具有构成承载结构的散热器芯件的组件制造技术

本发明专利技术涉及一种电气设备(1)的组件，包括：至少一个电气功能组件，其具有载体元件(13

【技术实现步骤摘要】
具有构成承载结构的散热器芯件的组件


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电气设备的组件、一种模块式系统和一种电气设备。

技术介绍

[0002]这种组件包括至少一个电气功能组件和用于将电气设备固定在上级组件、例如支承轨上的固定装置，该电气功能组件具有载体元件和布置在载体元件上的电气或电子功能部件。
[0003]这种电气设备例如用于在支承轨上提供电气功能装置，在该电气功能装置的范围内不同的电气设备可以相互组合，以便在工业设备上、在建筑技术中或在其他环境中提供不同的功能，例如自动化功能。通过布置在支承轨上或布置在其它固定装置上，电气设备例如可在开关柜中相互组合，其中，电气设备为此通常沿着排列方向彼此排列并且为此锁止地例如与支承轨或其它支承底座相连接。
[0004]在运行中，在这种电气设备上由于电损耗功率而产生热量。因此值得期望的是，在这种电气设备上提供冷却件，借助于所述冷却件可以冷却例如一个或多个电路板上的电气功能组件的电气和/或电子部件。为此，通常使用散热器，所述散热器与电气功能组件连接，从而通过这种散热器能够吸收、分配热量并且必要时例如通过对流流动导出热量。
[0005]尤其是用于通讯
、尤其是5G、边缘计算领域或者所谓的工业4.0领域中的电气设备，在运行中会产生显著的热量，这些热量必须被排出，以避免这种设备上的过热。
[0006]在此，存在对可灵活配置的电气设备的需求，该电气设备可以紧凑地构建，但是在此仍然可以提供对布置在电路板上的电气或电子部件的有效冷却。
[0007]由DE 10 2014 109 984 A1公知了一种电子设备装置，该电子设备装置具有多个基础模块。在此，每个基础模块具有绝缘材料壳体、用于卡接到支承轨上的卡接脚和用于导电连接相邻基础模块的对应插接触点的插接触点。在基础模块上可以插上电子模块，其中，电子模块具有中间元件，该中间元件可以布置在电子模块的侧壁之间。散热器可以被容纳在电子模块中。
[0008]由DE 10 2015 111 277 A1公知一种用于待安装在支承轨上的产生损耗热量的设备的散热器。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是，提供一种电气设备的组件以及一种模块式系统和一种电气设备，它们在简单的结构形式下能够实现紧凑的结构、高效的装配和成本低廉的制造并且在此能够提供对电路板上的部件的高效冷却。
[0010]该目的通过具有权利要求1的特征的主体来解决。
[0011]据此，组件包括具有至少一个平面壁的散热器芯件和能够与散热器芯件连接的外部元件，其中，散热器芯件构成电气设备的承载结构，固定装置布置在该承载结构上，并且
外部元件能够与散热器芯件连接，使得功能组件容纳在散热器芯件的所述至少一个平面壁和外部元件之间。
[0012]在传统的电气设备中，散热器通常与电气功能组件、例如电气功能组件的电路板形式的载体元件连接，其中电气功能组件嵌在壳体中并且该壳体提供用于电气设备的承载结构。通常，在这种情况下，壳体例如通过布置在壳体上的固定装置固定在支承轨上，从而通过壳体可以将包围在壳体中的组件、特别是其上固定有散热器的电路板保持在支承轨上。
[0013]与这种传统的方案背离地，在此提出，通过散热器芯件构成电气设备的承载结构。因此，散热器芯件不仅承担从电气功能组件吸收热量和导出热量的功能，而且本身提供用于电气设备的承载的支架。在这种情况下，必要时可以省去额外的壳体。无论如何不需要由壳体承担主要的承载功能，而是通过散热器芯件提供电气设备的承载结构。
[0014]散热器芯件具有一个或多个平面壁，在所述平面壁上能够设置一个或多个电气功能组件。这样的平面壁(也称为散热器芯件的基壁或基础)平面地延伸。电气功能组件能够固定在所述平面壁上，使得每个电气功能组件在结构上保持在所对应的平面壁上，并且此外在电气功能组件上产生的热量能够通过所述平面壁吸收并且通过所述散热器芯件导出。
[0015]例如，散热器芯件可以具有多个平面壁，在所述平面壁上能够固定各一个或多个电气功能组件。平面壁例如能够构成散热器芯件的外周面，从而电气功能组件能够在散热器芯件的外侧布置在平面壁上，以便以这种方式将电气功能组件固定在散热器上并且由此提供电气设备。
[0016]在此，至少一个功能组件(在安装位置中)嵌在散热器芯件的对应平面壁和安装在散热器芯件上的、平行于平面壁延伸的外部元件之间，从而例如包括其上布置有电气或电子功能部件的电路板的功能组件被容纳在散热器芯件的平面壁和外部元件之间。因此，实现了一种三明治结构，其中散热器芯件构成电气设备的内部承载结构并且在平面延伸的平面壁上承载功能组件，其中该功能组件又在外侧被平面地平行于平面壁延伸的外部元件覆盖并且因此被三明治形式地包围在散热器芯件的平面壁和外部元件之间。
[0017]在一种设计方案中，在所述(至少一个)平面壁上可以布置有轮廓元件，也被称为偏移部，用于建立与布置在平面壁上的功能组件的导热连接。这种轮廓元件例如可以是布置在所述平面壁上的凸起，所述凸起从平面壁出发朝向功能组件延伸并且用于吸收所述功能组件上的热量。这种轮廓元件可以在平面壁上一体地成型，例如通过铣削。但这种轮廓元件也可以作为附加的元件成形在平面壁上，例如通过粘接或通过在平面壁上的添加式制造。
[0018]外部元件例如可以是外部的壳体壁，其在外侧平面地覆盖功能组件。然而，如接下来还将阐述的那样，外部元件也可以是另外的散热器部件，从而功能组件以三明治形式嵌在内部的散热器芯件和外部的散热器部件之间，并且因此热量可以在功能组件两侧被吸收和导出。
[0019]在此，散热器芯件构成用于电气设备的承载结构并且尤其承载固定装置，通过所述固定装置能够将电气设备固定在上级的组件上。如下面还要说明的那样，固定装置例如可以设计用于将电气设备设置在支承轨上，从而通过固定装置可以将电气设备例如安装在开关柜中。替代地，固定装置例如可以构造为安装板或类似物，用于安装在上级的组件上，
例如安装在开关柜的壁部或类似物上，其中，通过固定装置例如可以建立螺纹连接。
[0020]一个或多个功能组件例如可以布置在一个或多个平面壁的外侧。但也可以附加地将电气功能组件例如插入散热器芯件内的插入件中，并因此将电气功能组件容纳在散热器芯件内，其中，电气功能组件又优选设置在平面壁的区域中，从而可以吸收和导出平面壁上的热量。
[0021]在一个设计方案中，散热器芯件具有两个平面壁，这两个平面壁彼此对置地布置并且彼此平行地延伸，其中，电气功能组件能够固定在两个平面壁的彼此背离的侧面上。因此，在散热器芯件的彼此相对置的平面壁上能够分别设置一个或多个电气功能组件，以便以这种方式将电气功能组件与散热器连接。
[0022]在彼此对置的平面壁之间例如形成冷却肋。在平面壁之间例如可以流动对流，从而能够在平面壁之间的冷却肋上吸收热量并借助对流流动将其导出。
[0023]例如壳体壁形式或另外的散热器部件形式的外部元件在此可以分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电气设备(1)的组件，所述组件包括：至少一个电气的功能组件，所述功能组件具有载体元件(13
‑
16)和布置在载体元件(13
‑
16)上的电气的或电子的功能部件(18)；以及用于将电气设备(1)固定在上级组件上的固定装置(12)，其特征在于，具有至少一个平面壁(110、113、115)的散热器芯件(11)和能够与散热器芯件(11)连接的外部元件(100、11A
‑
11D)，其中，所述散热器芯件(11)构成电气设备(1)的承载结构，所述固定装置(12)布置在所述承载结构上，并且外部元件(100、11A
‑
11D)能够与散热器芯件(11)连接，使得所述功能组件被容纳在散热器芯件(11)的至少一个平面壁(110、113、115)和外部元件(100、11A
‑
11D)之间。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述散热器芯件(11)具有彼此平行延伸的两个平面壁(110、113、115)，其中，电气的功能组件能够固定在所述两个平面壁(110)的彼此背离的侧上。3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，冷却肋(111)形成于彼此平行延伸的所述两个平面壁(110、113、115)之间。4.根据权利要求2或3所述的组件，其特征在于，各一个外部元件(100、11A
‑
11D)能够与彼此平行延伸的所述两个平面壁(110、113、115)连接。5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述散热器芯件(11)具有四个平面壁(110、113、115)，这些平面壁为了构成立方体形的承载结构而彼此成直角地设置，其中在每个所述平面壁上。6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个电气的功能组件能够固定在对应的平面壁(110、113、115)的第一侧上，并且冷却肋形成在所述平面壁(110、113、115)的背离所述第一侧的第二侧上。7.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述散热器芯件(11)具有至少一个能由流体穿流的流动井道(119)。8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述流动井道(119)在所述组件的符合规定的使用中竖直地定向以引导对流流动。9.根据权利要求7或8所述的组件，其特征在于，用于输送流体流通过所述流动井道(119)的主动的通风装置。10.根据权利要求7至9所述的组件，其特征在于，冷却肋(111)伸入到流动井道(119)中。11.根据权利要求7至10中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个电气的功能组件能够固定在所述至少一个平面壁(110、113、115)的背离所述流动井道(119)的侧上。12.根据权利要求7至11中任一项所述的组件，其特征在于，由电绝缘材料制成的端壁元件(104)，所述端壁元件具有至少一个用于流体流的流动开口(105)并且能够固定在所述散热器芯件(11)上，使得所述端壁元件(104)至少部分地覆盖所述流动井道(119)。13.根据权利要求1至12中任一项所述的组件，其特征在于，所述外部元件(100、11A
‑
11D)通过散热器部件形成，所述散热器部件能够与所述散热器芯件(11)连接，以便在所述至少一个平面壁(110、113、115)和所述散热器部件之间容纳至少一个电气的功能组件。14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述散热器部件与所述散热器芯件(11)热耦合。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的组件，其特征在于，所述外部元件(100、11A
‑
11D)由包围所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：