WO2023079056A1 - Gehäuse zur aufnahme einer elektrischen wärmequelle - Google Patents

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WO2023079056A1
WO2023079056A1 PCT/EP2022/080775 EP2022080775W WO2023079056A1 WO 2023079056 A1 WO2023079056 A1 WO 2023079056A1 EP 2022080775 W EP2022080775 W EP 2022080775W WO 2023079056 A1 WO2023079056 A1 WO 2023079056A1
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WO
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housing
heat sink
head
openings
sections
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PCT/EP2022/080775
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Best
Original Assignee
Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1468—Mechanical features of input/output (I/O) modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20127—Natural convection
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing

Definitions

  • Housing for accommodating an electrical heat source
  • the invention relates to the thermal management of electrical heat sources.
  • a housing for accommodating an electrical heat source is provided.
  • Housings for electrical components such as miniature circuit breakers and programmable logic controllers, often have to be arranged in a compact manner. For example, such housings are lined up closely together so that a significant part of the housing surface is not available for dissipating heat.
  • ventilation openings are traditionally provided in the housing.
  • An air flow driven through the housing due to thermal convection either sweeps directly over the heat-emitting components or the components are equipped with a heat sink, which improves the thermal coupling to the air flow in the housing.
  • document DE 32 19 571 A1 proposes a thermal connection with mechanical prestressing between the heat sink in the housing and the inner wall of the housing.
  • metallic housings which also serve as heat sinks, in that the housing has an inside contact surface against which a heat-emitting component can rest.
  • An example of this is the "RPI CASE ALU08" cast aluminum, which has thermal contact surfaces for the main memory and processor of the "Raspberry Pi (R) 4" single-board computer on the inside.
  • no terminals for conductors carrying mains voltage or contacts for busbars can be provided on a completely metallic housing, which is why such housings are only suitable for low voltages.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a housing for greater power densities of heat dissipation, ie a housing with a greater cooling power density.
  • a more specific or alternative object is to provide a housing that allows for an improved rate of passive or active heat dissipation as measured by its small space requirement or compact design.
  • the housing for accommodating an electrical heat source.
  • the housing includes a housing base. An expansion of the housing foot in a first direction determines a height dimension of the housing.
  • the housing also includes a housing head facing away from the housing foot in a second direction.
  • the housing head has a head dimension in the first direction. The head dimension is at most 60 percent of the height dimension of the housing (e.g. less than half the height dimension of the housing).
  • the housing also includes a heat sink extending in the housing in the first direction between the housing foot and the housing top. The heatsink is longer than the head dimension in the first direction.
  • the heat sink extends in the first direction on one side or on both sides of the housing head to a respective housing opening of the housing formed between the housing foot and the housing head. The heat sink is in fluid communication with an environment of the housing through the housing opening.
  • the heat sink can protrude beyond the housing head in the first direction at least on one side.
  • the heat sink can extend on one side of the housing head to a housing opening formed between the housing foot and the housing head, in that the heat sink extends from a position below the housing head (ie, in the second direction between housing head and housing foot) in the first direction to one Side of the case extends where the case opening is.
  • the heat sink can extend on both sides of the housing head to a housing opening formed between the housing base and the housing head, in that the heat sink extends from a first housing opening (of the housing openings of the housing) to a second housing opening opposite the first housing opening in the first direction Housing opening (the housing openings of the housing) extends.
  • the heat sink can be covered at least in sections by a protective screen (for example a cover) at the housing opening on one side or at one of the housing openings on both sides or at both housing openings.
  • a protective screen for example a cover
  • the heat sink can be in fluid communication with an environment of the housing in the first direction on both sides of the housing head through at least one housing opening formed between the housing foot and the housing head.
  • the heat sink can be exposed on both sides of the housing head through a housing opening formed between the housing foot and the housing head to the outside both in the first direction and in the second direction.
  • the head dimension may extend in the first direction between edges of the housing head (e.g. parallel to a third direction) and/or correspond to a length of a (preferably planar) front surface (i.e. surface) of the housing head in the first direction.
  • the height dimension i.e. the extension of the housing base
  • an outer dimension e.g. a largest dimension
  • the top dimension can be at most half (ie less than half or equal to half) the height dimension of the housing.
  • the head size can be equal to 50% (e.g. between 49.4% and 50.6%) or 41% (e.g. between 40.5% and 41.4%) or 30% (e.g. between 29.7% and 30 .3%).
  • the heat sink can terminate flush with the housing foot in the first direction.
  • one end of the heat sink is flush with the housing base in the first direction.
  • the length of the heat sink in the first direction can be less than the height dimension.
  • one end of the housing base can protrude beyond one end of the heat sink in the first direction.
  • the length of the heat sink in the first direction can be greater than the height dimension.
  • one end of the heat sink can protrude beyond one end of the housing base in the first direction.
  • the heat sink can be exposed on one side or on both sides of the housing head through the respective housing opening of the housing to the first direction and/or to the second direction to the outside.
  • exposure may refer to the exterior (ie, an environment) of the housing.
  • At least some embodiments can transfer heat from inside the housing, where the electrical heat sources are, to the ends of the heatsink and thus lead out of the housing in order to be given off to the ambient air via the effectively large heat exchange surfaces due to the (preferably two-sided) exposure.
  • These embodiments or other embodiments do not rely on heat dissipation at housing surfaces, such as end faces, that extend parallel to the first and second directions.
  • a dense arrangement of such housing (for example, a row on a mounting rail) does not prevent the effectiveness of the waste heat transport.
  • these exemplary embodiments or further exemplary embodiments can meet standardized requirements for the housing shape, for example with regard to the housing head.
  • These exemplary embodiments or further exemplary embodiments can meet standardized requirements for the electrical insulation of the housing due to the heat sink being routed through the housing.
  • the same or other exemplary embodiments of the housing can transport waste heat from electrical heat sources in the housing improve without falling short of standardized requirements for the housing shape and/or the electrical insulation of the housing.
  • Embodiments of the housing can achieve a cooling capacity without large-area heat emission outside the housing, which conventional housings only achieve with large-area heat emission outside the housing or a larger housing surface.
  • the housing is able to accommodate electrical heat sources (operated, for example, above extra-low voltages) in a more compact volume.
  • the housing head is formed on an outside.
  • a cooling device which comprises at least the heat sink.
  • the housing head can have (e.g. passive or active, i.e. operated) elements of heat transport, e.g. ventilation openings, heat pipes (technically also: heat pipes) or a fan.
  • the housing head (for example passive or active) can include elements of an interface, for example connection terminals or a user interface.
  • Connection elements, input elements (for example switching elements) and/or display elements can be arranged (for example removably accommodated) on the housing head. These (for example electrically operated) elements can be thermally decoupled from the heat sink by the housing head.
  • the housing head serves to stiffen the housing.
  • the end faces of the housing (extending in the first and second direction) can be connected to one another via the housing head.
  • the housing head can be detachable (preferably without tools) or can be opened, for example to simplify assembly or maintenance of components in the housing.
  • the housing head via the housing head Be guided lines that connect spaced apart within the housing components together.
  • a rear surface of the housing foot and a front surface of the housing head can be parallel to each other. This allows the front face to serve as a user interface or to fit flush into a protective bezel.
  • the housing openings of the housing can each be arranged on both sides of the housing head in the first direction.
  • the heat sink can be swept over its entire length by a (for example thermally or mechanically driven) air flow for heat dissipation.
  • the housing head can be centered with respect to the housing in the first direction and/or arranged centrally with respect to the housing foot. This can maximize stiffening of the case and/or minimize flow paths from a fan in the case head to the opposite exposed ends of the heatsink.
  • the housing head can also be referred to as the housing dome (dome for short).
  • the front surface can be a surface of the housing dome.
  • the second direction can be perpendicular to the first direction.
  • direction may be a direction of spatial extension, i.e. relating to a (e.g. linear) spatial dimension.
  • the notion of direction can include either orientation (i.e., a direction in the sense of "aligned” and its opposite direction) or both orientations.
  • the housing openings can be arranged at opposite ends of the housing in the first direction. As a result, a straight flow through the housing can be made possible.
  • the housing can also include two opposite end faces of the housing in a third direction, which each extend, optionally parallel, to the first direction. direction and second direction extend between the housing base and the housing head.
  • the housing openings can be formed between the two end faces. As a result, a flow channel connecting the housing openings can be closed.
  • the end faces can have a step on one or each of the housing openings. As a result, an effective area of the housing openings can be enlarged.
  • the end faces can run inclined to the first and/or second direction.
  • the end faces can be parallel to one another.
  • the end faces can extend between the housing foot and the housing head.
  • the end faces can be parallel to the first direction and second direction and/or perpendicular to the third direction.
  • the end faces can have a depth of at least 52 mm and/or a maximum of 55 mm, 70 mm or 92.5 mm (possibly plus a depth of a recess for receiving a support rail on the housing foot).
  • the shape and/or the dimensions of the end faces can (for example in sections) correspond to the shape and dimensions of the heat sink.
  • the two housing openings can each be bordered by the end faces and/or a collar of the housing head (which for example runs around the housing head). As a result, an effective area of the housing openings for dissipating heat can be enlarged.
  • exemplary embodiments or further exemplary embodiments of the housing can be arranged or can be arranged adjacent to one another in meter cabinets and/or on a mounting rail, so that only the housing head (e.g. through a through-hole in a protective panel) is visible and/or accessible to a user. Since the head dimension is significantly shorter than the height dimension, the opposite ends of the heat sink remain exposed when the housing is installed and covered by the protective screen.
  • the protective screen can be arranged flush with the front surface of the housing head, the protective screen being spaced apart from the exposed heat sink in the second direction due to the collar of the housing head.
  • the heat sink can be attached to both when the housing is installed opposite ends to the first and to the second direction in heat exchange (e.g. convective or radiative) and/or in fluid connection (for convective heat exchange with flow through the housing along the first direction) with the environment.
  • the housing base can be reversibly or irreversibly fastened to a mounting rail.
  • the housing base can preferably be designed to be snapped onto a support rail.
  • the support rail can be arranged in a switch cabinet (for example a switch box, meter cabinet or small distribution cabinet).
  • the housing, the control cabinet or the combination of the housing in the control cabinet can meet a protection class, for example due to the housing being encapsulated by the control cabinet.
  • the housing, the control cabinet or the combination of housing and control cabinet can, for example, meet protection class II, in which equipment has reinforced or double insulation at the level of the rated insulation voltage between active and touchable parts, for example in accordance with the standard DIN VDE 0100, part 410, 412.1 .
  • a third direction can be perpendicular to the first and second directions.
  • the height dimension can be equal to or greater than 167% of the head dimension.
  • the height dimension can be at least 75 mm.
  • the height can be limited to 90 mm.
  • the head dimension can be equal to or less than 5%, 10%, 30%, 40% or 50% of the height dimension.
  • the head dimension may comprise about 50%, about 40%, or about 30% of the height dimension.
  • the head dimension can be 45 mm ⁇ 0.5 mm and the height dimension can be a maximum of 90 mm, 110 mm or 150 mm.
  • an envelope dimension of the housing preferably the head dimension and/or the height dimension and/or height sections and/or depth sections of the housing
  • the heat sink can overlap the housing head by at least half the head dimension.
  • the length of the heat sink can be at least 150 percent of the head dimension in the first direction.
  • the length of the heat sink in the first direction can be at least 90 percent of the height dimension.
  • the heat sink can be adjacent to the housing head or can extend further into the housing head.
  • the heat sink can include at least one flow channel via which the housing openings of the housing are in fluid communication.
  • an air flow driven, for example, thermally or by means of a fan
  • the heat sink can in each case have a depth section which extends in the second direction.
  • the heat sink may be exposed to the first direction at the depth portions through the respective case opening of the case.
  • Each of the depth portions may extend parallel to the second direction and the third direction.
  • the depth sections of the heatsink can be flush with the case foot.
  • Each of the depth portions may be an end portion of the housing and/or the heatsink.
  • the deep section of the heat sink can terminate flush with the housing or the housing base at one or each of the housing openings in the first direction.
  • the housing or the housing base can protrude beyond the heat sink in the first direction at one or each of the housing openings.
  • the heat sink can protrude not or only insignificantly beyond the housing in the first direction.
  • the heat sink can protrude beyond the housing in the first direction by at most 15%, preferably by at most 10%, of the head dimension.
  • the heat sink (in the first direction) can have a vertical section on one side or on both sides of the housing head, extending in the first direction.
  • the heat sink may be exposed at the height portions through the respective case opening of the case to the second direction.
  • Each of the height sections may be a front section of the case.
  • the front sections may be arranged below the front surface of the housing head in the second direction.
  • the heatsink may be exposed behind a protective bezel at one or each of the height sections.
  • the exposure can be realized when the heat sink is in fluid connection with the environment directly or through grid openings (for example for free convection) and/or in line of sight (for example for direct thermal radiation) with the environment.
  • the height section or sections of the heat sink can extend parallel to the first direction and/or the height section or sections of the heat sink can have a (linear or curved) extension in the first direction and/or in the second direction.
  • the height section or sections of the heat sink can extend in a straight line between the first direction and the second direction at an acute angle to the first direction.
  • Each of the height sections may extend parallel to the first direction and the third direction.
  • each of the elevation sections may extend diagonally to the first and second directions and parallel to the third direction.
  • the depth portion or portions and/or the height portion or portions may include straight or curved edges of the heatsink.
  • the depth section or sections and/or the height section or sections may comprise edges (e.g. of the fins) of the heat sink. Those edges can (for example in sections) be rectilinear, step-shaped or curved.
  • the heat sink can have a side section at one end or at opposite ends in the third direction, which is exposed to the third direction,
  • the heat sink may be exposed at the respective side portion through a respective case opening of the case (for example, to the third direction).
  • Heat exchange surfaces of the heat sink can be freely formed (e.g. rounded or wavy).
  • the heat exchange surfaces can be surfaces of plates, pins and/or wall sections of the heat sink.
  • the housing head can protrude beyond the height sections in the second direction.
  • the heat sink can also be exposed to the second direction with a cover that is flush with the housing head (for example a protective screen).
  • the heat sink may be exposed at opposite ends, each including one of the height portions and one of the depth portions, in the first direction.
  • the height section and the depth section at each end of the heat sink can be collectively referred to as the end section of the heat sink.
  • the height section and the depth section can form a step or a shelf.
  • each depth section can have a depth dimension (for example from the housing foot to the step) of at most 44 mm (possibly plus a depth of the recess for accommodating the mounting rail).
  • the housing may include a protective grille on one or each of the height sections and/or on one or each of the depth sections and/or on one or each of the side sections (e.g. each).
  • the protective grille can be arranged on or in the respective housing opening (e.g. removable) or be an integral one-piece part of the housing.
  • the respective housing opening can comprise a multiplicity of grille openings in the respective protective grille.
  • the grille openings may allow the heat sink to be in fluid communication with the environment and/or exposed.
  • the heat sink may be in fluid communication with the environment through the grille openings for heat exchange.
  • the grid openings of the protective grid can correspond to passage openings in the heat sink, for example channel openings in the flow channels of the heat sink (for example, be fluidly connected in pairs) or be congruent.
  • the housing can have a further housing opening in the housing base.
  • the heat sink can be in fluid connection with the surroundings of the housing and/or be exposed through the further housing opening.
  • the additional housing opening can include a protective grid with a large number of grid openings.
  • the grille openings may allow the heat sink to be in fluid communication with the environment and/or exposed.
  • the heat sink can have flow channels which are in fluid communication with and/or aligned both with the opposite housing openings in the first direction and with the further housing opening.
  • the flow channels in the heat sink can comprise intersecting rectilinear flow channels.
  • the heat sink can comprise (for example prismatic) pins which line the rectilinear flow channels (for example on one side or on both sides).
  • the pins can be right prisms (e.g. circular cylinders or cuboids) extending in the third direction.
  • the flow channels can intersect, resulting in the pins (for example with any desired cross section) which are arranged in rows and/or columns (for example in a matrix-like manner).
  • the grid openings can be arranged periodically or randomly.
  • the lattice openings can comprise longitudinal slots or circular openings.
  • One or each of the housing openings can comprise a plurality of grid openings in the protective grid, through which the heat sink is in fluid communication with the environment at one or each of the height sections and/or at one or each of the depth sections and/or at the housing base.
  • the protective grid can rest on the heat sink, for example on the respective height section and/or the respective depth section and/or the respective side section.
  • the protective grille can be fastened to edges (extending in the first and/or second direction, for example) of the end faces of the housing and/or can extend between the edges of the end faces of the housing.
  • the protective grille can be attached to an edge (extending in the third direction, for example) of the collar of the housing head and/or to an edge of the housing foot (extending, for example, in the third direction).
  • the protective grid can extend between the edge of the collar of the housing head and the edge of the housing foot.
  • the protective screen may comprise a perforated panel (i.e. a perforated panel) or a wire mesh.
  • the housing head can have a front surface that is perpendicular to the second direction and/or a collar that runs around the front surface (for example completely or partially around the circumference).
  • the collar can extend in the second direction.
  • components that are thermally decoupled from the heat sink can be arranged in the front surface.
  • the collar may be adjacent to the elevation sections.
  • the head can be arranged on or above the heat sink in the second direction.
  • the heat sink may protrude into (i.e., extend further into) the package header.
  • the front surface can be depending on the extension (ie length or depth) of the collar in the second direction over the heat sink and/or the height protruding cuts.
  • the heat sink can also be exposed to the second direction with a cover that is flush with the housing head (for example a protective screen).
  • the collar can extend along a second depth dimension. Additional housing openings in the collar can establish or improve fluid communication between the fan and the environment.
  • the front surface and/or the housing head can be plugged (preferably detachably) onto the heat sink and/or onto the end faces of the housing, optionally by means of the collar. This allows the housing to be accessible from a user side for maintenance.
  • the housing head can be open towards the second direction, i.e. have a housing head opening.
  • the housing head opening can be in the front surface or bordered by the collar.
  • the collar may fully or partially circumscribe (i.e., fully or partially surround) the housing head opening.
  • the collar may be formed by one or more edges, a frame, or one or more surfaces adjoining the height sections.
  • the heat sink can have a head section extending in the second direction into the housing head.
  • the housing head can comprise a collar extending in the second direction and/or surrounding the head section (e.g. completely or partially). The collar can mechanically stiffen the housing.
  • the head portion may be in fluid communication with the environment and/or exposed to the second direction through a housing head opening on the housing head (e.g., the housing head opening in the front face and/or a housing head opening formed and/or bordered by the collar).
  • a housing head opening on the housing head e.g., the housing head opening in the front face and/or a housing head opening formed and/or bordered by the collar.
  • the heatsink may have a head portion (e.g., the front face) at the package head that extends in the first direction and the third direction extends.
  • the heatsink may be exposed at the head portion through the package head (e.g., through the front surface) to the second direction.
  • the housing can also include a fan arranged in the housing head.
  • the fan can optionally be designed to draw in a fluid (for example ambient air) through housing head openings in the housing head and to convey it in the housing along the heat sink to the housing openings lying opposite one another in the first direction.
  • the fan can be designed to draw in a fluid (for example ambient air) from the opposite housing openings in the housing in the first direction along the heat sink and convey it to the housing head openings in the housing head.
  • the fan can include any technical means for generating an air flow.
  • the fan can also be referred to as a fan.
  • the ventilator can include a device for generating a fluid flow, in particular for forced convention.
  • the fan is designed to generate an air flow that is directed into the interior of the housing and/or flows out of the housing into the environment.
  • the fan can be arranged to dissipate the heat absorbed by the heat sink.
  • a heat flow emanating from the electrical heat source can diffuse in the heat sink (heat spread) and be dissipated convectively to the environment of the housing due to the flow of ambient air along the heat sink (heat dissipation).
  • the ventilator or at least one further ventilator can be arranged at different points of the housing (for example at one or each of the housing openings).
  • the fan can be designed to generate an air flow in the direction of the housing base in order to flow ambient air towards or around the electrical heat source in the housing, or vice versa.
  • the housing base and the heat sink base can have through openings (for example a perforation) through which the air flow is guided through the housing.
  • a variant of each embodiment can use the chimney effect.
  • One or more fans can be arranged in the longitudinal direction of the slats (also: ribs) or transversely to them.
  • the fan can also be placed inside the housing (e.g. inside the housing head) to protect against injuries.
  • the fan (or synonymous: fan) can be an axial fan, preferably the axis of which is parallel to the second direction.
  • the housing head openings can be arranged in a surface of the housing head perpendicular to the second direction and/or the front surface.
  • the fan can be a centrifugal fan or radial fan, preferably the axis of which is parallel to the second direction.
  • the housing head openings can be arranged in a surface of the housing head and/or the collar which is perpendicular to the first direction.
  • the grid openings of the protective grid can correspond to or be congruent with channel openings in the flow channels of the heat sink.
  • the heat sink can be in fluid communication with the environment by a transverse flow in the second direction (for example from the housing top to the housing base).
  • the transverse flow transverse to the first direction together with a longitudinal flow in the first direction, can enable convective heat exchange with the surroundings.
  • the flow channels can be aligned with both the housing openings and the further housing opening, for example by the flow channels comprising at least one flow channel extending in the first direction and at least one flow channel extending in the second direction, which (optionally within the heatsink) cross.
  • the heat sink can comprise mutually parallel plates (e.g. fins) and/or pins and/or wall sections. All or some of the plates can each extend parallel to the first direction and the third direction. Alternatively or additionally, all or some of the plates can each extend parallel to the second direction and third direction. The pins can each extend parallel to the second or third direction.
  • the heat sink may include a plurality of the plates at each of the opposing depth sections and/or the height sections.
  • the flow channels can (e.g. in sections) be formed within the heat sink and/or between the plates (e.g. between the fins) or wall sections or pins of the heat sink and/or between the heat sink (e.g. two adjacent plates) and the housing (e.g. the end faces). .
  • the heat sink can comprise at least one group of mutually parallel plates and/or pins and/or wall sections.
  • the plates and/or wall sections can each extend parallel to the first direction and third direction or each extend parallel to the first direction and second direction or each extend parallel to the second direction and third direction.
  • the pins can each extend parallel to the second direction or each extend parallel to the third direction or each extend parallel to the first direction.
  • the flow channel or channels extending in the first direction can be formed between the plates and/or wall sections, which each extend parallel to the first direction and third direction or which each extend parallel to the first direction and second direction.
  • the flow channel(s) extending in the second direction can be formed between the plates and/or wall sections, which each extend parallel to the first direction and second direction or which each extend parallel to the second direction and third direction .
  • the flow channel(s) extending in the first direction may be formed between the pins each extending parallel to the second direction or each extending parallel to the third direction.
  • the flow channel(s) extending in the second direction can be formed between the pins, which each extend parallel to the third direction or which each extend parallel to the first direction.
  • a cross-sectional shape of at least one or each of the pins can be round or angular (e.g. polygonal). Alternatively or additionally, at least one or each of the pins may be cylindrical or the cross-section of the pin may vary along the length of the pin.
  • the cooling pins can be arranged (e.g. uniformly or regularly) in rows and/or columns (e.g. in the manner of a matrix) or a section of a Bravais lattice (e.g. a hexagonal lattice).
  • the heat sink can have one or more flow channels which are in fluid communication with and/or aligned with both the opposite housing openings in the first direction and the further housing opening.
  • the heat sink can have one or more flow channels which are in fluid communication with and/or aligned with the opposite housing openings in the first direction (and optionally also with the further housing opening).
  • the channel openings of the flow channels can correspond to the grid openings of the housing openings.
  • the heat sink can include a heat sink base on which the mutually parallel plates (for example fins) and/or pins and/or wall sections protrude, for example on one or both sides of the heat sink base.
  • the heat sink base can be parallel to the first direction and the third direction.
  • the heat sink base can be parallel to the second direction and third direction.
  • the plates e.g. the slats
  • the plates can be parallel to the first direction and to the second direction.
  • the plates e.g. the slats
  • the plates can be parallel to the second direction and to the third direction.
  • the heatsink base and/or one or each plate (e.g. a peripheral plate) of the heatsink may be in or bringable into thermal contact with the electrical heat source.
  • the heatsink base can also be referred to as a base.
  • the plates e.g., fins
  • the heatsink base may be formed on one side of the heatsink, or the fins may extend from the heatsink base to either side of the heatsink base.
  • the mutually parallel plates and/or pins and/or wall sections of the heat sink can be bordered on the housing.
  • the electrical heat source e.g. a hotspot or hotspot element
  • the electrical heat source can be thermally connected to the heatsink base and/or to a plate (e.g. fin) of the heatsink.
  • the lamellae can have recesses (for example by milling).
  • the heat sink may comprise at least one plate (i.e. a solid wall) and/or a wall with recesses or slots (e.g. pins).
  • the heat sink may include fins that are narrower than they are long.
  • the heat sink may comprise an arrangement of pins and/or wall fragments.
  • the heat sink can have a recess for accommodating a circuit carrier as the electrical heat source, for example a printed circuit board and/or a system-on-a-module (SOM).
  • a circuit carrier for example a printed circuit board and/or a system-on-a-module (SOM).
  • the electrical heat source (e.g. the SOM) can be arranged on the heatsink base or a wall projecting therefrom (e.g. on the side of the heatsink) and/or be in thermal contact with the heatsink.
  • the electrical heat source (for example a hotspot of the SOM) is thermally connected or can be connected to the heat sink.
  • the electrical heat source is arranged between the slats.
  • the electrical heat source is arranged under the heat sink base.
  • the electrical heat source (or a further electrical heat source) is arranged next to an outer (ie peripheral) lamella (also: outer lamella).
  • not only one circuit carrier (for example not only one SOM) can be thermally connected to the heat sink and/or arranged on the heat sink.
  • multiple levels of circuit carriers can thermally contact the heat sink at one or more points.
  • the housing head can protrude beyond the height sections in the second direction.
  • the housing and/or the heat sink can have an exposed shoulder (also: step) at each of the two housing openings of the housing.
  • Each of the two paragraphs can each comprise one of the depth sections and one of the height sections (e.g. as a step).
  • the height sections of the heat sink can be exposed over their entire width in the third direction.
  • the depth sections (for example at the opposite housing openings in the first direction) can each be exposed over their entire width in the third direction.
  • the housing head opening may be located behind a protective screen or partial cover.
  • the housing head opening can have a protective grid.
  • the protective grid can have grid openings that optionally correspond to through-openings in the heat sink.
  • the heat sink can have at least one channel opening of a flow channel on each of the vertical sections.
  • one or each channel Extend opening continuously from the height section to the depth section.
  • the heat sink can have at least one channel opening of a flow channel in each case on the opposite depth sections.
  • one or each channel opening may extend continuously from the depth portion to the height portion.
  • the heatsink channel openings may be in fluid communication within the housing along one or each heatsink flow channel (e.g., within or at the edge of the heatsink).
  • the heat sink can include a plurality of recesses for accommodating a plurality of circuit carriers.
  • the heat sink can include a plurality of parallel recesses, each of which is designed to accommodate a circuit carrier.
  • the heat sink can comprise at least two recesses which are arranged at an angle to one another, in particular perpendicularly, and which are each designed to accommodate a circuit carrier.
  • a first circuit carrier can be arranged parallel to the first and third direction
  • a second circuit carrier can be arranged parallel to the first and second direction of the housing.
  • the second circuit carrier can have a contact strip that can be plugged into a slot in the first circuit carrier.
  • the recess may be a slit extending in the first direction.
  • Heat-emitting components of the circuit carrier accommodated in the slot can be or can be brought into direct thermal contact with the heat sink.
  • the heat sink can have at least one channel opening at one or each of the height sections.
  • Each of the at least one channel opening can be an end of the or one of the flow channels of the heat sink.
  • the at least one channel opening can in each case extend continuously from the height section to the depth section, for example over an edge of the step.
  • the heat sink can have at least one channel opening on one or each depth section.
  • Each of the at least one channel opening can be a Be the end of a flow channel of the heat sink.
  • the at least one channel opening can in each case extend continuously from the depth section to the height section, for example over an edge of the step.
  • the heat sink can have a flow channel between adjacent plates (for example fins), via which the at least one channel opening in each case is in fluid communication at the opposite end sections.
  • the at least one channel opening may extend in the second direction at the opposite depth sections.
  • the at least one channel opening can extend in the first direction at the height sections.
  • the channel opening can extend (for example essentially) in the specified direction if a length of the channel opening in the specified direction is greater than a length of the channel opening transverse to the specified direction.
  • the heatsink may extend continuously within the housing along the first direction.
  • the heatsink optionally each of the plates or fins of the heatsink, may be integrally one-piece. Thereby (in one or each of the options) a smooth flow channel with low flow resistance and/or a thermal bridge with low thermal resistance can be formed between the housing openings.
  • the heat sink can be metallic.
  • the heatsink may comprise copper or aluminum.
  • the housing foot can (for example on a rear surface of the housing foot) have a recess which is designed to accommodate a section of the mounting rail in a detachable, optionally lockable manner.
  • FIG. 1A shows a schematic perspective view of a housing for accommodating an electrical heat source according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 1B shows a schematic perspective view of a housing for accommodating an electrical heat source according to a first variant of the first exemplary embodiment
  • FIG. 1C shows a schematic perspective view of a housing for accommodating an electrical heat source according to a second variant of the first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a housing for accommodating an electrical heat source according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3A shows a schematic perspective view of a housing for accommodating an electrical heat source according to a third embodiment
  • FIG. 3B shows a schematic perspective view of a heat sink according to the third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of a housing for accommodating an electrical heat source and such a heat source according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 5A shows a schematic perspective illustration of a fifth exemplary embodiment of a heat transport in a housing for accommodating an electrical heat source, which can be combined with the first, second, third or fourth exemplary embodiment;
  • 5B shows a functional representation of the housing according to the fifth exemplary embodiment
  • 6A shows a schematic perspective illustration of a sixth exemplary embodiment of a heat transport in a housing for accommodating an electrical heat source, which can be combined with the first, second, third or fourth exemplary embodiment
  • FIG. 6B shows a functional representation of the housing according to the sixth exemplary embodiment
  • FIG. 7A shows a schematic perspective illustration of a seventh exemplary embodiment of a heat transport in a housing for accommodating an electrical heat source, which can be combined with the first, second, third or fourth exemplary embodiment;
  • FIG. 7B shows a functional representation of the housing according to the seventh embodiment
  • FIG. 8 shows a functional representation of the housing according to an eighth exemplary embodiment
  • FIG. 9 shows a schematic perspective view of a ninth exemplary embodiment of a housing for accommodating an electric heat source, which can supplement the first to eighth exemplary embodiments.
  • FIG. 1A shows a first exemplary embodiment of a housing, generally designated by reference numeral 100, for accommodating an electrical heat source.
  • the housing 100 includes a housing base 102 of the housing 100 , an extension of the housing base 102 in a first direction 108 determining a height dimension 116 of the housing 100 .
  • the housing 100 also includes a housing head 104 of the housing 100 which faces away from the housing base 102 in a second direction 107 and has a head dimension 114 in the first direction 108 .
  • the head dimension 114 is at most 60 percent of the height dimension 116 of the housing 100, for example less than or equal to half the height dimension 116 of the housing 100.
  • the housing 100 comprises a heat sink 110 which extends in the first direction 108 between the housing foot 102 and the housing head 104 in the housing 100 and is longer than the head dimension 114 in the first direction 108 .
  • the heat sink 110 is as long in the first direction 108 as (or longer than) the height dimension 116 of the housing 100.
  • each of the case openings 112 - 1 and 112 - 2 (also referred to as opposing case openings) exposes the heat sink 110 to both the first direction 108 and the second direction 107 .
  • the housing openings 112 - 1 and 112 - 2 of the housing 100 can each be arranged in the first direction 108 on either side of the housing head 104 .
  • the housing openings 112 - 1 and 112 - 2 may be located at opposite ends of the housing 100 in the first direction 108 .
  • the housing head 104 can be centered in the first direction with respect to the housing 100 and/or arranged centrally with respect to the housing foot 102 .
  • a front surface 105 of the housing head 104 can have the head dimension 114 in the first direction 108 .
  • the front surface 105 of the housing head 104 is optionally closed.
  • the housing 100 can further comprise two opposite end faces 109 in a third direction 106 which each extend parallel to the first direction 108 and the second direction 107 .
  • the housing openings 112 - 1 and 112 - 2 can be edged in sections by the end faces 109 .
  • the first direction 108 and the second direction 107 can be orthogonal to one another.
  • the third direction 106 can be perpendicular to the first direction 108 and the second direction 107 .
  • the head dimension 114 can be a fraction of the height dimension 116 .
  • the housing shape, for example the head dimension 45 mm ⁇ 0.5 mm and/or the height dimension of (for example maximum) 90 mm, 110 mm or 150 mm can correspond to a standard, for example the DIN 43 880 standard.
  • the heat sink 110 can have a depth section 120 - 1 or 120 - 2 at opposite ends in the first direction 108 , which extends in the second direction 107 .
  • a depth section 120 - 1 or 120 - 2 at opposite ends in the first direction 108 , which extends in the second direction 107 .
  • an edge of a plate (e.g., a fin) of heatsink 110, or multiple edges of the plates or fins of heatsink 110 may extend in second direction 107 at depth portions 120-1 and 120-2, respectively.
  • Each of the depth sections 120 - 1 and 120 - 2 can extend parallel to the second direction 107 and third direction 106 .
  • several edges of the plates or lamellae, each of which extends in the second direction 107 can be arranged flush in the third direction 106 at the depth sections 120-1 and 120-2, respectively.
  • the heat sink 110 can be exposed at the depth portions 120-1 and 120-2 through the respective housing opening 112-1 and 112-2 of the housing 100 towards the first direction 108 .
  • the depth sections 120 - 1 and 120 - 2 of the heat sink 110 are exposed on the housing 100 when viewed in a direction parallel to the first direction 108 .
  • the heat sink 110 can have a height section 122-1 or 122-2 on both sides of the housing head 104 (for example in the first direction 108 next to the housing head 104).
  • reference numbers ending in “-1" may refer to the left or negative half space of the first direction 108
  • reference numbers ending in “-2” may refer to the right or positive half space of the first direction 108.
  • the height section 122 - 1 or 122 - 2 can extend in the first direction 108 .
  • an edge of a plate (e.g., a fin) of heat sink 110, or multiple edges of the plates or fins of heat sink 110 may extend in first direction 108 at elevation portion 122-1 or 122-2.
  • Each of the height sections 122 - 1 and 122 - 2 can extend parallel to the first direction 108 and third direction 106 .
  • several edges of the plates or lamellae, which each extend in the first direction 108 can be arranged flush with the height section 122-1 or 122-2 in the third direction 106.
  • the heat sink 110 can be exposed at the height sections 122 - 1 and 122 - 2 through the respective housing opening 112 - 1 and 112 - 2 of the housing 100 towards the second direction 107 .
  • the height sections 122 - 1 and 122 - 2 of the heat sink 110 are exposed on the housing 100 when viewed in a direction parallel to the second direction 107 .
  • the height sections 122 - 1 and 122 - 2 of the heat sink 110 can extend parallel to the first direction 108 .
  • the heat sink 110 may be exposed behind a (e.g., closed) protective screen 103 at one elevation portion 122-1 or 122-2, or at both elevation portions 122-1 and 122-2.
  • a (e.g., closed) protective screen 103 at one elevation portion 122-1 or 122-2, or at both elevation portions 122-1 and 122-2.
  • the air can flow in the first direction 108 and/or the third direction 106 between the respective vertical section 122 - 1 or 122 - 2 and the protective screen 103 .
  • the protective screen 103 is spaced apart from the heat sink 110 for rear ventilation.
  • the protective screen 103 can be part of the housing 100 (for example a housing wall of the housing 100) or an additional loose part.
  • the protective screen 103 can be a cover (which can be clipped on, for example).
  • Fig. 1B shows a variant of the first exemplary embodiment with a protective screen 103. While for the sake of simplicity the protective screen 103 is limited to the width of the housing 100 in the third direction 106, the protective screen 103 can extend over several (e.g housings 100 arranged next to one another in the third direction 106 .
  • the protective screen 103 is spaced apart from the respective vertical section 122-1 and 122-2 and/or parallel to the respective vertical section 122-1 and 122-2.
  • the protective screen 103 (in the second direction 107) flush with the front surface 105 and/or is flush with the head section 104 .
  • the heatsink 110 can be at a height section 122-1 or 122-2, or at both height sections 122-1 and 122-2, and/or at a depth section 120-1 or 120-2, or at both depth sections 120- 1 and 120-2, are exposed behind a protective screen 121.
  • the protective grille 121 has a plurality of grille openings (e.g., a perforation and/or vent openings) through which the heat sink 110 is in fluid communication with the environment and optionally exposed.
  • the grid openings of the protective grid 121 can correspond to the flow channels 126 of the heat sink 110 or correspond to them, for example be congruent.
  • the housing openings and/or the grid openings in the housing can correspond to the channel openings of the flow channel(s) of the heat sink.
  • the grid openings of the protective grid 121 can comprise slots that extend parallel or perpendicular (as shown by way of example in FIG. 1B ) to the plates of the heat sink 110 .
  • the protective grid 121 can rest directly on the heat sink 110, for example in contrast to a closed protective screen 103, which is spaced apart from the heat sink and thus allows air circulation between the protective screen 103 and the heat sink 110 at the respective housing opening 112-1 or 112-2.
  • a shoulder of the end faces 109 and/or a shoulder of the heat sink 110 can have one or more steps (for example along the first direction 108).
  • Paragraph or step can mean that a depth dimension (e.g. of the end faces 109 and/or of the heat sink 110) in the second direction 107 (e.g. in relation to the housing base 102) gradually (i.e. discontinuously or abruptly) becomes smaller along the first direction 108, for example starting from the housing head 104 in the direction of the respective housing opening 112-1 or 112-2.
  • the end faces 109 of the housing 100 have two steps at each housing opening 112-1 and 112-2, namely a first step 123-A on a collar 128 of the housing head 104 and a second step 123-B at the respective depth section 120-1 or 120-2.
  • FIG. 1C shows a variant of the first exemplary embodiment, in which the housing 100 has a step at each housing opening 112-1 and 112-2. This variant can also be implemented for any other exemplary embodiment.
  • the shoulder of the end faces 109 of the housing 100 can match the shoulder of the heat sink 110 .
  • the shoulder in the end face 109 of the housing 100 and the shoulder in the heat sink 110 can be seen from the third direction
  • the heat sink 110 can form the housing head 104 or extend into the housing head 104 .
  • the housing head 104 can have a corresponding step on the edges of the housing head 104 (extending, for example, in the third direction 106).
  • the Figs. 3A and 3B show an example of this.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the housing 100, which can develop or modify features of the first exemplary embodiment.
  • the same reference numerals as in one of Figs. 1A, 1B or 1C features of Fig. 2 may be compared with those of Figs. 1A to 1C match or be functionally interchangeable.
  • the height sections 122 - 1 and 122 - 2 of the heat sink 110 can enclose an acute angle 124 with the first direction 108 .
  • the housing head 104 can be in the second direction
  • the housing head 104 can have a direction perpendicular to the second direction 107 front surface and/or a collar 128 (for example surrounding the front surface) which extends in the second direction 107.
  • the collar 128 can border the height sections 122 - 1 and 122 - 2 with its sides in the first direction 108 .
  • the front surface can protrude beyond the heat sink 110 and/or the height sections 122 - 1 and 122 - 2 in accordance with the extension of the collar 128 in the second direction 107 .
  • FIG. 3A shows a third exemplary embodiment of the housing 100, which can develop or modify features of the first and/or second exemplary embodiment.
  • FIG. 3A shows a third exemplary embodiment of the housing 100, which can develop or modify features of the first and/or second exemplary embodiment.
  • features of FIG. 3A may be combined with those of FIGS. 1A to 1C and/or FIG. 2 correspond or be functionally interchangeable.
  • the heat sink 110 can have a head section 104 which is exposed on the housing head 104 in the second direction 107 .
  • the housing head 104 can include a collar 128 extending in the second direction 107 and/or surrounding the head section.
  • a fan is optionally located on the exposed head portion.
  • FIG. 3B shows an embodiment of the heat sink 110 having a head portion that extends into the package top 104 or forms the package top 104 .
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of the housing 100, which can develop or modify features of the first, second and/or third exemplary embodiment.
  • the same reference numerals as in one of Figs. 1A through 3B of Fig. 4 may be compared to those of Figs. 1A to 3B match or be functionally interchangeable.
  • the heat sink 110 can have at least one recess 111 for accommodating a circuit carrier 200 (for example a printed circuit board 200), which comprises at least one electrical heat source 202.
  • a circuit carrier 200 for example a printed circuit board 200
  • a system-on-a-module (SOM), or a single-rank or dual-rank memory module are examples of circuit carriers 200.
  • a solid heat sink 110 can have the recess 111, as shown schematically in FIG.
  • the recess 111 can correspond to an intermediate space, for example a flow channel 126, between adjacent plates or fins of the heat sink 110, as for example in each of FIGS. 1 to 3 shown.
  • the heat sink 110 can comprise at least two recesses 111 which are arranged perpendicularly to one another and are each designed to accommodate a circuit carrier.
  • a first circuit carrier can be arranged parallel to the first direction 108 and third direction 106, for example to accommodate a motherboard.
  • a second circuit carrier 200 can be arranged parallel to the first direction 108 and second direction 107 of the housing 110 .
  • the second circuit carrier 200 can have a contact strip 204 that can be plugged into a slot in the first circuit carrier.
  • the recess 111 can be a slot extending in the first direction 108 .
  • Heat-emitting components 202 of the circuit carrier 200 accommodated in the slot 111 can be or can be brought into a thermally conductive connection (for example direct thermal contact) with the heat sink 110 .
  • the heat sink 110 can be in contact with the electrical heat source 202 for heat conduction, for example directly or via a heat paste.
  • FIG. 5A schematically shows a fifth exemplary embodiment of the heat transport by means of the housing 100, which can adopt or develop features of the first, second, third and/or fourth exemplary embodiment.
  • Figs. 1A to 4 With the same reference numerals as in one of Figs. 1A to 4 provided features of Fig. 5A can be compared with those of Figs. 1A to 4 match or be functionally interchangeable.
  • the heat transfer, Q, at a given location of the enclosure 100 is the amount of heat Q transferred through that location per unit of time.
  • the heat transfer Q may include contributions from at least one of the following transport mechanisms: convection, thermal radiation, and thermal conduction.
  • the heat transport through the (e.g. lower) housing opening 112-1 of the housing is Qi.
  • the heat transfer through the (e.g. top) case opening 112-2 of the case is Q2.
  • the heat transport shown schematically in Figure 5A is passive.
  • heat transport involves pressure gradient-driven convection of a fluid (e.g., air or a liquid or gaseous coolant) due to a temperature difference between an internal temperature within the housing 100 and a lower ambient temperature outside the housing 100.
  • a fluid e.g., air or a liquid or gaseous coolant
  • the heat transport Q2 out of the housing is greater than the heat transport Qi into the housing 100:
  • the heatsink 110 may include plates (eg, fins on a heatsink base) extending in the first direction 108 and second direction 107, such as illustrated in Figure 5A.
  • the heatsink 110 may include plates (eg, fins on a heatsink base) that extend in the first direction 108 and third direction 106, such as illustrated in Figure 5B.
  • the housing openings 112-1 and 112-2 can only be in fluid communication with the environment in the first direction 108, as illustrated, for example, in FIG. 5B.
  • the housing 100 can also include a fan 130 arranged in the housing head 104 .
  • Fan 130 may be configured to draw in a fluid (e.g., ambient air or a liquid or gaseous coolant) through housing head openings in housing head 104 and in housing 100 along heat sink 110 (in particular in first direction 108) to those in first direction 108 opposite ends arranged housing openings 112-1 and 112-2 to promote.
  • a fluid e.g., ambient air or a liquid or gaseous coolant
  • FIG. 6A shows a sixth exemplary embodiment of the heat transport by means of the housing 100, which can adopt or develop features of the first, second, third and/or fourth exemplary embodiment.
  • the same reference numerals as in one of Figs. 1A to 5B features of Fig. 6A can be compared with those of Figs. 1A to 5B match or be functionally interchangeable.
  • the heat transport shown schematically in Fig. 6A is active, ie includes forced convection driven by power input, namely by means of the fan 130. While the sum of the exiting mass flows of the fluid at the housing openings 112-1 and 112-2 with the at If the mass flow entering the housing head openings of the housing head 104 match (at least in the time average), the heat transport Q2-1 and Q2-2 out of the housing 100 is greater than the heat transport Qi into the housing 100 at the housing head 104:
  • the fan 130 is an axial fan whose impeller axis is parallel to the second direction 107 .
  • the housing head openings can be arranged in a surface of the housing head perpendicular to the second direction 107 (for example the front surface).
  • heat sink 110 may include plates (e.g., fins on a heat sink base) that extend in first direction 108 and second direction 107, such as shown in Figure 6A, or that extend in first direction 108 and third direction 106 extend, as shown for example in Fig. 6B.
  • the housing openings 112-1 and 112-2 can only be in fluid communication with the environment in the first direction 108, as illustrated, for example, in FIG. 6B.
  • FIG. 7A shows a seventh exemplary embodiment of the heat transport by means of the housing 100, which can adopt or develop features of the first, second, third and/or fourth exemplary embodiment.
  • Figs. 1A through 6B of Fig. 7 may be combined with those of Figs. 1A to 6B match or be functionally interchangeable.
  • the heat transport shown schematically in Fig. 7A is also active, i.e. forced by means of the fan 130.
  • the fan 130 draws the fluid (e.g. ambient air) from the housing openings 112 - 1 and 112 - 2 opposite in the first direction 108 through the housing 100 along the heat sink 110 and expels it at housing head openings in the housing head 104 .
  • the housing head openings are preferably in the first direction 108.
  • the sum of the mass flows of the fluid entering the housing 100 at the housing openings 112-1 and 112-2 correspond to the mass flow exiting at the housing head openings of the housing head 104 (at least in the time average)
  • the sum of the heat transport entering the housing 100 is Q2 -1 and Q2-2 greater than the heat transport Q1-1+Q1-2 exiting the housing 100 at the housing head 104:
  • the fan 130 is a centrifugal fan or centrifugal fan whose impeller axis is parallel to the second direction 107 .
  • the housing head openings can be arranged in a surface 128 - 1 of the housing head and/or the collar 128 perpendicular to the first direction 108 .
  • a surface 128-2 of the collar 128 that may adjoin an adjacent housing is closed in a fluid-tight manner.
  • the heatsink 110 may include plates (eg, fins on a heatsink base) that extend in the first direction 108 and second direction 107 or that extend in the first direction 108 and third direction 106, such as illustrated in Figure 7B .
  • the housing openings 112 - 1 and 112 - 2 can only be in fluid communication with the environment in the first direction 108 and/or exposed, for example as illustrated in FIG. 7B .
  • the heat sink 110 may include two or more mutually parallel plates (e.g., fins) each extending parallel to the first direction 108 (and preferably the second direction 107).
  • the heat transport can be guided due to the plates or the fins (for example along the first direction 108).
  • a flow channel can be formed between adjacent plates or fins and/or between the heat sink 110 and the end face 109, via which the housing openings 112-1 and 112-2 are in fluid connection.
  • the thermal conduction of the (for example metallic) heat sink 110 can contribute to the heat transport in the first direction 108 and/or via the height dimension 116 in addition to the (for example passive or forced by means of a fan) convection.
  • the heatsink may comprise copper or aluminum.
  • the housing base 102 (for example on a rear surface of the housing base 102) can have a recess 118 which is designed to accommodate a section of the mounting rail (for example a top-hat rail) in a detachable, optionally lockable manner.
  • Fig. 8 shows a schematic of an eighth exemplary embodiment of the housing 100.
  • the housing foot 102 of the housing 100 has one or more further housing openings 112-3, for example grille openings of a protective grille on the housing foot 102.
  • the heat sink can have flow channels 126 (e.g.
  • flow channels 126 intersect multiple times in first direction 108 and second direction 107 such that flow channels 126 comprise rectilinear flow channels lined by wall sections or pins 110-S.
  • the pins 110-S are optionally arranged in a region of the heat sink 110 in which a projection of the further housing openings 112-3 in the second direction 107 and a projection of the housing openings 112-1 and 112-2 in the first direction 108 overlap.
  • the heat sink 110 has plates 110-P outside of the overlapping area, each of which is aligned with one of the grid openings on the respective housing opening 112-1 or 112-2.
  • a functional unit 140 for example a programmable logic controller (PLC) or a circuit breaker (LS), is arranged in the housing 100.
  • PLC programmable logic controller
  • LS circuit breaker
  • a shape of the heat sink 110 can be flush with the functional unit 140, which is preferably adjacent in the third direction 106.
  • functional unit 140 includes screw terminals (e.g. flush with height sections 122-1 and/or 122-2 in extension of third direction 106) for connecting input or output lines (e.g. flush with depth sections 120-1 and/or 120-2 in extension of the third direction 106).
  • a display 150 on the housing head 104 can extend in the third direction 106 from the heat sink 110 to the functional unit 140.
  • Partial coverage e.g. protective screen 103
  • Housing head for example
  • Third direction for example horizontal of a support rail 106
  • Second direction for example vertical 107
  • First direction e.g. horizontal or front normal 108
  • Flow channel for example space between slats 126
  • Functional unit in the housing for example, programmable logic controller or circuit breaker 140
  • ad 150 Circuit carrier for example printed circuit board 200

Landscapes

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Abstract

Ein Gehäuse (100) zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle (202) wird beschrieben. Das Gehäuse umfasst einen Gehäusefuß (102), wobei eine Ausdehnung des Gehäusefußes (102) in einer ersten Richtung (108) ein Höhenmaß (116) des Gehäuses (100) bestimmt. Ferner umfasst das Gehäuse (100) einen vom Gehäusefuß (102) in einer zweiten Richtung (107) abgewandten Gehäusekopf (104), der in der ersten Richtung (108) ein Kopfmaß (114) aufweist, das höchstens 60% des Höhenmaßes (116) des Gehäuses (100) ist. Ferner umfasst das Gehäuse (100) einen sich im Gehäuse (100) zwischen dem Gehäusefuß (102) und dem Gehäusekopf (104) in der ersten Richtung (108) ersteckenden Kühlkörper (110), der in der ersten Richtung (108) länger als das Kopfmaß (114) ist und sich in der ersten Richtung (108) einseitig oder beiderseits des Gehäusekopfes (104) zu jeweils einer zwischen dem Gehäusefuß (102) und dem Gehäusekopf (104) ausgebildete Gehäuseöffnung (112-1; 112-2) des Gehäuses (100) erstreckt, durch welche der Kühlkörper (110) in Fluidverbindung mit einer Umgebung des Gehäuses (100) steht.

Description

Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle
Die Erfindung betrifft das Thermomanagement elektrischer Wärmequellen. Insbesondere ist ein Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle bereitgestellt.
Gehäuse für elektrische Komponenten, wie Leitungsschutzschalter und Speicherprogrammierbare Steuerungen, müssen oftmals kompakt angeordnet werden. Beispielsweise werden solche Gehäuse dicht aneinandergereiht, so dass ein wesentlicher Teil der Gehäuseoberfläche nicht zu Wärmeabgabe zur Verfügung steht. Um einen Hitzestau einzelner im Gehäuse angeordneter elektrischer Wärmequelle zu vermeiden sind traditionell Lüftungsöffnungen im Gehäuse vorgesehen. Ein aufgrund von thermischer Konvektion durch das Gehäuse getriebener Luftstrom streicht entweder direkt über die wärmeemittierenden Bauteile oder die Bauteile sind mit einem Kühlkörper versehen, welcher die thermische Kopplung an den Luftstrom im Gehäuse verbessert.
Eine weitere Strategie zur Vermeidung eines Hitzestaus im Gehäuse verbessert die thermische Verbindung zwischen dem Kühlkörper im Gehäuse und der Gehäusewand. Das Dokument DE 32 19 571 A1 schlägt zur verbesserten Wärmeableitung eine thermische Verbindung mit mechanischer Vorspannung zwischen dem Kühlkörper im Gehäuse und der Gehäuseinnenwand vor.
Ferner sind metallische Gehäuse bekannt, die zugleich als Kühlkörper dienen, indem das Gehäuse eine innenseitige Kontaktfläche aufweist, an der ein wärmeemittierendes Bauteile anliegen kann. Ein Beispiel hierfür ist der Aluminiumguss "RPI CASE ALU08", der innenseitig thermische Kontaktflächen für Arbeitsspeicher und Prozessor des Einplatinenrechners "Raspberry Pi (R) 4" aufweist. Jedoch können an einem vollständig metallischen Gehäuse keine Klemmen für Netzspannung führende Leiter oder Kontakte für Stromschienen vorgesehen werden, weshalb solche Gehäuse nur für Kleinspannungen geeignet sind.
Somit weisen bestehende Gehäuse eine für höhere Leistungsdichten unzureichende Wärmeübertragung auf. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Gehäuse für größere Leistungsdichten der Wärmeabgabe, d.h. ein Gehäuse mit einer größeren Kühlleistungsdichte, anzugeben. Eine spezifischere oder alternative Aufgabe ist, ein Gehäuse bereitzustellen, das gemessen an seiner geringen Raumforderung oder kompakten Bauform eine verbesserte Rate der passiven oder aktiven Wärmeabgabe ermöglicht.
Die Aufgabe wird bzw. die Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein Aspekt betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle. Das Gehäuse umfasst einen Gehäusefuß. Eine Ausdehnung des Gehäusefußes in einer ersten Richtung bestimmt ein Höhenmaß des Gehäuses. Das Gehäuse umfasst ferner einen vom Gehäusefuß in einer zweiten Richtung abgewandten Gehäusekopf. Der Gehäusekopf weist in der ersten Richtung ein Kopfmaß auf. Das Kopfmaß ist höchstens 60 Prozent des Höhenmaßes des Gehäuses (beispielsweise kleiner als die Hälfte des Höhenmaßes des Gehäuses). Das Gehäuse umfasst ferner einen sich in der ersten Richtung zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf im Gehäuse ersteckenden Kühlkörper. Der Kühlkörper ist in der ersten Richtung länger als das Kopfmaß. Der Kühlkörper erstreckt sich in der ersten Richtung einseitig oder beiderseits des Gehäusekopfes zu jeweils einer zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf ausgebildete Gehäuseöffnung des Gehäuses. Durch die Gehäuseöffnung steht der Kühlkörper in Fluidverbindung mit einer Umgebung des Gehäuses.
Der Kühlkörper kann den Gehäusekopf in der ersten Richtung wenigstens einseitig überragen.
Der Kühlkörper kann sich einseitig des Gehäusekopfes zu jeweils einer zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf ausgebildete Gehäuseöffnung des Gehäuses erstrecken, indem sich der Kühlkörper von einer Position unterhalb des Gehäusekopfes (d.h., in der zweiten Richtung zwischen Gehäusekopf und Gehäusefuß) in der ersten Richtung zu einer Seite des Gehäuses erstreckt, wo die Gehäuseöffnung ist. Alternativ oder ergänzend kann sich der Kühlkörper beiderseits des Gehäusekopfes zu jeweils einer zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf ausgebildete Gehäuseöffnung des Gehäuses erstrecken, indem sich der Kühlkörper von einer ersten Gehäuseöffnung (der Gehäuseöffnungen des Gehäuses) zu einer der ersten Gehäuseöffnung in der ersten Richtung gegenüberliegenden zweiten Gehäuseöffnung (der Gehäuseöffnungen des Gehäuses) erstreckt.
Der Kühlkörper kann an der einseitigen Gehäuseöffnung oder an einer der beiderseitigen Gehäuseöffnungen oder an beiden Gehäuseöffnungen wenigstens durch eine Schutzblende (beispielsweise eine Abdeckung) wenigstens abschnittsweise bedeckt sein.
Beispielsweise kann der Kühlkörper jeweils beiderseits des Gehäusekopfes durch mindestens eine zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf gebildete Gehäuseöffnung des Gehäuses in der ersten Richtung in Fluidverbindung steht mit einer Umgebung des Gehäuses. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper jeweils beiderseits des Gehäusekopfes durch eine zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf gebildete Gehäuseöffnung des Gehäuses sowohl zur ersten Richtung als auch zur zweiten Richtung nach außen frei liegen.
Das Kopfmaß kann sich in der ersten Richtung zwischen (beispielsweise zu einer dritten Richtung parallelen) Kanten des Gehäusekopfs erstrecken und/oder einer Länge einer (vorzugsweise ebenen) Frontfläche (d.h. einer Oberfläche) des Gehäusekopfs in der ersten Richtung entsprechen. Alternativ oder ergänzend kann das Höhenmaß (d.h. die Ausdehnung des Gehäusefußes) gleich einer oder kleiner als eine Außenabmessung (beispielsweise eine größte Abmessung) des Gehäuses in der ersten Richtung sein.
Das Kopfmaß kann höchstens die Hälfte (d.h. kleiner als die Hälfte oder gleich der Hälfte) des Höhenmaßes des Gehäuses sein. Alternativ oder ergänzend kann das Kopfmaß gleich 50% (beispielsweise zwischen 49,4% und 50,6%) oder 41% (beispielsweise zwischen 40,5% und 41 ,4%) oder 30% (beispielsweise zwischen 29,7% und 30,3%) sein. Der Kühlkörper kann an den Gehäuseöffnungen bündig in der ersten Richtung mit dem Gehäusefuß abschließen. Beispielsweise ist ein Ende des Kühlkörpers in der ersten Richtung bündig mit dem Gehäusefuß. Alternativ kann die Länge des Kühlkörpers in der ersten Richtung kleiner als das Höhenmaß sein. Beispielsweise kann ein Ende des Gehäusefußes in der ersten Richtung über ein Ende des Kühlkörpers hinausragen. Alternativ kann die Länge des Kühlkörpers in der ersten Richtung größer als das Höhenmaß sein. Beispielsweise kann ein Ende des Kühlkörpers in der ersten Richtung über ein Ende des Gehäusefußes hinausragen. Der Kühlkörper kann einseitig oder jeweils beiderseits des Gehäusekopfes durch die jeweilige Gehäuseöffnung des Gehäuses zur ersten Richtung und/oder zur zweiten Richtung nach außen freiliegen. Hierin kann sich das Freiliegen auf das Äußere (d.h. eine Umgebung) des Gehäuses beziehen.
Indem sich der Kühlkörper (beispielsweise im Wesentlichen) über das Höhenmaß des Gehäuses erstreckt und an seinen beiden Enden in jeweils eine oder zwei Richtungen freiliegt, können zumindest einige Ausführungsbeispiele Wärme aus dem Inneren des Gehäuses, wo die elektrischen Wärmequellen sind, an die Enden des Kühlkörpers und somit aus dem Gehäuse heraus führen, um dort über die aufgrund der (vorzugsweise zweiseitigen) Exposition effektiv großen Wärmeaustauschflächen an die Umgebungsluft abgegeben zu werden. Diese Ausführungsbeispiele oder weitere Ausführungsbeispiele sind nicht auf die Wärmeabgabe an Gehäuseflächen wie beispielsweise Stirnflächen, die sich parallel zur ersten und zweiten Richtung erstrecken, angewiesen. Somit steht eine dichte Anordnung solcher Gehäuse (beispielsweise eine Aneinanderreihung auf einer Tragschiene) der Wirksamkeit des Abwärmetransports nicht entgegen.
Diese Ausführungsbeispiele oder weitere Ausführungsbeispiele können aufgrund der Anordnung der Wärmeaustauschstellen an den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Enden des Kühlkörpers normierte Anforderungen an die Gehäuseform erfüllen, beispielsweise hinsichtlich des Gehäusekopfs. Diese Ausführungsbeispiele oder weitere Ausführungsbeispiele können aufgrund des durch das Gehäuse geführten Kühlkörpers normierte Anforderungen an die elektrische Isolation des Gehäuses erfüllen. Dieselben oder weitere Ausführungsbeispiel des Gehäuses können den Transport von Abwärme elektrischer Wärmequellen im Gehäuse verbessern ohne normierte Anforderungen an die Gehäuseform und/oder an die elektrische Isolation des Gehäuses zu unterschreiten.
Ausführungsbeispiele des Gehäuses können ohne eine großflächige Wärmeabgabe außerhalb des Gehäuses eine Kühlleistung erreichen, welche herkömmliche Gehäuse nur mit einer großflächigen Wärmeabgabe außerhalb des Gehäuses o- der einer größeren Gehäuseoberfläche erreichen. Dadurch vermag das Gehäuse (beispielsweise oberhalb von Kleinspannungen betriebene) elektrische Wärmequellen in einem kompakteren Volumen aufzunehmen.
Bei diesen Ausführungsbeispielen oder weiteren Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Konstellation ist an einer Außenseite der Gehäusekopf gebildet. Unterhalb (beispielsweise in der zweiten Richtung) erstreckt sich beidseitig lateral (beispielsweise in der ersten Richtung) eine Kühleinrichtung, die zumindest den Kühlkörper umfasst. Der Gehäusekopf kann (beispielsweise passive oder aktive, d.h. betriebene) Elemente des Wärmetransports aufweisen, z.B. Lüftungsöffnungen, Wärmerohre (fachsprachlich auch: Heat Pipes) oder einen Ventilator. Alternativ oder ergänzend kann der Gehäusekopf (beispielsweise passive oder aktive) Elemente einer Schnittstelle umfassen, beispielsweise Anschlussklemmen oder eine Benutzerschnittstelle.
Am Gehäusekopf können Anschlusselemente, Eingabeelemente (beispielsweise Schaltelemente) und/oder Anzeigeelemente angeordnet (beispielsweise entnehmbar aufgenommen) sein. Durch den Gehäusekopf können diese (beispielsweise elektrische betriebenen) Elemente vom Kühlkörper thermisch entkoppelt sein.
Bei diesen Ausführungsbeispielen oder weiteren Ausführungsbeispielen dient der Gehäusekopf der Versteifung des Gehäuses. Beispielsweise können (die sich in der ersten und zweiten Richtung erstreckenden) Stirnseiten des Gehäuses über den Gehäusekopf miteinander verbunden sein.
Der Gehäusekopf kann (vorzugsweise werkzeugfrei) lösbar sein oder geöffnet werden, beispielsweise um eine Montage oder Wartung von Bauteilen im Gehäuse zu vereinfachen. Alternativ oder ergänzend können über den Gehäusekopf Leitungen geführt sein, die innerhalb des Gehäuses voneinander entfernt angeordnete Bauteilen miteinander verbinden.
Eine Rückfläche des Gehäusefußes und eine Frontfläche des Gehäusekopfs können zueinander parallel sein. Dadurch kann die Frontfläche als Benutzerschnittstelle dienen oder sich bündig in eine Schutzblende einfügen.
Die Gehäuseöffnungen des Gehäuses können jeweils in der ersten Richtung beiderseits des Gehäusekopfes angeordnet sein. Dadurch kann der Kühlkörper über seine gesamte Länge von einem (beispielsweise thermisch oder mechanisch angetriebenen) Luftstrom zur Wärmeabgabe überstrichen werden.
Der Gehäusekopf kann in der ersten Richtung bezüglich des Gehäuses zentriert sein und/oder mittig zum Gehäusefuß angeordnet sein. Dadurch kann eine Versteifung des Gehäuses maximiert werden und/oder Strömungswege von einem Ventilator im Gehäusekopf zu den gegenüberliegenden freiliegenden Enden des Kühlkörpers minimiert werden.
Der Gehäusekopf kann auch als Gehäusedom (kurz: Dom) bezeichnet werden. Die Frontfläche kann eine Fläche des Gehäusedoms sein.
Die zweite Richtung kann senkrecht zur ersten Richtung sein.
Hierin kann der Begriff der Richtung eine räumliche Ausdehnungsrichtung sein, d.h. eine (beispielsweise lineare) räumliche Dimension betreffen. Innerhalb dieser räumlichen Dimension kann der Begriff der Richtung eine der beiden Ausrichtungen (d.h., eine Richtung im Sinne von "ausgerichtet" und deren Gegenrichtung) oder beide Ausrichtungen umfassen.
Die Gehäuseöffnungen können an in der ersten Richtung gegenüberliegenden Enden des Gehäuses angeordnet sein. Dadurch kann eine geradlinige Durchströmung des Gehäuses ermöglicht sein.
Das Gehäuse kann ferner zwei in einer dritten Richtung gegenüberliegende Stirnseiten des Gehäuses umfassen, die sich jeweils, optional parallel, zur ersten Rich- tung und zweiten Richtung zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf erstrecken. Die Gehäuseöffnungen können zwischen den beiden Stirnseiten ausgebildet sein. Dadurch kann ein die Gehäuseöffnungen verbindender Strömungskanal geschlossen sein. Alternativ oder ergänzend können die Stirnseiten an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen einen Absatz aufweisen. Dadurch kann eine Wirkfläche der Gehäuseöffnungen vergrößert sein.
Die Stirnseiten können zur ersten und/oder zweiten Richtungen geneigt verlaufen.
Die Stirnseiten können zueinander parallel sein. Die Stirnseiten können sich zwischen dem Gehäusefuß und dem Gehäusekopf erstrecken. Die Stirnseiten können parallel zur ersten Richtung und zweiten Richtung sein und/oder senkrecht zur dritten Richtung sein. Die Stirnseiten können in der zweiten Richtung ein Tiefenmaß von mindestens 52 mm und/oder maximal 55 mm, 70 mm oder 92,5 mm aufweisen (gegebenenfalls zuzüglich einer Tiefe einer Ausnehmung zur Aufnahme einer Tragschiene am Gehäusefuß). Die Form und/oder die Abmessung der Stirnseiten können (beispielsweise abschnittsweise) der Form und Abmessung des Kühlkörpers entsprechen.
Die beiden Gehäuseöffnungen können jeweils von den Stirnseiten und/oder einem (beispielsweise den Gehäusekopf umzulaufenden) Kragen des Gehäusekopfs be- randet sein. Dadurch kann eine Wirkfläche der Gehäuseöffnungen zur Wärmeabgabe vergrößert sein.
Diese Ausführungsbeispiele oder weitere Ausführungsbeispiele des Gehäuses können in Zählerschränken und/oder auf einer Tragschiene aneinandergrenzend angeordnet oder anordenbar sein, so dass nur der Gehäusekopf (beispielsweise durch eine Durchgangsausnehmung in einer Schutzblende) für einen Benutzer sichtbar und/oder bedienbar freiliegt. Indem das Kopfmaß wesentlich kürzer als das Höhenmaß ist, bleiben im durch die Schutzblende abgedeckten Einbauzustand des Gehäuses die gegenüberliegenden Enden des Kühlkörpers freiliegend. Beispielsweise kann die Schutzblende bündig mit der Frontfläche des Gehäusekopfes angeordnet sein, wobei aufgrund des Kragens des Gehäusekopfs die Schutzblende in der zweiten Richtung vom freiliegenden Kühlkörper beabstandet ist. So kann der Kühlkörper im eingebauten Zustand des Gehäuses an beiden gegenüberliegenden Enden zur ersten und zur zweiten Richtung in Wärmeaustausch (z.B. konvektiv oder radiativ) und/oder in Fluidverbindung (zum konvektiven Wärmeaustausch unter Durchströmung des Gehäuses entlang der ersten Richtung) mit der Umgebung stehen.
Der Gehäusefuß kann auf einer Tragschiene reversibel oder irreversibel befestigbar sein. Vorzugsweis kann der Gehäusefuß zum Aufrasten auf einer T ragschiene ausgebildet sein.
Die Tragschiene kann in einem Schaltschrank (beispielsweise einem Schaltkasten, Zählerschrank oder Kleinverteilerschrank) angeordnet sein. Das Gehäuse, der Schaltschrank oder die Kombination des Gehäuses im Schaltschrank kann eine Schutzklasse erfüllen, beispielsweise aufgrund einer Kapselung des Gehäuses durch den Schaltschrank. Das Gehäuse, der Schaltschrank oder die Kombination von Gehäuse und Schaltschrank kann beispielsweise eine Schutzklasse II erfüllen, bei der Betriebsmittel eine verstärkte oder doppelte Isolierung in Höhe der Bemessungsisolationsspannung zwischen aktiven und berührbaren Teilen aufweisen, beispielsweise gemäß der Norm DIN VDE 0100, Teil 410, 412.1.
Eine dritte Richtung kann senkrecht zur ersten und zweiten Richtung sein.
Beispielsweise kann das Höhenmaß gleich oder größer als 167% des Kopfmaßes sein. Beispielsweise kann bei einem Kopfmaß von 45 mm das Höhenmaß mindestens 75 mm sein. Optional kann das Höhenmaß auf 90 mm begrenzt sein.
Das Kopfmaß kann gleich oder kleiner als 5%, 10%, 30%, 40% oder 50% des Höhenmaßes sein. Das Kopfmaß kann einen Anteil von ungefähr 50%, ungefähr 40% oder ungefähr 30% des Höhenmaßes umfassen. Beispielsweise kann das Kopfmaß 45 mm ± 0,5 mm umfassen, und das Höhenmaß kann maximal 90 mm, 110 mm oder 150 mm umfassen. Alternativ oder ergänzend kann ein Hüllenmaß des Gehäuses (vorzugsweise das Kopfmaß und/oder das Höhenmaß und/oder Höhenabschnitte und/oder Tiefenabschnitte des Gehäuses) der Norm DIN 43 880 entsprechen.
Der Kühlkörper kann in der ersten Richtung mit dem Gehäusekopf zu mindestens der Hälfte des Kopfmaßes überlappen. Die Länge des Kühlkörpers kann in der ersten Richtung mindestens 150 Prozent des Kopfmaßes sein. Alternativ oder ergänzend kann die Länge des Kühlkörpers in der ersten Richtung mindestens 90 Prozent des Höhenmaßes sein. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper an den Gehäusekopf angrenzt oder sich ferner in den Gehäusekopf erstrecken.
Der Kühlkörper kann mindestens einen Strömungskanal umfassen, über den die Gehäuseöffnungen des Gehäuses in Fluidverbindung stehen. Dadurch kann ein (beispielsweise thermisch oder mittels Ventilator angetriebener) Luftstrom Abwärme vom Kühlkörper über das gesamte Höhenmaß aufnehmen und an einer oder mehreren der Gehäuseöffnungen an die Umgebung abgeben.
Der Kühlkörper kann an der mindestens einen Gehäuseöffnung oder an in der ersten Richtung gegenüberliegenden Enden jeweils einen Tiefenabschnitt aufweisen, der sich in der zweiten Richtung erstreckt. Der Kühlkörper kann an den Tiefenabschnitten durch die jeweilige Gehäuseöffnung des Gehäuses zur ersten Richtung freiliegen.
Jeder der Tiefenabschnitte kann sich parallel zur zweiten Richtung und dritten Richtung erstrecken. Die Tiefenabschnitte des Kühlkörpers können bündig mit dem Gehäusefuß abschließen. Jeder der Tiefenabschnitte kann ein Endabschnitt des Gehäuses und/oder der Kühlkörpers sein.
Der Tiefenabschnitt des Kühlkörpers kann an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen in der ersten Richtung bündig mit dem Gehäuse oder dem Gehäusefuß abschließen. Alternativ oder ergänzend kann das Gehäuse oder der Gehäusefuß an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen in der ersten Richtung über den Kühlkörper hinausragen.
Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper das Gehäuse in der ersten Richtung nicht oder nur unwesentlich überragen. Beispielsweise kann der Kühlkörper das Gehäuse in der ersten Richtung um höchstens 15 %, vorzugsweise um höchstens 10%, des Kopfmaßes überragen. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper (in der ersten Richtung) auf einer Seite oder beiderseits des Gehäusekopfes jeweils einen Höhenabschnitt aufweisen mit Ausdehnung in der ersten Richtung. Der Kühlkörper kann an den Höhenabschnitten durch die jeweilige Gehäuseöffnung des Gehäuses zur zweiten Richtung freiliegen. Jeder der Höhenabschnitte kann ein Frontabschnitt des Gehäuses sein. Die Frontabschnitte können in der zweiten Richtung unterhalb der Frontfläche des Gehäusekopfs angeordnet sein.
Der Kühlkörper kann an einem oder jedem der Höhenabschnitte hinter einer Schutzblende freiliegen.
Das Freiliegen kann realisiert sein, wenn der Kühlkörper unmittelbar oder durch Gitteröffnungen mit der Umgebung in Fluidverbindung (beispielsweise zur freien Konvektion) und/oder in Sichtverbindung (beispielsweise zur direkten Wärmestrahlung) mit der Umgebung steht.
Der oder die Höhenabschnitte des Kühlkörpers können sich parallel zur ersten Richtung erstrecken, und/oder wobei der oder die Höhenabschnitte des Kühlkörpers können eine (geradlinige oder gekrümmte) Ausdehnung in der ersten Richtung und/oder in der zweiten Richtung aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann der oder können die Höhenabschnitte des Kühlkörpers sich geradlinig zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstrecken mit einem spitzen Winkel zur ersten Richtung.
Jeder der Höhenabschnitte kann sich parallel zur ersten Richtung und dritten Richtung erstrecken. Alternativ kann sich jeder der Höhenabschnitte diagonal zur ersten und zweiten Richtung und parallel zur dritten Richtung erstrecken. Dadurch können die zur zweiten Richtung freiliegenden Wirkflächen des Kühlkörpers vergrößert sein.
Der oder die Tiefenabschnitte und/oder der oder die Höhenabschnitte kann bzw. können geradlinige oder gekrümmte Kanten des Kühlkörpers umfassen. Der oder die Tiefenabschnitte und/oder der oder die Höhenabschnitte kann bzw. können Kanten (beispielsweise der Lamellen) des Kühlkörpers umfassen. Diese Kanten können (beispielsweise abschnittsweise) geradlinig, stufenförmig oder gekrümmt sein.
Der Kühlkörper kann in der dritten Richtung an einem Ende oder an gegenüberliegenden Enden jeweils einen Seitenabschnitt aufweisen, der zur dritten Richtung freiliegt,
Der Kühlkörper kann an dem jeweiligen Seitenabschnitt durch eine jeweilige Gehäuseöffnung des Gehäuses (beispielsweise zur dritten Richtung) freiliegt.
Wärmeaustauschflächen des Kühlkörpers (beispielsweise im Kühlkörper ausgebildete oder vom Kühlkörper zumindest teilweise berandete Strömungskanäle) können freigeformt (z.B. gerundet oder wellig) sein. Die Wärmeaustauschflächen können Oberflächen von Platten, Stiften und/oder Wandabschnitten des Kühlkörpers sein.
Der Gehäusekopf kann in der zweiten Richtung über die Höhenabschnitte hinausragen. Dadurch kann der Kühlkörper auch bei einer mit dem Gehäusekopf bündigen Abdeckung (beispielsweise einer Schutzblende) zur zweiten Richtung freiliegen.
Der Kühlkörper kann an in der ersten Richtung gegenüberliegenden Enden freiliegen, die jeweils einen der Höhenabschnitte und einen der Tiefenabschnitte umfassen. Der Höhenabschnitt und der Tiefenabschnitt an jeweils einem Ende des Kühlkörpers kann zusammenfassend als Endabschnitt des Kühlkörpers bezeichnet werden. Alternativ oder ergänzend können (beispielsweise an jedem der gegenüberliegenden Enden) der Höhenabschnitt und der Tiefenabschnitt eine Stufe oder einen Absatz bilden. Beispielsweise kann jeder Tiefenabschnitt ein Tiefenmaß (beispielsweise von der Gehäusefuß bis zu der Stufe) von maximal 44 mm (gegebenenfalls zuzüglich einer Tiefe der Ausnehmung zur Aufnahme der Tragschiene) aufweisen.
Das Gehäuse kann an einem oder jedem der Höhenabschnitte und/oder an einem oder jedem der Tiefenabschnitte und/oder an einem oder jedem der Seitenabschnitte (beispielsweise jeweils) ein Schutzgitter umfassen. Das Schutzgitter kann auf oder in der jeweiligen Gehäuseöffnung (beispielsweise entnehmbar) angeordnet sein oder integral-einstückiger Bestandteil des Gehäuses sein.
Die jeweilige Gehäuseöffnung kann eine Vielzahl von Gitteröffnungen im jeweiligen Schutzgitter umfassen. Durch die Gitteröffnungen kann der Kühlkörper mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen und/oder freiliegen. Der Kühlkörper kann durch die Gitteröffnungen zum Wärmeaustausch mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen.
Die Gitteröffnungen des Schutzgitters können mit Durchgangsöffnungen des Kühlkörpers, beispielsweise Kanalöffnungen der Strömungskanäle des Kühlkörpers, korrespondieren (beispielsweise paarweise in Fluidverbindung stehen) o- der deckungsgleich sind.
Das Gehäuse kann eine weitere Gehäuseöffnung im Gehäusefuß aufweisen. Durch die weitere Gehäuseöffnung kann der Kühlkörper in Fluidverbindung mit der Umgebung des Gehäuses stehen und/oder freiliegen.
Die weitere Gehäuseöffnung kann ein Schutzgitter mit einer Vielzahl von Gitteröffnungen umfassen. Durch die Gitteröffnungen kann der Kühlkörper mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen und/oder freiliegen.
Der Kühlkörper kann Strömungskanäle aufweisen, die sowohl mit den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen als auch der weiteren Gehäuseöffnung in Fluidverbindung und/oder in Flucht stehen.
Die Strömungskanäle im Kühlkörper können sich kreuzende geradlinige Strömungskanäle umfassen. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper (beispielsweise prismatische) Stifte umfassen, welche die geradlinigen Strömungskanäle (beispielsweise einseitig oder beidseitig) säumen. Die Stifte können gerade Prismen (beispielsweise Kreiszylinder oder Quader) sein, die sich in der dritten Richtung erstrecken. Beispielsweise können sich die Strömungskanäle kreuzen, so dass sich die Stifte (beispielsweise mit einem beliebigen Querschnitt) ergeben, die in Reihen und/oder Spalten (beispielsweise matrixartig) angeordnet sind.
Die Gitteröffnungen können periodisch oder zufällig angeordnet sein. Die Gitteröffnungen können Längsschlitze oder Kreisöffnungen umfassen. Eine oder jeder der Gehäuseöffnungen kann eine Vielzahl von Gitteröffnungen im Schutzgitter umfassen, durch welche der Kühlkörper an einem oder jedem der Höhenabschnitte und/oder an einem oder jedem der Tiefenabschnitte und/oder am Gehäusefuß mit der Umgebung in Fluidverbindung steht.
Das Schutzgitter kann auf dem Kühlkörper, beispielsweise auf dem jeweiligen Höhenabschnitt und/oder dem jeweiligen Tiefenabschnitt und/oder dem jeweiligen Seitenabschnitt, aufliegen. Alternativ oder ergänzend kann das Schutzgitter an (beispielsweise sich in der ersten und/oder zweiten Richtung erstreckenden) Kanten der Stirnseiten des Gehäuses befestigt sein und/oder sich zwischen den Kanten der Stirnseiten des Gehäuses erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann das Schutzgitter an einer (beispielsweise sich in der dritten Richtung erstreckenden) Kante des Kragens des Gehäusekopfs und/oder an einer (beispielsweise sich in der dritten Richtung erstreckenden) Kante des Gehäusefußes befestigt sein. Alternativ oder ergänzend kann sich das Schutzgitter zwischen der Kante des Kragens des Gehäusekopfs und der Kante des Gehäusefußes erstrecken.
Das Schutzgitter kann eine Lochplatte (d.h. eine perforierte Platte) oder ein Drahtnetz umfassen.
Der Gehäusekopf kann eine zur zweiten Richtung senkrechte Frontfläche und/oder einen die Frontfläche (beispielsweise vollständig oder teilumfänglich) umlaufenden Kragen aufweisen. Der Kragen kann sich in der zweiten Richtung erstrecken. Dadurch können in der Frontfläche Bauelemente angeordnet sein, die vom Kühlkörper thermisch entkoppelt sind. Der Kragen kann an die Höhenabschnitte angrenzen.
Mit anderen Worten kann der Kopf in der zweiten Richtung auf oder über dem Kühlkörper angeordnet sein. Alternativ kann der Kühlkörper in den Gehäusekopf hineinragen (d.h. sich ferner in den Gehäusekopf erstrecken).
Die Frontfläche kann entsprechend der Ausdehnung (d.h. Länge oder Tiefe) des Kragens in der zweiten Richtung über den Kühlkörper und/oder die Höhenab- schnitte hinausragen. Dadurch kann der Kühlkörper auch bei einer mit dem Gehäusekopf bündigen Abdeckung (beispielsweise einer Schutzblende) zur zweiten Richtung freiliegen.
Der Kragen kann sich entlang eines zweiten Tiefenmaßes erstrecken. Weitere Gehäuseöffnungen im Kragen können eine Fluidverbindung des Ventilators mit der Umgebung herstellen oder verbessern.
Die Frontfläche und/oder der Gehäusekopf kann, optional mittels des Kragens, auf den Kühlkörper und/oder auf die Stirnseiten des Gehäuse (vorzugsweise lösbar) gesteckt sein. Dadurch kann das Gehäuse von einer Benutzerseite zur Wartung zugänglich sein.
Alternativ oder ergänzend kann der Gehäusekopf zur zweiten Richtung hin offen sein, d.h., eine Gehäusekopföffnung aufweisen. Die Gehäusekopföffnung kann in der Frontfläche sein oder vom Kragen berandet sein. Der Kragen kann die Gehäusekopföffnung vollständig oder teilumfänglich umlaufen (d.h. vollständig oder teilumfänglich umgeben).
Der Kragen kann durch eine oder mehrere Kanten, einen Rahmen oder eine oder mehrere Flächen gebildet sein, die bzw. der an die Höhenabschnitte angrenzt.
Der Kühlkörper kann einen sich in der zweiten Richtung in den Gehäusekopf erstreckenden Kopfabschnitt aufweisen. Optional kann der Gehäusekopf einen sich in der zweiten Richtung erstreckenden und/oder den Kopfabschnitt (beispielsweise vollständig oderteilumfänglich) umlaufenden Kragen umfassen. Der Kragen kann das Gehäuse mechanisch versteifen.
Der Kopfabschnitt kann durch eine Gehäusekopföffnung am Gehäusekopf (beispielsweise die Gehäusekopföffnung in der Frontfläche und/oder eine durch den Kragen gebildete und/oder berandete Gehäusekopföffnung) mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen und/oder zur zweiten Richtung freiliegen.
Der Kühlkörper kann am Gehäusekopf einen Kopfabschnitt (beispielsweise die Frontfläche) aufweisen, der sich in der ersten Richtung und der dritten Richtung erstreckt. Der Kühlkörper kann am Kopfabschnitt durch den Gehäusekopf (beispielsweise durch die Frontfläche) zur zweiten Richtung freiliegen.
Das Gehäuse kann ferner einen im Gehäusekopf angeordneten Ventilator umfassen. Optional kann der Ventilator dazu ausgebildet sein, ein Fluid (beispielsweise Umgebungsluft) durch Gehäusekopföffnungen im Gehäusekopf anzusaugen und im Gehäuse entlang des Kühlkörpers zu den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen zu fördern. Alternativ oder ergänzend kann der Ventilator dazu ausgebildet sein, ein Fluid (beispielsweise Umgebungsluft) von den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen im Gehäuse entlang des Kühlkörpers anzusaugen und zu Gehäusekopföffnungen im Gehäusekopf zu fördern.
Der Ventilator kann jedes technische Mittel zur Erzeugung einer Luftströmung umfassen. Der Ventilator kann auch als Lüfter bezeichnet werden.
Der Ventilator kann eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Fluidstromes, insbesondere zur erzwungenen Konvention, umfassen. Beispielsweise ist der Ventilator dazu ausgebildet, einen Luftstrom zu erzeugen, der in das Innere des Gehäuses gerichtete ist und/oder aus dem Gehäuse in die Umgebung strömt.
Der Ventilator kann dazu angeordnet sein, die vom Kühlkörper aufgenommene Wärme von diesem abzuführen. Ein von der elektrischen Wärmequelle ausgehender Wärmestrom kann im Kühlkörper diffundieren (Wärmespreizung) und aufgrund der Strömung der Umgebungsluft entlang des Kühlkörpers konvektiv an die Umgebung des Gehäuses abgeführt werden (Wärmeabfuhr). Alternativ oder ergänzend kann der Ventilator oder mindestens ein weiterer Ventiltor an unterschiedlichen Stellen des Gehäuses (beispielsweise an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen) angeordnet sein.
Der Ventilator kann dazu ausgebildet sein, einen Luftstrom in Richtung des Gehäusefußes zu erzeugen, um die elektrische Wärmequelle im Gehäuse mit Umgebungsluft anzuströmen oder zu umströmen, oder anders herum. Der Gehäusefuß und die Kühlkörperbasis können Durchgangsöffnungen (beispielsweise eine Perforation) aufweisen, durch welche der Luftstrom durch das Gehäuse hindurchgeführt wird.
Eine Variante jedes Ausführungsbeispiels kann den Kamineffekt nutzen. Ein oder mehrere Lüfter können in Längsrichtung der Lamellen (auch: Rippen) oder quer dazu angeordnet.
Der Ventilator kann auch innerhalb des Gehäuses (beispielsweise innerhalb des Gehäusekopfs) angeordnet werden, zum Schutz vor Verletzungen.
Der Ventilator (oder synonym: Lüfter) kann ein Axiallüfter sein, vorzugsweise dessen Achse parallel zur zweiten Richtung ist. Die Gehäusekopföffnungen können in einer zur zweiten Richtung senkrechten Fläche des Gehäusekopfs und/oder der Frontfläche angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann der Ventilator ein Zentrifugallüfter oder Radiallüfter sein, vorzugsweise dessen Achse parallel zur zweiten Richtung ist. Die Gehäusekopföffnungen können in einer zur ersten Richtung senkrechten Fläche des Gehäusekopfs und/oder des Kragens angeordnet sein.
Die Gitteröffnungen des Schutzgitters können mit Kanalöffnungen der Strömungskanäle des Kühlkörpers korrespondieren oder deckungsgleich sein.
Der Kühlkörper kann durch eine Querströmung in der zweiten Richtung (beispielsweise vom Gehäusekopf zum Gehäusefuß) mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen. Die Querströmung quer zur ersten Richtung kann zusammen mit einer Längsströmung in der ersten Richtung einen konvektiven Wärmeaustausch mit der Umgebung ermöglichen.
Alternativ oder ergänzend können die Strömungskanäle sowohl mit den Gehäuseöffnungen als auch der weiteren Gehäuseöffnung in Flucht stehen, beispielsweise indem die Strömungskanäle mindestens einen sich in der ersten Richtung erstreckenden Strömungskanal und mindestens einen sich in der zweiten Richtung erstreckenden Strömungskanal umfassen, die sich (optional innerhalb des Kühlkörpers) kreuzen. Der Kühlkörper kann zueinander parallele Platten (beispielsweise Lamellen) und/oder Stifte und/oder Wandabschnitte umfassen. Alle oder einzelne der Platten können sich jeweils parallel zur ersten Richtung und dritten Richtung erstrecken. Alternativ oder ergänzend können sich alle oder einzelne der Platten jeweils parallel zur zweiten Richtung und dritten Richtung erstrecken. Die Stifte können sich jeweils parallel zur zweiten oder dritten Richtung erstrecken. Der Kühlkörper kann an jedem der gegenüberliegenden Tiefenabschnitte und/oder den Höhenabschnitten eine Vielzahl von der Platten umfassen.
Die Strömungskanäle können (beispielsweise abschnittsweise) innerhalb des Kühlkörpers und/oder zwischen den Platten (beispielsweise zwischen den Lamellen) oder Wandabschnitten oder Stiften des Kühlkörpers und/oder zwischen dem Kühlkörper (beispielsweise zwei benachbarten Platten) und dem Gehäuse (beispielsweise den Stirnflächen) ausgebildet sein.
Der Kühlkörper kann mindestens eine Gruppe zueinander parallele Platten und/oder Stifte und/oder Wandabschnitte umfassen.
Die Platten und/oder Wandabschnitte können sich jeweils parallel zur ersten Richtung und dritten Richtung erstrecken oder jeweils parallel zur ersten Richtung und zweiten Richtung erstrecken oder jeweils parallel zur zweiten Richtung und dritten Richtung erstrecken. Alternativ oder ergänzend können sich die Stifte jeweils parallel zur zweiten Richtung erstrecken oder jeweils parallel zur dritten Richtung erstrecken oder jeweils parallel zur ersten Richtung erstrecken.
Im Fall mehrerer Gruppen kann das vorstehende für jede Gruppe jeweils gelten. Der oder die sich in der ersten Richtung erstreckenden Strömungskanäle kann bzw. können zwischen den Platten und/oder Wandabschnitten ausgebildet sein, die sich jeweils parallel zur ersten Richtung und dritten Richtung erstrecken oder die sich jeweils parallel zur ersten Richtung und zweiten Richtung erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann bzw. können der oder die sich in der zweiten Richtung erstreckenden Strömungskanäle zwischen den Platten und/oder Wandabschnitten ausgebildet sein, die sich jeweils parallel zur ersten Richtung und zweiten Richtung erstrecken oder die sich jeweils parallel zur zweiten Richtung und dritten Richtung erstrecken. Der oder die sich in der ersten Richtung erstreckenden Strömungskanäle kann bzw. können zwischen den Stiften ausgebildet sein, die sich jeweils parallel zur zweiten Richtung erstrecken oder die sich jeweils parallel zur dritten Richtung erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann bzw. können der oder die sich in der zweiten Richtung erstreckenden Strömungskanäle zwischen den Stiften ausgebildet sein, die sich jeweils parallel zur dritten Richtung erstrecken oder die sich jeweils parallel zur ersten Richtung erstrecken.
Eine Querschnittsform mindestens eines oder jedes der Stifte kann rund oder eckig (beispielsweise polygonal) sein. Alternativ oder ergänzend kann mindestens einer oder jeder der Stifte zylinderförmig sein oder der Querschnitt des Stifts kann über die Länge des Stifts variieren.
Alternativ oder ergänzend können sich die Kühlstifte (beispielsweise gleichmäßig oder regelmäßig) in Reihen und/oder Spalten (beispielsweise nach Art einer Matrix) oder einem Ausschnitt eines Bravais-Gitters (beispielsweise einem hexagonalen Gitter) angeordnet sein.
Der Kühlkörper kann einen oder mehrere Strömungskanäle aufweisen, die sowohl mit den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen als auch der weiteren Gehäuseöffnung in Fluidverbindung und/oder in Flucht stehen.
Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper einen oder mehrere Strömungskanäle aufweisen, die mit den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen (und optional auch mit der weiteren Gehäuseöffnung) in Fluidverbindung und/oder in Flucht stehen. Beispielsweise können die Kanalöffnungen der Strömungskanäle mit den Gitteröffnungen der Gehäuseöffnungen korrespondieren.
Beispielsweise kann der Kühlkörper eine Kühlkörperbasis umfassen, an der die zueinander parallelen Platten (beispielsweise Lamellen) und/oder Stifte und/oder Wandabschnitte auskragen, beispielsweise einseitig oder beidseitig der Kühlkörperbasis. Die Kühlkörperbasis kann parallel zur ersten Richtung und zur dritten Richtung sein. Alternativ oder ergänzend kann die Kühlkörperbasis parallel zur zweiten Richtung und dritten Richtung sein. Die Platten (beispielsweise die Lamellen) können parallel zur ersten Richtung und zur zweiten Richtung sein. Alternativ oder ergänzend können die Platten (beispielsweise die Lamellen) können parallel zur zweiten Richtung und zur dritten Richtung sein.
Die Kühlkörperbasis und/oder eine oder jede Platte (beispielsweise eine randständige Platte) des Kühlkörpers kann mit der elektrischen Wärmequelle in thermischem Kontakt stehen oder bringbar sein.
Die Kühlkörperbasis kann auch als Base bezeichnet werden. Von der Kühlkörperbasis aus können sich die Platten (beispielsweise Lamellen) erstrecken. Die Kühlkörperbasis kann an einer Seite des Kühlkörpers gebildet sein oder die Lamellen können sich von der Kühlkörperbasis aus beidseitig der Kühlkörperbasis erstrecken.
Alternativ oder ergänzend zur Kühlkörperbasis können die zueinander parallelen Platten und/oder Stifte und/oder Wandabschnitte des Kühlkörpers am Gehäuse eingefasst sein.
Die elektrische Wärmequelle (beispielsweise ein Hotspot oder Hotspot-Element) kann an der Kühlkörperbasis und/oder an einer Platte (beispielsweise Lamelle) des Kühlkörpers thermisch angebunden sein.
Alternativ oder ergänzend können die Lamellen Ausnehmungen (beispielsweise durch Fräsen) aufweisen. Der Kühlkörper kann mindestens eine Platte (d.h. eine vollflächige Wand) und/oder eine Wand mit Ausnehmungen oder Schlitzen (beispielsweise Stifte) umfassen. Beispielsweise kann der Kühlkörper Lamellen umfassen, die schmäler als lang sind. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper eine Anordnung von Stiften und/oder Wandfragmenten umfassen.
Der Kühlkörper kann eine Ausnehmung aufweisen zur Aufnahme eines Schaltungsträgers als die elektrische Wärmequelle, beispielsweise einer Leiterplatte und/oder eines System-on-a-Modul (SOM).
Die elektrische Wärmequelle (beispielsweise das SOM) kann an der Kühlkörperbasis oder einer davon auskragenden Wand (beispielsweise seitlich am Kühlkörper) angeordnet sein und/oder mit dem Kühlkörper in Wärmekontakt stehen. Die elektrische Wärmequelle (beispielsweise ein Hotspot des SOM) ist an den Kühlkörper thermisch angebunden oder anbindbar. Optional wird die elektrische Wärmequelle zwischen den Lamellen angeordnet. Alternativ oder ergänzend ist die elektrische Wärmequelle unter der Kühlkörperbasis angeordnet. Alternativ o- der ergänzend die elektrische Wärmequelle (oder eine weitere elektrische Wärmequelle) ist neben einer äußern (d.h. randständigen) Lamelle (auch: Außenlammelle) angeordnet.
In einer Variante jedes Ausführungsbeispiels kann nicht nur eine Schaltungsträger (beispielsweise nicht nur ein SOM) an den Kühlkörper thermisch angebunden und/oder am Kühlkörper angeordnet sein. Beispielsweise können mehrere Ebenen von Schaltungsträger an einer oder mehreren Stellen den Kühlkörper thermisch kontaktieren.
Der Gehäusekopf kann in der zweiten Richtung über die Höhenabschnitte hinausragen.
Das Gehäuse und/oder der Kühlkörper kann an jeder der beiden Gehäuseöffnungen des Gehäuses einen freiliegenden Absatz (auch: Stufe) aufweisen. Jeder der beiden Absätze kann jeweils einen der Tiefenabschnitte und einen der Höhenabschnitte (beispielsweise als eine Stufe) umfassen.
Die Höhenabschnitte des Kühlkörpers (beispielsweise beiderseits des Gehäusekopfes) können über ihre gesamte Breite in der dritten Richtung freiliegen. Alternativ oder ergänzend können die Tiefenabschnitte (beispielsweise an den in der ersten Richtung gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen) jeweils über ihre gesamte Breite in der dritten Richtung freiliegen.
Die Gehäusekopföffnung kann hinter einer Schutzblende oder Teilbedeckung angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Gehäusekopföffnung ein Schutzgitter aufweisen. Das Schutzgitter kann Gitteröffnungen aufweisen, die optional mit Durchgangsöffnungen des Kühlkörpers korrespondieren.
Der Kühlkörper kann an jedem der Höhenabschnitte mindestens eine Kanalöffnung eines Strömungskanals aufweisen. Optional kann sich eine oder jede Kanal- Öffnung durchgehend vom Höhenabschnit zum Tiefenabschnit erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper jeweils an den gegenüberliegenden Tiefenabschnitten mindestens eine Kanalöffnung eines Strömungskanals aufweisen. Optional kann sich eine oder jede Kanalöffnung durchgehend vom Tiefenabschnitt zum Höhenabschnitt erstrecken.
Die Kanalöffnungen des Kühlkörpers können im Gehäuse entlang eines oder jedes Strömungskanals des Kühlkörpers (beispielsweise innerhalb oder am Rand des Kühlkörpers) in Fluidverbindung stehen.
Der Kühlkörper kann eine Mehrzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme einer Mehrzahl von Schaltungsträgern umfassen. Beispielsweise kann der Kühlkörper eine Mehrzahl paralleler Ausnehmungen umfassen, die jeweils zur Aufnahme eines Schaltungsträgers ausgebildet sind. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper mindestens zwei zueinander im Winkel, insbesondere senkrecht, angeordneter Ausnehmungen umfassen, die jeweils zur Aufnahme eines Schaltungsträgers ausgebildet sind. Beispielsweise kann ein erster Schaltungsträger parallel zur ersten und dritten Richtung angeordnet sein, und/oder ein zweiter Schaltungsträger kann parallel zur ersten und zweiten Richtung des Gehäuses angeordnet sein. Beispielsweise kann der zweite Schaltungsträger eine Kontaktleiste aufweisen, die in einen Steckplatz des ersten Schaltungsträgers steckbar ist.
Die Ausnehmung kann ein sich in der ersten Richtung erstreckender Schlitz sein. Wärmeemittierende Bauteile des im Schlitz aufgenommenen Schaltungsträgers können in direktem Wärmekontakt mit dem Kühlkörper stehen oder bringbar sein.
Der Kühlkörper kann an einem oder jedem der Höhenabschnitte mindestens eine Kanalöffnung aufweisen. Jede der mindestens einen Kanalöffnung kann ein Ende des oder eines der Strömungskanäle des Kühlkörpers sein. Die mindestens eine Kanalöffnung kann sich jeweils durchgehend vom Höhenabschnitt zum Tiefenabschnitt erstrecken, beispielsweise über eine Kante des Absatzes. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper an einem oder jedem Tiefenabschnitt mindestens eine Kanalöffnung aufweisen. Jede der mindestens einen Kanalöffnung kann ein Ende eines Strömungskanals des Kühlkörpers sein. Die mindestens eine Kanalöffnung kann sich jeweils durchgehend vom Tiefenabschnitt zum Höhenabschnitt erstrecken, beispielsweise über eine Kante des Absatzes.
Der Kühlkörper kann im Gehäuse zwischen benachbarten Platten (beispielsweise Lamellen) jeweils einen Strömungskanal aufweisen, über den die jeweils mindestens eine Kanalöffnung an den gegenüberliegenden Endabschnitten in Fluidverbindung stehen.
Die mindestens eine Kanalöffnung kann sich an den gegenüberliegenden Tiefenabschnitten in der zweiten Richtung erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann sich die mindestens eine Kanalöffnung an den Höhenabschnitten in der ersten Richtung erstrecken. Hierbei kann die Kanalöffnung sich (beispielsweise im Wesentlich) in die genannte Richtung erstrecken, falls eine Länge der Kanalöffnung in der angegebenen Richtung größer ist als eine Länge der Kanalöffnung quer zur angegebenen Richtung.
Der Kühlkörper, optional jede der Platten oder Lamellen des Kühlkörpers, kann bzw. können sich entlang der ersten Richtung durchgehend im Gehäuse erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper, optional jede der Platten oder Lamellen des Kühlkörpers, integral-einstückig sein. Dadurch kann (in einer oder jeder der Optionen) ein glatter Strömungskanal mit geringem Strömungswiderstand und/oder eine Wärmebrücke mit geringem Wärmewiderstand zwischen den Gehäuseöffnungen ausgebildet sein.
Der Kühlkörper kann metallisch sein. Der Kühlkörper kann Kupfer oder Aluminium umfassen.
Der Gehäusefuß kann (beispielsweise an einer Rückfläche des Gehäusefußes) eine Ausnehmung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, einen Abschnitt der Tragschiene lösbar, optional verriegelbar, aufzunehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter und wahlweise kombinierbarer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 A eine schematische perspektivische Ansicht eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 1 B eine schematische perspektivische Ansicht eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle gemäß einer ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 1 C eine schematische perspektivische Ansicht eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle gemäß einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3A eine schematische perspektivische Ansicht eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3B eine schematische perspektivische Ansicht eines Kühlkörpers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle und eine solche Wärmequelle gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5A eine schematische perspektivische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines Wärmetransports in einem Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle, das mit dem ersten, zweiten, dritten oder vierten Ausführungsbeispiel kombinierbar ist;
Fig. 5B eine funktionale Darstellung des Gehäuses gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel; Fig. 6A eine schematische perspektivische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Wärmetransports in einem Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle, das mit dem ersten, zweiten, dritten oder vierten Ausführungsbeispiel kombinierbar ist;
Fig. 6B eine funktionale Darstellung des Gehäuses gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7A eine schematische perspektivische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels eines Wärmetransports in einem Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle, das mit dem ersten, zweiten, dritten oder vierten Ausführungsbeispiel kombinierbar ist;
Fig. 7B eine funktionale Darstellung des Gehäuses gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 eine funktionale Darstellung des Gehäuses gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 eine schematische perspektivische Ansicht eines neunten Ausführungsbeispiels eines Gehäuses zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle, welches das erste bis achte Ausführungsbeispiel ergänzen kann.
Die Fig. 1A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines allgemein mit Bezugszeichen 100 bezeichneten Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle.
Das Gehäuse 100 umfasst einen Gehäusefuß 102 des Gehäuses 100, wobei eine Ausdehnung des Gehäusefußes 102 in einer ersten Richtung 108 ein Höhenmaß 116 des Gehäuses 100 bestimmt.
Das Gehäuse 100 umfasst ferner einen vom Gehäusefuß 102 in einer zweiten Richtung 107 abgewandten Gehäusekopf 104 des Gehäuses 100, der in der ersten Richtung 108 ein Kopfmaß 114 aufweist. Das Kopfmaß 114 beträgt höchstens 60 Prozent des Höhenmaßes 116 des Gehäuses 100, beispielsweise kleiner als die oder gleich der Hälfte des Höhenmaßes 116 des Gehäuses 100. Ferner umfasst das Gehäuse 100 einen sich in der ersten Richtung 108 zwischen dem Gehäusefuß 102 und dem Gehäusekopf 104 im Gehäuse 100 ersteckenden Kühlkörper 110, der in der ersten Richtung 108 länger als das Kopfmaß 114 ist. Beispielsweise ist der Kühlkörper 110 in der ersten Richtung 108 so lang wie (oder länger als) das Höhenmaß 116 des Gehäuses 100.
Jeweils beiderseits des Gehäusekopfes 104 ist eine zwischen dem Gehäusefuß 102 und dem Gehäusekopf 104 gebildete Gehäuseöffnung 112-1 bzw. 112-2 des Gehäuses 100. Durch jede der Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 steht der Kühlkörper 110 mit der Umgebung in Fluidverbindung. In einem Ausführungsbeispiel liegt durch jede der Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 (die auch als gegenüberliegende Gehäuseöffnungen bezeichnet werden) der Kühlkörper 110 sowohl zur ersten Richtung 108 als auch zur zweiten Richtung 107 frei.
Die Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 des Gehäuses 100 können jeweils in der ersten Richtung 108 beiderseits des Gehäusekopfes 104 angeordnet sein. Die Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 können an in der ersten Richtung 108 gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 100 angeordnet sein.
Der Gehäusekopf 104 kann in der ersten Richtung bezüglich des Gehäuses 100 zentriert sein und/oder mittig zum Gehäusefuß 102 angeordnet sein.
Eine Frontfläche 105 des Gehäusekopfs 104 kann in der ersten Richtung 108 das Kopfmaß 114 aufweisen. Optional ist die Frontfläche 105 des Gehäusekopfs 104 geschlossen.
Das Gehäuse 100 kann ferner zwei in einer dritten Richtung 106 gegenüberliegende Stirnseiten 109 umfassen, die sich jeweils parallel zur ersten Richtung 108 und zweiten Richtung 107 erstrecken. Die Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 können abschnittsweise von den Stirnseiten 109 berandet sind.
Die erste Richtung 108 und die zweite Richtung 107 können zueinander senkrecht sein. Die dritte Richtung 106 kann senkrecht zur ersten Richtung 108 und zur zweiten Richtung 107 sein. Das Kopfmaß 114 kann ein Bruchteil des Höhenmaßes 116 sein. Die Gehäuseform, beispielsweise das Kopfmaß 45 mm ± 0,5 mm und/oder das Höhenmaß von (beispielsweise maximal) 90 mm, 110 mm oder 150 mm kann einer Norm entsprechen, beispielsweise der Norm DIN 43 880 entsprechen.
Der Kühlkörper 110 kann an in der ersten Richtung 108 gegenüberliegenden Enden jeweils einen Tiefenabschnitt 120-1 bzw. 120-2 aufweisen, der sich in der zweiten Richtung 107 erstreckt. Beispielsweise kann eine Kante einer Platte (beispielsweise einer Lamelle) des Kühlkörpers 110, oder können mehrere Kanten der Platten oder Lamellen des Kühlkörpers 110, an den Tiefenabschnitten 120-1 bzw. 120-2 sich in der zweiten Richtung 107 erstrecken. Jeder der Tiefenabschnitte 120-1 bzw. 120-2 kann sich parallel zur zweiten Richtung 107 und dritten Richtung 106 erstrecken. Beispielsweise können mehrere Kanten der Platten oder Lamellen, die sich jeweils in der zweiten Richtung 107 erstrecken, an den Tiefenabschnitten 120-1 bzw. 120-2 in der dritten Richtung 106 bündig angeordnet sein.
Der Kühlkörper 110 kann an den Tiefenabschnitten 120-1 und 120-2 durch die jeweilige Gehäuseöffnung 112-1 bzw. 112-2 des Gehäuses 100 zur ersten Richtung 108 hin freiliegen. Mit anderen Worten, mit Blickrichtung parallel zur ersten Richtung 108 liegen am Gehäuse 100 die Tiefenabschnitte 120-1 bzw. 120-2 des Kühlkörpers 110 frei.
Der Kühlkörper 110 kann beiderseits des Gehäusekopfes 104 (beispielsweise in der ersten Richtung 108 neben dem Gehäusekopf 104) jeweils einen Höhenabschnitt 122-1 bzw. 122-2 aufweisen. Hierbei können sich Bezugszeichen mit der Endung "-1" auf den linken oder negativen Halbraum der ersten Richtung 108, und Bezugszeichen mit der Endung "-2" auf den rechten oder positiven Halbraum der ersten Richtung 108 beziehen.
Der Höhenabschnitt 122-1 bzw. 122-2 kann sich in der ersten Richtung 108 erstrecken. Beispielsweise kann eine Kante einer Platte (beispielsweise einer Lamelle) des Kühlkörpers 110, oder können mehrere Kanten der Platten oder Lamellen des Kühlkörpers 110, am Höhenabschnitt 122-1 bzw. 122-2 sich in der ersten Richtung 108 erstrecken. Jeder der Höhenabschnitte 122-1 bzw. 122-2 kann sich parallel zur ersten Richtung 108 und dritten Richtung 106 erstrecken. Beispielsweise können mehrere Kanten der Platten oder Lamellen, die sich jeweils in der ersten Richtung 108 erstrecken, an den Höhenabschnitt 122-1 bzw. 122-2 in der dritten Richtung 106 bündig angeordnet sein.
Der Kühlkörper 110 kann an den Höhenabschnitten 122-1 und 122-2 durch die jeweilige Gehäuseöffnung 112-1 bzw. 112-2 des Gehäuses 100 zur zweiten Richtung 107 hin freiliegen. Mit anderen Worten, mit Blickrichtung parallel zur zweiten Richtung 107 liegen am Gehäuse 100 die Höhenabschnitte 122-1 bzw. 122-2 des Kühlkörpers 110 frei.
Die Höhenabschnitte 122-1 bzw. 122-2 des Kühlkörpers 110 können sich parallel zur ersten Richtung 108 erstrecken.
In jedem Ausführungsbeispiel kann der Kühlkörper 110 an einem Höhenabschnitt 122-1 oder 122-2, oder an beiden Höhenabschnitten 122-1 und 122-2, hinter einer (beispielsweise geschlossenen) Schutzblende 103 freiliegen. Beispielsweise kann die Luft zwischen dem jeweiligen Höhenabschnitt 122-1 bzw. 122-2 und der Schutzblende 103 in der ersten Richtung 108 und/oder der dritten Richtung 106 strömen. Beispielsweise ist die Schutzblende 103 vom Kühlkörper 110 beab- standet zur Hinterlüftung.
Die Schutzblende 103 kann Teil des Gehäuses 100 (beispielsweise eine Gehäusewand des Gehäuses 100) sein oder ein zusätzliches Losteil. Die Schutzblende 103 kann ein (beispielsweise aufsteckbarer) Deckel sein.
Die Fig. 1 B zeigt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels mit Schutzblende 103. Während zur vereinfachten Darstellung die Schutzblende 103 in der dritten Richtung 106 auf die Breite des Gehäuses 100 begrenzt ist, kann sich die Schutzblende 103 in einer Variante jedes Ausführungsbeispiels über mehrere (beispielsweise in der dritten Richtung 106 nebeneinander angeordnete) Gehäuse 100 erstrecken.
Beispielsweise ist die Schutzblende 103 von dem jeweiligen Höhenabschnitt 122- 1 und 122-2 beabstandet und/oder parallel zum jeweiligen Höhenabschnitt 122-1 und 122-2. Vorzugsweise ist die Schutzblende 103 (in der zweiten Richtung 107) bündig zur Frontfläche 105 und/oder schließt bündig mit dem Kopfabschnitt 104 ab.
In jedem Ausführungsbeispiel kann der Kühlkörper 110 an einem Höhenabschnitt 122-1 oder 122-2, oder an beiden Höhenabschnitten 122-1 und 122-2, und/oder an einem Tiefenabschnitt 120-1 oder 120-2, oder an beiden Tiefenabschnitten 120-1 und 120-2, hinter einem Schutzgitter 121 freiliegen. Das Schutzgitter 121 weist eine Vielzahl von Gitteröffnungen (beispielsweise eine Perforation und/oder Lüftungsöffnungen) auf, durch die der Kühlkörper 110 in Fluidverbindung mit der Umgebung steht und optional freiliegt.
Die Gitteröffnungen des Schutzgitters 121 können mit den Strömungskanälen 126 des Kühlkörpers 110 korrespondieren oder diesen entsprechen, beispielsweise deckungsgleich sein. Beispielsweise können die Gehäuseöffnungen und/oder die Gitteröffnungen im Gehäuse korrespondieren mit den Kanalöffnungen des oder der Strömungskanäle des Kühlkörpers. Alternativ oder ergänzend können die Gitteröffnungen des Schutzgitters 121 Schlitze umfassen, die sich parallel oder senkrecht (wie beispielhaft in Fig. 1 B gezeigt) zu den Platten des Kühlkörpers 110 erstrecken.
Das Schutzgitter 121 kann direkt am Kühlkörper 110 anliegen, beispielsweise im Unterschied zu einer geschlossenen Schutzblende 103, welche vom Kühlkörper beabstandet ist und so eine Luftzirkulation zwischen der Schutzblende 103 und dem Kühlkörper 110 an der jeweiligen Gehäuseöffnung 112-1 bzw. 112-2 erlaubt.
Ein Absatz der Stirnseiten 109 und/oder ein Absatz des Kühlkörpers 110 kann (beispielsweise entlang der ersten Richtung 108) eine oder mehrere Stufen aufweisen. Absatz oder Stufe kann hierbei bedeuten, dass ein Tiefenmaß (beispielsweise der Stirnseiten 109 und/oder des Kühlkörpers 110) in der zweiten Richtung 107 (beispielsweise bezogen auf den Gehäusefuß 102) schrittweise (d.h. unstetig oder sprunghaft) kleiner wird entlang der ersten Richtung 108, beispielsweise ausgehend vom Gehäusekopf 104 in Richtung der jeweiligen Gehäuseöffnung 112-1 bzw. 112-2. In den in Fign. 1A und 1 B gezeigten ersten Ausführungsbeispielen weisen die Stirnseiten 109 des Gehäuses 100 an jeder Gehäuseöffnung 112-1 und 112-2 jeweils zwei Stufen auf, nämlich eine erste Stufe 123-A an einem Kragen 128 des Gehäusekopfes 104 und eine zweite Stufe 123-B beim jeweiligen Tiefenabschnitt 120-1 bzw. 120-2.
Die Fig. 1 C zeigt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels, bei der das Gehäuse 100 an jeder Gehäuseöffnung 112-1 und 112-2 jeweils eine Stufe aufweist. Diese Variante ist auch für jedes weitere Ausführungsbeispiel realisierbar.
Alternativ oder ergänzend kann in einer Variante jedes Ausführungsbeispiels der Absatz der Stirnseiten 109 des Gehäuses 100 mit dem Absatz des Kühlkörpers 110 übereinstimmen. Mit anderen Worten kann der Absatz in der Stirnseiten 109 des Gehäuses 100 und der Absatz im Kühlkörper 110 aus der dritten Richtung
106 betrachtet deckungsgleich sein. Fig. 1 C zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel.
Alternativ oder ergänzend kann in einer Variante jedes Ausführungsbeispiels der Kühlkörper 110 den Gehäusekopf 104 bilden oder sich in den Gehäusekopf 104 erstrecken. Dabei kann der Gehäusekopf 104 eine entsprechende Stufe an den (beispielsweise sich in der dritten Richtung 106 erstreckenden) Kanten des Gehäusekopfs 104 aufweisen. Die Fign. 3A und 3B zeigen hierzu ein Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Gehäuses 100, das Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels weiterbilden oder abwandeln kann. Mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in einer der Fign. 1A, 1 B oder 1C versehene Merkmale der Fig. 2 können mit jenen der Fign. 1A bis 1 C übereinstimmen oder funktional austauschbar sein.
Die Höhenabschnitte 122-1 bzw. 122-2 des Kühlkörpers 110 können einen spitzen Winkel 124 mit der ersten Richtung 108 einschließen.
In jedem Ausführungsbeispiel kann der Gehäusekopf 104 in der zweiten Richtung
107 über die Höhenabschnitte 122-1 und 122-2 hinausragen. Alternativ oder ergänzend kann der Gehäusekopf 104 eine zur zweiten Richtung 107 senkrechte Frontfläche und/oder einen (beispielsweise die Frontfläche umlaufenden) Kragen 128 aufweist, der sich in der zweiten Richtung 107 erstreckt. Der Kragen 128 kann mit seinen Seiten zur ersten Richtung 108 an die Höhenabschnitte 122-1 und 122-2 angrenzen.
Die Frontfläche kann entsprechend der Ausdehnung des Kragens 128 in der zweiten Richtung 107 über den Kühlkörper 110 und/oder die Höhenabschnitte 122-1 und 122-2 hinausragen.
Fig. 3A zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Gehäuses 100, das Merkmale des ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiels weiterbilden oder abwandeln kann. Mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in Fign. 1A bis 1C, und/oder Fig. 2 versehene Merkmale der Fig. 3A können mit jenen der Fign. 1A bis 1C und/oder Fig. 2 übereinstimmen oder funktional austauschbar sein.
Der Kühlkörper 110 kann einen am Gehäusekopf 104 zur zweiten Richtung 107 freiliegenden Kopfabschnitt 104 aufweisen. Der Gehäusekopf 104 kann einen sich in der zweiten Richtung 107 erstreckenden und/oder den Kopfabschnitt umlaufenden Kragen 128 umfassen. Optional ist am freiliegenden Kopfabschnitt ein Ventilator angeordnet.
Fig. 3B zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kühlkörpers 110 mit einem Kopfabschnitt, der sich in den Gehäusekopf 104 erstreckt oder den Gehäusekopf 104 bildet.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Gehäuses 100, das Merkmale des ersten, zweiten und/oder dritten Ausführungsbeispiels weiterbilden oder abwandeln kann. Mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in einer der Fign. 1A bis 3B versehene Merkmale der Fig. 4 können mit jenen der Fign. 1A bis 3B übereinstimmen oder funktional austauschbar sein.
Der Kühlkörper 110 kann mindestens eine Ausnehmung 111 aufweisen zur Aufnahme eines Schaltungsträgers 200 (beispielsweise einer Leiterplatte 200), die mindestens eine elektrische Wärmequelle 202 umfasst. Ein System-on-a-Modul (SOM) oder ein einreihiges oder doppelreihiges Speichermodul (fachsprachlich auch: Single Inline Memory Module, SIMM, oder Dual Inline Memory Module, DIMM) sind Beispiele der Schaltungsträger 200.
Ein massiver Kühlkörper 110 kann, wie schematisch in Fig. 4 gezeigt, die Ausnehmung 111 aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann die Ausnehmung 111 einem Zwischenraum, beispielsweise einem Strömungskanal 126, zwischen benachbarten Platten oder Lamellen des Kühlkörpers 110 entsprechen, wie beispielsweise in jeder der Fign. 1 bis 3 gezeigt.
Der Kühlkörper 110 kann mindestens zwei zueinander senkrecht angeordnete Ausnehmungen 111 umfassen, die jeweils zur Aufnahme eines Schaltungsträgers ausgebildet sind. Ein erster Schaltungsträger kann parallel zur ersten Richtung 108 und dritten Richtung 106 angeordnet sein, beispielsweise zur Aufnahme einer Hauptplatine. Ein zweiter Schaltungsträger 200 kann parallel zur ersten Richtung 108 und zweiten Richtung 107 des Gehäuses 110 angeordnet sein. Beispielsweise kann der zweite Schaltungsträger 200 eine Kontaktleiste 204 aufweisen, die in einen Steckplatz des ersten Schaltungsträgers steckbar ist.
Die Ausnehmung 111 kann ein sich in der ersten Richtung 108 erstreckender Schlitz sein. Wärmeemittierende Bauteile 202 des im Schlitz 111 aufgenommenen Schaltungsträgers 200 können in einer wärmeleitenden Verbindung (beispielsweise einem direkten Wärmekontakt) mit dem Kühlkörper 110 stehen oder bringbar sein. Der Kühlkörper 110 kann mit den elektrischen Wärmequelle 202 zur Wärmeleitung in Kontakt stehen, beispielsweise direkt oder über eine Wärmepaste.
Fig. 5A zeigt schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel des Wärmetransports mittels des Gehäuses 100, das Merkmale des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Ausführungsbeispiels übernehmen oder weiterbilden kann. Mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in einer der Fign. 1 A bis 4 versehene Merkmale der Fig. 5A können mit jenen der Fign. 1A bis 4 übereinstimmen oder funktional austauschbar sein.
Der Wärmetransport, Q, an einer bestimmten Stelle des Gehäuses 100 ist die pro Zeit durch diese Stelle transportierte Wärmemenge Q. Der Wärmetransport Q kann Beiträge aufgrund von mindestens einem der folgenden Transportmechanismen umfassen: Konvektion, Wärmestrahlung und Wärmeleitung.
Der Wärmetransport durch die (beispielsweise unteren) Gehäuseöffnung 112-1 des Gehäuses ist Qi. Der Wärmetransport durch die (beispielsweise obere) Gehäuseöffnung 112-2 des Gehäuses ist Q2.
Der in Fig. 5A schematisch gezeigte Wärmetransport ist passiv. Beispielsweise umfasst der Wärmetransport die von einem Druckgradienten angetriebene Konvektion eines Fluids (beispielsweise Luft oder ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel) aufgrund von einer Temperaturdifferenz zwischen einer Innentemperatur innerhalb des Gehäuses 100 und einer kleineren Umgebungstemperatur außerhalb des Gehäuses 100. Während der Massenstrom des Fluids an den Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 des Gehäuses (zumindest im Zeitmittel) übereinstimmt, ist der Wärmetransport Q2 aus dem Gehäuse heraus größer als der Wärmetransport Qi in das Gehäuse 100 hinein:
Q2 > Qi.
Dies gilt auch für die Summe des Wärmetransports aufgrund weiterer Transportmechanismen.
Der Kühlkörper 110 kann Platten (beispielsweise Lamellen an einer Kühlkörperbasis) umfassen, die sich in der ersten Richtung 108 und zweiten Richtung 107 erstrecken, wie beispielsweise in Fig. 5A dargestellt.
Die Fig. 5B zeigt eine Variante des fünften Ausführungsbeispiels. Der Kühlkörper 110 kann Platten (beispielsweise Lamellen an einer Kühlkörperbasis) umfassen, die sich in der ersten Richtung 108 und dritten Richtung 106 erstrecken, wie beispielsweise in Fig. 5B dargestellt.
Alternativ oder ergänzend können die Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 nur zur ersten Richtung 108 mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen, wie beispielsweise in Fig. 5B dargestellt. Das Gehäuse 100 kann ferner einen im Gehäusekopf 104 angeordneten Ventilator 130 umfassen. Der Ventilator 130 kann dazu ausgebildet sein, ein Fluid (beispielsweise Umgebungsluft oder ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel) durch Gehäusekopföffnungen im Gehäusekopf 104 anzusaugen und im Gehäuse 100 entlang des Kühlkörpers 110 (insbesondere in der ersten Richtung 108) zu den in der ersten Richtung 108 an gegenüberliegenden Enden angeordneten Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 zu fördern.
Fig. 6A zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Wärmetransports mittels des Gehäuses 100, das Merkmale des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Ausführungsbeispiels übernehmen oder weiterbilden kann. Mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in einer der Fign. 1A bis 5B versehene Merkmale der Fig. 6A können mit jenen der Fign. 1A bis 5B übereinstimmen oder funktional austauschbar sein.
Der in Fig. 6A schematisch gezeigte Wärmetransport ist aktiv, d.h. umfasst eine erzwungene Konvektion, die durch Leistungszufuhr angetrieben ist, nämlich mittels des Ventilators 130. Während die Summe der austretenden Massenströme des Fluids an den Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 mit dem an den Gehäusekopföffnungen des Gehäusekopfs 104 eintretenden Massestrom (zumindest im Zeitmittel) übereinstimmen, sind der Wärmetransport Q2-1 und Q2-2 aus dem Gehäuse 100 heraus größer als der Wärmetransport Qi in das Gehäuse 100 hinein am Gehäusekopf 104:
Figure imgf000035_0001
Dies gilt auch für die Summe des Wärmetransports aufgrund weiterer Transportmechanismen.
Der Ventilator 130 ist ein Axiallüfter, dessen Flügelradachse parallel zur zweiten Richtung 107 ist. Die Gehäusekopföffnungen können in einer zur zweiten Richtung 107 senkrechten Fläche des Gehäusekopfs (beispielsweise der Frontfläche) angeordnet sein. In jedem Ausführungsbeispiel kann der Kühlkörper 110 Platten (beispielsweise Lamellen an einer Kühlkörperbasis) umfassen, die sich in der ersten Richtung 108 und zweiten Richtung 107 erstrecken, wie beispielsweise in Fig. 6A dargestellt, oder die sich in der ersten Richtung 108 und dritten Richtung 106 erstrecken, wie beispielsweise in Fig. 6B dargestellt. Alternativ oder ergänzend können die Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 nur zur ersten Richtung 108 mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen, wie beispielsweise in Fig. 6B dargestellt.
Fig. 7A zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel des Wärmetransports mittels des Gehäuses 100, das Merkmale des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Ausführungsbeispiels übernehmen oder weiterbilden kann. Mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in einer der Fign. 1A bis 6B versehene Merkmale der Fig. 7 können mit jenen der Fign. 1A bis 6B übereinstimmen oder funktional austauschbar sein.
Der in Fig. 7A schematisch gezeigte Wärmetransport ist ebenfalls aktiv, d.h. mittels des Ventilators 130 erzwungen. Der Ventilator 130 saugt das Fluid (beispielsweise Umgebungsluft) von den in der ersten Richtung 108 gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 durch das Gehäuse 100 entlang des Kühlkörpers 110 an und stößt es an Gehäusekopföffnungen im Gehäusekopf 104 aus. Um eine dicht Aneinanderreihung des Gehäuses 100 zu ermöglichen, sind die Gehäusekopföffnungen vorzugsweise zur ersten Richtung 108.
Während die Summe der in das Gehäuse 100 eintretenden Massenströme des Fluids an den Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 mit dem an den Gehäusekopföffnungen des Gehäusekopfs 104 austretenden Massestrom (zumindest im Zeitmittel) übereinstimmen, ist die Summe des in das Gehäuse 100 eintretenden Wärmetransports Q2-1 und Q2-2 größer als der am Gehäusekopf 104 aus dem Gehäuse 100 austretende Wärmetransport Q1-1+Q1-2:
Figure imgf000036_0001
Dies gilt auch für die Summe des Wärmetransports aufgrund weiterer Transportmechanismen. Der Ventilator 130 ist ein Zentrifugallüfter oder Radiallüfter, dessen Flügelradachse parallel zur zweiten Richtung 107 ist. Die Gehäusekopföffnungen können in einer zur ersten Richtung 108 senkrechten Fläche 128-1 des Gehäusekopfs und/oder des Kragens 128 angeordnet sein. Eine gegebenenfalls an einem benachbarten Gehäuse angrenzende Fläche 128-2 des Kragens 128 ist fluiddicht geschlossen.
In jedem Ausführungsbeispiel kann der Kühlkörper 110 Platten (beispielsweise Lamellen an einer Kühlkörperbasis) umfassen, die sich in der ersten Richtung 108 und zweiten Richtung 107 erstrecken oder die sich in der ersten Richtung 108 und dritten Richtung 106 erstrecken, wie beispielsweise in Fig. 7B dargestellt. Alternativ oder ergänzend können die Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 nur zur ersten Richtung 108 mit der Umgebung in Fluidverbindung stehen und/oder freiliegen, wie beispielsweise in Fig. 7B dargestellt.
Der Kühlkörper 110 kann zwei oder mehr zueinander parallele Platten (beispielsweise Lamellen) umfassen, die sich jeweils parallel zur ersten Richtung 108 (und vorzugsweise zur zweiten Richtung 107) erstrecken. Der Wärmetransport kann aufgrund der Platten oder der Lamellen (beispielsweise entlang der ersten Richtung 108) geführt sein. Beispielsweise kann zwischen benachbarten Platten oder Lamellen und/oder zwischen dem Kühlkörper 110 und der Stirnseite 109 ein Strömungskanal ausgebildet sein, über den die Gehäuseöffnung 112-1 und 112-2 in Fluidverbindung stehen.
In jedem Ausführungsbeispiel kann die Wärmeleitung des (beispielsweise metallischen) Kühlkörper 110 zusätzlich zur (beispielsweise passiven oder mittels eines Ventilators erzwungenen) Konvektion zum Wärmetransport in der ersten Richtung 108 und/oder über das Höhenmaß 116 beitragen. Der Kühlkörper kann Kupfer oder Aluminium umfassen.
In jedem Ausführungsbeispiel kann der Gehäusefuß 102 (beispielsweise an einer Rückfläche des Gehäusefußes 102) eine Ausnehmung 118 aufweisen, die dazu ausgebildet ist, einen Abschnitt der Tragschiene (beispielsweise einer Hutschiene) lösbar, optional verriegelbar, aufzunehmen. Fig. 8 zeigt schematisch ein achtes Ausführungsbeispiel des Gehäuses 100. Der Gehäusefuß 102 des Gehäuses 100 weist eine oder mehrere weitere Gehäuseöffnungen 112-3 auf, beispielsweise Gitteröffnungen eines Schutzgitters am Gehäusefuß 102. Alternativ oder ergänzend kann der Kühlkörper Strömungskanäle 126 (beispielsweise in seinem Inneren) aufweisen, die sowohl mit den in der ersten Richtung 108 gegenüberliegenden Gitteröffnungen 112-1 und 112-2 als auch den Gitteröffnungen 112-3 an der weiteren Gehäuseöffnung des Gehäusefußes 102 in Fluidverbindung stehen und/oder in Flucht stehen. Beispielsweise kreuzen sich, die Strömungskanäle 126 mehrfach in der ersten Richtung 108 und der zweiten Richtung 107, so dass die Strömungskanäle 126 geradlinige Strömungskanäle umfassen, die von Wandabschnitten oder Stiften 110-S gesäumt sind.
Optional sind die Stifte 110-S in einem Bereich des Kühlkörpers 110 angeordnet, in dem sich eine Projektion der weiteren Gehäuseöffnungen 112-3 in der zweiten Richtung 107 und eine Projektion der Gehäuseöffnungen 112-1 und 112-2 in der ersten Richtung 108 überlappen. Alternativ oder ergänzend weist der Kühlkörper 110 außerhalb des überlappenden Bereichs Platten 110-P auf, die jeweils in Flucht zu einer der Gitteröffnungen an der jeweiligen Gehäuseöffnung 112-1 bzw. 112-2 stehen.
Fig. 9 zeigt schematisch ein neuntes Ausführungsbeispiel des Gehäuses 100. Im Gehäuse 100 ist eine Funktionseinheit 140, beispielsweise eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder ein Leistungsschutzschalter (LS) angeordnet.
Eine Form des Kühlkörpers 110, beispielsweise dessen Tiefenabschnitte 120-1 und 120-2 und/oder dessen Höhenabschnitte 122-1 und 122-2, kann bündig zur Funktionseinheit 140 sein, die vorzugsweise in der dritten Richtung 106 angrenzt. Beispielsweise umfasst die Funktionseinheit 140 Schraubklemmen (beispielsweise bündig zu den Höhenabschnitten 122-1 und/oder 122-2 in Verlängerung der dritten Richtung 106) zum Anschluss von Eingangs- oder Ausgangsleitungen (beispielsweise bündig zu den Tiefenabschnitten 120-1 und/oder 120-2 in Verlängerung der dritten Richtung 106). Alternativ oder ergänzend kann eine Anzeige 150 am Gehäusekopf 104, deren Anzeigefläche vorzugsweise zur zweiten Richtung 107 senkrecht ist, sich in der dritten Richtung 106 vom Kühlkörper 110 zur Funktionseinheit 140 erstrecken.
Wie anhand vorstehender Ausführungsbeispiele erkennbar wurde, können sich durch eine erfindungsgemäße Kombination von Gehäuseform und Kühlkörperanordnung bislang noch unerschlossene Vorteile ergeben.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet wer- den können. Ferner können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Gehäuseform oder Leistungsdichte im Gehäuse an die Lehre der Erfindung anzupassen. Folglich ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
Bezugszeichenliste
Gehäuse 100
Gehäusefuß des Gehäuses 102
Partielle Abdeckung, beispielsweise Schutzblende 103
Gehäusekopf, beispielsweise
Kopfabschnitt des Kühlkörpers und/oder
Kopfabschnitt des Gehäuses 104
Frontfläche des Gehäusekopfs 105
Dritte Richtung, beispielsweise Horizontale einer Tragschiene 106
Zweite Richtung, beispielsweise Vertikale 107
Ersten Richtung, beispielsweise Horizontale oder Frontnormale 108
Stirnseiten des Gehäuses 109
Kühlkörper 110
Platte des Kühlkörpers, beispielsweise Lamelle 110-P
Stift des Kühlkörpers 110-S
Ausnehmung zur Aufnahme eines Schaltungsträgers 111
Gehäuseöffnung im Gehäuse 112-1 , 112-2, 112-3
Kopfmaß des Gehäusekopfs 114
Höhenmaß des Gehäuses 116
Ausnehmung zur Befestigung auf T ragschiene 118
Tiefenabschnitt des Kühlkörpers 120-1 , 120-2
Höhenabschnitt des Kühlkörpers 122-1 , 122-2
Absatz oder Stufe 123-A, 123-B
Spitzer Winkel zwischen Höhenabschnitt und erster Richtung 124
Strömungskanal, beispielsweise Raum zwischen Lamellen 126
Kragen des Gehäusekopfs 128
Ventilator 130
Funktionseinheit im Gehäuse beispielsweise Speicherprogrammierbare Steuerung oder Leistungsschutzschalter 140
Anzeige 150 Schaltungsträger, beispielsweise Leiterplatte 200
Elektrische Wärmequellen 202
Kontaktleiste 204

Claims

Patentansprüche
1 . Gehäuse (100) zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle (202), umfassend: einen Gehäusefuß (102) des Gehäuses (100), wobei eine Ausdehnung des Gehäusefußes (102) in einer ersten Richtung (108) ein Höhenmaß (116) des Gehäuses (100) bestimmt; einen vom Gehäusefuß (102) in einer zweiten Richtung (107) abgewandten Gehäusekopf (104) des Gehäuses (100), der in der ersten Richtung (108) ein Kopfmaß (114) aufweist, das höchstens 60 Prozent des Höhenmaßes (116) des Gehäuses (100) ist; und einen sich im Gehäuse (100) zwischen dem Gehäusefuß (102) und dem Gehäusekopf (104) in der ersten Richtung (108) ersteckenden Kühlkörper (110), der in der ersten Richtung (108) länger als das Kopfmaß (114) ist und sich in der ersten Richtung (108) einseitig oder beiderseits des Gehäusekopfes (104) zu jeweils einer zwischen dem Gehäusefuß (102) und dem Gehäusekopf (104) ausgebildete Gehäuseöffnung (112-1 ; 112-2) des Gehäuses (100) erstreckt, durch welche der Kühlkörper (110) in Fluidverbindung mit einer Umgebung des Gehäuses (100) steht.
2. Gehäuse (100) nach Anspruch 1 , wobei der Kühlkörper (110) einseitig o- der jeweils beiderseits des Gehäusekopfes (104) durch die jeweilige Gehäuseöffnung (112-1 ; 112-2) des Gehäuses (100) zur ersten Richtung
(108) und/oder zur zweiten Richtung (107) nach außen freiliegt.
3. Gehäuse (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (100) ferner umfasst: zwei in einer dritten Richtung (106) gegenüberliegende Stirnseiten
(109) des Gehäuses (100), die sich jeweils, vorzugsweise parallel, zur ersten Richtung (108) und zweiten Richtung (107) zwischen dem Gehäusefuß (102) und dem Gehäusekopf (104) erstrecken, optional wobei die Gehäuseöffnungen (112-1 , 112-2) jeweils zwischen den Stirnseiten (109) ausgebildet sind und/oder die Stirnseiten (109) an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen (112-1 , 112-2) einen Absatz (123-A; 123-B) aufweisen.
4. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kopfmaß (114) gleich oder kleiner als 50 Prozent des Höhenmaßes (116) ist, und/oder der Kühlkörper (110) in der ersten Richtung (108) mit dem Gehäusekopf (104) zu mindestens der Hälfte des Kopfmaßes (114) überlappt, und/oder die Länge des Kühlkörpers (110) in der ersten Richtung (108) mindestens 150 Prozent des Kopfmaßes (114) ist, und/oder die Länge des Kühlkörpers (110) in der ersten Richtung (108) mindestens 90 Prozent des Höhenmaßes (116) ist, und/oder der Kühlkörper (110) an den Gehäusekopf (104) angrenzt oder sich ferner in den Gehäusekopf (104) erstreckt.
5. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kühlkörper
(110) mindestens einen Strömungskanal (126) umfasst, über den die Gehäuseöffnungen (112-1 , 112-2, 112-3) des Gehäuses (110) in Fluidverbindung stehen.
6. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gehäusefuß (102) auf einer Tragschiene reversibel oder irreversibel befestigbar ist, vorzugsweis zum Aufrasten auf einer Tragschiene ausgebildet ist.
7. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kühlkörper (110) an der mindestens einen Gehäuseöffnung (112-1 ; 112-2) oder an in der ersten Richtung (108) gegenüberliegenden Enden jeweils einen Tiefenabschnitt (120-1 ; 120-2) aufweist, der sich in der zweiten Richtung (107) erstreckt, optional wobei der Kühlkörper (110) an den Tiefenabschnitten (120-1 , 120-2) durch die jeweilige Gehäuseöffnung (112-1 ; 112-2) des Gehäuses (100) zur ersten Richtung (108) freiliegt. Gehäuse (100) nach Anspruch 7, wobei der Tiefenabschnitt (120-1 ; 120-2) des Kühlkörpers (110) an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen (112-1 ; 112-2) in der ersten Richtung (108) bündig mit dem Gehäuse (100) oder dem Gehäusefuß (102) abschließt, und/oder wobei das Gehäuse (100) oder der Gehäusefuß (102) an einer oder jeder der Gehäuseöffnungen (112-1 ; 112-2) in der ersten Richtung (108) über den Kühlkörper (110) hinausragt. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Kühlkörper (110) in der ersten Richtung (108) auf einer Seite oder beiderseits des Gehäusekopfes (104) jeweils einen Höhenabschnitt (122-1 ; 122-2) umfasst, der eine Ausdehnung in der ersten Richtung (108) aufweist, optional wobei der Kühlkörper (110) an den Höhenabschnitten (122-1 , 122-2) durch die jeweilige Gehäuseöffnung (112-1 , 112-2) des Gehäuses (100) zur zweiten Richtung (107) freiliegt und/oder der Kühlkörper (110) an einem oder jedem der Höhenabschnitte (122-1 , 122-2) hinter einer Schutzblende (103) freiliegt. Gehäuse (100) nach Anspruch 9, wobei sich der oder die Höhenabschnitte (122-1 ; 122-2) des Kühlkörpers (110) parallel zur ersten Richtung (108) erstrecken, und/oder wobei der oder die Höhenabschnitte (122-1 ; 122-2) des Kühlkörpers (110) eine Ausdehnung in der ersten Richtung (108) und in der zweiten Richtung (107) aufweisen, und/oder wobei der o- der die Höhenabschnitte (122-1 ; 122-2) des Kühlkörpers (110) sich geradlinig zwischen der ersten Richtung (108) und der zweiten Richtung (107) erstrecken mit einem spitzen Winkel (124) zur ersten Richtung (108). Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kühlkörper (110) in der dritten Richtung (106) an einem Ende oder an gegenüberliegenden Enden jeweils einen Seitenabschnitt aufweist, der zur dritten Richtung (106) freiliegt, optional wobei der Kühlkörper (110) an dem jeweiligen Seitenabschnitt durch eine jeweilige Gehäuseöffnung des Gehäuses (100) zur dritten Richtung (107) freiliegt. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , wobei das Gehäuse (100) an einem oder jedem der Höhenabschnitte (122-1 , 122-2) und/oder an einem oder jedem der Tiefenabschnitte (120-1 , 120-2) und/oder an einem oder jedem der Seitenabschnitte ein Schutzgitter (121 ) umfasst, wobei die jeweilige Gehäuseöffnung (112-1 ; 112-2) eine Vielzahl von Gitteröffnungen im jeweiligen Schutzgitter (121 ) umfasst, durch welche der Kühlkörper (110) mit der Umgebung in Fluidverbindung steht und/oder freiliegt. Gehäuse (100) nach Anspruch 12, wobei die Gitteröffnungen des Schutzgitters (121 ) mit Durchgangsöffnungen des Kühlkörpers, optional Kanalöffnungen der Strömungskanäle (126) des Kühlkörpers (110), korrespondieren oder deckungsgleich sind. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Gehäuse (100) eine weitere Gehäuseöffnung (112-3) im Gehäusefuß (102) aufweist, durch welche der Kühlkörper (110) in Fluidverbindung mit der Umgebung des Gehäuses (100) steht und/oder freiliegt, optional wobei die weitere Gehäuseöffnung (112-3) ein Schutzgitter mit einer Vielzahl von Gitteröffnungen umfasst, durch welche der Kühlkörper (110) mit der Umgebung in Fluidverbindung steht und/oder freiliegt, und/oder wobei der Kühlkörper (110) Strömungskanäle (126) aufweist, die sowohl mit den in der ersten Richtung (108) gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen (112-1 , 112-2) als auch der weiteren Gehäuseöffnung (112-3) in Fluidverbindung und/oder in Flucht stehen.
15. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüchen 1 bis 14, wobei der Kühlkörper (110) mindestens eine Gruppe zueinander parallele Platten (110-P) und/oder Stifte (110-S) und/oder Wandabschnitte umfasst, optional wobei sich die Platten (100-P) und/oder Wandabschnitte
- jeweils parallel zur ersten Richtung (108) und dritten Richtung
(106) erstrecken oder
- jeweils parallel zur ersten Richtung (108) und zweiten Richtung
(107) erstrecken oder
- jeweils parallel zur zweiten Richtung (107) und dritten Richtung (106) erstrecken und/oder sich die Stifte (100-S)
- jeweils parallel zur zweiten Richtung (107) erstrecken oder
- jeweils parallel zur dritten Richtung (106) erstrecken oder
- jeweils parallel zur ersten Richtung (108) erstrecken.
16. Gehäuse (100) nach Anspruch 15, wobei der Kühlkörper (110) eine Kühlkörperbasis umfasst, an der die zueinander parallelen Platten (110-P) und/oder Stifte (110-S) und/oder Wandabschnitte auskragen, optional wobei die Kühlkörperbasis parallel zur ersten Richtung und dritten Richtung oder parallel zur zweiten Richtung und dritten Richtung ist, und/oder wobei die Kühlkörperbasis und/oder eine Platte des Kühlkörpers (110) mit der elektrischen Wärmequelle (202) in thermischem Kontakt steht oder bringbar ist.
17. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Gehäusekopf (104) eine zur zweiten Richtung (107) senkrechte Frontfläche (105) und einen die Frontfläche (105) vollständig oder teilumfänglich umlaufenden Kragen (128) aufweist, der sich in der zweiten Richtung (107) zwischen dem Kühlkörper (110) und der Frontfläche (105) erstreckt, optional wobei der Kragen (128) an die Höhenabschnitte (122-1 , 122-2) angrenzt.
18. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Kühlkörper (110) einen sich in der zweiten Richtung (107) in den Gehäusekopf (104) erstreckenden Kopfabschnitt aufweist, optional wobei der Gehäusekopf (104) einen sich in der zweiten Richtung (107) erstreckenden und den Kopfabschnitt vollständig oder teilumfänglich umlaufenden Kragen (128) umfasst. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner umfassend: einen im Gehäusekopf (104) angeordneten Ventilator (130), optional der dazu ausgebildet ist, Umgebungsluft durch eine Gehäusekopföffnung im Gehäusekopf (104) anzusaugen und im Gehäuse (100) entlang eines Strömungskanals (126) des Kühlkörpers (110) zu den in der ersten Richtung (108) gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen (112-1 ; 112-2) zu fördern, oder Umgebungsluft von den in der ersten Richtung
(108) gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen (112-1 ; 112-2) im Gehäuse (100) entlang eines Strömungskanals (126) des Kühlkörpers (110) anzusaugen und zu Gehäusekopföffnungen im Gehäusekopf (104) zu fördern. Gehäuse (100) nach einem der Ansprüchen 1 bis 19, wobei der Kühlkör- per (110) eine Ausnehmung (111 ) aufweist zur Aufnahme eines die elektrische Wärmequelle (202) umfassenden Schaltungsträgers (200), optional eines System-on-a-Modul, SOM.
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