EP1260124A2 - Kühlkörpermodul und anordnung von kühlkörpermodulen - Google Patents

Kühlkörpermodul und anordnung von kühlkörpermodulen

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Publication number
EP1260124A2
EP1260124A2 EP01913633A EP01913633A EP1260124A2 EP 1260124 A2 EP1260124 A2 EP 1260124A2 EP 01913633 A EP01913633 A EP 01913633A EP 01913633 A EP01913633 A EP 01913633A EP 1260124 A2 EP1260124 A2 EP 1260124A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat sink
module
modules
cooling body
module according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01913633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Hebel
Hartmut Michel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
Epcos AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Publication of EP1260124A2 publication Critical patent/EP1260124A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/08—Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • the invention relates to a heat sink module, on the
  • a heat-generating component can be fastened on the top and the underside has cooling fins.
  • the invention further relates to an arrangement of heat sink modules.
  • Heat sink modules of the type mentioned at the outset are known which are used as cooling plates for cooling capacitors of high power in converters.
  • Several identical capacitors interconnected to form a capacitor bank are arranged on these heat sink modules. These capacitor banks are m different in converters
  • the aim of the present invention is therefore to provide a cooling body module which can be used for cooling different variants of capacitor banks without having to be adapted in its design.
  • the invention specifies a cooling body module which is plate-like and has a polygonal plan.
  • a heat-generating component can be attached to the top of the heat sink module.
  • the cooling body module has cooling fins on the underside, which effect particularly effective cooling of the heat-generating component.
  • the cooling body module has complementary surface structures on the outer edges. These surface structures can be formed, for example, by a succession of elevations and depressions. With the help of the complementary surface structures, several identical heat sink modules can be assembled in one plane.
  • the surface structures of the heat sink module are designed in such a way that a heat sink module can only be added to another heat sink module in one orientation.
  • Heat sink modules can form an arrangement of heat sink modules of flexible size and shape. Furthermore, the heat sink module according to the invention has the advantage that a defined orientation of the heat-generating component with respect to the heat sink module can be set by the formation of the surface structure, which orientation can also be transferred to one another by arranging several heat sink modules. This has the advantage, for example, that several identically oriented components can be contacted particularly easily.
  • a heat sink module is particularly advantageous which, according to the invention, has a square outline and can be joined together like a checkerboard with the same heat sink modules.
  • Such a cooler module with a square outline is very easy to manufacture.
  • a heat sink module with a square outline has the advantage that it can be joined together with other heat sink modules in a checkerboard fashion, which results in an arrangement of heat sink modules which has smooth outer walls and a compact, for example rectangular, outer contour.
  • the surface structures of the heat sink module can be formed by projections and recesses complementary thereto.
  • the recesses can be realized, for example, through blind holes running in the plane, and the projections can be realized by round pins.
  • Such a cooling body module has the advantage that the recesses and projections can be produced relatively easily with the usual machine tools.
  • such a heat sink module has the advantage that it can be plugged into another heat sink module, which results in a mechanical strength of the arrangement of heat sink modules formed therefrom transversely to the plane.
  • a further advantageous embodiment of the recesses consists in designing the recesses as grooves and the projections as springs fitting the grooves. This makes it possible to produce a mechanical contact along the entire length of the outer edge having the groove or the tongue, which results in a particularly high stability of the arrangement of heat sink modules formed.
  • the projections of the heat sink module according to the invention are a dovetail-shaped spring.
  • Such dovetail-shaped springs can be pushed in a direction m a matching recess, whereby a mechanical shark results in all directions perpendicular to this direction.
  • the heat sink modules assembled in this way can no longer simply be pulled apart, which results in improved cohesion.
  • a cooling body module the upper side of which has a recess which receives the component. With the aid of such a recess, a particularly simple, quick and secure fastening of the component is possible. In particular, it is possible to glue the component into the recess.
  • the component has an electrically conductive outer shell and the cooling body module also consists of an electrically conductive material, it is particularly advantageous to carry out the insulation between the component and the cooling body module in an electrically insulating manner in order to prevent a short circuit between the components.
  • a cooling body module is particularly advantageous, on the top of which an electrolytic capacitor is attached.
  • Such heat sink modules can be used, for example, to cool capacitor banks in converters of different performance classes.
  • the invention also provides an arrangement of
  • Heat sink modules in which the same component is fastened on each heat sink module, the components having connection elements. Each component is aligned with its connection elements relative to the surface structure of the respective heat sink.
  • the heat sink modules are joined together to form a continuous plate. Due to the inventive arrangement of heat sink modules with the same components having connection elements, the orientation of the individual components relative to the heat sink modules carrying them can be transferred to the capacitor bank formed by the arrangement of the same heat sink modules. This has the advantage that the individual components can be contacted very simply and efficiently. Furthermore, an arrangement of heat sink modules is particularly advantageous in which the heat sink modules are held together by a frame. Such an arrangement of heat sink modules has the advantage of increased mechanical stability.
  • FIG. 1 shows a heat sink module according to the invention with an electrolytic capacitor attached to it m side view.
  • FIG. 2 shows a heat sink module according to the invention, which is provided with blind holes and round spigots, in a top view.
  • FIG. 3A shows a heat sink module according to the invention, which is provided with grooves and tongues, in a first side view.
  • FIG. 3B shows the cooling body module from FIG. 3A in a second side view.
  • FIG. 3C shows the cooling module from FIG. 3A in a top view.
  • FIG. 4 shows an arrangement of heat sink modules according to the invention in a top view.
  • FIG. 1 shows a heat sink module 1 according to the invention, on the underside of which cooling fins 3 are arranged. On the
  • the heat sink module 1 On the top of the heat sink module 1 there is a depression 6, in which a component 2 designed as an electrolytic capacitor is arranged.
  • the component 2 has a first connection element 7 and a second connection element 8, which represent the cathode or the anode in the case of an electrolytic capacitor.
  • the heat sink module is preferably made of a material that is a good heat conductor is. In particular, metals, such as aluminum or copper, come into consideration.
  • the cooling body module 1 can be produced by casting or by milling. In its lateral dimensions, it corresponds to the dimensions of the component 2 designed as an electrolytic capacitor, the capacitances between 100 ⁇ F and 10 mF having dimensions of approximately 10-20 mm.
  • the cooling fins 3 are therefore at a distance of about 2-3 mm from one another.
  • the component 2 can, for example, have an outer shell made of metal, in particular aluminum.
  • these outer shells are usually connected to the cathode in an electrically conductive manner, so that it is of crucial importance to electrically isolate the component 2 from the cooling body module 1 in order to prevent a short circuit between several components 2.
  • Such electrical insulation is formed, for example, by a thin plastic layer, which can consist of PVC and is applied to the outer shell of the component 2. Furthermore, the underside of the component can be connected to the by means of an electrically insulating adhesive
  • Cooling body module 2 be connected.
  • An electrically insulating adhesive that is particularly suitable is an adhesive that has fillers such as glass or ceramic.
  • FIG. 2 shows a heat sink module 1, which has a recess 6 for receiving a component. Furthermore, the cooling body module 1 has projections 4 designed as pins and complementary recesses 5 designed as bores. Since the projections 4 on the lower edge of the heat sink module 1 are at a greater distance than on the right edge of the heat sink module 1, only a single orientation is possible when joining several identical heat sink modules 1 together.
  • a second heat sink module 1, which is designed according to FIG. 2, could only be attached flush with its left edge to the right edge of the heat sink module shown in FIG. 1.
  • FIG. 3A shows a cooling body module 1 with cooling fins 3. It has a projection 4 designed as a dovetail-shaped spring.
  • the cooling body module 1 furthermore has dovetail-shaped projections 4 and correspondingly complementary recesses 5 on the two other opposite sides, transversely to the side edges of the plan of the cooling body module 1.
  • the cooling body module 1 can be joined together with a further cooling body module 2 by pushing together the level m.
  • the dovetail-shaped design of the springs prevents the two heat sink modules from being easily pulled apart again and thus helps to stabilize the arrangement formed by the two heat sink modules.
  • the projections 4 or recesses 5 running perpendicular to the edges of the plan of the heat sink module 1 make it possible to assemble the heat sink module 1 with a further heat sink module 2 by movement perpendicular to the plane of the heat sink module, the protrusions 4 or recesses 5 em being formed by the dovetail design simple pulling apart of the heat sink modules in the plane is prevented.
  • FIG. 4 shows an arrangement of several of the same
  • Heat sink modules 1 On each heat sink module 1, a component 2 is arranged, the components 2 being identical to one another.
  • the components 2 each have a first connection element 7 and a second connection element 8, which are led upwards out of the component onto the side of the component 2 facing away from the cooling body module 1.
  • a The projections and recesses of the heat sink modules 1 which provide clear orientation can be used to clearly orient the components 2 with their connecting elements 7, 8 relative to the heat sink modules (1).
  • the design according to the invention of the surface structures of the heat sink modules (1) leads to the fact that em heat sink module (1) can only be added to a single orientation to another heat sink module (1), whereby the identical orientation of components 2 on heat sink modules 1 is retained.
  • connection elements 7, 8 all being oriented identically, which greatly simplifies the electrical contacting of the components 2.
  • the heat sink modules 1 interconnected to form an arrangement of heat sink modules are held together by a frame 9, which increases the mechanical strength of the arrangement of heat sink modules and prevents the individual heat sink modules (1) from falling apart.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown, but is defined in its most general form by claim 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein plattenartiges Kühlkörpermodul (1) mit polygonförmigem Grundriß, auf dessen Oberseite ein wärmeerzeugendes Bauelement (2) befestigbar ist und dessen Unterseite Kühlrippen (3) aufweist, das an seinen Außenkanten zueinander komplementäre Oberflächenstrukturen aufweist, mit deren Hilfe mehrere gleiche Kühlkörpermodule (1) in einer Ebene zusammenfügbar sind, wobei die Oberflächenstrukturen so ausgebildet sind, daß ein Kühlkörpermodul (1) in nur einer Orientierung an ein weiteres Kühlkörpermodul (1) fügbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung von Kühlkörpermodulen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Kühlkörpermodulen kann besonders flexibel ein Kühlkörper für die Zusammenschaltung mehrerer Kondensatoren zu einer Kondensatorbank hergestellt werden.

Description

Beschreibung
Kühlkörpermodul und Anordnung von Kuhlkörpermodulen
Die Erfindung betrifft ein Kühlkorpermodul , auf dessen
Oberseite ein wärmeerzeugendes Bauelement befestigbar ist und dessen Unterseite Kühlrippen aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung von Kühlkörpermodulen.
Es sind Kühlkörpermodule der eingangs genannten Art bekannt, die als Kühlplatten zur Kühlung von Kondensatoren hoher Leistung m Umrichtern eingesetzt werden. Auf diesen Kühlkörpermodulen sind mehrere gleiche zu einer Kondensatorbank zusammengeschaltete Kondensatoren angeordnet. Diese Kondensatorbänke werden m Umrichtern verschiedener
Nennspannungen und Leistungsklassen verwendet. Entsprechend dieser unterschiedlichen Kenndaten der Umrichter werden auch eine unterschiedliche Anzahl von Kondensatoren in verschiedener Zusammenschaltung, beispielsweise m Reihe oder parallel oder auch gemischt m Reihe und parallel, benötigt. Daher wird für ede Variante des Umrichters entsprechend der Anzahl und Verschaltung der Kondensatoren eine eigene Kühlplatte mit den geeigneten geometrischen Abmessungen hergestellt, auf der dann die Kondensatoren befestigt werden. Die bekannten Kuh] korper odule haben daher den Nachteil, daß sie für jeden Typ von Umrichter jeweils eigens hergestellt werden müssen, was einen hohen Produktionsaufwand bedeutet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kühlkorpermodul bereitzustellen, das zur Kühlung verschiedener Varianten von Kondensatorbanken verwendet werden kann, ohne daß es m seiner Ausführung angepaßt werden muß.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Kühlkorpermodul nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und Anordnungen von Kühlkörpermodulen sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung gibt em Kühlkorpermodul an, das plattenartig ist und einen polygonförmigen Grundriß aufweist. Auf der Oberseite des Kühlkörpermoduls ist ein wärmeerzeugendes Bauelement befestigbar. Auf der Unterseite weist das Kühlkorpermodul Kühlrippen auf, die eine besonders effektive Kühlung des wärmeerzeugenden Bauelements bewirken. An den Außenkanten weist das Kühlkorpermodul zueinander komplementäre Oberflächenstrukturen auf. Diese Oberflächenstrukturen können beispielsweise durch eine Aufeinanderfolge von Erhebungen und Vertiefungen gebildet sein. Mit Hilfe der zueinander komplementären Oberflächenstrukturen können mehrere gleiche Kühlkörpermodule in einer Ebene zusammengefügt werden. Die Oberflächenstrukturen des Kühlkörpermoduls sind so ausgebildet, daß ein Kühlkorpermodul m nur einer Orientierung an ein weiteres Kühlkorpermodul fügbar ist. Durch das Zusammenfügen mehrerer erfindungsgemäßer
Kühlkörpermodule kann eine Anordnung von Kühlkörpermodulen flexibler Größe und Form gebildet werden. Ferner hat das erfindungsgemäße Kühlkorpermodul den Vorteil, daß durch die Ausbildung der Oberflächenstruktur eine definierte Orientierung des wärmeerzeugenden Bauelementes bezuglicn des Kühlkörpermoduls eingestellt werden kann, welche sich durch das Zusammenfügen mehrerer Kühlkörpermodule auch auf die Anordnung mehrerer wärmeerzeugender Bauelemente untereinander übertragen läßt. Dies hat beispielsweise den Vorteil, daß mehrere gleich orientierte Bauelemente besonders einfach kontaktiert werden können.
Ferner ist ein Kühlkorpermodul besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäß einen quadratischen Grundriß aufweist und schachbrettartig mit gleichen Kühlkörpermodulen zusammenfügbar ist . Em solches Kühlkorpermodul mit quadratischem Grundriß ist sehr leicht herzustellen. Ferner hat ein Kühlkorpermodul mit quadratischem Grundriß den Vorteil, daß es schachbrettartig mit weiteren Kühlkörpermodulen zusammenfügbar ist, wodurch sich eine Anordnung von Kühlkόrpermodulen ergibt, die glatte Außenwände und eine kompakte, beispielsweise rechteckige, Außenkontur aufweist .
Die Oberflächenstrukturen des Kühlkörpermoduls können erfindungsgemäß durch Vorsprünge und dazu komplementäre Ausnehmungen gebildet sein. Dabei können die Ausnehmungen beispielsweise durch m der Ebene verlaufende Sacklöcher und die Vorsprünge durch Rundzapfen realisiert werden. Em solches Kühlkorpermodul hat den Vorteil, daß die Ausnehmungen und Vorsprünge relativ einfach mit den üblichen Werkzeugmaschinen herstellbar sind. Des weiteren hat e solches Kühlkorpermodul den Vorteil, daß es an em weiteres Kühlkorpermodul steckbar ist, wodurch sich quer zur Ebene eine mechanische Festigkeit der daraus gebildeten Anordnung von Kühlkörpermodulen ergibt .
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Ausnehmungen besteht darin, die Ausnehmungen als Nuten und die Vorsprünge als m die Nuten passende Federn auszuführen. Dadurch ist es möglich, einen mechanischen Kontakt auf der gesamten Lange der die Nut bzw. die Feder aufweisende Außenkante herzustellen, wodurch sich eine besonders hohe Stabilität der gebildeten Anordnung von Kύhlkörpermodulen ergibt .
Des weiteren ist es besonders vorteilhaft, die Vorsprünge des Kuhlkörpermoduls erfindungsgemäß als schwalbenschwanzförmige Feder auszuführen. Solche schwalbenschwanzformige Federn können m eine Richtung m eine dazu passende Ausnehmung geschoben werden, wodurch em mechanischer Haie m alle senkrecht zu dieser Richtung verlaufenden Richtungen resultiert. Insbesondere können die so zusammengefugten Kuhlkörpermodule nicht mehr einfach auseinandergezogen werden, wodurch sich em verbesserter Zusammenhalt ergibt. Es ist ferner ein Kühlkorpermodul besonders vorteilhaft, dessen Oberseite eine das Bauelement aufnehmende Vertiefung aufweist. Mit Hilfe einer solchen Vertiefung ist eine besonders einfache, schnelle und sichere Befestigung des Bauelements möglich. Insbesondere kommt in Betracht, das Bauelement in die Vertiefung einzukleben.
Für den Fall, daß das Bauelement eine elektrisch leitende Außenhülle aufweist und auch das Kühlkorpermodul aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, ist es besonders vorteilhaft, die Verklebung zwischen dem Bauelement und dem Kühlkorpermodul elektrisch isolierend auszuführen, um einen Kurzschluß zwischen den Bauelementen zu verhindern.
Des weiteren ist ein Kühlkorpermodul besonders vorteilhaft, auf dessen Oberseite ein Elektrolyt-Kondensator befestigt ist. Solche Kühlkörpermodule können beispielsweise zur Kühlung von Kondensatorbänken in Umrichtern verschiedener Leistungsklassen verwendet werden.
Die Erfindung gibt ferner eine Anordnung von
Kühlkörpermodulen an, bei der auf jedem Kühlkorpermodul das gleiche Bauelement befestigt ist, wobei die Bauelemente Anschlußelemente aufweisen. Jedes Bauelement ist mit seinen Anschlußelementen relativ zur Oberflächenstruktur des jeweiligen Kühlkörpers gleich ausgerichtet. Die Kühlkörpermodule sind eine durchgehende Platte bildend aneinandergefügt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Kühlkörpermodulen mit gleichen, Anschlußelemente aufweisenden Bauelementen kann die Orientierung der einzelnen Bauelemente relativ zu den sie tragenden Kühlkörpermodulen auf die durch die Anordnung gleicher Kühlkörpermodule gebildete Kondensatorbank übertragen werden. Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Bauelemente sehr einfach und rationell zu kontaktieren sind. Weiterhin ist eine Anordnung von Kühlkorpermodulen besonders vorteilhaft, bei der die Kühlkörpermodule von einem Rahmen zusammengehalten sind. Eine solche Anordnung von Kühlkörpermodulen hat den Vorteil einer erhöhten mechanischen Stabilität.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen und den dazu gehörigen Figuren näher erläutert .
Figur 1 zeigt em erfindungsgemäßes Kühlkorpermodul mit einem darauf befestigten Elektrolyt-Kondensator m Seitenansicht.
Figur 2 zeigt em erfindungsgemäßes Kühlkorpermodul, das mit Sacklöchern und Rundzapfen versehen ist, m Draufsicht.
Figur 3A zeigt em erfindungsgemäßes Kühlkorpermodul, das mit Nuten und Federn versehen ist, m einer ersten Seitenansicht.
Figur 3B zeigt das Kühlkorpermodul aus Figur 3A einer zweiten Seitenansicht .
Figur 3C zeigt das Kühlk rpermodul aus Figur 3A m Draufsicht .
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung von Kühlkörpermodulen m Draufsicht.
Figur 1 zeigt em erfmdungsgemaßes Kuhlkörpermodul 1, an dessen Unterseite Kühlrippen 3 angeordnet sind. Auf der
Oberseite des Kühlkörpermoduls 1 befindet sich eine Vertiefung 6, m der em als Elektrolyt-Kondensator ausgebildetes Bauelement 2 angeordnet ist. Das Bauelement 2 weist em erstes Anschlußelement 7 und em zweites Anschlußelement 8 auf, die bei einem Elektrolyt -Kondensator die Kathode bzw. die Anode darstellen. Das Kühlkorpermodul besteht vorzugsweise aus einem Material, das gut wärmeleitend ist. Insbesondere kommen in Betracht Metalle, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Das Kühlkorpermodul 1 kann hergestellt werden durch Gießen oder auch durch Fräsen. In seinen lateralen Abmessungen entspricht es den Abmessungen des als Elektrolyt -Kondensator ausgebildeten Bauelements 2, wobei die Kapazitäten zwischen 100 μF und 10 mF bei Abmessungen von etwa 10-20 mm liegen. Die Kühlrippen 3 haben demnach einen Abstand von etwa 2-3 mm voneinander. Das Bauelement 2 kann beispielsweise eine Außenhülle aus Metall, insbesondere Aluminium, aufweisen. Bei Elektrolyt-Kondensatoren sind diese Außenhüllen meist mit der Kathode elektrisch leitend verbunden, so daß es von entscheidender Bedeutung ist, das Bauelement 2 gegenüber dem Kühlkorpermodul 1 elektrisch zu isolieren, um einen Kurzschluß zwischen mehreren Bauelementen 2 zu verhindern.
Eine solche elektrische Isolierung wird beispielsweise durch eine dünne KunststoffSchicht gebildet, die aus PVC bestehen kann und auf der Außenhülle des Bauelements 2 aufgebracht wird. Des weiteren kann die Unterseite des Bauelements mittels eines elektrisch isolierenden Klebers mit dem
Kühlkorpermodul 2 verbunden sein. Als elektrisch isolierender Kleber kommt insbesondere ein Kleber in Betracht, der Füllstoffe wie Glas oder Keramik aufweist.
Figur 2 zeigt ein Kühlkorpermodul 1, das eine Vertiefung 6 zur Aufnahme eines Bauelements aufweist . Ferner weist das Kühlkorpermodul 1 als Zapfen ausgebildete Vorsprünge 4 und dazu komplementäre, als Bohrungen ausgeführte Ausnehmungen 5 auf. Da die Vorsprünge 4 auf der unteren Kante des Kühlkörpermoduls 1 einen größeren Abstand haben, als auf der rechten Kante des Kühlkörpermoduls 1, ist nur eine einzige Orientierung beim Aneinanderfügen mehrerer gleicher Kühlkörpermodule 1 möglich. Ein zweites Kühlkorpermodul 1, das gemäß Figur 2 ausgeführt ist, könnte nur mit seiner linken Kante an die rechte Kante des in Figur 1 dargestellten Kühlkörpermoduls bündig angefügt werden. Figur 3A zeigt em Kühlkorpermodul 1 mit Kühlrippen 3. Es weist einen als schwalbenschwanzformige Feder ausgebildeten Vorsprung 4 auf .
Wie aus Figur 3B hervorgeht, weist es ferner auf der dem
Vorsprung 4 gegenüber liegenden Seite eine dazu komplementäre Ausnehmung 5 auf, die als Nut ausgebildet ist. Wie aus Figur 3B und aus Figur 3C hervor geht, weist das Kühlkorpermodul 1 ferner auf den beiden anderen gegenüberliegenden Seiten quer zu den Seitenkanten des Grundrisses des Kühlkorpermoduls 1 verlaufende schwalbenschwanzförmige Vorsprünge 4 und entsprechend dazu komplementäre Ausnehmungen 5 auf. Mit Hilfe der als Nut und Feder ausgeführten Vorsprung 4 und Ausnehmung 5 kann das Kühlkorpermodul 1 mit einem weiteren Kühlkorpermodul 2 durch Zusammenschieben m der Ebene aneinander gefügt werden. Die schwalbenschwanzförmige Ausführung der Federn verhindert, daß die beiden Kühlkörpermodule einfach wieder auseinandergezogen werden können und trägt so zur Stabilisierung der aus den beiden Kühlkörpermodulen gebildeten Anordnung bei. Die senkrecht zu den Kanten des Grundrisses des Kuhlkörpermoduls 1 verlaufenden Vorsprunge 4 bzw. Ausnehmungen 5 ermöglichen es, das Kühlkorpermodul 1 mit einem weiteren Kühlkorpermodul 2 durch Bewegung senkrecht zur Ebene des Kühlkörpermoduls zusammenzufügen, wobei durch die schwalbenschwanzförmige Ausführung der Vorsprunge 4 bzw. Ausnehmungen 5 em einfaches Auseinanderziehen der Kühlkörpermodule m der Ebene verhindert wird.
Figur 4 zeigt eine Anordnung mehrerer gleicher
Kuhlkörpermodule 1. Auf jedem Kühlkorpermodul 1 ist em Bauelement 2 angeordnet, wobei sich die Bauelemente 2 untereinander gleichen. Die Bauelemente 2 weisen jeweils em erstes Anschlußelement 7 und em zweites Anschlußelement 8 auf, die nach oben, auf die vom Kühlkorpermodul 1 abgewandte Seite des Bauelements 2 aus dem Bauelement herausgeführt sind. Aufgrund der nicht m Figur 4 dargestellten, eine eindeutige Orientierung vorgebenden Vorsprünge und Ausnehmungen der Kühlkörpermodule 1 können die Bauelemente 2 mit ihren Anschlußelementen 7,8 eindeutig relativ zu den Kühlkörpermodulen (1) orientiert werden. Die erfindungsgemäße Ausführung der Oberflächenstrukturen der Kühlkörpermodule (1) führt dazu, daß em Kühlkorpermodul (1) nur einer einzigen Orientierung an em anderes Kühlkorpermodul (1) fügbar ist, wodurch die identische Orientierung der Bauelemente 2 auf den Kühlkörpermodulen 1 erhalten bleibt. Dadurch ist es möglich, mehrere Bauelemente 2 zu Bauelementebänken zusammenzuschalten, wobei die Anschlußelemente 7,8 alle gleich orientiert sind, wodurch die elektrische Kontaktierung der Bauelemente 2 stark vereinfacht wird. Die zu einer Anordnung von Kühlkorpermodulen zusammengeschalteten Kühlkörpermodule 1 sind von einem Rahmen 9 zusammengehalten, der die mechanische Festigkeit der Anordnung von Kühlkörpermodulen erhöht und em Ausemanderfallen der einzelnen Kühlkörpermodule (1) verhindert.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beispielhaft gezeigten Ausführungsformen, sondern wird m ihrer allgemeinsten Form durch Anspruch 1 definiert.

Claims

Patentansprüche
1. Plattenartiges Kühlkorpermodul (1) mit polygonformigem
Grundriß, auf dessen Oberseite em wärmeerzeugendes Bauelement (2) befestigbar ist und dessen Unterseite Kühlrippen (3) aufweist, das an seinen Außenkanten zueinander komplementäre Oberflächenstrukturen aufweist, mit deren Hilfe mehrere gleiche Kühlkörpermodule (1) schachbrettartig in einer Ebene zusammenfügbar sind, wobei die Oberflächenstrukturen so ausgebildet sind, daß em Kühlkorpermodul (1) m nur einer Orientierung an em weiteres Kühlkorpermodul (1) fügbar ist.
2. Kühlkorpermodul nach Anspruch 1, das einen quadratischen Grundriß aufweist.
3. Kühlkorpermodul nach Anspruch 1 oder 2 , bei dem die Oberflächenstrukturen durch Vorsprünge (4) und dazu komplementäre Ausnehmungen (5) gebildet sind.
4. Kühlkorpermodul nach Anspruch 3 , bei dem die Ausnehmungen (5) m der Ebene verlaufende Sacklöcher und die Vorsprünge (4) Rundzapfen sind.
5. Kuhlkörpermodul nach Anspruch 3, bei dem die Ausnehmungen (5) Nuten und die Vorsprunge (4) Federn sind.
6. Kühlkorpermodul nach Anspruch 5 , bei dem die Vorsprunge (4) schwalbenschwanzförmige Federn sind.
7. Kuhlkörpermodul nach Anspruch 1 bis 6, dessen Oberseite eine das Bauelement (2) aufnehmende Vertiefung (6) aufweist.
8. Kühlkorpermodul nach Anspruch 7, bei dem das Bauelement (2) elektrisch isolierend in die Vertiefung (6) geklebt ist.
9. Kühlkorpermodul nach Anspruch 1 bis 8, auf dessen Oberseite ein Elektrolytkondensator befestigt ist .
10 Anordnung von Kühlkörpermodulen nach Anspruch 1 bis 9, bei der auf jedem Kühlkorpermodul (1) das gleiche, Anschlußelemente (7, 8) aufweisende Bauelement (2) befestigt ist, bei der alle Bauelemente (2) mit ihren
Anschlußelementen (7, 8) relativ zur Oberflächenstruktur des jeweiligen Kühlkörpermoduls (1) gleich ausgerichtet sind und bei der die Kühlkörpermodule (1) eine durchgehende Platte bildend aneinandergefügt sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, bei der die Kühlkörpermodule (1) von einem Rahmen (9) zusammengehalten sind.
EP01913633A 2000-02-28 2001-02-14 Kühlkörpermodul und anordnung von kühlkörpermodulen Withdrawn EP1260124A2 (de)

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