DE212019000283U1 - Sammelschiene mit Kühlvorsprüngen - Google Patents

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DE212019000283U1
DE212019000283U1 DE212019000283.8U DE212019000283U DE212019000283U1 DE 212019000283 U1 DE212019000283 U1 DE 212019000283U1 DE 212019000283 U DE212019000283 U DE 212019000283U DE 212019000283 U1 DE212019000283 U1 DE 212019000283U1
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/10Cooling
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02G5/025Supporting structures

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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Abstract

Sammelschiene, umfassend ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen leitenden Pfad, bereitgestellt zwischen dem ersten und zweiten Ende; der leitende Pfad umfasst mindestens einen Vorsprung, der so konfiguriert und in seiner Größe dimensioniert ist, dass er mit einem Kühlelement zu verbinden ist.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil und die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung 62/671,081 , eingereicht am 14. Mai 2018, deren Inhalt durch Bezugnahme in dieses Dokument aufgenommen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Innovation betrifft Sammelschienen. Genauer betrifft die vorliegende Innovation Sammelschienen, die mit Vorsprüngen versehen sind, die mit einer Kühlanordnung verbunden werden können, um dadurch die Sammelschiene zu kühlen.
  • HINTERGRUND
  • Sammelschienen werden in der Elektronik weithin verwendet, um Signale oder - konventioneller - Energie von einem ersten Ort in einer Schaltung oder Umhüllung an einen zweiten Ort zu übertragen. In der Verteilung elektrischer Energie ist eine Sammelschiene ein metallischer Streifen oder eine Schiene für lokale Hochstromverteilung. Sammelschienen werden auch verwendet, um Hochspannungsausrüstung in elektrischen Schaltanlagen und Niederspannungsausrüstung in Batteriebänken zu verbinden. Sie sind im Allgemeinen nicht isoliert und weisen eine ausreichende Steifigkeit auf, um in der Luft durch isolierte Säulen gestützt zu werden. Diese Merkmale gestatten im Allgemeinen eine ausreichende Kühlung der Leiter sowie die Fähigkeit, an verschiedenen Punkten einen Zugang herzustellen, ohne eine neue Verbindung zu schaffen.
  • Häufig müssen mehrere Sammelschienen in engen Beziehungen koexistieren und erfordern eine elektrische Isolierung dazwischen. Dieser und andere Faktoren können eine adäquate Konvektionskühlung der Sammelschienen verhindern.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Sammelschiene bereitgestellt, die ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen leitenden Pfad zwischen dem ersten und zweiten Ende umfasst; der leitende Pfad umfasst mindestens einen Vorsprung, der so konfiguriert und in seiner Größe dimensioniert ist, dass er mit einem Kühlelement zu verbinden ist.
  • In jedem der vorangehenden Aspekte kann der mindestens eine Vorsprung zwei oder mehr Vorsprünge aufweisen, die entlang einer Längsfläche des leitenden Pfades gleichmäßig beabstandet sind.
  • In jedem der vorangehenden Aspekte kann der mindestens eine Vorsprung zwei oder mehr Vorsprünge aufweisen, die entlang einer Längsfläche des leitenden Pfades ungleichmäßig beabstandet sind.
  • In jedem der vorangehenden Aspekte kann der mindestens eine Vorsprung von einheitlicher Länge sein.
  • In jedem der vorangehenden Aspekte kann der mindestens eine Vorsprung von uneinheitlichen Längen sein.
  • In jedem der vorangehenden Aspekte kann der leitende Pfad am ersten Ende mit einem ersten abgewinkelten Ende enden und kann am zweiten Ende mit einem zweiten abgewinkelten Ende enden, wobei das erste abgewinkelte Ende und das zweite abgewinkelte Ende Befestigungsflächen bereitstellen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Sammelschienenanordnung bereitgestellt, die mindestens eine Sammelschiene, wie vorstehend offenbart, aufweist; und einen isolierenden Befestigungshalter, der so ausgelegt ist, dass er mindestens einen Abschnitt des leitenden Pfades aufnimmt; wobei der isolierende Befestigungshalter mindestens eine Öffnung aufweist, die den Vorsprung dort hindurch gestattet.
  • Jede der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann eine erste Sammelschiene umfassen, die mindestens einen ersten Vorsprung aufweist, und eine zweite Sammelschiene, die mindestens einen zweiten Vorsprung aufweist, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung so ausgerichtet sind, dass der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in Bezug zueinander entlang einer Längsrichtung des Kühlelements in wechselnden Positionen sind.
  • Jede der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann ferner mindestens ein Kompressionselement umfassen, das dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen dem mindestens einen Vorsprung und dem Kühlelement aufrechtzuerhalten.
  • Jede der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann ferner eine Druckausübungskomponente umfassen, die dazu ausgelegt ist, auf das mindestens eine Kompressionselement eine Kraft auszuüben, um das mindestens eine Kompressionselement auf den isolierenden Befestigungshalter vorzuspannen.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann der Isolationsbefestigungshalter eine Zwischenwand aufweisen; und eine Vielzahl von seitlichen Wänden; wobei die mindestens eine Sammelschiene untergebracht ist zwischen der Zwischenwand und einer von der Vielzahl von seitlichen Wänden.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann die Zwischenwand ein freies Ende bereitstellen, welches das mindestens eine Kompressionselement definiert.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann das freie Ende mindestens einen elastisch flexiblen Vorsprung aufweisen, der dazu ausgelegt ist, eine Abwärtsvorspannkraft auf die mindestens eine Sammelschiene auszuüben und dabei den mindestens einen Vorsprung in Richtung des Kühlelements zu zwingen.
  • Jede der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann ferner ein thermisches Isolationsmaterial umfassen, so ausgelegt, dass der mindestens eine Vorsprung über das thermische Isolationsmaterial mit dem Kühlelement verbunden ist.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann das thermische Isolationsmaterial ein thermisches Pad sein.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann das thermische Isolationsmaterial ein thermisches Pad sein.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann das Kühlelement ein aktives Kühlelement sein.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann das Kühlelement eine Wärmesenke sein.
  • In jeder der vorstehenden Sammelschienenanordnungen kann die Wärmesenke als eine umgekehrte T-Form ausgelegt sein.
  • In noch einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Kühlen einer Sammelschiene bereit, wobei das Verfahren umfasst: Versehen mindestens einer Sammelschiene mit mindestens einem Vorsprung; und Verbinden des mindestens einen Vorsprungs mit einem Kühlelement.
  • Jedes der vorangehenden Verfahren kann ferner umfassen: Versehen eines isolierenden Befestigungshalters mit mindestens einer Öffnung; Aufnehmen der mindestens einen Sammelschiene in dem isolierenden Befestigungshalter; und Erstrecken des mindestens einen Vorsprungs durch die mindestens eine Öffnung.
  • Jedes der vorstehenden Verfahren kann ferner das Aufrechterhalten der Verbindung zwischen dem mindestens einen Vorsprung und dem Kühlelement umfassen.
  • In jedem der vorstehenden Verfahren kann das Aufrechterhalten ferner umfassen: Ausüben einer Kraft auf ein Kompressionselement; und Übertragen der Kraft, durch das Kompressionselement, auf die mindestens eine Sammelschiene.
  • In jedem der vorstehenden Verfahren kann das Aufrechterhalten ferner das Bereitstellen eines freien Endes an einer Zwischenwand des isolierenden Befestigungshalters umfassen, dabei das Kompressionselement definierend; Ausüben einer Abwärtsvorspannkraft, durch das freie Ende, auf die mindestens eine Sammelschiene, und Drängen des mindestens einen Vorsprungs in Richtung des Kühlelements.
  • Jedes der vorstehenden Verfahren kann ferner das Ausrichten einer ersten Sammelschiene mit einem ersten Vorsprung und einer zweiten Sammelschiene mit einem zweiten Vorsprung umfassen, sodass der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung entlang einer Längsrichtung des Kühlelements in wechselnden Positionen sind.
  • Figurenliste
  • In den beigefügten Zeichnungen:
    • ist 1 eine perspektivische Ansicht einer Sammelschienenanordnung gemäß einer ersten veranschaulichenden Ausführungsform;
    • ist 2 eine perspektivische Explosionsansicht der Sammelschienenanordnung von 1, gesehen von der Oberseite;
    • ist 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 aus 1;
    • ist 4 eine Explosionsansicht der Sammelschienenanordnung von 1, gezeigt von der Unterseite;
    • ist 5 eine teilweise Explosionsansicht der Sammelschienenanordnung von 1, gezeigt von der Unterseite; und
    • ist 6 eine Querschnittsansicht ähnlich 3, die jedoch eine zweite veranschaulichende Ausführungsform zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die Verwendung des Wortes „ein/e“ in Verbindung mit dem Begriff „umfassend“ in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung kann „ein/e“ bedeuten, ist aber auch konsistent mit der Bedeutung von „ein/e oder mehrere“, „mindestens ein/e“ und „ein/e oder mehr als ein/e“. Analog kann die Wortfolge „ein/e weitere/r/s“ mindestens ein zweite/r/s oder mehr bedeuten.
  • Bei Verwendung in dieser Beschreibung und einem Anspruch / Ansprüchen sind die Wörter „umfassend“ (und jede Form von umfassend wie „umfassen“ oder „umfasst“), „aufweisen“ (und jede Form von aufweisen wie „weisen auf“ und „weist auf“), „beinhaltend“ (und jede Form von beinhaltend wie „beinhalten“ und „beinhaltet“) und „enthaltend“ (und jede Form von enthaltend wie „enthalten“ und „enthält“) inklusiv oder offen und schließen zusätzliche, nicht genannte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
  • In der vorliegenden Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen wird verschiedene Terminologie direktionaler, geometrischer und/oder räumlicher Natur wie „längs“, „horizontal“, „vorn“, „hinten“, „aufwärts“, „abwärts“ usw. verwendet. Es versteht sich, dass solche Terminologie zur Erleichterung der Beschreibung und nur in einem relativen Sinn verwendet wird und in keiner Weise als den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränkend zu verstehen ist.
  • Der Ausdruck „verbunden“ sollte hierin und in den anhängenden Ansprüchen breit ausgelegt werden, sodass er jede kooperative oder passive Assoziation zwischen mechanischen Teilen oder Komponenten umfasst. Beispielsweise können solche Teile durch direktes Verbinden zusammengebaut oder unter Verwendung weiterer Teile indirekt verbunden sein. Die Verbindung kann auch entfernt sein, beispielsweise unter Verwendung eines Magnetfeldes oder anders.
  • Anzumerken ist, dass der Ausdruck „thermisches Schnittstellenmaterial“ (nachfolgend bezeichnet als „TIM“ [Thermal Interface Material]) hierin und in den anhängenden Ansprüchen als jeder Typ von Material auszulegen ist, das thermisch leitfähig und elektrisch isolierend ist.
  • Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Sammelschiene mit Kühlvorsprüngen werden beim Lesen der folgenden nicht einschränkenden Beschreibung veranschaulichender Ausführungsformen dieser Erfindung deutlich, die rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben werden.
  • Allgemein dargelegt, sind hierin beschriebene veranschaulichende Ausführungsformen von Sammelschienen mit einem Vorsprung versehen, der ihnen gestattet, direkt oder indirekt in Kontakt mit einem Kühlsystem gebracht zu werden, um in den Sammelschienen selbst erzeugte Wärme zu entfernen.
  • Die 1 und 2 der anhängenden Zeichnungen veranschaulichen eine Sammelschienenanordnung 10 nach einer veranschaulichenden Ausführungsform. Die Anordnung 10 umfasst eine erste und zweite Sammelschiene 12 und 14, die im Allgemeinen gerade und mit abgewinkelten Enden 16 versehen sind, die mit Verbindungsöffnungen 18 versehen sind. Jede von der ersten und zweiten Sammelschiene 12 und 14 umfasst einen leitenden Pfad, bereitgestellt durch einen allgemein geraden leitfähigen Körper 15 ( 2), der an gegenüberliegenden Enden mit abgewinkelten Enden 16 endet. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der leitfähige Körper 15 jeder Sammelschiene 12, 14 ein längliches, rechteckiges Element, das erste und zweite breite, ebene Flächen 6, 7 und erste und zweite Seitenkanten 8, 9 umfasst. In dem veranschaulichten Beispiel sind die leitfähigen Körper 15 jeder Sammelschiene parallel zueinander angeordnet, wobei ihre zweiten ebenen Flächen 7 einander gegenüber beabstandet sind und ihre ersten ebenen Flächen 6 einander in entgegengesetzten, nach außen gerichteten Richtungen zugewandt sind. Die abgewinkelten Enden 16 jeder Sammelschiene 12, 14 erstrecken sich relativ zu der ersten breiten Fläche 6 (2) des Körpers 15 senkrecht. Wie es sich für den Fachmann versteht, können sich die abgewinkelten Enden 16 vom Körper 15 in jedem geeigneten Winkel erstrecken, um jede Fläche aufzunehmen, an der die Sammelschienen 12 und 14 zu befestigen sind.
  • Die Sammelschienen 12 und 14 sind in einem isolierenden Befestigungshalter 20 aufgenommen, der für jede Sammelschiene 12, 14 separate Schlitze umfasst. Der isolierende Befestigungshalter 20 ist über Befestigungsmittel 24 an einer Wärmesenke 22 montiert. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Befestigungsmittel 24 in Verbindungshaltern 23 untergebracht, die von einer ersten breiten Fläche 25 des isolierenden Befestigungshalters 20 vorstehen. Befestigungsmittel 24 sind durch Verbindungsöffnungen 27 der Verbindungshalter 23 aufgenommen. Es versteht sich, dass ein jegliches anderes geeignetes Verfahren der Verbindung zwischen dem isolierenden Befestigungshalter 20 und der Wärmesenke 22 vorstellbar ist. Ein TIM 26 ist zwischen den Sammelschienen 12 und 14 und der Wärmesenke 22 bereitgestellt, um Wärme dort hindurch zuzulassen, jedoch die Sammelschienen von der Wärmesenke zu isolieren. In der veranschaulichten Ausführungsform hat TIM 26 die Form eines länglichen Pads. Es versteht sich für den Fachmann, dass die Wärmesenke 22, die selbst ein Kühlelement ist, an einem aktiven Kühlsystem (nicht gezeigt) befestigt werden kann, beispielsweise einem Flüssigkeitsstromkühlsystem.
  • Die Sammelschienenanordnung 10 umfasst auch ein allgemein U-förmiges Kompressionselement 28, das genutzt wird, um die Sammelschienen 12 und 14 auf das TIM 26 zu pressen, sodass sich die Sammelschienen in einem thermischen Eingriff mit der Wärmesenke 22 befinden.
  • Die 2 und 4 der anhängenden Zeichnungen veranschaulichen die Sammelschienenanordnung 10 in einer Explosionsansicht. Wie aus dieser Figur zu sehen ist, umfassen die Sammelschienen 12 und 14 Vorsprünge 30 bzw. 32 (in 2 ist nur Vorsprung 30 gezeigt), die sich von der ersten Kante 8 jeder Sammelschiene 12, 14 erstrecken. Die Vorsprünge 30 und 32 sind dazu ausgelegt, durch entsprechende Öffnungen 34 und 36 (in 2 ist nur Öffnung 34 gezeigt) vorzustehen, die in dem isolierenden Befestigungshalter 20 bereitgestellt sind.
  • Wie aus 2 zu sehen, ist die Wärmesenke 22 in dem hierin veranschaulichten Beispiel allgemein T-förmig und mit Gewindeöffnungen 38 versehen, die dazu ausgelegt sind, die Befestigungsmittel 24 aufzunehmen. Ein Fachmann wird verstehen, dass die umgekehrte T-Form der Wärmesenke 22 die Kriechstrecke zwischen den Sammelschienen 12, 14 und der Wärmesenke 22 vergrößert.
  • 3 der beigefügten Zeichnungen ist ein Querschnitt entlang einer Linie 3-3 von 1 und zeigt den Kontakt zwischen einem Vorsprung 32 der Sammelschiene 14, der sich durch die Öffnung 36 erstreckt, und dem TIM 26. Diese 3 veranschaulicht auch eine Zwischenwand 40 des isolierenden Befestigungshalters 20, der die zwei Sammelschienen 12 und 14 trennt. 3 veranschaulicht auch äußere Seitenwände 42 und 44 des isolierenden Befestigungshalters 20. Die Außenwände 42, 44 und die Zwischenwand 40 erstrecken sich jeweils annähernd parallel zueinander, wobei der Schlitz für die Sammelschiene 12 zwischen der Außenwand 42 und der Zwischenwand 40 ausgebildet ist und der Schlitz für die Sammelschiene 14 zwischen der Außenwand 44 und der Zwischenwand 40 ausgebildet ist. Wie am besten in 4 zu sehen, sind die Außenwände 42, 44 und die Zwischenwand 40 alle entlang einer unteren Kante davon mit einer unteren Wand 45 des [isolierenden Befestigungshalters 20] verbunden. Die Öffnungen 34 und 36 sind durch die untere Wand 45 des isolierenden Befestigungshalters 20 ausgebildet.
  • Während in den anhängenden Figuren nicht zu sehen, umfasst die Sammelschienenanordnung 10 auch, in einigen beispielhaften Ausführungsformen, Mittel (siehe 3) in der Form einer Druckausübungskomponente 47, um Druck auf das Kompressionselement 28 (siehe Pfeil 46) auszuüben, um einen adäquaten Kontakt zwischen den Vorsprüngen 30 und 32 der Sammelschienen 12 und 14 und dem thermischen Pad 26 bereitzustellen. Beispielsweise könnten Clips verwendet werden, die das Kompressionselement 28 auf den isolierenden Befestigungshalter 20 vorspannen. In der in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform umfasst das Kompressionselement einen U-förmigen Körper 29 mit zwei Seitenelementen 31, die einen Schlitz 33 definieren, der ausgelegt ist, um mindestens einen oberen Abschnitt der Zwischenwand 40 passend aufzunehmen. Wenn das Kompressionselement 28 über der Zwischenwand 40 positioniert ist, ist jedes der zwei Seitenelemente 31 dazu ausgelegt, in Kontakt mit einer oberen Fläche der Seitenkante 9 jeder der Sammelschienen 12 und 14 zu sein, wie am besten in 3 gezeigt, auf diese Weise die Sammelschienen 12 und 14 innerhalb des isolierenden Befestigungshalters 20 haltend, um einen Kontakt zwischen den Vorsprüngen 30, 32 und dem thermischen Pad 26 zu halten.
  • 4 veranschaulicht den Vorsprung 30, 32 der Sammelschienen 12 und 14 und die entsprechenden Öffnungen 34, 36 des isolierenden Befestigungshalters 20 in einer Explosionsansicht.
  • Wie gezeigt, sind die Vorsprünge 30 und 32 allgemein von ähnlicher Länge und gleichmäßig beabstandet auf der unteren Seitenkante 8 jeder der Sammelschienen 12 bzw. 14. Es versteht sich, dass die Abmessungen der Vorsprünge 30, 32 uneinheitlich sein können. In einigen Ausführungsformen kann sich die Länge der Vorsprünge 30 von der Sammelschiene 12 von jener des Vorsprungs 32 von der Sammelschiene 14 unterscheiden. In einigen weiteren Ausführungsformen kann der Vorsprung an einer einzelnen Sammelschiene, beispielsweise die Vorsprünge 30 an der Sammelschiene 12, von variierender Länge sein. Die Dicke der Vorsprünge 30 und 32 kann basierend auf der Dicke der Sammelschienen 12 und 14, auf denen sie ausgebildet sind, variieren. Wie der Fachmann versteht, können längere und/oder breitere Vorsprünge mehr Kontaktfläche mit dem Kühlelement aufweisen und dadurch die thermische Leitfähigkeit des einzelnen Vorsprungs verbessern. Eine oder mehrere Abmessungen der Vorsprünge 30 und 32 können von Faktoren wie thermischen Leitfähigkeitsraten entlang des leitfähigen Körpers 15, den Wärmeableitungseigenschaften der entsprechenden Abschnitte der Wärmesenke 22 und jeglichen anderen geeigneten Erwägungen abhängig sein.
  • Wie am besten in 4 gezeigt, sind die Vorsprünge 30 der Sammelschiene 12 und die Vorsprünge 32 der Sammelschiene 14 auf ihren entsprechenden Sammelschienen 12, 14 allgemein gleichmäßig beabstandet. Ferner sind die Sammelschienen 12 und 14 durch den isolierenden Befestigungshalter 20 aufgenommen, um die Vorsprünge 30 und 32 in wechselnden Positionen entlang der Länge der Wärmesenke 22 auszurichten. Dementsprechend sind Öffnungen 34, 36 des isolierenden Befestigungshalters 20 in einer ähnlichen Weise ausgelegt. Es versteht sich, dass die Vorsprünge an einer einzelnen Sammelschiene, beispielsweise die Vorsprünge 30 an der Sammelschiene 12, ungleichmäßig beabstandet sein können. Ferner versteht es sich, dass jede andere geeignete Ausrichtung von Vorsprüngen 30 und 32 möglich sein kann, einschließlich einer mindestens teilweisen Überlappung.
  • 5, die 4 ähnelt, aber die Sammelschienenanordnung 10 in einer teilweisen Explosionsansicht veranschaulicht, zeigt die Vorsprünge 30, 32, die sich durch die Öffnungen 34 und 36 erstrecken.
  • Dementsprechend wird, wie dem Fachmann leicht verständlich ist, die in den Sammelschienen 12 und 14 erzeugte Wärme über das thermische Pad 26 zu der Wärmesenke 22 übertragen, weil dazwischen ein adäquater Kontakt aufgebaut und aufrechterhalten wird.
  • Nunmehr wechselnd zu 6 der anhängenden Zeichnungen, die eine der 3 ähnelnde Querschnittsansicht ist, wird eine Sammelschienenanordnung 100 gemäß einer zweiten veranschaulichenden Ausführungsform beschrieben.
  • Die Sammelschienenanordnung 100 ist der Sammelschienenanordnung 10 sehr ähnlich, und deshalb wird nur der dazwischen bestehende Unterschied nachfolgend beschrieben.
  • Allgemein besteht ein großer Unterschied zwischen der Anordnung 100 und der Anordnung 10 in dem Merkmal, das zum Aufrechterhalten des Kontakts zwischen den Vorsprüngen und dem thermischen Pad verwendet wird.
  • Tatsächlich weist die isolierende Befestigungshalterung 102 eine etwas größere Zwischenwand 104 auf, versehen mit einem allgemein pfeilförmigen freien Ende 106, das so ausgelegt und in seiner Größe dimensioniert ist, dass Sammelschienen 12 und 14 eingehängt werden können, wenn sie in den Halter 102 eingesetzt sind, und sie in Verbindung mit dem thermischen Pad 26 gehalten werden. Mit anderen Worten, das freie Ende 106 definiert das Kompressionselement. Konkret [umfasst] das pfeilförmige freie Ende 106 einen Kopfabschnitt mit zwei Seitenvorsprüngen 105, die sich über die Grundfläche der Zwischenwand 40 hinaus erstrecken. Die seitlichen Vorsprünge 105 sind dazu ausgelegt, sich über mindestens einen Abschnitt der Sammelschienen 12 und 14 zu erstrecken, wie in 6 gezeigt. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können seitliche Vorsprünge 105 elastisch flexibel ausgelegt und mit einem leicht nach unten weisenden Winkel ausgelegt sein. Wenn Sammelschienen 12 und 14 innerhalb des isolierenden Befestigungshalters 20 platziert werden, sind die Vorsprünge 105 des freien Endes 106 flexibel nach oben gebogen, um die Sammelschienen aufzunehmen, während sie auf die Sammelschienen 12 und 14 eine nach unten gerichtete Vorspannkraft ausüben und dadurch die Verbindung zwischen den Vorsprüngen 30 und 32 und dem TIM und/oder der Wärmesenke halten. Obwohl ein allgemein pfeilförmiges freies Ende 106 offenbart ist, versteht es sich, dass auch ein anderes geeignet geformtes freies Ende 106 verwendet werden kann, um die Verbindung zwischen den Vorsprüngen 30, 32 mit dem TIM und/oder der Wärmesenke aufrechtzuerhalten.
  • Ein Fachmann versteht, dass andere Verfahren oder Elemente genutzt werden könnten, um diese Elemente zusammenzupressen, sodass Wärme von der Sammelschiene adäquat abgeführt wird.
  • Während die vorstehende Beschreibung und die anhängenden Zeichnungen zwei parallel verlaufende Sammelschienen veranschaulichen, versteht es sich für den Fachmann, dass die Anzahl der Sammelschienen eine andere sein könnte und dass ihre Konfiguration anders als parallel sein könnte.
  • Ein Fachmann versteht auch, dass zwar die hierin veranschaulichten Sammelschienen auf ihrer gesamten Länge einen Vorsprung aufweisen, diese Vorsprünge aber nur auf einem Abschnitt der Sammelschienen vorhanden sein könnten, beispielsweise auf Abschnitten einer Sammelschiene, die in der Nähe der Kühlanordnung zu platzieren ist.
  • Die Form und Größe der Vorsprünge kann abhängig von der Konfiguration der Schaltung gestaltet werden, in der die Sammelschiene zu verwenden ist.
  • Während die Sammelschienen hierin als voneinander durch einen Halter aus dielektrischem Material isoliert gezeigt sind, wären die Vorsprünge, die ein Verbinden der Sammelschienen mit einer Kühlanordnung gestatten, auch auf Sammelschienen interessant, die nicht in isolierenden Befestigungshaltern montiert sind.
  • Ein Fachmann wird verstehen, dass die zwischengeschaltete T-förmige Wärmesenke 22 weggelassen werden könnte, falls die Topologie der Sammelschiene und des Kühlsystems so sein sollte, dass es möglich ist, die Vorsprünge der Sammelschienen über ein TIM direkt an einem Kühlsystem zu montieren.
  • Es versteht sich, dass die Sammelschiene mit Kühlvorsprüngen in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Konstruktion und Teile begrenzt ist. Die Sammelschiene mit Kühlvorsprüngen ist für andere Ausführungsformen geeignet und kann auf verschiedenen Wegen praktiziert werden. Es versteht sich auch, dass die hierin verwendete Phraseologie oder Terminologie dem Zweck der Beschreibung und nicht der Begrenzung dient. Folglich wurde zwar vorstehend die Sammelschiene mit Kühlvorsprüngen anhand veranschaulichender Ausführungsformen davon beschrieben, doch kann sie modifiziert werden, ohne vom Geist, Schutzumfang und Charakter dieser Erfindung abzuweichen. Bei Verwendung hierin bedeuten Begriffe wie annähernd, allgemein und im Wesentlichen plus/minus 15 % der Eigenschaft, in Verbindung mit der sie verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62/671081 [0001]

Claims (19)

  1. Sammelschiene, umfassend ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen leitenden Pfad, bereitgestellt zwischen dem ersten und zweiten Ende; der leitende Pfad umfasst mindestens einen Vorsprung, der so konfiguriert und in seiner Größe dimensioniert ist, dass er mit einem Kühlelement zu verbinden ist.
  2. Sammelschiene nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Vorsprung zwei oder mehr Vorsprünge aufweist, die entlang einer Längsfläche des leitenden Pfades gleichmäßig beabstandet sind.
  3. Sammelschiene nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Vorsprung zwei oder mehr Vorsprünge aufweist, die entlang einer Längsfläche des leitenden Pfades ungleichmäßig beabstandet sind.
  4. Sammelschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der mindestens eine Vorsprung von einheitlicher Länge ist.
  5. Sammelschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der mindestens eine Vorsprung von uneinheitlicher Länge ist.
  6. Sammelschiene nach einer der Ansprüche 1 bis 5, wobei der leitende Pfad an dem ersten Ende mit einem ersten abgewinkelten Ende endet und an dem zweiten Ende mit einem zweiten abgewinkelten Ende endet, wobei das erste abgewinkelte Ende und das zweite abgewinkelte Ende Befestigungsflächen bereitstellen.
  7. Sammelschienenanordnung, umfassend ein Kühlelement; eine erste Sammelschiene mit einem leitenden Pfad, aufweisend mindestens einen ersten Vorsprung, der sich von einer Kante davon erstreckt und thermisch in das Kühlelement eingreift, und einen isolierenden Befestigungshalter, der so ausgelegt ist, dass er mindestens einen Abschnitt des leitenden Pfades aufnimmt; wobei der isolierende Befestigungshalter mindestens eine Öffnung aufweist, die den ersten Vorsprung dort hindurch gestattet.
  8. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 7, umfassend: eine zweite Sammelschiene mit einem leitenden Pfad, umfassend mindestens einen zweiten Vorsprung, der sich von einer Kante davon erstreckt und thermisch in das Kühlelement eingreift, wobei der isolierende Befestigungshalter dazu ausgelegt ist, mindestens einen Abschnitt des leitenden Pfades der zweiten Sammelschiene aufzunehmen; wobei der isolierende Befestigungshalter mindestens eine weitere Öffnung aufweist, die den zweiten Vorsprung dort hindurch gestattet.
  9. Sammelschiene nach Anspruch 8, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung so ausgerichtet sind, dass der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in Bezug zueinander entlang einer Längsrichtung des Kühlelements in wechselnden Positionen sind.
  10. Sammelschienenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner umfassend mindestens ein Kompressionselement, das dazu ausgelegt ist, einen thermischen Eingriff zwischen mindestens dem ersten Vorsprung und dem Kühlelement aufrechtzuerhalten.
  11. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Druckausübungskomponente, die dazu ausgelegt ist, auf das mindestens eine Kompressionselement eine Kraft auszuüben, um das mindestens eine Kompressionselement auf den isolierenden Befestigungshalter vorzuspannen.
  12. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Isolationsbefestigungshalter umfasst: eine Zwischenwand; und eine Vielzahl von Seitenwänden; und wobei die erste Sammelschiene zwischen der Zwischenwand und einer von der Vielzahl von Seitenwänden untergebracht ist.
  13. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 12, wobei die Zwischenwand ein freies Ende bereitstellt, welches das mindestens eine Kompressionselement definiert.
  14. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 13, wobei das freie Ende mindestens einen elastisch flexiblen Vorsprung aufweist, der dazu ausgelegt ist, eine Abwärtsvorspannkraft auf die erste Sammelschiene auszuüben und dabei den mindestens einen Vorsprung in Richtung des Kühlelements zu drängen.
  15. Sammelschienenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, ferner umfassend ein thermisches Isolationsmaterial, so ausgelegt, dass mindestens der erste Vorsprung über das thermische Isolationsmaterial thermisch in das Kühlelement eingreift.
  16. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 15, wobei das thermische Isolationsmaterial ein thermisches Pad ist.
  17. Sammelschienenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei das Kühlelement ein aktives Kühlelement ist.
  18. Sammelschienenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei das Kühlelement eine Wärmesenke ist.
  19. Sammelschienenanordnung nach Anspruch 18, wobei die Wärmesenke als eine umgekehrte T-Form ausgelegt ist.
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