DE2247296A1

DE2247296A1 - Kuehlvorrichtung fuer geraete der nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE2247296A1
Application number: DE19722247296
Authority: DE
Inventors: Albert Matthaei
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1974-04-18
Also published as: DE2247296C3; DE2247296B2

Description

Kühlvorrichtung für Geräte der Wachrichtentechnik.
Die Erfindung betrifft eine Kühivorrichtung für Geräte der Nachrichtentechnik, insbesondere für Stromversorgungsgeräte, die thermisch hochbelastete Bauelemente, wie Transistoren, Widerstände und dergleichen enthalten.
Bei Baueinheiten oder Geräteeinheiten tritt häufig das Problem auf, die von thermisch hochbelasteten Bauelementen, wie Transistoren, Widerständen oder dergleichen, frei werdende Wärme von anderen Bauteilen innerhalb der 3baueinheit fernzuhalten und nach Möglichkeit mit geringem Temperaturgefälle nach außen abzuführen. In vielen Fällen sind derartige Baueinheiten mit einem allseitig geschlossenem Gehäuse umgeben, das in hohem Maße wärmedämmend wirkt und die direkte Wärme abfuhr von den Bauteilen zum Betriebsraum durch freie Konvektion, d.h. bevorzugt durch eine Luftströmung und/oder durch Wärmeleitung, nicht oder nur in sehr geringem Maße zuläßt. Meist kommt noch hinzu, daß in derartigen Baueinheiten die die einzelnen Bauelemente tragenden Baugruppen sehr dicht, dXh. mit einer hohen Packungsdichte beieinander liegen, so daß aus diesem Grunde schon eine natürliche Wärmeabführung, z.B. durch die- freie Konvektion, nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine Kühlvorrichtung für Geräte der Nachrichtentechnik zu schaffen, bei der die thermisch hochbelasteten Bauelemente möglichst nahe an die Verdrahtungsebene heranzubringen sind, so daß sich kurze Verbindungsleitungen zwischen diesen Bauelementen und Steckbaugruppen und übrigen Bauteilen ergeben. Darüber hinaus soll diese Vorrichtung so beschaffen sein, daß die thermisch hochbelasteten Bauelemente möglichst nahe beieinander und leicht auswechselbar angeordnet werden können, ohne daß die Kühleinheit vorher auszubauen oder auszuschwenken ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die thermisch hochbelasteten Bauelemente im Geräteinnern auf der Rückseite eines V-förmigen Kühlkanals angeordnet sind, an dessen Vorderseite sich in der Mitte ein Lüfter befindet. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine Montage der hochbelasteten Bauelemente auf einer Kühlfläche in unmittelbarer Nähe der Verdrahtungsebene. Damit ergeben sich sehr kurze Leitungen zwischen den thermisch hochbelasteten Bauelementen, z.B. Transistoren.
Diese Transistoren können außerdem leicht montiert und einzeln leicht ausgewechselt werden, ohne daß eine Veränderung der Kühivorrichtung erforderlich ist. Die V-Form kann beispielsweise einen Winkel von 1200 einschließen.
Der Lüfter arbeitet vorzugsweise saugend im Gegensatz zum sonst üblichen Einblasen der Geräte-Umgebungsluft und erzielt dadurch eine bessere Kühileistung und gute Belüftung des Geräteinnenraumes. Auf diese Weise besteht nämlich keine Gefahr, daß an irgendwelchen Stellen des Gerätes ein Luftstau und damit ein schlechterer Kühleffekt auftreten kann.
Der V-förmige Kühlkanal kann zusätzlich mit weiteren Rippenkörpern versehen sein, an denen bei Bedarf ebenfalls noch thermisch hochbelastete Bauelemente angebracht werden können.
Der Einbaut der Kühlvorrichtung nach der Erfindung kann zwischen zwei Montageplatten erfolgen oder freitragend als selbständiger Kühlkanal ausgebildet sein.
Zur Befestigung der Halbleiter, als Beispiel für thermisch hochbelastete Bauteile,sind auf der glatten Rückseite der Rippenkörper vorzugsweise U-förmige Kühlbrücken vorgesehen.
Dadurch ragen die Anschlußstifte der Halbleiterbauteile nach hinten zur Verdrahtungsebene hin. Die Halbleiter können aufgrund dieser Anordnung einzeln leicht ausgewechselt werden.
Die Erfindung wird anhand der Fig. erläutert. Als Ausführungsbeispiel wurde der Einbau einer Kühlvorrichtung nach der Erfindung in einem Koffer für Stromversorgungsgeräte gewählt.
In der Fig. ist ein Schnitt durch einen solchen Koffer schematisch dargestellt.
In einem kofferartigen Traggehäuse 1 ist ein Geräteeinsatz in Schwingmetallschienen 2 gelagert. Auf einem V-förmigen Kühlkörper 3 sind U-förmige Kühlbrücken 4 befestigt, auf denen thermisch hochbelastete Bauelemente, z.B. Transistoren oder Dioden, aufgebaut sind. In der Mitte der Vorderseite ist ein Lüfter 5 vorgesehen. In den Räumen 6 sind weitere Bauteile eingebaut, die aber wegen der Übersichtlichkeit in der Figur weggelassen wurden. Mit den Pfeilen ist die Luftrichtung angedeutet.
Der in dem Koffer 1 schwingungsgedämpft eingesetzte Rahmen ist nach vorne und zu den Seiten hin abgeschlossen. Der Lüfter 5 saugt die erwärmte Luft aus dem Gehäuse. Sie strömt zwischen Kofferwand und Rahmen bzw. zwischen den Steuerbaugruppen in das Gehäuse ein,kühlt die dort befindlichen Bauteile und gelangt dann in die beiden symmetrisch angeordneten Kühlkanäle des Kühlkörpers 3 hinein. Auf diese Weise wird von den auf der Rückseite des Kühlkörpers auf den Brücken befestigten Bauelementen 4, wie Transistoren und Dioden, die Wärme gut abgeführt.
Durch eine Kühlluftüberwachung können Defekte oder ein Temperaturanstieg durch Erhöhung von Strömungswiderständen angezeigt werden.
7 Patentansprüche 1 Figur

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kühlvorrichtung für Geräte der Nachrichtentechnik, insbesondere für Stromversorgungsgeräte, die thermisch hochbelastete Bauelemente, wie Transistoren, Widerstände und dergleichen enthalten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die thermisch hochbelasteten Bauelemente im Geräteinnern aw! der Rückseite eines V-förmigen Kühlkanals (3) angeordnet sind1 an dessen Vorderseite sich in der Mitte ein Lüfter (5) befindet.
2. Xühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Lüfter (5) saugend wirkt.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der V-förmige Kühlkanal (3) aus zwei Rippenkörpern besteht, die im Winkel von 1200 zueinander hochkant mit der flachen Seite nach hinten aufgestellt und mit Luftleitblechen abgeschlossen sind.
4. Küh.lvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der V-förmige Kühlkanal (3) mit zusätzlich angebauten weiteren Rippenkörpern versehen ist.
5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kühlkanal (3) in einem Gerät zwischen zwei Montageplatten eingebaut ist.
6. Kühivorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -s e i c h n e t, daß der Kühlkanal (3) freitragend ausgebildet ist.
7. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zur Befestigung der Bauelemente auf dem Kühlkanal (3) U-förmige Kühlbrücken (4) vorgesehen sind.