[发明专利]冷却器件及具有该冷却器件的冷却装置

说明书

本发明涉及一种用于发热元件的冷却器件，其中至少一个元件设置在印刷电路板上，并且其中冷却器件具有第一冷却件和第二冷却件。两个冷却件在印刷电路板上相邻地且与至少一个元件相距预定距离地设置在元件的彼此相对侧。本发明还涉及一种冷却装置，用于冷却在印刷电路板上设置的至少一个发热元件，其中使用所述冷却器件。

技术领域

本发明涉及一种用于电气及电子元件的冷却器件，特别涉及作为冷却装置一部分的冷却器件，其中附加提供所述冷却器件。

背景技术

在电气电子电路中使用大量不同元件来提供特定功能。根据各元件的类型和元件负荷以及电流和电压值，至少一些元件构成不向热容量的热源并由此构成不同热传递。特别的半导体元件和特别的功率晶体管显示显著的电耗，这依赖于类型及操作并且不可忽略，从而发生相当程度的发热。热量必须在各元件操作期间耗散，以防止不允许的发热以及因而造成的元件破坏。

在用于控制电机的电路中，例如使用为了各电机的功率匹配或功率控制而钟控的信号，从而诸如晶体管(功率半导体)和电解电容器这样的有源元件展现增大的功率损耗，使得冷却不可缺少。为此，展现功率损耗并因而发热的元件被冷却并频繁与所谓的散热器机械连接且特别是热连接。

散热器构成包括合适的导热材料并增加发热所需表面的装置，从而要冷却的元件的热量被吸收并例如利用自然对流或借助换气扇有效散发到空气中。而且可以使用其他冷却剂，例如液体形式的冷却剂。关键是用于元件热辐射的有效表面增加，且热量通过散热器的合适的导热材料而从元件散出。散热器通常由金属，诸如铜或铝制成，其中表面的设计也影响热辐射。

图8以简化示意图显示了要冷却的元件A的一种基本的已知配置以及在散热器B上的配置。要冷却的元件可以例如是功率晶体管。

在这种情况中，在印刷电路板C上布置散热器B。散热器B与散热器B上设置的元件A热接触。优选地，元件A可以利用绝缘层D相对于散热器B绝缘，其中绝缘层D不导电但是适当导热。

元件A可以利用合适的连接件E与印刷电路板C电连接，以提供相应功能。

图8A是沿图8B的剖面线Y-Y的剖视图(这里在剖视图中没有显示元件A)，图8B是沿图8A的线X-X的剖视图。这里，散热器B包括平面方式的分支G，它们增加对于由元件A吸收的热量的热辐射的有效面积。

如果在操作期间在元件A中发生功率损耗以及由此带来的热量，这种热量被经由绝缘层辐射到散热器B，散热器B随后通过分支G将热量广泛辐射到环境中。以这种方式，元件A的热量可以保存指定期限，从而防止元件A被破坏。

如果由于更高的功率损耗而要移除更多热量，那么需要更大的散热器，或者根据要移除的热量，需要利用换气扇或其他优选液体冷却剂的主动换气。

在这一方面，专利文献EP 1 750 302 A1公开了一种电子元件装置，其中可以各自是功率元件并构成热源的多个电子元件一方面利用金属制成的弹簧梳保持就位，另一方面可以通过接触这些元件的弹簧梳而冷却。这种冷却作为利用散热器对各个元件冷却的补充而进行，元件被利用弹簧梳而压到散热器上。整个装置安装在这种形式的闭合壳体中。

专利文献DE 102 25 993 A1公开了一种具有主体的散热器，其中发热元件被利用机械工具压到主体上，以提供热接触。机械工具包括弹簧件，该弹簧件被设置于销中的开口安装至该销并由销来保持，并且同时接触要冷却的元件并将该元件压向主体。为了施加压力，机械件安装在销上，使得与销所突入的开口相结合，发生倾斜并因而力矩(力)可以施加于该元件。元件的热量由与主体的热接触而辐射至主体。

最后，专利文献EP 1 091 403 A2公开了散热器的配置，其中散热器构造为，在底板上设置大量薄片并且这些薄片在多行中沿它们的纵向彼此对齐，从而冷却所需的气流可以流经这些多行薄片。薄片可以由平面或弯曲元件制成，并且可以具有进一步弯曲的区域，以影响在远离底板的末端处的冷却气流。