DE10308749B4 - Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen - Google Patents

Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen Download PDF

Info

Publication number
DE10308749B4
DE10308749B4 DE10308749A DE10308749A DE10308749B4 DE 10308749 B4 DE10308749 B4 DE 10308749B4 DE 10308749 A DE10308749 A DE 10308749A DE 10308749 A DE10308749 A DE 10308749A DE 10308749 B4 DE10308749 B4 DE 10308749B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat sink
circuit board
cooling
chamber
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10308749A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10308749A1 (de
Inventor
Jochen Bechtler
Josef Reiter
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.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority to DE10308749A priority Critical patent/DE10308749B4/de
Publication of DE10308749A1 publication Critical patent/DE10308749A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10308749B4 publication Critical patent/DE10308749B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154Heat dissipaters coupled to components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung, welche ein elektrisches Leistungsbauteil (6) und eine auf einer Leiterplatte (2) angeordnete Steuerschaltung zu dessen Ansteuerung aufweist, wobei das elektrische Leistungsbauteil (6) wärmeleitend mit wenigstens einem Kühlkörper (1) verbunden ist, wobei die wärmeleitende Verbindung flächig ausgeführt ist, wobei die Leiterplatte (2) in einer Kammer (5) eines Schaltschranks (9) auf der dem Kühlkörper (1) abgewandten Seite des elektrischen Leistungsbauteils (6) angeordnet und mittels eines Abstandshalters (8) an dem Kühlkörper beabstandet befestigt ist, wobei wenigstens ein plattenförmiges Schirmelement (7) zwischen der Leiterplatte (2) und dem Kühlkörper (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine plattenförmige Schirmelement (7) die Kammer (5) des Schaltschranks (9) gegenüber dem Kühlkörper (1) abdichtet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung, welche ein elektrisches Leistungsbauteil und eine auf einer Leiterplatte angeordnete Steuerschaltung zu dessen Ansteuerung aufweist, wobei das elektrische Leistungsbauteil wärmeleitend mit wenigstens einem Kühlkörper verbunden ist, wobei die wärmeleitende Verbindung flächig ausgeführt ist wobei die Leiterplatte in einer Kammer eines Schaltschranks auf der dem Kühlkörper abgewandten Seite des elektrischen Leistungsbauteils angeordnet und mittels eines Abstandshalters an dem Kühlkörper beabstandet befestigt ist und wobei wenigstens ein plattenförmiges Schirmelement zwischen der Leiterplatte und dem Kühlkörper angeordnet ist. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer derartigen Kühlanordnung in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen.
  • Vorrichtung zur Kühlung wenigstens eines elektrischen Bauteils, insbesondere in einem Schaltschrank, mit wenigstens einem Kühlkörper, welcher mit Kühlluft beaufschlagt ist und mit einem elektrischen Bauteil flächenhaften Kontakt hat, wobei auf der Seite des Kühlkörpers, auf der das elektrische Bauteil angeordnet ist, eine Leiterplatte oder wenigstens ein weiteres Bauteil vorhanden ist.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 196 46004 A1 geht ein elektronisches Schaltgerät, bestehend aus einer Vielzahl übereinander angeordneter elektronischer Halbleiterbauelemente, die auf Leiterplatten angeordnet sind, hervor. Zumindest auf einer der Leiterplatten ist ein Kühlkörper angeordnet.
  • Die Gebrauchsmusterschrift DE 296 10 525 U1 zeigt einen Schaltschrank zur Aufnahme einer Steuerelektronik für eine Druckmaschine. Der Schaltschrank ist in zwei unterschiedliche Räume aufgeteilt, wobei sich in einem ersten Raum die Steuerelektronik und in einem zweiten Raum die Kühlkörper der Steuerelektronik und ein Steuertransformator befinden. Die Steuerelektronik und der Steuertransformator werden beide durch einen gemeinsamen Lüfter gekühlt. Die Steuerelektronik auf einer Elektronikplatine ist dabei über eine leitende Verbindung unmittelbar mit dem Kühlkörper verbunden.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 101 38 711 A1 geht eine elektrische Baugruppe hervor, bei der zwei auf einer Leiterplatte montierte Verlustwärmeerzeuger durch ein Wärmeschott voneinander getrennt sind. Der eine Verlustwärmeerzeuger ist dabei ein elektronischer Leistungsschalter in Form eines IGBT-Moduls, welcher mit einem Kühlkörper verbunden ist. Der zweite Verlustwärmeerzeuger ist eine Steuer- und Auswerteelektronik für den elektronischen Leistungsschalter. Der zweite Verlustwärmeerzeuger hat keinen unmittelbaren Kontakt mit dem Kühlkörper.
  • Die Patentschrift DE 44 12 407 C2 zeigt eine Schaltungsanordnung für den Betrieb mindestens eines Elektromotors in einem Flurförderfahrzeug. Dabei sind auf einem als Trägerkörper dienenden Kühlkörper Halbleiterschaltmodule aufgebaut, über denen sich teilweise durch eine Isolierfolie getrennte Platten befinden, welche der Stromführung dienen. Die Platten weisen außerdem zahlreiche Durchbrüche auf.
  • Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 296 02 184 U1 geht ein Schaltschrank zur Aufnahme von elektrischen Baugruppen hervor, wobei die elektrischen Bauelemente auf einer Montageplatte angebracht sind. Dabei ist eine Verschlussplatte zur Abdichtung derjenigen Seite der Montageplatte vorgesehen, welche der Montageseite abgewandt ist. Außerdem dient die abgewandte Außenseite der Verschlussplatte als Wärmetauscher. Zusätzlich ist eine der zugewandten Seiten der Verbindung aus Montage- und Verschlussplatte derart strukturiert, dass deren Oberfläche Kanäle zur Führung eines Kühlmediums aufweist. Das Kühlmedium wird dem Verbund aus Montage- und Verschlussplatte in den Schrank zu- und aus dem Schrank abgeführt.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 197 39 309 A1 geht eine Stromversorgungseinheit hervor, welche ein Außengehäuse aufweist, welches einen Schaltungsraum umgibt, in dem elektrische Bauteile einer Stromversorgungsschaltung für Schweißgeräte angeordnet sind. Desweiteren ist ein Kühlkörper vorhanden, welcher von einem Luftstrom angeströmt wird, um die Abwärme von wärmeerzeugenden elektrischen Bauteilen der Stromversorgungsschaltung zu verbessern. Das Außengehäuse umgibt neben dem Schaltungsraum einen von dem Schaltungsraum getrennten Kühlraum, wobei die Kühlrippen des Kühlkörpers im Kühlraum angeordnet sind und das Außengehäuse eine Seitenwand des Kühlraums bildet.
  • Aus dem Stand der Technik sind viele weitere verschiedene Schaltschrankkonstruktionen bekannt, wobei diese Schaltschränke meistens so konstruiert sind, dass sie aus zwei getrennten Kammern bestehen, wobei in der einen Kammer die elektrischen Bauteile angeordnet sind und in der anderen Kammer die Kühlung der elektrischen Bauteile vorgenommen wird. Dies geschieht dadurch, dass der oder die Kühlkörper der elektrischen Bauteile der einen Kammer in die andere Kammer mit der Kühlluft hineinragen. Ein solches Konzept zur Wärmeabführung ist auch aus dem Gebrauchsmuster DE 200 16 013 U1 bekannt. Hierin wird ein Schaltschrank beschrieben, dessen Innenraum durch eine unterteilende Montageplatte in zwei Kammern geteilt ist, wobei die eine Kammer die Kühlluftkammer ist und die andere Kammer für die elektrischen Bauteile vorgesehen ist. In der Kühlluftkammer ist ein Kühlkörper vorhanden, welcher durch eine Aussparung in der die Kammer unterteilenden Montageplatte direkt mit einem wärmeerzeugenden Bauteil der Bauteilkammer in Kontakt steht. Dadurch sind die elektrischen Bauteile in der Bauteilkammer vor der Kühlluft und der Außenluft geschützt und haben trotzdem unmittelbaren Kontakt zu den Kühlkörpern, wodurch eine verbesserte Abführung der Wärme der elektrischen Bauteile stattfindet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung der elektrischen Bauteile insbesondere in einem Schaltschrank weiter zu verbessern und besonders intensiv Wärme abstrahlende elektrische Bauteile gegenüber anderen besonders wärmeempfindlichen Bauteilen zu schützen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den großen Vorteil, dass die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile nun gegen Wärmeabstrahlung des Kühlkörpers und auch teilweise des zu kühlenden elektrischen Bauteils geschützt sind. Das Schirmblech verhindert zumindest, dass Wärme, welche an den Kühlkörper abgeben wird, sowie die um den Kühlkörper zirkulierende Luft wieder in Richtung des zu kühlenden elektrischen Bauteils bzw. der Leiterplatte reflektiert wird.
  • Desweiteren ist es vorteilhaft, das Schirmblech so auszulegen, dass es die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile gegenüber dem elektrischen Bauteil zumindest teilweise gegenüber Wärmeabstrahlung schützt. Dies geschieht dadurch, dass das Schirmblech das elektrische Bauteil so umschließt, dass nur die Wärme, die von dem vom Schirmblech umschlossenen Teil des elektrischen Bauteils, welches der Leiterplatte oder den weiteren Bauteilen zugewandt ist, abgegeben wird, auf die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile trifft. Damit ist es möglich, einen Gutteil der Wärmeabstrahlung des elektrischen Bauteils von der Leiterplatte oder den weiteren Bauteilen fernzuhalten. Dies kann sehr wichtig sein, da es sich bei dem zu kühlenden elektrischen Bauteil meistens um ein intensiv Wärme abstrahlendes Leistungsbauteil handelt, wie z. B. einen IGBT, einen Thyristor oder einen anderen Leistungstransistor, welche bekanntlich intensiv Wärme abstrahlen, während dagegen auf der Leiterplatte wärmeempfindliche Halbleiterelemente vorhanden sein können, welche nur steuerungstechnische Aufgaben mit geringer elektrischer Leistung wahrnehmen. Dies kann z. B. ein Mikrocontroller sein. Diese Niederspannungs- und Schwachstrombauteile strahlen zum einen wenig Wärme ab und sind zum anderen aber auch besonders wärmeempfindlich und daher auch schutzbedürftig. Dem wird durch das Schirmblech Rechnung getragen.
  • Ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, dass zwischen dem Schirmblech und dem Kühlkörper ein gewisser Abstand vorhanden ist. Da das zu kühlende elektrische Bauteil mit dem Kühlkörper einen flächenhaften Kontakt aufweisen muss, da sonst keine befriedigende Wärmeübertragung vom elektrischen Bauteil auf den Kühlkörper stattfindet, sorgt der Abstand zwischen Schirmblech und Kühlkörper dafür, dass auch das zu kühlende elektrische Bauteil ein Stück in die Kühlluft hineinragt, welche den Kühlkörper umgibt. Dadurch wird das elektrische Bauteil ebenfalls mit Kühlluft beaufschlagt und zusätzlich gekühlt. Außerdem sorgt der Abstand zwischen Schirmblech und Kühlkörper dafür, dass kein direkter Wärmetransport vom Kühlkörper in das Schirmblech stattfinden kann, was selbstverständlich der Fall wäre, wenn sich Schirmblech und Kühlkörper berühren würden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Leiterplatte oder den weiteren Bauteilen und dem Schirmblech ein gewisser Abstand vorhanden ist. Dies stellt sicher, dass kein direkter Wärmetransport von den Schirmblechen auf die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile stattfindet. Da die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile im Allgemeinen sehr hitzeempfindlich sind, ist dies sehr wesentlich, damit die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile keinen Schaden erleiden. Hatte die Leiterplatte Kontakt mit dem Schirmblech, so müsste zumindest zwischen der Leiterplatte und dem Schirmblech noch eine wärmeisolierende Schicht aufgebracht werden. Dies kostet jedoch Geld und kann durch den Abstand zwischen Leiterplatte und Schirmblech vermieden werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, dass sowohl das Schirmblech vom Kühlkörper als auch von der Leiterplatte oder den weiteren Bauteilen beabstandet ist. Hiermit werden die Vorteile zweier Ausführungsformen miteinander verbunden, da nun kein direkter Wärmetransport vom Kühlkörper auf das Schirmblech und auch kein direkter Wärmetransport vom Schirmblech auf die Leiterplatte stattfinden kann. Da das Schirmblech unter Umständen Kontakt mit dem zu kühlende elektrischen Bauteil hat, ist auch der Abstand zwischen Leiterplatte und Schirmblech wichtig, da in diesem Fall vom zu kühlenden elektrische Bauteil Wärme in Richtung Schirmblech transportiert würde.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich vorteilhafter Weise dadurch aus, dass die Vorrichtung zur Kühlung in einem Schaltschrank zur Steuerung von papierverarbeitenden Maschinen eingebaut ist. Da die Bauteildichte in den Schaltschränken immer mehr zunimmt, ist es besonders wichtig, für eine optimale Wärmeabfuhr der elektrischen und elektronischen Bauteile im Innern des Schaltschranks zu sorgen. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kühlung besonders gut möglich, da hier zum einen die Kühlfläche vergrößert wird und zum anderen intensiv Wärme abstrahlende Bauteile zumindest teilweise gegenüber den restlichen elektrischen oder elektronischen Bauteilen im Schaltschrank gegen Wärme geschirmt werden.
  • Vorteilhafter Weise ist wenigstens der Kühlkörper außerhalb des Schaltschranks angeordnet. Beim Aufbau von Schaltschränken sind grundsätzlich zwei Möglichkeiten gegeben. Zum einen ist es möglich, dass der Schaltschrank aus zwei Kammern besteht, wobei in der einen Kammer die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile untergebracht sind und in der anderen Kammer die Kühlung mittels eines Kühlaggregates vorgenommen wird. Dies führt dazu, dass die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile gegenüber der Kühlluft, welche meistens aus verunreinigter Umgebungsluft besteht, geschützt sind. Dies ist insbesondere bei Druckmaschinen wichtig, da sich hier in der Umgebungsluft von Druckmaschinen meistens Staubpartikel, Farbpartikel oder andere Verunreinigungen befinden. Es ist aber auch möglich, dass nur eine Kammer vorhanden ist, in der die elektrischen und elektronischen Bauteile gekapselt sind, wobei die Kühlkörper in den Außenraum des Schaltschranks ragen. Dadurch können die Kühlkörper vorteilhafter Weise durch die normalerweise kühlere Umgebungsluft des Schaltschranks angeströmt werden, wodurch unter Umständen auf ein aufwendiges Kühlaggregat bzw. Kühlluftgebläse verzichtet werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass ein Gebläse zur Anströmung des Kühlkörpers mit Kühlluft vorgesehen ist. Dies ist insbesondere wichtig, wenn der Schaltschrank in zwei Kammern unterteilt ist, da hier ohne aktive Kühlung des Kühlkörpers durch ein Gebläse oder ein anderes Kühlaggregat keine ausreichende Kühlung vorhanden ist. Befinden sich die Kühlkörper im Außenraum des Schaltschranks, so kann ein Gebläse zur zusätzlichen Kühlung des Kühlkörpers verwendet werden.
  • Vorteilhafter Weise ist wenigstens ein Abstandhalter zwischen Kühlkörper und der Leiterplatte oder den weiteren Bauteilen angeordnet, welcher die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile vom Kühlkörper auf Abstand hält. Mittels eines solchen Abstandhalters können die Leiterplatte und der Kühlkörper untereinander verbunden werden, außerdem können Kühlkörper und Leiterplatte am Schirmblech befestigt werden. Die Abstandhalter können einen relativ geringen Querschnitt und damit hohen thermischen Widerstand aufweisen, so dass durch sie kaum Wärme von einem Bauteil zum anderen übertragen werden kann. Die durch die Abstandhalter entstehende Verbindung der Bauteile untereinander führt zu einer erleichterten Montage der Bauteile.
  • Große Vorteile ergeben sich auch, wenn die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile mittels des Schirmblechs gegenüber der Kühlluft abgedichtet sind. Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass die Kühlluft die Leiterplatte oder die weiteren Bauteile im Inneren des Schaltschranks erreicht. Da die Kühlluft meistens aus Umgebungsluft besteht und diese in Industriegebäuden meistens mit Staub und anderen Verunreinigungen belastet ist, ist es wichtig, diese verunreinigte Kühlluft von den elektrischen Bauteilen fern zu halten. Dies ist bei einem kräftig dimensionierten elektrischen Bauteil wie den Leistungsbauteilen noch nicht so wichtig, spielt aber bei Mikrocontrollern und Leiterplatten mit feinen Leiterbahnen eine um so größere Rolle. Damit dient das Schirmblech nicht nur zur Verhinderung von Wärmetransport auf empfindliche Bauteile sondern auch zur Abschirmung der empfindlichen Bauteile gegenüber verunreinigter Kühlluft.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
  • 1: einen Schaltschrank nach dem Stand der Technik,
  • 2: die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kühlung in einem Schaltschrank mit zwei Kammern, und
  • 3: die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kühlung in einen Schaltschrank mit einer Kammer.
  • Der in 1 skizzierte Schaltschrank mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung stellt den Stand der Technik dar. Der Schaltschrank 9 ist dabei das eigentliche Gehäuse, welches hier in zwei Kammern 4 und 5 unterteilt ist. In der ersten Kammer 4 befindet sich ein Kühlkörper 1, welcher dazu dient, ein zu kühlendes elektrisches Bauteil 6 zu kühlen. Dazu ist das zu kühlende elektrische Bauteil 6 mit dem Kühlkörper 1 flächig verbunden, so dass Wärmetransport vom elektrischen Bauteil 6 zum Kühlköper 1 stattfindet, welcher dann die Wärme an die Umgebungsluft in der ersten Kammer 4 abgibt. Desweiteren ist in der ersten Kammer 4 ein Gebläse 10 vorhanden, welches den Kühlkörper 1 gezielt mit Kühlluft anströmen kann. In der zweiten Kammer 5 des Schaltschranks 9 befinden sich die elektrischen Bauteile, darunter auch das zu kühlende elektrische Bauteil 6. Desweiteren ist auf der dem Kühlkörper 1 abgewandten Seite des elektrischen Bauteils 6 eine Leiterplatte 2 vorhanden, welche elektronische Schaltkreise z. B. zur Ansteuerung des elektrischen Bauteils 6 trägt. Diese Leiterplatte 2 ist mittels Abstandhaltern 8 an dem Kühlkörper 1 befestigt. Die Unterteilung des Schaltschranks 9 in die beiden Kammern 4, 5 findet mittels Raumteilern 3 statt, welche den Kühlkörper 1 so umschließen, dass keine Umgebungsluft aus der ersten Kammer 4 in die zweite Kammer 5 gelangen kann.
  • In 2 ist nun eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kühlung in einem Schaltschrank 9 dargestellt. Auch hier wird der Schaltschrank 9 prinzipiell durch zwei Raumteiler 3 in zwei Kammern 4 und 5 unterteilt. Die erste Kammer 4 enthält dabei den Kühlkörper 1 und auch teilweise das zu kühlende elektrische Bauteil 6. In der zweiten Kammer 5 befindet sich die Leiterplatte 2 sowie auch hier ein Teil des zu kühlenden elektrischen Bauteils 6. Da es das Ziel ist, möglichst wenig Wärme vom elektrischen Bauteil 6 auf die Leiterplatte 2 abstrahlen zu lassen, befindet sich der weitaus größere Teil des elektrischen Bauteils 6 in der ersten Kammer 4. Dadurch ist es möglich, dass nicht nur der Kühlkörper 1 sondern auch das zu kühlende elektrische Bauteil 6 von der Kühlluft angeströmt wird. Gleichzeitig vergrößert sich so die Kühlfläche des Kühlkörpers 1, da dieser nun auch mit seiner dem elektrischen Bauteil 6 zugewandten Seite größtenteils im Kühlluftstrom liegt. Die Leiterplatte 2 ist mit dem Kühlkörper 1 über Abstandhalter 8 verbunden, welche gleichzeitig die Leiterplatte 2 und den Kühlkörper 1 mit den Schirmblechen 7 fest verbinden. Da die Schirmbleche 7 zugleich mit den Raumteilern 3 verbunden sind, ist so eine ordnungsgemäße Montage des Kühlkörpers 1, des elektrischen Bauteils 6 und der Leiterplatte 2 in dem Schaltschrank 9 möglich, ohne dass zusätzliche Befestigungsvorrichtungen im Schaltschrank 9 vorgesehen werden müssen. Wie in 2 zu sehen sind die Schirmbleche 7 dabei so angeordnet, dass sie zwischen Kühlkörper 1 und Leiterplatte 2 liegen. Zugleich umschließen die Schirmbleche 7 das zu kühlende elektrische Bauteil 6 und verhindern so, dass die Wärme, welche von den Flächen des Bauteils 6 abgestrahlt wird, die in der ersten Kammer 4 liegen, auf die Leiterplatte 2 und in die zweite Kammer 5 abgestrahlt wird. Die Schirmbleche 7 können auch als ein einziges Schirmblech 7 mit einem Loch ausgeführt sein, so dass das elektrische Bauteil 6 dann durch dieses Loch ragt und von dem Schirmblech 7 umgeben ist. Die Schirmbleche 7 dichten außerdem die zweite Kammer 5 gegenüber der ersten Kammer 4 ab. Auch hier kann in der ersten Kammer 4 ein Gebläse 10 oder ein anderes Kühlaggregat untergebracht sein, welches die Kühlwirkung des Kühlkörpers 1 unterstützt. Des weiteren weist die erste Kammer 4 zweckmäßiger Weise hier in der 2 nicht gezeigte Kühlluftöffnungen zur Umgebungsluft auf, über die Warmluft an die Umgebung abgegeben und Frischluft angesaugt werden kann. Die Kühlluftöffnungen können bei verunreinigter Umgebungsluft zusätzlich mit Luftfiltern ausgestattet sein, um ein Eindringen von Partikeln in die erste Kammer 4 zu verhindern.
  • Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kühlung ist in 3 abgebildet. Die Anordnung in 3 unterscheidet sich von der Anordnung in 2 vor allem dadurch, dass hier der Schaltschrank 9 nur aus einer Kammer 5 besteht. In dieser Kammer 5 sind die elektrischen und elektronischen Bauteile untergebracht. Der Kühlkörper 1 und zumindest auch teilweise das zu kühlende Bauteil 6 befinden sich dagegen im Außenraum des Schaltschranks 9. D. h. hier werden der Kühlkörper 1 und das zu kühlende elektrische Bauteil 6 unmittelbar von der Umgebungsluft des Schaltschranks 9 gekühlt. Dadurch kann auf ein Gebläse 10 verzichtet werden, da die Wärmeabfuhr des Kühlkörpers 1 unmittelbar an die Umgebungsluft stattfindet und so wesentlich effektiver ist, als wenn der Kühlkörper 1 im Schaltschrank angeordnet ist, welcher die Kühlluftzirkulation um den Kühlkörper 1 einschränkt. Hierbei ist aber die abdichtende Wirkung der Schirmbleche 7 um so wichtiger, da sonst die verunreinigte Umgebungsluft unmittelbar in die Kammer 5 des Schaltschranks eindringen würde. Die Schirmbleche 7 sind hier unmittelbar mit der Außenwand des Schaltschranks 9 verbunden, so dass die Kammer 5 mit den elektrischen Bauteilen wie der Leiterplatte 2 mittels der Schirmbleche 7 gegen die Umgebungsluft abgedichtet ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Darstellungen des Gebläses 10, des Kühlkörpers 1, des zu kühlenden elektrischen Bauteils 6, der Leiterplatte 2, den Abstandhaltern 8 und dem Schaltschrank 9 nicht als maßstäblich anzusehen sind. Insbesondere kann aus der Dimensionierung der einzelnen Bauteile in den 1 bis 3 nicht unter maßstäblicher Vergrößerung auf die wirkliche Bauteilgröße geschlossen werden.
  • 1
    Kühlkörper
    2
    Leiterplatte
    3
    Raumteiler
    4
    Erste Kammer für Kühlluft
    5
    Zweite Kammer für elektrische und elektronische Bauteile
    6
    Zu kühlendes elektrisches Bauteil
    7
    Schirmblech
    8
    Abstandhalter
    9
    Schaltschrank
    10
    Gebläse

Claims (7)

  1. Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung, welche ein elektrisches Leistungsbauteil (6) und eine auf einer Leiterplatte (2) angeordnete Steuerschaltung zu dessen Ansteuerung aufweist, wobei das elektrische Leistungsbauteil (6) wärmeleitend mit wenigstens einem Kühlkörper (1) verbunden ist, wobei die wärmeleitende Verbindung flächig ausgeführt ist, wobei die Leiterplatte (2) in einer Kammer (5) eines Schaltschranks (9) auf der dem Kühlkörper (1) abgewandten Seite des elektrischen Leistungsbauteils (6) angeordnet und mittels eines Abstandshalters (8) an dem Kühlkörper beabstandet befestigt ist, wobei wenigstens ein plattenförmiges Schirmelement (7) zwischen der Leiterplatte (2) und dem Kühlkörper (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine plattenförmige Schirmelement (7) die Kammer (5) des Schaltschranks (9) gegenüber dem Kühlkörper (1) abdichtet.
  2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem plattenförmigen Schirmelement (7) und dem Kühlkörper (1) ein Abstand vorhanden ist.
  3. Kühlanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine plattenförmige Schirmelement (7) sowohl vom Kühlkörper (1) als auch von der Leiterplatte (2) beabstandet ist.
  4. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlkörper (1) in einer weiteren Kammer (4) des Schaltschranks (9) angeordnet ist.
  5. Kühlanordnung nach einem der vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlkörper (1) außerhalb des Schaltschranks (9) angeordnet ist.
  6. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse (10) oder ein Kühlaggregat zur Beaufschlagung des Kühlkörpers (1) mit Kühlluft vorgesehen ist.
  7. Verwendung der Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen, insbesondere Druckmaschinen.
DE10308749A 2002-03-25 2003-02-28 Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen Expired - Fee Related DE10308749B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10308749A DE10308749B4 (de) 2002-03-25 2003-02-28 Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10213220.8 2002-03-25
DE10213220 2002-03-25
DE10308749A DE10308749B4 (de) 2002-03-25 2003-02-28 Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10308749A1 DE10308749A1 (de) 2003-10-30
DE10308749B4 true DE10308749B4 (de) 2009-06-04

Family

ID=28684710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10308749A Expired - Fee Related DE10308749B4 (de) 2002-03-25 2003-02-28 Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10308749B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016102755A1 (de) 2016-02-17 2017-08-17 Bombardier Transportation Gmbh Schaltschrank

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10321549A1 (de) * 2003-05-14 2004-12-02 Adam Opel Ag Anordnung zum Kühlen eines Thyristors
DE202009016531U1 (de) * 2009-12-04 2011-04-14 Liebherr-Elektronik Gmbh Leistungselektronische Baugruppe und Wechselrichteranordnung
DE102011118439A1 (de) * 2011-11-12 2013-05-16 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Schaltschrank für eine Textilmaschine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412407C2 (de) * 1994-04-11 1996-03-07 Jungheinrich Ag Schaltungsanordnung für den Betrieb mindestens eines batteriebetriebenen Elektromotors in einem Flurförderzeug
DE29610525U1 (de) * 1996-06-15 1996-08-29 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 69115 Heidelberg Transformatoreinbau
DE29602184U1 (de) * 1996-02-08 1997-03-13 Siemens AG, 80333 München Zwangsgekühlter Schaltschrank
DE19646004A1 (de) * 1996-11-07 1998-05-14 Siemens Ag Aufbautechnik eines elektronischen Schaltgerätes
DE19739309A1 (de) * 1997-09-08 1999-03-18 Lorch Schweisstech Gmbh Stromversorgungseinheit
DE20016013U1 (de) * 2000-09-15 2001-11-08 Siemens Ag Schaltschrank mit verbesserter Wärmeabführung
DE10138711A1 (de) * 2000-10-02 2002-04-18 Siemens Ag Elektrische Baugruppe

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412407C2 (de) * 1994-04-11 1996-03-07 Jungheinrich Ag Schaltungsanordnung für den Betrieb mindestens eines batteriebetriebenen Elektromotors in einem Flurförderzeug
DE29602184U1 (de) * 1996-02-08 1997-03-13 Siemens AG, 80333 München Zwangsgekühlter Schaltschrank
DE29610525U1 (de) * 1996-06-15 1996-08-29 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 69115 Heidelberg Transformatoreinbau
DE19646004A1 (de) * 1996-11-07 1998-05-14 Siemens Ag Aufbautechnik eines elektronischen Schaltgerätes
DE19739309A1 (de) * 1997-09-08 1999-03-18 Lorch Schweisstech Gmbh Stromversorgungseinheit
DE20016013U1 (de) * 2000-09-15 2001-11-08 Siemens Ag Schaltschrank mit verbesserter Wärmeabführung
DE10138711A1 (de) * 2000-10-02 2002-04-18 Siemens Ag Elektrische Baugruppe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016102755A1 (de) 2016-02-17 2017-08-17 Bombardier Transportation Gmbh Schaltschrank
EP3209104A1 (de) 2016-02-17 2017-08-23 Bombardier Transportation GmbH Schaltschrank

Also Published As

Publication number Publication date
DE10308749A1 (de) 2003-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2299582B1 (de) Wechselrichter mit einem Gehäuse und darin angeordneten elektrischen und elektronischen Bauteilen
EP0846354B1 (de) Schaltschrank mit wärmetauscher
DE68920513T2 (de) Wechselrichtervorrichtung.
DE102006057796B4 (de) Kühlanordnung für Wärme erzeugende elektrische Komponenten und elektrisches Gerät damit
EP0455969A1 (de) Sicherheitsnetzteil
DE4310556A1 (de) Wärmerohr-Radiator für elektronische Einrichtungen
EP1428419B1 (de) Aktiv aussengekühltes gehäuse mit zumindest einem wärmeverlustleistungserzeugenden elektronikbaustein
WO2007065666A2 (de) Gerät, baureihe von geräten, vorrichtung mit gehäuseteilen, verfahren, verwendung eines luftkühlers und verwendung eines flüssigkeitskühlers
DE3223624C2 (de) Kühlkörper für elektrische Bauelemente
EP3763177B1 (de) Elektrogeräteanordnung, aufweisend ein an einem tragelement, insbesondere einer wand, befestigbares elektrogerät
EP0900621A2 (de) Stromversorgungseinheit
DE3710198C2 (de)
DE202006011655U1 (de) Gerätegehäuse zum Erfassen einer Maximaltemperatur von einzelnen in dem Gehäuse befindlichen Bauteilen
DE202010017443U1 (de) Elektrische Baugruppe
DE10308749B4 (de) Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung und Verwendung derselben in einer Steuerung für papierverarbeitende Maschinen
WO1995008844A1 (de) Kühlvorrichtung für ein leistungshalbleitermodul
EP3485509B1 (de) Schaltschrank mit einem geschlossenen gehäuse und einer kühlvorrichtung
WO2008064993A1 (de) Heizvorrichtungsanordnung
DE102014201483B4 (de) Quaderförmiges Gehäuse für ein Elektronikmodul, Elektronikmodul und Anordnung zur Kühlung wenigstens eines Elektronikmoduls
DE102008027584B3 (de) Gehäuse für ein elektrisches Gerät
DE602004005744T2 (de) Schalteinheit mit ventilation
DE19728306A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Kühlung Wärme erzeugender Einrichtungen
DE102004030675A1 (de) Kühleinrichtung für elektronische Bauelemente
DE10218115A1 (de) Kühleinrichtung, insbesondere zur Klimatisierung von Kleingeräten und/oder Bedieneinheiten
EP3921718B1 (de) Computersystem und wärmeleitkörper

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee