DE2247296B2

DE2247296B2 - Kühlvorrichtung für Geräte der Nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE2247296B2
Application number: DE19722247296
Authority: DE
Inventors: Albert 8032 Graefelfing Matthaei
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2247296C3; DE2247296A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Geräte der Nachrichtentechnik, insbesondere für Stromversorgungsgeräte, die thermisch hochbelastete Bauelemente, wie Transistoren, Widerstände u. dgl., enthalten. +5

Bei Baueinheiten oder Geräteeinheiten tritt häufig das Problem auf, die von thermisch hochbelasteten Bauelementen, wie Transistoren, Widerständen Cd. dgl., frei werdende Wärme von anderen Bauteilen innerhalb der Baueinheit fernzuhalten und nach Möglichkeit mit geringem Temperaturgefälle nach »ußen abzuführen. In vielen Fällen sind derartige Baueinheiten mit einem allseitig geschlossenen Geliäuse umgeben, cjas in hohem Maße wärmedäm-Biend wirkt und die direkte Wärmeabfuhr 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, d. h. 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 thermtsqh hophbelmsteten Bauelemente WÖgÜQhst nahe an die Verdrahtwgsebene 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, hoehbelasteten Bauelemente im Geräteinnera 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 hoehbelasteten Bauelemente auf einer Kühlfläche in unmittelbarer Nähe der Verdrahtungsebene. Damit ergeben sich sehr kurze Leitungen zwischen den thermi-rh hoehbelasteten Bauelementen, z. B. Transistoren. Diese Transistoren können außerdem leicht montiert und einzeln leicht ausgewechselt werden, ohne daß eine Veränderung der Kühlvorrichtung erforderlich ist. Die V-Form kann beispielsweise einen Winkel von 120° einschließen.

Der Lüfter arbeitet vprzugsweise saugend im Gegensatz zum sonst üblichen Einblasen der Geräte-Umgebungsluft und erzielt dadurch eine bessere Kühlleistung 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 Einbau der Kühlvorrichtung nach der Erfindun3 kann zwischen zwei Montrgeplatten 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 auf Grund dieser Anordnung einzeln leicht ausgewechselt werden. - ■

Die Erfindung wird an Hand der Figur erläutert. Als Ausführungsbeispiel wurde der Einbau einer Kühlvorrichtung nach der Erfindung in einem Koffer für Stromversorgungsgeräte gewählt. In'der Figur 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 Steuerbaugroppen 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 Er-S höhung von Ströraungswiderständen angezeigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 296 3 Patentansprüche:

1. Kühlvorrichtung für Gerate der Nachrichtentechnik, insbesondere für Stromversorgungsgelöte, die thermisch hochbelastete Bauelemente, Wie Transistoren, Widerstände u. dgl., enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch hochbelasteten Bauelemente im Gerätein-■ern auf der Rückseite eines V-förmigen Kühlka- ι· nals (3) angeordnet sind, an dessen Vorderseite «eh in der- Mitte ein Lüfter (5) befindet.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch fekennzeichnet, daß der Lüfter (S) saugend whkt.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch fekennzeichnet, daß der V-förmige Kühlkanal (3) »us zwei Rippenkörpern besteht, die im Winkel »on 120° zueinander hochkant mit der flachen Seite nach hinten aufgestellt und mit Luftleitblechen abgeschlossen sind. »0

4. Kühlvorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der V-förmige Kühlkanal (3) mit zusätzlich aufgebauten weiteren Rippenkörpern versehen ist.

5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal (3) in einem Gerät zwischen zwei Montageplatten eingebaut ist.

6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal (3) freitragend ausgebildet ist.

7. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gckennzeichnst, daß zur Be.estigung der Bauelemente auf dem Kuh'kar il (J) U-förmige Kühlbrücken (4) vorgesehen sind.