DE3828853A1

DE3828853A1 - Cooling device for electronic components

Info

Publication number: DE3828853A1
Application number: DE19883828853
Authority: DE
Inventors: Hermann Zierhut; Klaus Hirrlinger
Original assignee: Hirschmann Richard Co GmbH
Current assignee: Hirschmann Richard Co GmbH
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1990-03-08

Abstract

The cooling device especially for components has a thermally conductive element which connects an element to be cooled, preferably an electronic component, in a thermally conductive manner to an outer housing, or to a part of an outer housing. In contrast to conventional heat sinks, the heat is in this way not emitted to the interior of the housing, but is emitted directly to the exterior and the housing itself is used as cooling element. In addition to good cooling performance and low thermal stress in the interior of the housing, it is possible to use the housing interior optimally or to avoid long leads, since the components can be fitted at any desired point in the interior of a housing, as a result of the thermally conductive element which is used as fastening parts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für elektronische Bauelemente zur Wärmeableitung mittels eines Kühlkörpers.The invention relates to a cooling device for electronic Components for heat dissipation using a heat sink.

Kühlkörper zur Kühlung von elektronischen Bauelementen, insbe sondere von Leistungsbauelementen, wie Dioden, Transistoren oder Thyristoren, sind allgemein bekannt. Üblicherweise werden an das Bauelementen-Gehäuse Kühlkörper aus geeignetem, gut wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, derart befestigt, daß der Wärmeübergang zwischen Bauelementengehäuse und Kühlkörper möglichst gut ist. An wenigstens einer Seite des Kühlkörpers sind zur besseren Wärmeabfuhr bzw. zum effektiveren Wärmeaustausch mit der die Wärme aufnehmenden Umgebungsluft Kühlbleche oder Kühlrippen vorgesehen. Die Kühlbleche oder Kühlrippen sind am Kühlkörper entweder als Zusatzteile befestigt oder mit dem Kühlkörper einstückig, z. B. durch Einfräsen von Ausnehmungen oder Nuten, ausgebildet. Die Fertigung derartiger herkömmlicher Kühlkörper ist daher relativ aufwendig. Darüber hinaus beanspruchen diese Kühlkörper einen relativ großen Raum, um die für die Wärmeabgabe erforderliche Oberfläche zu ermöglichen. Der Entwickler von Schaltungsanordnungen ist daher in seiner Wahl, wo die Bauelemente angebracht werden sollen, nicht frei, da er auf den Raumbedarf für die Kühlkörper Rücksicht nehmen muß. Der Gesamtraumbedarf einer Schaltungsanordnung wird durch die Verwendung von Kühlkörpern herkömmlicher Art wesentlich mitbe stimmt.Heatsink for cooling electronic components, esp special of power components such as diodes, transistors or thyristors are generally known. Usually will to the component housing heat sink from a suitable, good thermally conductive material, such as aluminum, such attached that the heat transfer between the component housing and heat sink is as good as possible. On at least one side the heat sink are for better heat dissipation or more effective heat exchange with the heat absorbing Ambient air cooling plates or cooling fins are provided. The Cooling plates or cooling fins are either on the heat sink Additional parts attached or in one piece with the heat sink, for. B. formed by milling recesses or grooves. The manufacture of such conventional heat sinks is therefore relatively complex. In addition, these claim Heatsink a relatively large space around for the To allow heat dissipation required surface. The Circuit developer is therefore in his choice, where the components are to be attached, not free because it must take into account the space required for the heat sink. The total space requirement of a circuit arrangement is determined by the Mitbe use of conventional heat sinks Right.

Ein erheblicher Nachteil herkömmlicher Kühlkörper besteht insbesondere auch darin, daß sie die Wärme an die Umgebung im Innern einer Schaltungsanordnung abgeben, die sich da durch als ganzes erheblich aufheizen kann. Das bedeutet, daß Bauelemente, die an sich keine oder keine wesentliche Wärme erzeugen, ebenfalls einer höheren Wärmebelastung ausgesetzt werden. Auch für derartige Bauelemente sind daher höhere Wär me-Sicherheitswerte erforderlich, die die Kosten der Bauele mente erhöhen.There is a significant disadvantage of conventional heat sinks especially in that they transfer the heat to the environment in the Deliver inside a circuit arrangement that there by heating up significantly as a whole. It means that Components that have no or no significant heat generate, also exposed to a higher heat load will. For such components are therefore higher heat me safety values required, the cost of the components increase ment.

Besonders nachteilig macht sich die Wärmeabgabe der bekannten Kühlelemente im Innern einer Schaltungsanordnung bei Hochfre quenz-Schaltungen bemerkbar, da diese zur Abschirmung von Störstrahlung abgeschlossen sein müssen. Bei Verwendung von wärmeabgebenden Bauelementen staut sich die Wärme in diesen abgeschlossenen Kammern. Es wurden daher bereits Vorkehrungen getroffen, Bauelemente mit höherer Wärmeabgabe in separaten Abschirmkammern zusammenzufassen, um die übrigen Bauelemente durch die Wärmeabgabe der Leistungsbauteile nicht in Mitlei denschaft zu ziehen. Die Freiheit beim schaltungstechnischen und konstruktiven Aufbau ist dadurch jedoch erheblich einge schränkt. Dies trifft auch dann zu, wenn die wärmeabgebenden Bauelemente an einer Gehäusewand angebracht sind, da dann die Verdrahtungen oder, falls Leiterplatinen verwendet werden, die Leiterbahnen auf einer gedruckten Schaltung lang werden, was nachteilig sowohl für die Funktionssicherheit als auch den Aufwand für das Schaltungslayout ist. Darüberhinaus wird auch die Funktionsweise einer Schaltung, insbesondere einer Hochfrequenzschaltung durch Störstrahlungsaufnahme, beeinträchtigt.The heat dissipation of the known is particularly disadvantageous Cooling elements inside a circuit arrangement at Hochfre quenz circuits noticeable, since they are used to shield Interference radiation must be completed. When using heat-emitting components accumulate the heat in these closed chambers. Precautions have therefore already been taken hit, components with higher heat output in separate Shielding chambers summarize the other components due to the heat given off by the power components to draw. The freedom in circuit technology and constructive structure is however considerably involved limits. This also applies if the heat emitting Components are attached to a housing wall, because then the Wiring or, if circuit boards are used, the Printed circuit boards become long what disadvantageous for both the functional reliability and the Circuit layout effort. Furthermore, too the functioning of a circuit, especially one High-frequency switching by interference radiation recording, impaired.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühleinrichtung für elektronische Bauelemente zu schaf fen, die mit einfachsten Mitteln eine optimale Kühlung der Bauelemente bei geringem Raumbedarf und ohne Einschränkung der schaltungstechnischen und konstruktiven Freiheiten ermöglicht, und die Aufheizung der gesamten Schaltungsanordnung im wesentlichen vermeidet. The present invention is therefore based on the object to create a cooling device for electronic components fen that optimal cooling of the Components with a small footprint and without limitation circuit-free and constructive freedom, and the heating of the entire circuit arrangement in substantially avoids.

Ausgehend von der eingangs genannten Kühleinrichtung wird die se Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Wärmeleit element vorgesehen ist, das das zu kühlende Bauelement wärme leitend mit wenigstens einem Teil eines Schaltungsgehäuses verbindet, welches die das zu kühlende Bauelement aufweisende Schaltungsanordnung umgibt.Starting from the cooling device mentioned at the beginning, the se object achieved in that a heat conduction element is provided, which heat the component to be cooled conductive with at least part of a circuit housing connects which has the component to be cooled Circuit arrangement surrounds.

Auf Grund des erfindungsgemäßen Merkmals, Wärmeleitelemente vorzusehen, die die Wärme der wärmeentwickelten Bauelemente an das Schaltungsgehäuse oder an Teilgehäuse der Schaltung abge ben, ist es möglich, die Bauelemente bei geringstem ferti gungstechnischem Aufwand optimal zu kühlen. Die Wärmeleit elemente können dabei einfache Formen, wie Querschnittsflächen in Kreis-, Quadrat- oder Rechteckform aufweisen und aus Kon fektionsstäben abgelängt werden.Due to the feature of the invention, heat-conducting elements to provide the heat of the heat-generated components the circuit housing or abge on partial housing of the circuit ben, it is possible to manufacture the components with the lowest possible cooling technical effort optimally. The thermal conductivity elements can have simple shapes, such as cross-sectional areas have in circular, square or rectangular shape and from Kon section rods are cut to length.

Zusätzlich zu ihrer Aufgabe, die Wärme vom Bauelement abzulei ten, dienen die Wärmeleitelemente gleichzeitig auch als Befe stigungsteile für die Bauelemente. Auf diese Weise ist es ohne weiteren Aufwand möglich, die zu kühlenden Bauelemente ohne konstruktive oder schaltungstechnische Einschränkung an jeder beliebigen Stelle der Schaltungsanordnung, beispielsweise auch in der Mitte einer Gehäusekammer anzubringen. Der Innenraum eines Schaltungsgehäuses kann daher optimal genutzt werden.In addition to their job of removing heat from the device ten, the heat-conducting elements also serve as attachments mounting parts for the components. That way it is without further effort possible, the components to be cooled without constructive or circuit restrictions on everyone anywhere in the circuit arrangement, for example to be installed in the middle of a housing chamber. The interior a circuit housing can therefore be used optimally.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht insbesondere auch darin, daß die Schaltungsanordnung auf Grund der nicht mehr erforderlichen Kühlelemente, die viel Raum beanspruchen wür den, wesentlich kompakter ausgeführt werden kann. Das erfor derliche Volumen einer Schaltungsanordnung ist häufig ein wichtiges Kriterium beim Einsatz einer Schaltungsanordnung.Another advantage of the invention is in particular in that the circuit arrangement due to the no longer required cooling elements that would take up a lot of space which can be made much more compact. The requ The volume of a circuit arrangement is often a important criterion when using a circuit arrangement.

Da die Wärme der zu kühlenden Bauelemente durch die erfin dungsgemäßen Wärmeleitelemente an die Schaltungsgehäuseteile abgegeben wird, und diese die Wärme im wesentlichen nach außen weiterleiten, wird der Innenraum erheblich weniger als bei der Kühlung von Bauelementen mit herkömmlichen Kühlkörpern aufgeheizt. Das Schaltungsgehäuse ist dabei ein optimaler Wär metauscher, da seine Fläche groß ist und direkt mit dem rela tiv kühlen Außenraum in Verbindung steht.Because the heat of the components to be cooled is invented inventive heat conducting elements to the circuit housing parts is emitted, and this essentially the heat to the outside forward, the interior is considerably less than that of the Cooling components with conventional heat sinks heated up. The circuit housing is an optimal heat Metauscher, because its area is large and directly with the rela tiv cool outside space.

Bekanntermaßen ist die Lebensdauer von elektronischen Bauele menten stark von der Betriebs- oder Umgebungstemperatur abhängig, der das Bauelement ausgesetzt ist. Daher ist eine möglichst gut gekühlte Schaltungsanordnung besonders erstrebenswert, was mit der vorliegenden Erfindung auf einfachste Weise erreicht wird. Es läßt sich dadurch auch mit kleinen Wärmeparameterwerten für die einzelnen Bauelemente auskommen, so daß kostengünstige Bauelemente verwendet werden können. Bei Hochfrequenzschaltungen mit abgeschlossenen Gehäusen oder Gehäusekammern zur Störstrahlabschirmung kommt die vorliegende Erfindung besonders zum Tragen, da die von den einzelnen Bauelementen erzeugte Wärme durch die Wärmeleitelemente direkt nach außen abgegeben wird.As is known, the lifespan of electronic components elements strongly dependent on the operating or ambient temperature dependent on which the component is exposed. Hence one particularly well-cooled circuit arrangement especially worth striving for with the present invention easiest way is achieved. It can also be used small thermal parameter values for the individual components get along so that inexpensive components are used can. For high-frequency circuits with closed Housings or housing chambers for interference radiation shielding comes the present invention particularly to carry, since the of the heat generated by the individual components Thermally conductive elements is released directly to the outside.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Wärmeleitelement aus einem möglichst gut wärmeleitenden Material, beispielsweise aus Aluminium.According to an advantageous embodiment of the invention the heat-conducting element from a heat-conducting that is as good as possible Material, for example made of aluminum.

Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der an einem Wärme leitelement wenigstens zwei Bauelemente angebracht sind, ist deshalb besonders vorteilhaft, weil dadurch das Wärmeleitele ment mehrfach bzw. besser genutzt wird. In diesem Falle weist das Wärmeleitelement beispielsweise einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf, so daß an verschiedenen Seiten ebene Flächen zur Befestigung der verschiedensten, zu kühlen den Bauelemente vorhanden sind. Dadurch ist es auch möglich, Bauelemente, die an sich nicht gekühlt zu werden brauchen, zur Erzielung einer längeren Lebensdauer dennoch zu kühlen, ohne daß dadurch Mehrkosten entstehen.An embodiment of the invention in which a heat guide element at least two components are attached especially advantageous because it causes heat conduction ment is used several times or better. In this case points the heat-conducting element, for example a square or rectangular cross-section so that on different sides flat surfaces for attaching the most diverse, cool the components are present. This also makes it possible Components that do not need to be cooled per se for Achieve a longer lifespan without cooling that this creates additional costs.

Die Querschnittsfläche des Wärmeleitelements ist vorzugsweise entsprechend der vom Bauelement abzuführenden Wärmemenge ge wählt. Bei der Wahl der Größe dieser Fläche ist vorteilhafter weise auch die Temperatur zu beachten, auf die die Bauelemen tetemperatur höchstens anwachsen darf.The cross-sectional area of the heat-conducting element is preferred corresponding to the amount of heat to be dissipated by the component chooses. When choosing the size of this area is more advantageous also note the temperature at which the building elements temperature may increase at most.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der mit dem Wärmeleitele ment verbundene Teil des Schaltungsgehäuses eine schwarze Außenfläche aufweist, so daß sie als schwarzer Strahler wirkt und die Wärme optimal nach außen abstrahlt.It when the with the heat conductor is particularly advantageous ment connected part of the circuit housing a black Has outer surface so that it acts as a black radiator and radiates the heat optimally to the outside.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn wenigstens der mit dem Wär meleitelement verbundene Teil des Schaltungsgehäuses eine hel le bzw. weiße Innenfläche aufweist. Dadurch wirkt die Gehäuse fläche nach innen als ein weißer Körper mit minimaler Wärmeab strahlung in den Gehäuseinnenraum.It is also advantageous if at least the one with the heat Meleitelement connected part of the circuit housing a hel le or white inner surface. This makes the housing work surface inside as a white body with minimal heat radiation into the interior of the housing.

Zur weiteren Verringerung der Wärmeabgabe des Gehäuseteils im Innern ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, daß wenig stens der mit dem Wärmeleitelement verbundene Teil des Schal tungsgehäuses zur Innenseite hin wärmeisoliert ist.To further reduce the heat dissipation of the housing part in It is provided according to one embodiment that little least the part of the scarf connected to the heat-conducting element tion housing is thermally insulated on the inside.

Eine möglichst geringe Erwärmung des Inneren des Schaltungsge häuses kann weiterhin dadurch erreicht werden, daß das Wärme leitelement eine helle bzw. weiße Außenfläche aufweist und da mit eine minimale Wärmemenge abgibt.The least possible heating of the interior of the circuit house can still be achieved in that the heat guide element has a light or white outer surface and there gives off a minimal amount of heat.

Im Falle, daß die Schaltungsanordnung Leiterplatinen aufweist und zu kühlende Bauelemente in üblicher Weise auf Leiterpla tinen verdrahtet sind, ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn das zu kühlende Bauele ment mit wenigstens einer seiner wärmeabgebenden Außenflächen am Wärmeleitelement wärmeleitend befestigt ist. Das Bauelement kann bei dieser Ausführungsform also in der üblichen Weise in einer Leiterplatine verdrahtet sein und dennoch an der Stelle, an der es in der Leiterplatine verdrahtet ist, gekühlt werden.In the event that the circuit arrangement has printed circuit boards and components to be cooled in the usual way on PCB tinen are wired, it is according to an embodiment of the Invention particularly advantageous when the component to be cooled ment with at least one of its heat-emitting outer surfaces is attached to the heat-conducting element in a heat-conducting manner. The component can in this embodiment in the usual way in be wired to a circuit board and still at the point to which it is wired in the circuit board.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Wärmeleitelement nahe dem auf der Leiterplatine verdrahteten, zu kühlenden Bau element angeordnet ist. Auf diese Weise ergeben sich weitere Freiheitsgrade bei der Anordnung und Ausführung von Schal tungsanordnungen und beim Layout von Leiterplatinen und ge druckten Schaltungen.It is particularly advantageous if the heat-conducting element close to the building to be cooled, which is wired to the circuit board element is arranged. In this way there are more Degree of freedom in the arrangement and execution of scarf arrangement and layout of printed circuit boards and ge printed circuits.

Wenn nicht selbständige, den einzelnen Bauelementen zugeordnete Kühlkörper herkömmlicher Art mit den beschriebenen Nachteilen verwendet wurden, wurden derartige auf Leiterplati nen verdrahtete, zu kühlende Bauelemente gelegentlich auch auf der Innenseite des Schaltungsgehäuses zu Kühlzwecken befestigt. Dies erforderte jedoch lange Leitungen von der Verdrahtungsstelle bis in die Nähe des Schaltungsgehäuses. Wurden dazu Leitungsdrähte verwendet, so bedeutete dies einen höheren Aufwand bei der Schaltungserstellung und die vergrößerte Gefahr eines Bruches bei starker mechanischer Beanspruchung der Schaltung. Für den Fall, daß für diese langen Verbindungen Leiterbahnen auf der Platine verwendet wurden, beanspruchten diese einen erheblichen Platz auf der Platine und, da die Leiterbahnen sich nicht kreuzen dürfen, wurde das Layout dadurch wesentlich komplizierter. Ins besondere im Fall von Hochfrequenzschaltungen sollten mög lichst kurze Leitungen ohnehin angestrebt werden, um die Stör einstrahlung möglich gering zu halten. Mit den erfindungs gemäßen Maßnahmen werden die zuvor genannten Nachteile, die lange Verdrahtungen mit sich bringen, vermieden.If not independent, the individual components assigned heat sinks of conventional type with those described Disadvantages were used, such were on printed circuit boards wired components to be cooled occasionally open the inside of the circuit case for cooling purposes attached. However, this required long lines from the Wiring point close to the circuit housing. If lead wires were used for this, this meant one higher effort in the creation of the circuit and increased risk of breakage with strong mechanical Stress on the circuit. In the event that for this long connections used conductor tracks on the board , they took up a significant place on the Circuit board and, since the conductor tracks must not cross, this made the layout much more complicated. Ins especially in the case of high-frequency circuits should be possible As short as possible lines are sought anyway to avoid the interference to keep radiation as low as possible. With the fiction Appropriate measures are the aforementioned disadvantages long wiring is avoided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung führt das Wärmeleitelement durch Durchbrechungen in der Leiterplatine hindurch. Vorteilhaft sind in diesem Fall Wärmeleitelemente in Stabform.According to a further embodiment of the invention, this leads Thermally conductive element through openings in the printed circuit board through. In this case, heat-conducting elements are advantageous Rod shape.

Im Zusammenhang mit der Ausführungsform, bei der das Wärme leitelement durch Durchbrechungen in der Leiterplatine hin durch führt, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Wärmeleit element mit seinen beiden Enden an jeweils einander gegen überliegenden Teilen des Schaltungsgehäuses wärmeleitend befe stigt ist. Auf diese Weise wird die Wärmeabfuhr weiter verbes sert. Darüber hinaus kann das Wärmeleitelement gleichzeitig als Stütze und als Verstrebung des Schaltungsgehäuses dienen, wodurch die mechanische Stabilität desselben verbessert wird. Das als Strebe verwendete Wärmeleitelement ist dabei vorzugs weise nahe dem zu kühlenden Bauelementen, die auf der Leiter platine verdrahtet sind, angeordnet.In connection with the embodiment in which the heat guide element through openings in the circuit board through leads, it is particularly advantageous if the heat conduction element with its two ends against each other overlying parts of the circuit housing is increasing. In this way, the heat dissipation is further improved sert. In addition, the heat-conducting element can be used simultaneously serve as a support and as a strut for the circuit housing, whereby the mechanical stability of the same is improved. The heat-conducting element used as a strut is preferred wise near the components to be cooled, which is on the ladder circuit board are wired, arranged.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Wärmeleitelement mit einem elektrisch isolierenden, wärmedurchlässigen Material um mantelt ist. Auf diese Weise können die Abstände zwischen dem Wärmeleitelement und den stromführenden, auf Spannung liegenden Leiterbahnen auf der Platine kleiner gehalten werden, so daß die Schaltungsanordnung auch insofern kompakter ausgebildet sein kann. Die zu kühlenden Bauelemente können dabei an das Wärmeleitelement angeschraubt oder beispielsweise durch Klemmeinrichtungen an das Wärmeleitelement angeklemmt oder angepreßt sein. Vorteilhaft ist es dabei, wenn das elektrisch isolierende, wärmedurchlässige Material ein Iso lierschlauch ist. Da dieser Isolierschlauch wärmedurchlässig ist, kann er insbesondere auch zwischen dem zu kühlenden Bauelement und dem Wärmeleitelement angeordnet sein.It is also advantageous if the heat-conducting element with an electrically insulating, heat-permeable material is covered. In this way, the distances between the Thermally conductive element and the live, live horizontal conductor tracks on the circuit board are kept smaller become, so that the circuit arrangement is also more compact can be trained. The components to be cooled can screwed to the heat-conducting element or, for example clamped to the heat-conducting element by clamping devices or be pressed. It is advantageous if that electrically insulating, heat-permeable material an insulation lierschlauch is. Because this insulating tube is heat permeable , it can in particular also be between the one to be cooled Component and the heat-conducting element can be arranged.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen bei spielsweise erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawings explained for example. Show it:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Wärmeleitelement zur Kühlung eines einzigen Bau elements, und Fig. 1 shows an embodiment of the present invention with a heat-conducting element for cooling a single construction element, and

Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit einer Schaltungsanordnung, die in Form einer Leiterpla tine vorliegt. Fig. 2 shows an embodiment of the invention in connection with a circuit arrangement which is in the form of a printed circuit board.

In Fig. 1 ist ein zu kühlendes elektronisches Bauelement 1, beispielsweise eine Diode, ein Transistor, ein Thyristor usw., mit einem erfindungsgemäßen Wärmeleitelement 2 in gutem Wärme kontakt verbunden und gibt seine Wärme an dieses ab. Zur Befe stigung des Bauelements 1 am Wärmeleitelement können bei spielsweise Schrauben, Klemmeinrichtungen oder sonstige Ver bindungsmittel verwendet werden, sofern sie nur einen guten Wärmeübergang zwischen den beiden Elementen gewährleisten. Das Wärmeleitelement 2 dient gleichzeitig als Halterung für das Bauelement 1.In Fig. 1, an electronic component 1 to be cooled, for example a diode, a transistor, a thyristor, etc., is connected to a heat-conducting element 2 according to the invention in good heat and emits its heat to it. For fastening the component 1 on the heat-conducting element, screws, clamping devices or other connecting means can be used, for example, provided that they only ensure good heat transfer between the two elements. The heat-conducting element 2 also serves as a holder for the component 1 .

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wärmeleitelement 2 stabförmig und mit seiner dem Bauele ment 1 abgewandten Grundfläche an einem Teil eines schematisch dargestellten Schaltungsgehäuses 3 befestigt. Die Verbindung kann beispielsweise durch Verschrauben, Verlöten oder auf andere Weise erfolgen, wobei jedoch auch hier auf einen guten Wärmeübergang zwischen dem Wärmeleitelement 2 und dem Teil des Schaltungsgehäuses 3 geachtet werden sollte.In the embodiment shown in FIG. 1, the heat-conducting element 2 is rod-shaped and with its base surface facing away from the component 1 is fastened to part of a schematically illustrated circuit housing 3 . The connection can be made, for example, by screwing, soldering or in some other way, although here too good heat transfer between the heat-conducting element 2 and the part of the circuit housing 3 should be ensured.

Die im Bauelement 1 erzeugte Wärme wird also über das Wärme leitelement 2 auf das Schaltungsgehäuse 3 geleitet, das übli cherweise eine große Fläche aufweist und über diese die Wärme nach außen abgibt. Dadurch wird erreicht, daß der Innenraum des Schaltungsgehäuses relativ kühl bleibt.The heat generated in component 1 is thus conducted via the heat-conducting element 2 to the circuit housing 3 , which usually has a large area and gives off the heat to the outside via this. This ensures that the interior of the circuit housing remains relatively cool.

Das Wärmeleitelement 2 kann vorzugsweise eine Ausnehmung 4 aufweisen, in die das Bauelement 1 eingesetzt ist. Auf diese Weise sind auch die Seitenbereiche des Bauelements 1 wärme mäßig gegenüber dem Innern des Schaltungsgehäuses abgeschirmt und die Kühlung des Bauelements 1 wird dadurch verbessert.The heat-conducting element 2 can preferably have a recess 4 into which the component 1 is inserted. In this way, the side areas of the component 1 are moderately heat shielded from the inside of the circuit housing and the cooling of the component 1 is thereby improved.

Das Wärmeleitelement 2 kann je nach den vorhandenen Gegeben heiten in seiner Querschnittsfläche rund, quadratisch, recht eckig oder auch vieleckig gewählt sein und ist auf einfache Weise und kostengünstig durch Ablängen von Konfektionsstäben herstellbar. Das Material ist vorzugsweise Aluminium oder ein relativ gut wärmeleitendes Material.The heat-conducting element 2 can be selected in its cross-sectional area round, square, right angular or polygonal, depending on the existing conditions, and can be produced in a simple and inexpensive manner by cutting assembly rods to length. The material is preferably aluminum or a relatively good heat-conducting material.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein erfindungsgemäßes Wärmeleitelement 21 an zwei gegenüberliegenden Gehäuseseite, beispielsweise der Deckplatte 22 und der Bodenplatte 23, als stabförmiges Element etwa mit tels Schrauben 24 bzw. 25 wärmeleitend befestigt ist. Eine Leiterplatine 26 ist parallel zu der Deck- und Bodenplatte 22 bzw. 23 angeordnet. Auf einer Seite der Leiterplatine 26 sind Bauelemente 27 einschließlich eines zu kühlenden Bauelements 28 angebracht und verdrahtet. Fig. 2 shows an embodiment of the invention, in which a heat-conducting element 21 according to the invention is attached to two opposite housing sides, for example the cover plate 22 and the base plate 23 , as a rod-shaped element by means of screws 24 and 25 , for example, in a heat-conducting manner. A printed circuit board 26 is arranged parallel to the top and bottom plates 22 and 23 , respectively. Components 27 including a component 28 to be cooled are attached and wired to one side of the printed circuit board 26 .

Das Wärmeleitelement 21 ragt durch eine Durchbrechung 29 in der Leiterplatine 26 hindurch, und zwar nahe dem zu kühlenden Bauelement 28.The heat-conducting element 21 protrudes through an opening 29 in the printed circuit board 26 , specifically close to the component 28 to be cooled.

Über das Wärmeleitelement 21 ist ein wärmedurchlässiger, je doch elektrisch isolierender Schlauch 30 gestülpt, an dessen Außenseite das zu kühlende Element mittels einer Klemm vorrichtung 31 befestigt ist.About the heat-conducting element 21 , a heat-permeable, but electrically insulating hose 30 is placed, on the outside of which the element to be cooled is attached by means of a clamping device 31 .

Mit dem erfindungsgemäßen Wärmeleitelement 21 ist es möglich, das zu kühlende Bauelement 28 an jeder beliebigen Stelle der Leiterplatine 26 mit kurzen Anschlüssen zu verdrahten, da das Wärmeleitelement 21 nahe dem zu kühlenden Bauelement 28 ange ordnet ist und daher lange Leiterverbindungen zwischen der Verdrahtungsstelle und dem zu kühlenden Bauelement entbehrlich sind, wodurch die bereits zuvor erläuterten Nachteile herkömm licher Einrichtungen vermieden werden.With the heat-conducting element 21 according to the invention, it is possible to wire the component 28 to be cooled at any point on the printed circuit board 26 with short connections, since the heat-conducting element 21 is arranged near the component 28 to be cooled and therefore long conductor connections between the wiring point and the cooling component are unnecessary, which avoids the disadvantages of conventional devices already explained above.

Zusätzlich zur Funktion, die Wärme vom zu kühlenden Bauelement 28 möglichst gut abzuleiten, dient das Wärmeleitelement 21 bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform gleichzeitig als Stütz- und Abstandselement zwischen Deck- und Bodenplatte 22 bzw. 23. Auf diese Weise wird die mechanische Stabilität des Schaltungsgehäuses weiter verbessert.In addition to the function of dissipating the heat from the component 28 to be cooled as well as possible, the heat-conducting element 21 in the embodiment shown in FIG. 2 also serves as a support and spacer element between the top and bottom plates 22 and 23 . In this way, the mechanical stability of the circuit housing is further improved.

Bei Spannungsunterschieden von Bauteilen untereinander müssen bestimmte Sicherheitsabstände eingehalten werden. Beträgt die Spannungsdifferenz beispielsweise 220 Volt, so sind nach den Vorschriften Abstände von 8 mm einzuhalten. Diese Abstände werden gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung durch Verwen dung des Isolierschlauchs 30 erheblich verringert, so daß Lei terbahnen der Leiterplatine 26 näher am Wärmeleitelement 21 ausgebildet sein können, da der Abstand zwischen der Platine 26 und dem Ende des Isolierschlauches für den Abstand auf der Platine 26 zwischen der Leiterbahn und dem Wärmeleitelement 21 hinzugerechnet werden kann. Durch diese Maßnahme ergibt sich die Möglichkeit, die Schaltungsanordnung noch kompakter auszuführen.In the event of voltage differences between components, certain safety distances must be observed. If the voltage difference is 220 volts, for example, 8 mm spacing must be observed. These distances are significantly reduced according to an embodiment of the invention by using the insulating tube 30 so that Lei tracks of the printed circuit board 26 can be formed closer to the heat-conducting element 21 , since the distance between the board 26 and the end of the insulating tube for the distance on the board 26 can be added between the conductor track and the heat-conducting element 21 . This measure makes it possible to make the circuit arrangement even more compact.

Um die Wärmeabgabe nach außen weiter zu verbessern bzw. eine Erwärmung im Innern des Schaltungsgehäuses möglichst klein zu halten, kann die Außenfläche des Schaltungsgehäuses schwarz lackiert oder schwarz eloxiert sein. Zusätzlich ist es mög lich, die Innenflächen des Schaltungsgehäuses hell oder weiß zu halten bzw. wärmezuisolieren. Zusätzlich oder alternativ dazu ist es auch möglich, dem Wärmeleitelement 2 selbst eine helle oder weiße Farbe zu geben oder es wärmemäßig zu isolie ren, so daß es möglichst wenig Wärme an den Gehäuseinnenraum abgibt.In order to further improve the heat emission to the outside or to keep heating inside the circuit housing as small as possible, the outer surface of the circuit housing can be painted black or anodized black. In addition, it is possible to keep the inner surfaces of the circuit housing bright or white or to insulate them thermally. Additionally or alternatively, it is also possible to give the heat-conducting element 2 itself a light or white color or to isolate it thermally, so that it emits as little heat as possible to the interior of the housing.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbei spiels beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Ab wandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described in a preferred embodiment game described. However, numerous ab Conversions and configurations possible without the Inventive concept is left.

Claims

1. Cooling device for electronic components for heat dissipation by means of a heat sink, characterized in that a heat-conducting element ( 12 , 21 ) is provided that the component to be cooled ( 11 , 28 ) is heat conductive with at least part of the circuit housing ( 13 ; 22 , 23 ) which surrounds the circuit arrangement ( 26 ) having the electronic component ( 12 ; 28 ).

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the heat-conducting element ( 12 , 21 ) consists of a good heat-conducting material.

3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that at least two components ( 11 ; 28 ) are attached to a heat-conducting element ( 12 , 21 ).

4. Cooling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross-sectional area of the heat-conducting element ( 12 , 21 ) is selected in accordance with the amount of heat to be dissipated by the component ( 11 , 28 ).

5. Cooling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least the element with the Wärmeleitele ( 12 , 21 ) connected part of the circuit housing ( 13 ; 22 , 23 ) has a black outer surface.

6. Cooling device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least the element with the Wärmeleitele ( 12 , 21 ) connected part of the circuit housing ( 13 ; 22 , 23 ) has a bright or white inner surface.

7. Cooling device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least the element with the Wärmeleitele ( 12 , 21 ) connected part of the circuit housing ( 13 ; 22 , 23 ) is thermally insulated towards the inside.

8. Cooling device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heat-conducting element ( 12 ; 21 ) has a bright or white outer surface.

9. Cooling device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the component to be cooled ( 28 ) is wired in a union manner in a circuit board ( 26 ) and with at least one of its heat-emitting outer surfaces on the heat-conducting element ( 21 ) is attached in a heat-conducting manner ( Fig. 2).

10. Cooling device according to claim 9, characterized in that the heat-conducting element ( 21 ) is arranged close to the component ( 28 ) to be cooled, which is wired on the guide plate ( 26 ).

11. Cooling device according to claim 9 or 10, characterized in that the heat-conducting element ( 21 ) projects through openings ( 29 ) in the printed circuit board ( 26 ).

12. Cooling device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the heat-conducting element ( 12 ; 21 ) is attached with its two ends in a heat-conducting manner to parts of the circuit housing ( 22 , 23 ) which are respectively opposite one another.

13. Cooling device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the heat-conducting element ( 12 ; 21 ) is coated with an electrically insulating, heat-permeable material.