盖子和冷却设备(诸如风扇))减少到仅一个，即所述第一壳体部分。因此，第一壳体部分可以通过挤出过程等制造，或者如果使用塑料材料，则通过注射成型制造，过注射成型与深拉、焊接或铸造相比可能更简单，并且可能成本更低。此外，例如，所述第一壳体部分可以允许在三个壁和/或外表面上而不是一个(即盖子)上集成(例如通过将其一体形成)一个或多个馈通部和另外的机械结构，例如安装点、流体填充端口等，这改进了整体设计的灵活性。而且，其可能允许更紧凑的机械设置。
[0020]
根据实施例，第一壳体部分可以形成箱的第一部分，其中，整个箱的形状可以选
自：长方体、立方体或截棱锥。优选地，第一壳体部分可以形成长方体的第一半，第一壳体部分定义箱的三个封闭侧壁和/或三个相邻侧壁。
[0021]
因此，至少三个侧面可用于定位机械元件，例如一个或多个馈通部、一个或多个安装点、一个或多个流体填充端口等。
[0022]
在实施例中，第二壳体部分可以形成箱的第一部分，其中，箱的形状可以选自：长方体、立方体或截棱锥。优选地，第二壳体部分可以形成长方体的第二半，第二壳体部分定义箱的三个封闭侧壁和/或三个相邻侧壁。
[0023]
因此，至少三个侧面可用于定位机械元件，诸如一个或多个馈通部、一个或多个安装点、一个或多个流体填充端口等。
[0024]
根据实施例，第一壳体部分的壁厚度可以大于第二壳体部分的壁厚度。
[0025]
例如，可以通过使用不同的材料制造第一壳体部分和第二壳体部分或者通过使用不同的制造工艺(诸如一个部分的挤出和另一个部分的弯曲等)，来提供不同的壁厚度。
[0026]
因此，可以针对第一壳体部分和第二壳体部分中的每一个来调节制造和/或设计的复杂性。
[0027]
在实施例中，第一壳体部分的金属可以是铝或铝合金。
[0028]
因此，第一壳体部分可以特别容易地制造，例如通过挤出过程，和/或可以特别容易地随后加工。
[0029]
根据实施例，第一壳体部分可以包括在其外侧上形成的散热器。
[0030]
散热器通常可以被配置为增加第一壳体部分的一个或多个侧壁的表面积。其可以特别地被配置为通过增加对流来增加向高电压箱的环境的热传递速率，其中，也可以增加传导和/或辐射。
[0031]
因此，可以改进从高电压箱到其环境的热传递。至少在应用中，因此可以省略风扇或其他引擎驱动的热传递设备。
[0032]
在实施例中，散热器可以包括一个或多个(优选地多个)从第一壳体部分的外侧壁延伸的散热片。
[0033]
例如，散热片可以优选地通过挤出过程制造，其中，也可以想到其他工艺，诸如机械加工。
[0034]
因此，可以改进从高电压箱到其环境的热传递，同时还可以在复杂性和/或成本方面改进制造。
[0035]
根据实施例，第一壳体部分可以包括至少一个凹槽，其适于至少部分地安置密封构件。
[0036]
凹槽可以由例如机械加工或其他合适的制造方法形成。
[0037]
因此，高电压箱可以特别紧凑地形成，同时提供改进的流体密封性。
[0038]
在实施例中，凹槽可以设置在第一壳体部分的壁的面处，所述面也可以被称为围绕u形第一壳体部分延伸的外面和/或可以被称为前表面或端面。
[0039]
换言之，凹槽可以设置在第一壳体部分的窄侧上。
[0040]
因此，高电压箱可以特别紧凑地形成，同时提供改进的流体密封性。
[0041]
根据实施例，第一壳体部分的一个或多个壁可以包括将箱的内侧连接到其外部环境的至少一个馈通部。
[0042]
馈通部可以被配置为至少流体密封，例如通过提供合适的密封构件。术语馈通部还可以包括流体填充端口和/或脱气端口。
[0043]
因此，取决于例如具体应用，馈通部可自由设置在壁中的任一个上，从而允许高电压箱的多种不同应用和整体设计。
[0044]
在实施例中，接合部可以在第一壳体侧上包括设置在第一壳体部分的壁的面处的多个螺孔，螺孔布置在密封构件的外侧，并且接合部可以在第二壳体侧上包括多个通孔。
[0045]
因此，一方面可以提供液体密度，另一方面可以提供重新打开高电压箱的可能性。如果重新打开相当可忽略，则在一些实施例中，接合部也可以被配置用于粘合剂、焊接等。
[0046]
第二方面涉及使用高电压箱，特别是根据第一方面的实施例中的任一个的高电压箱，以容纳一个或多个被配置用于医学器械的高电压部件，其中，在使用中，箱至少部分地填充有至少部分地围绕所述高电压部件的液体。
[0047]
通过示例，医学器械可以是x射线设备、计算机断层摄影设备等。高电压部件可以被配置为例如生成、传输和/或转换电压(ac和/或dc)。
[0048]
因此，使用所提供的高电压箱的医学器械在其整体设计方面可以特别灵活。此外，其可以特别紧凑地形成。由于可以以低成本制造高电压箱，因此用于提供医学器械的总体成本可能很低。
[0049]
第三方面提供了一种制造用于容纳电学部件的高电压箱的方法。所述方法包括以下步骤：
[0050]-挤出第一壳体部分，所述第一壳体部分具有u形，
[0051]-提供第二壳体部分，所述第二壳体部分由片材制成并且形成为具有多个回转以形成与第一壳体部分的u形互补的u形，并且
[0052]-在第一壳体部分与第一壳体部分之间的接合部处设置密封构件。
[0053]
可以通过使用合适的挤出模具执行挤出步骤。提供的步骤还可以包括任选的制造步骤，这取决于例如用于形成第二壳体部分的材料。如果使用具有金属涂层的塑料材料，则至少可以使用注塑工具和/或用于施加金属涂层的工具。
[0054]
第一壳体部分可以通过使用合适的挤出过程由金属材料形成。因此，u形可以在挤出期间直接形成，使得至少在u形方面实质上不需要另外的加工步骤。在挤出基本部分之后，接合部可以例如通过机械加工等来形成和/或准备。任选地，可以在挤出过程之后提供一个或多个馈通部。
[0055]
因此，所提供的方法允许降低制造高电压槽的复杂性。此外，一个或多个馈通部可以自由地定位在第一壳体部分的不同侧壁上，使得高电压箱的整体设计特别灵活。
[0056]
根据实施例，提供第二壳体部分还可以包括将片材弯曲成u形。
[0057]
第二壳体部分可以是金属片，其可以由钢或由其制成的合金、铝或由其制成的合金、或另一合适的金属材料制成。因此，制造的复杂性可以进一步降低，因为弯曲是相当容易可控制的过程。
[0058]
在实施例中，挤出第一壳体部分还可以包括挤出延伸第一壳体部分的至少一个外侧壁的多个散热片。
[0059]
换言之，散热片和至少一个外侧壁可一体形成，其中，可以使用至少相似或甚至相同的制造工艺。散热片可以仅形成在外壁的部分上以留下合适的表面区来布置馈通部。
[0060]
因此，制造的复杂性可以进一步降低。
[0061]
应当注意，上述实施例可以彼此组合，而与所涉及的方面无关。因此，所述方法可以与结构特征组合，同样，高电压槽可以与以上关于所述方法描述的特征组合。
[0062]
本发明的这些方面和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见并且参考下文描述的实施例得到阐述。
附图说明
[0063]
本发明的示例性实施例将在以下附图中进行描述。
[0064]
图1以示意性透视图示出了根据实施例的高电压箱，其中，为了更好地说明，第一壳体部分和第二壳体部分彼此分离。
[0065]
图2以示意性透视图示出了处于组装状况下的图1的高电压箱。
[0066]
图3以示意性透视图示出了根据实施例的高电压箱，其中，为了更好地说明，第一壳体部分和第二壳体部分彼此分离。
[0067]
图4以示意性透视图示出了处于组装状况下的图3的高电压箱。
[0068]
图5在流程图中示出了根据实施例的用于容纳电学部件的高电压箱的方法。
[0069]
附图标记列表：
[0070]
100 高电压箱
[0071]
110 第一壳体部分
[0072]
111 凹槽
[0073]
112 螺孔
[0074]
113 馈通部
[0075]
114 散热器
[0076]
115 散热片
[0077]
120 第二壳体部分
[0078]
121 通孔
[0079]
130 密封构件
[0080]
200 螺钉
具体实施方式
[0081]
图1以透视图示出了根据实施例的高电压箱100。高电压箱100可以用于容纳电学高电压部件(未示出)，所述部件适于例如生成、传输和/或转换电压。高电压箱100的示例性用途是在医学器械(未示出)中，例如辐射设备，其中，在使用中，高电压箱100至少部分地填充有至少部分地围绕所述高电压部件的液体。因此，高电压箱100在使用中可以至少实质上是流体密封的。
[0082]
为了更好地说明，图1示出了处于半组装状况下的高电压箱100。高电压箱100主要包括第一壳体部分110、第二壳体部分120和密封构件130。
[0083]
第一壳体部分110具有带有三个侧面的u形，侧面中的每个形成高电压箱100的侧壁。如图1中可以看到的，具有较小表面积的两个侧面彼此面对，而具有较大表面积的第三侧面横向于两个侧面延伸。第一壳体部分110由金属材料形成，其例如可以是铝或铝合金，
并且具有第一壁厚度。例如，壳体部分110可以通过挤出形成。在每个窄侧上(其中，术语窄侧在此处用于将其与表面侧区分开来，并且窄侧也可以被称为前表面)，凹槽111被形成，其适于安置密封构件130。为了提供足够的密封，凹槽111可以连续形成。例如，凹槽111可以通过机械加工形成。此外，每个窄侧或前表面分别包括多个螺孔112，所述螺孔112相对于高电压箱100的内侧布置在凹槽111旁边的外侧。螺孔112可以钻出且带螺纹。与凹槽111类似，螺孔112可以沿着窄侧或前表面连续布置。如图1中示例性所示，第一壳体部分110可以具有多个馈通部113，馈通部113可以自由地布置在三个侧面中的一个或多个处，例如取决于高电压箱100的具体应用。馈通部113可以例如通过机械加工形成，并且可以改变尺寸和形状，例如取决于要馈送通过其的部件(未显示)的形状和尺寸。
[0084]
此外，第二壳体部分120具有带有三个侧面的u形，侧面中的每个形成高电压箱100的侧壁。其由例如可以是钢或钢合金的片材制成，并且有多个回转以形成u形。例如，第二壳体部分120可以由弯曲的半成品金属片形成。如图1中可以看到的，第二壳体部分120的形状与壳体部分110的形状互补，其中，这两个壳体部分110、120的尺寸彼此匹配。第二壳体部分120具有小于第一壳体部分110的第一壁厚度的第二壁厚度。此外，第二壳体部分120具有多个通孔121，所述通孔被布置成当这些壳体部分110、120接触时(参见例如图2)与第一壳体部分110的螺孔112至少实质上一致。如可以从图1导出的，当安装在一起时(参见图2)，第二壳体部分120与第一壳体部分110的对应互补正面接触，每个正面具有第二壳体部分120的平坦侧的边缘区。然后可以用多个螺钉200将第二壳体部分120附接到第一壳体部分110(参见例如图2)。
[0085]
仍然参考图1，密封构件130被设置并适于密封第一壳体部分110和第二壳体部分120之间的接合处。在至少一些实施例中，密封构件130可以是合适形状的机械衬垫并且由不透流体和/或气体的合适材料制成。例如，密封构件130可以具有圆形横截面并且可以被配置为位于凹槽111中。
[0086]
图2示出了处于组装状况下的图1的高电压箱100，其中，第一壳体部分110和第二壳体部分120被安装在一起并通过螺钉200彼此附接。在这方面，应注意，安装此处意味着两个壳体部分110、120通过滑动移动被推到一起。如图1中可以看到的，第一壳体部分110和第二壳体部分120中的每个可以形成例如长方体、立方体、截棱锥等的一个部分或一半，使得两者一起可以形成形成长方体、立方体、截棱锥等，其在所有侧面上是封闭的，例如六个侧面，除了布置在第一壳体部分110处的个体数量的馈通部113。如果馈通部113准备好使用(未示出)，则高电压箱100至少实质上是流体密封的并且可以用合适的液体填充。
[0087]
图3和图4示出了高电压箱100的另外的实施例，其实质上对应于上述内容，使得为避免重复，下面仅描述不同之处。
[0088]
因此，根据图3的高电压箱100的第一壳体部分110包括被布置在第一壳体部分110的三个侧面中的至少一个的外侧上的散热器114。如图3示例性所示，在至少在一些实施例中，散热器114可以被布置在第一壳体部分110的三个侧面中的每个上，这取决于例如特定的应用以及要传递到环境中的得到的热量。例如，散热器114可以与第一壳体部分110的材料一体形成，例如，通过挤出。此外，如图3中示例性所示，散热器114可以在区段中凹陷，例如，在布置或预期馈通部113的区段中。在至少一些实施例中，散热器114可以包括多个散热片115。例如，这些散热片可以从相应的外表面延伸到外部。散热器114的冷却能力通常可以
通过调节面积尺寸来调节，并且特别是通过调节散热片115的尺寸来调节。
[0089]
在图4中，图3的高电压箱100在组装状况下示出，其中，第一壳体部分110和第二壳体部分120被安装在一起并且通过螺钉200彼此附接。
[0090]
参考示出流程图的图5，下面将描述制造高电压箱100的方法。
[0091]
在步骤s1中，通过挤出形成第一壳体部分110，其中，第一壳体部分110具有如上所述的u形。为此目的，可以使用合适的挤出工具(未示出)。任选地，如上所述的散热器114和/或散热片115可以与壳体部分110一体形成，其中，可以使用具有经调节的挤出工具的相同制造工艺。任选地，一个或多个馈通部113可以形成到第一壳体部分110的侧壁中的一个或多个中。例如，这些可以通过机械加工形成。任选地，为了密封馈通部113，可以在其上布置合适的密封构件(未示出)。例如，该密封构件可以是索环等。此外，任选地，可以在馈通部113中形成凹槽。还任选地，凹槽111可以形成在第一壳体部分110的一个或多个前表面处。
[0092]
在步骤s2中，第二壳体部分120被提供，其中，第二壳体部分120由片材制成并且具有形成与第一壳体部分110的u形互补的u形的多个回转。任选地，提供还可以包括将片材弯曲成u形。为此目的，可以使用合适的弯曲工具(未示出)。
[0093]
在步骤s3中，密封构件130被设置在第一壳体部分110和第一壳体部分120之间的接合部处。任选地，密封构件130可以安置到凹槽111中。
[0094]
任选地，一个或多个电学和/或高电压部件可以被安装到形成在u形壳体部分110、120内部的空间中，其中，还任选地，馈通部130可以用于馈通例如一根或多根线缆、导管或类似物，其可以将部件与例如医学器械的另外的例如电学和/或电子部件连接。
[0095]
任选地，第一壳体部分110和第二壳体部分120可以通过滑动移动被推到一起，使得相应的u形形状彼此互补。还任选地，可以紧固螺钉200。
[0096]
为了例如在医学器械(诸如辐射设备，例如x射线设备)中使用高电压箱100，可以将合适的流体填充到高电压箱100中。
[0097]
必须注意，本发明的实施例是参考不同的主题来描述的。特别地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得知，除非另有说明，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题相关的特征之间的任何组合也被认为与本技术一起公开。然而，所有特征可以被组合，从而提供超过特征的简单加和的协同效应。
[0098]
尽管在附图和前面的描述中已经详细图示和描述了本发明，但是这些图示和描述应被视为说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容以及权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。
[0099]
在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中所记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解读为对范围的限制。

技术特征：

1.一种用于容纳电学部件与液体填充的高电压箱(100)，所述高电压箱(100)被配置为至少实质上液密地被封闭，并且所述高电压箱(100)包括：-第一壳体部分(110)，其至少部分地包括金属材料并且具有u形，-第二壳体部分(120)，其由片材制成并且具有形成u形的多个回转，所述u形与所述第一壳体部分的所述u形互补以便在组装状态下一起形成自包含的壳体，以及-密封构件(130)，其被设置在所述第一壳体部分(110)与所述第二壳体部分(120)之间的接合部处，其中，所述第一壳体部分(110)包括适于至少部分地安置所述密封构件(130)的凹槽(111)。2.根据权利要求1所述的高电压箱，其中，所述第一壳体部分(110)形成所述高电压箱(100)的第一部分，所述高电压箱的形状选自：长方体、立方体或截棱锥。3.根据权利要求1所述的高电压箱，其中，所述第二壳体部分(120)形成所述高电压箱(100)的第二部分，所述高电压箱的形状选自：长方体、立方体或截棱锥。4.根据权利要求1所述的高电压箱，其中，所述第一壳体部分(110)的壁厚度大于所述第二壳体部分(120)的壁厚度。5.根据权利要求1所述的高电压箱，其中，所述第一壳体部分(110)的金属是铝或铝合金。6.根据权利要求1所述的高电压箱，其中，所述第一壳体部分(110)包括在其外侧上形成的散热器(114)。7.根据权利要求6所述的高电压箱，其中，所述散热器(114)包括从外侧壁延伸的多个散热片(115)。8.根据权利要求1所述的高电压箱，其中，所述凹槽(111)被设置在所述第一壳体部分(110)的壁的面处。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的高电压箱，其中，所述第一壳体部分(110)的一个或多个壁包括将所述高电压箱(100)的内侧连接到所述高电压箱的外部环境的至少一个馈通部(113)。10.根据权利要求1-8中的任一项所述的高电压箱，其中，所述接合部在第一壳体侧上包括多个螺孔(112)，所述多个螺孔被设置在所述第一壳体部分(110)的壁的面处，所述螺孔(112)相对于所述密封构件(130)被布置在外侧上，并且所述接合部在第二壳体侧上包括多个通孔(121)。

技术总结

提供了一种用于容纳电学部件与液体填充的高电压箱(100)，所述高电压箱(100)被配置为至少实质上液密地被封闭，并且所述高电压箱(100)包括：第一壳体部分(110)，其至少部分地包括金属材料并且具有U形；第二壳体部分(120)，其由片材制成并且具有形成U形的多个回转，所述U形与所述第一壳体部分的所述U形互补以便在组装状态下一起形成自包含的壳体；以及密封构件(130)，其被设置在所述第一壳体部分(110)与所述第二壳体部分(120)之间的接合部处。处。处。