DE19712723A1 - Kühlkörper - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet und Stans der Technik

Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper, bestehend aus einem Grundkörper und darauf angeordneten Kühlelementen, die einem Kühlluftstrom ausgesetzt sind.

Kühlkörper werden in vielen Bereichen eingesetzt, um Maschi­ nen- oder Bauteile, wie beispielsweise auch elektrische Bauelemente, in denen unerwünscht viel Wärme entwickelt wird, durch die Umgebungsluft oder einen künstlich erzeugten Kühlluftstrom abzukühlen. So werden diese Teile vor Überhit­ zung geschützt, durch die sie beschädigt werden oder in einen unkontrollierten Betriebszustand geraten könnten. Um die Wärme möglichst gut an die Umgebungsluft abführen zu können, wird versucht, die Oberfläche zu vergrößern, da nach dem Newtonschen Abkühlungsgesetz für die Kühlleistung P gilt:

P=(T_KK-T_KL)*a*A

Hierbei ist die Temperaturdifferenz zwischen Kühlkörpertempe­ ratur T_KK und Kühllufttemperatur T_KL, a als die Wärmeüber­ gangszahl und A als die Oberfläche des Kühlkörpers enthalten.

Übliche Kühlkörper für größere Kühlleistungen sind meist als stranggepreßte Kühlkörper in Längsrippenbauform auf einer Grundplatte ausgebildet, bei denen die Kühlluft an den Rippen, die die Kühlelemente bilden, entlangströmt. Diese Bauform weist eine große Oberfläche im Vergleich zu der Fläche der Grundplatte auf. Nun ist aber aufgrund der Forde­ rung nach minimaler Baugröße die Oberfläche des Kühlkörpers durch die Außenabmessungen begrenzt. Auch die Lüfterleistung kann aufgrund der Entwicklung von Wärme im Lüftermotor selber, Gewichts-, Platz- und schließlich Kostengründen nicht beliebig gesteigert werden, um eine größere Menge an Kühlluft zur Verfügung zu stellen.

AUFGABE UND LÖSUNG

Es wird nach einem Kühlkörper gesucht, der bei möglichst geringen Außenabmessungen eine möglichst große Kühlleistung erzielt, ggf. in Verbindung mit einem Lüfter die Temperatur­ differenz (T_KK-T_KL) zwischen Kühlkörper- und Kühllufttempe­ ratur besser ausnutzt und Material spart.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kühlelemente als von dem Grundkörper abstehende, insbesondere senkrecht abstehende, Nadeln ausgebildet sind, wobei der Kühlluftstrom im wesentlichen quer zu den Nadeln erfolgt. Damit wird die Wärmeübergangszahl a vergrößert, so daß bei gegebener Ober­ fläche A und Temperaturdifferenz die Kühlleistung P ansteigt.

Die Kühlluft kann die Wärmeenergie besser von den Nadeln und damit vom Kühlkörper ableiten. Durch die Anströmung der Nadeln in Querrichtung werden sie vollständig mit Kühlluft angeströmt, so daß sie auf ihrer ganzen Länge wirken können.

Der Querschnitt der Nadeln kann kreisförmig sein, denkbar sind aber auch andere Formen, wie beispielsweise elliptisch, drei- oder viereckig. Rundnadeln mit einem kreisförmigen Querschnitt sind jedoch am günstigsten herzustellen.

Die Anordnung der freistehenden Nadeln bewirkt eine Verwirbe­ lung des Kühlluftstromes, so daß sich längs ihres Umfanges keine Grenzschicht bilden kann. Eine solche Grenzschicht würde als Wärmedämmung zwischen den Nadeln und dem Kühlluft­ strom die Abfuhr der Wärmeenergie verschlechtern. Dabei ist allerdings auch darauf zu achten, daß die Nadeln nicht zu dicht stehen. Die Verwirbelung wäre dann zwar stärker, dafür kann dann aber der Kühlluftstrom nur durch Erhöhung der Lüfterleistung aufrecht erhalten werden, was jedoch nicht erwünscht ist. Unter Umständen kann die Oberfläche der Rundnadeln auch vorteilhaft angerauht oder gußrauh sein, so daß sich ihre Oberfläche vergrößert und somit die Kühl­ leistung P ansteigt.

Wenn die Nadeln einen sich in ihrem Verlauf ändernden Durch­ messer aufweisen, der insbesondere eine am Grundkörper beginnende, sich verjüngende konische Form der Nadeln be­ dingt, erzielt man zwei Vorteile. Zum einen ist der Kühl­ körper einfacher durch Gießen herzustellen, da die konischen verjüngten Nadeln leicht aus der Gußform zu entnehmen sind. Zum anderen kann der Umfang und somit die Oberfläche dem Verlauf der Temperaturverteilung angepaßt sein. Das bedeutet, daß nahe an der Grundplatte die Nadeln dick sind, da hier die Temperatur des Kühlkörpers hoch ist. Mit zunehmender Entfer­ nung vom Grundkörper wird auch die Temperatur sinken und deswegen können die Nadeln einen verringerten Umfang auf­ weisen.

Werden die Kühlkörper im Kaltpreßverfahren hergestellt, können die Nadeln zylindrisch sein. Ein solches Verfahren erweist sich bei großen Stückzahlen als besonders kosten­ günstig.

Bevorzugt beträgt das Verhältnis der Länge der Nadeln zu ihrem Durchmesser weniger als zwölf, vorzugsweise etwa acht. Das bedeutet, daß die Nadeln etwa achtmal so lang wie dick sind. Somit weisen sie eine langgezogene Form auf, und auf dem Grundkörper kann eine genügende Anzahl von Nadeln ange­ bracht sein. Bei einer konischen Form der Nadeln ist der durchschnittliche Durchmesser zu verwenden.

Eine besonders günstige Anordnung der Nadeln auf dem Grund­ körper kann dadurch erzielt werden, daß der freie Abstand zwischen den Nadeln etwa so groß ist wie ihr Durchmesser. In Verbindung mit dem vorherigen Merkmal wird so ein Kühlkörper mit einem Feld von Nadeln geschaffen, die aufgrund ihres Durchmessers, Abstandes, und ihrer Länge eine sehr günstige Durchströmung mit Kühlluft ermöglichen. Der solchermaßen dimensionierte freie Abstand zwischen den Nadeln reicht aus, um einen Kühlluftstrom auch innerhalb eines langgestreckten Feldes von Nadeln aufrechtzuerhalten. Dabei können die Nadeln entweder in geraden Reihen angeordnet sein, oder jeweils in Richtung des Kühlluftstromes versetzt zueinander, um eine verbesserte Verwirbelung zu erzielen. Ebenso denkbar ist aber eine durch beispielsweise Computersimmulation errechnete Anordnung, die auch scheinbar unregelmäßig sein kann. Aller­ dings muß dabei darauf geachtet werden, daß, wie oben er­ wähnt, ein ausreichender Kühlluftstrom durch den ganzen Kühlkörper hindurch aufrechterhalten werden kann. D.h., der erzeugte Staudruck und die gewünschte Luftmenge muß der Lüfterkennlinie angepaßt sein.

Wenigstens ein zu kühlendes Bauelement oder wenigstens eine zu kühlende Vorrichtung können auf der von den Nadeln abge­ wandten Seite des Grundkörpers angebracht sein. Dies ist vor allem dann günstig, wenn das Bauelement oder die Vorrichtung im Vergleich zum Grundkörper großflächig sind, da dann bei einer Anordnung auf der Seite der Nadeln zu viele Nadeln für die Anbringung wegfallen müßten. Das wiederum hätte eine Verringerung der über die Nadeln abgeführten Kühlleistung P zur Folge. Diese Art der Anbringung hat auch den Vorteil, daß der Kühlkörper unabhängig von den zu kühlenden Bauteilen in Großserie angefertigt werden kann. Als Befestigungsmöglich­ keiten bieten sich vor allem Schraubverbindungen an, wobei auf die kontaktierenden Flächen noch Wärmeleitpaste o. dgl. aufgebracht werden kann. Dennoch kann es vor allem bei kleinen elektrischen Bauelementen, insbesondere Leistungsbau­ elementen, wie Leistungstransistoren o. dgl., vorteilhaft sein, diese auf der Seite der Nadeln auf dem Grundkörper anzubringen. Dazu müßten beim Herstellungsvorgang auf die Bauelemente abgestimmte Flächen freigelassen werden, oder die Nadeln nachträglich entfernt werden, so daß die Bauelemente auf dem Grundkörper wie oben beschrieben befestigt werden können. Diese spezielle Anordnung hat den Vorteil, daß zwar einige Rundnadeln wegfallen würden, jedoch das gesamte Bauelement dem Kühlluftstrom ausgesetzt ist. Die Kühlung eines kleinen Bauelementes kann auf diese Weise voraussicht­ lich effektiver gestaltet werden.

Bevorzugt sind der Grundkörper und die Nadeln einstückig hergestellt, wobei der Kühlkörper aus einem Material mit besonders guter Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Alumini­ um, bestehen kann. Auf diese Weise wird die Wärme besonders gut von dem zu kühlenden Teil abgeführt und sowohl auf den gesamten Grundkörper als auch auf alle Nadeln gleichmäßig verteilt. Es wird also die Bildung von sehr heißen bzw.

kühlen Stellen am Kühlkörper vermieden. Für einige Anwendun­ gen kann es vorteilhaft sein, Nadeln auch auf der freien Seite des Grundkörpers anzubringen, in den Zwischenräumen, die nicht von den daran befestigten Bauelementen eingenommen sind. Genauso ist es aber auch möglich, den Kühlkörper aus einer mit Bohrungen versehenen Grundkörper aufzubauen, wobei die Nadeln in diese Bohrungen eingedrückt werden. Dies kann bei solchen Ausführungen vorteilhaft sein, die sich durch eine sehr dichte Anordnung der Nadeln nicht mehr einstückig herstellen lassen. Die Nadeln können dabei automatisch von Profilstangen abgelängt werden, die eine durch Bürsten o. dgl. aufgerauhte Oberfläche aufweisen. Besonders Aluminium hat sich für Kühlkörper als sehr geeignet erwiesen. Zur guten Wärmeleitfähigkeit kommt vor allem noch das geringe Gewicht dazu. So kann man auch große Kühlkörper bauen, die gleichzei­ tig relativ leicht sind.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann zur Erzeugung eines verstärkten Kühlluftstromes ein Lüfter, insbesondere ein Axiallüfter, an dem Kühlkörper angebracht sein. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß nicht nur die sich relativ wenig bewegende Umgebungsluft als Kühlluft ausgenutzt werden kann, die durch ihre fortschrei­ tende Erwärmung immer weniger Kühlleistung aufnehmen könnten sondern diese schon aufgewärmte Luft gegen frische Kühlluft ausgetauscht werden kann. Die für eine hohe Kühlleistung wichtige Temperaturdifferenz zwischen Kühlkörpertemperatur T_KK und Kühllufttemperatur T_KL wird so möglichst groß gehal­ ten. Für diese Zwecke verwendete Axiallüfter haben auch den Vorteil, daß sie relativ wenig Energie verbrauchen, zuver­ lässig funktionieren und geringe Baugrößen aufweisen. Ebenso kann natürlich auch ein beliebiger Luftstrom mit kühler Luft dazu genutzt werden.

In einer Ausführung kann der Grundkörper im wesentlichen länglich, insbesondere rechteckig, ausgebildet sein, wobei der Lüfter an der kürzeren Seite des Grundkörpers den Kühl­ körper längs anströmend angebracht sein kann. Bei bestimmten Einsatzzwecken kann eine solche Bauart bevorzugt gewählt werden, oder auch wenn die Platzverhältnisse keine andere Form des Kühlkörpers ermöglichen. Der Lüfter ist deswegen an der kürzeren Seite des Grundkörpers angebracht und vorzugs­ weise mit einem Querschnitt versehen, der dem ihm zugewandten Querschnitt des Kühlkörpers entspricht, damit der von ihm erzeugte Kühlluftstrom den gesamten Kühlkörper in Längs­ richtung durchströmen kann. Dabei werden im wesentlichen alle Nadeln gleichermaßen von Kühlluft durchströmt. Eine An­ bringung des Lüfters auf der längeren Seite des Kühlkörpers wäre in diesem Fall wenig sinnvoll, da der Lüfter nur einen seinem Querschnitt entsprechenden Kühlluftstrom erzeugen kann. Ein derart großer Lüfter wäre aber unzweckmäßig.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Grund­ körper im wesentlichen quadratisch ausgebildet sein, wobei der Lüfter oberhalb der Nadeln angebracht sein kann und die Richtung des von ihm erzeugten Kühlluftstromes längs zu den Nadeln auf den Grundkörper zu weisen kann. Trifft der Kühl­ luftstrom auf den Grundkörper auf, so wird er parallel zum Grundkörper zu allen Seiten hin aufgeteilt weiterströmen. Es werden also nur die direkt unter dem Lüfter liegenden Nadeln längs angeströmt, die anderen werden nach der Besonderheit der Erfindung quer angeströmt. Die Aufteilung des Kühlluft­ stromes erfolgt dabei gleichmäßig in alle Richtungen.

Es sind aber auch Geometrien für den Grundkörper und den gesamten Kühlkörper denkbar, die sich nicht auf die einfachen und naheliegenden rechteckförmigen oder quadratischen Ausfüh­ rungen beschränken. Der Grundkörper kann genausogut beliebig geformt oder gebogen sein, je nach Art der Anwendung. Die Nadeln können auch sehr verschiedene Längen aufweisen.

Eine geringere Baugröße der Baueinheit aus Kühler und Kühl­ körper kann man dadurch erzielen, daß die Nadeln in einem Ausschnitt, der etwa der Größe des Lüfters entspricht, derart verkürzt ausgeführt sein können, daß der Lüfter teilweise oder auch vollständig in das von den Nadeln gebildete Feld eingelassen sein kann. Somit wird eine Anströmung der Nadeln nach dem vorigen Merkmal gewährleistet, und die Umlenkung des Luftstromes in Querrichtung zu den Nadeln wird begünstigt.

An dem Kühlkörper kann wenigstens ein Luftleitblech angeord­ net sein, das einen im wesentlichen geschlossenen Luftkanal zur Führung des Kühlluftstromes vom Lüfter weg an allen Nadeln und der die Nadeln tragenden Oberfläche des Grund­ körpers entlang bildet. Die Kühlluft kann also nur dadurch den Kühlkörper verlassen, daß sie an allen Nadeln entlang­ strömt. Besonders vorteilhaft reichen die Luftleitbleche dazu sowohl an den Lüfter als auch an die Nadeln sehr nahe heran, so daß keine Kühlluft durch die Ritzen entweichen kann. So wird eine optimale Abfuhr der Kühlleistung von dem Kühlkörper zur Kühlluft hin gewährleistet.

Die Luftleitbleche und der Lüfter sind bevorzugt derart angeordnet, daß die Richtung des Kühlluftstromes auch zum Lüfter hin umkehrbar ist. Damit ist eine Verwendung des Kühlkörpers auch in solchen Fällen möglich, in denen der Lüfter im Saugbetrieb arbeiten soll. Die Betriebsart, ob Saug- oder Druckbetrieb, kann auch davon abhängen, wieviele Bauelemente an welchen Stellen des Kühlkörpers angebracht sind.

Besonders vorteilhaft kommt ein solcher Kühlkörper in einer Induktionskochstelle zum Einsatz, wobei die zu kühlenden Bauelemente IGBT's sind. Bei einem Einsatz in einer In­ duktionskochstelle ist eine kompakte Bauform des Kühlkörpers bedeutend, da nur geringer Platz zur Verfügung steht. Als Leistungsbauelemente kommen sogenannte IGBT's zum Einsatz, die aufgrund der hohen zu schaltenden Leistungen beträcht­ liche Wärme erzeugen. Zur Abführung dieser Wärme soll der beschriebene Kühlkörper verwendet werden.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun­ gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischenüberschriften beschränken die unter diesen jeweils gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf einer Leiter­ platte befestigten länglichen Kühlkörpers, der von einem seitlich angebrachten Lüfter mit Kühlluft durchströmt wird;

Fig. 2 eine Längsansicht des Kühlkörpers aus Fig. 1, vom Lüfter aus gesehen;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kühlkörper mit quadratischer Grundplatte, in deren Mitte ein Lüfter aufgesetzt ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Kühlkörpers aus Fig. 3, die den in das Feld der Nadeln eingelassenen Lüfter und die Luftleitbleche zeigt.

BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

In der Fig. 1 ist ein Kühlkörper 11 dargestellt, der aus einer Grundplatte 12 und davon senkrecht abstehenden Rund­ nadeln 13 besteht. Er ist auf einer Leiterplatte 14 befes­ tigt, die mit einer Vielzahl von Bauelementen 15 bestückt ist. An der von den Rundnadeln 13 abgewandten Seite der Grundplatte 12 sind zwei Leistungsbauelemente 16 angebracht. Auf der einen Seite des Kühlkörpers 11 befindet sich ein Lüfter 17, der einen auf den Kühlkörper 11 und parallel zu dessen Grundplatte 12 gerichteten Kühlluftstrom 18 erzeugt.

Die beiden freien Längsseiten des von den Rundnadeln 13 gebildeten Feldes sind mit einem Luftleitblech 19 umgeben. In der Fig. 2 kann man die Anordnung des Luftleitbleches 19 besser erkennen. An einer Seite ist es auf der Leiterplatte 14 befestigt und deckt die freien Enden der Nadeln ab, knickt dann rechtwinklig ab und überdeckt die freiliegende Längs­ seite des Kühlkörpers 11. Der vom Lüfter 17 kommende Kühl­ luftstrom 18 strömt in der Zeichnung in die Zeichenebene hinein auf den Kühlkörper 11 zu und durch das Feld von Rundnadeln 13 hindurch. Durch den von der Leiterplatte 14 und dem Luftleitblech 19 gebildeten Luftkanal 20 kann der Kühl­ luftstrom 18 den Kühlkörper 11 erst wieder an dessen anderem Ende verlassen.

Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Kühlkörper 11, der eine quadratische Grundplatte 12 aufweist. Darauf sind senkrecht aus der Zeichenebene heraus abstehende Rundnadeln 13 in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet. In der Mitte des Kühlkörpers 11 befindet sich ein Lüfter 17, an zwei Seiten des Kühlkörpers 11 sind Leiterplatten 14 befestigt.

In der Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Kühlkörpers aus Fig. 3 dargestellt. Man erkennt, daß in einem dem Querschnitt des Lüfters 17 entsprechenden Bereich die Rundnadeln 13 verkürzt ausgeführt sind, wodurch der Lüfter 17 teilweise in das Feld der Rundnadeln 13 hinein versenkt ist. Der Lüfter 17 ist von einem Luftleitblech 19 umgeben, das den Kühlkörper auf der den freien Enden der Rundnadeln 13 zugewandten Seite nach außen hin abschließt. Der Lüfter 17 erzeugt einen Kühlluft­ strom 18, der zunächst in Längsrichtung der verkürzten Rundnadeln 13 senkrecht auf die Grundplatte 12 zuströmt. Von der Grundplatte 12 wird der Kühlluftstrom 18 jedoch zu allen Seiten hin seitlich umgelenkt, so daß eine gleichmäßige Durchströmung des Feldes von Rundnadeln 13 gewährleistet ist. Die Leiterplatte 14 und die Luftleitbleche 19 bilden wieder einen weitgehend geschlossenen Luftkanal 20, den der Kühlluftstrom 18 im wesentlichen nur durch die beiden freien Seiten verlassen kann. Die Luftleitbleche 19 reichen aber nur bis auf einen Spalt 21 an die Leiterplatten 14, die an zwei Seiten des Kühlkörpers befestigt sind, heran, so daß auch zwischen den Leiterplatten 14 und den Luftleitblechen 19 ein gewisser Teil der Kühlluft entweichen kann. Auf diese Weise werden durch die Strömung auch die letzten Rundnadeln 13 vor den Leiterplatten 14 erreicht.

Funktion

Bei der Ausführung des Kühlkörpers 11 nach den Fig. 1 und 2 geben die im Betrieb sehr viel Wärme entwickelnden Bauele­ mente 16 einen Teil dieser Wärme an die Grundplatte 12 des Kühlkörpers 11 ab. Zur Verbesserung der Wärmeleitung kann an den Kontaktflächen eine Wärmeleitpaste o. dgl. aufgetragen sein. Die Wärme der Bauelemente 16 wird so möglichst gut auf die Grundplatte 12, und von dieser ausgehend auf die Rund­ nadeln 13 verteilt. Da der Kühlkörper 11 eine sehr viel größere Oberfläche als das Bauelement 16 aufweist, kann er auch mehr Wärme an die Umgebungsluft abgeben. Seitlich an dem Kühlkörper 11 ist ein Lüfter 17 angebracht, der einen in Längsrichtung des Kühlkörpers 11 gerichteten Kühlluftstrom 18 erzeugt. Dieser Kühlluftstrom 18 tritt in den Luftkanal 20 ein, und kann diesen erst am anderen Ende des Kühlkörpers 11 wieder verlassen. Die Kühlluft durchströmt somit der Länge nach den ganzen Kühlkörper 11 und wird dabei durch die freistehenden Rundnadeln verwirbelt. Die Anordnung der Bauelemente 16 an der Grundplatte 12 kann auch daraufhin abgestimmt sein, daß die Kühlung auf der zum Lüfter 17 zeigenden Seite des Kühlkörpers 11 stärker erfolgt, da die an dieser Stelle eintretende Kühlluft noch Raumtemperatur besitzt. Vorteilhaft können also die Bauelemente 16 so angeordnet sein, daß den näher beim Kühler 17 liegenden Bauelementen ein kleinerer Teil des Kühlkörpers 11 zugeordnet ist als den weiter vom Lüfter 17 entfernten.

Eine Abwandlung des Kühlkörpers von der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung ist in den Fig. 3 und 4 darge­ stellt. Wie man in Fig. 4 sieht, ist der Lüfter 17 etwa zur Hälfte in das von den Rundnadeln 13 gebildete Feld etwa zur Hälfte eingelassen. Der zunächst nach unten erzeugte Kühl­ luftstrom 18 trifft senkrecht auf die Grundplatte 12, und wird von dort, wie dargestellt, rechtwinklig zu allen Seiten hin abgelenkt. Der auf diese Weise abgelenkte Kühlluftstrom strömt nun wieder parallel zur Grundplatte 12 die Rundnadeln 13 quer an, und erzeugt auf diese Weise die gesteigerte Kühlleistung des erfindungsgemäßen Kühlkörpers. Durch die sich an den Lüfter 17 anschließenden Luftleitbleche 19 kann der Kühlluftstrom 18 den Kühlkörper 11 im wesentlichen nur an den beiden nicht von den Leiterplatten 14 abgedeckten Seiten verlassen. Damit jedoch auch die nahe an den Leiterplatten 14 befindlichen Rundnadeln 13 vom Kühlluftstrom 18 durchströmt werden, reichen die Luftleitbleche 19 nicht ganz an die Leiterplatten 14 heran. Durch den so entstehenden Spalt 21 kann der Kühlluftstrom 18 den Kühlkörper 11 und das von den Rundnadeln 13 gebildete Feld nach oben hin verlassen. Auf diese Weise wird der Kühlluftstrom 18 auch auf den von den Leiterplatten 14 abgedeckten Seiten des Kühlkörpers 11 aufrecht erhalten.

Wie oben beschrieben kann auch hier die Anordnung der am Kühlkörper 11 angebrachten Bauelemente 16 individuell und jeweils von der in den einzelnen Bauelementen 16 entstehenden Wärme abhängig gewählt werden.

Wie man in der Fig. 4 besonders gut sehen kann, ist durch den versenkten Einbau des Lüfters 17 die Gesamtbaugröße der Anordnung von Kühlkörper 11 und Lüfter 17 nur geringfügig vergrößert.

Claims (13)

1. Kühlkörper, bestehend aus einem Grundkörper (12) und darauf angeordneten Kühlelementen, die einem Kühlluft­ strom (18) ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente als von dem Grundkörper (12) abstehen­ de, insbesondere senkrecht abstehende, Nadeln (13) ausgebildet sind, wobei der Kühlluftstrom (18) im wesentlichen quer zu den Nadeln (13) erfolgt.

2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (13) einen sich in ihrem Verlauf ändernden Durchmesser aufweisen, der insbesondere eine am Grund­ körper (12) beginnende, sich verjüngende konische Form der Nadeln (13) bedingt.

3. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verhältnis der Länge der Nadeln (13) zu ihrem Durchmesser weniger als zwölf, vorzugsweise etwa acht beträgt.

4. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Abstand zwischen den Nadeln (13) etwa so groß ist wie ihr Durchmesser bzw. größer.

5. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zu kühlendes Bauelement (15) oder wenigstens eine zu kühlende Vor­ richtung auf der von den Nadeln (13) abgewandten Seite des Grundkörpers (12) angebracht ist.

6. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) und die Nadeln (13) einstückig hergestellt sind, wobei der Kühlkörper (11) aus einem Material mit guter Wärmeleit­ fähigkeit, insbesondere aus Aluminium, besteht.

7. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines ver­ stärkten Kühlluftstroms (18) ein Lüfter (17), insbeson­ dere ein Axiallüfter, an dem Kühlkörper (11) angebracht ist.

8. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) im wesentlichen länglich, insbesondere rechteckig, ausge­ bildet ist, wobei der Lüfter (17) an der kürzeren Seite des Grundkörpers (12) den Kühlkörper (11) längs anströ­ mend angebracht ist.

9. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) im wesentlichen quadratisch ausgebildet ist, wobei der Lüfter (17) oberhalb der Nadeln (13) angebracht ist und die Richtung des von ihm erzeugten Kühlluftstromes (18) längs zu den Nadeln (13) auf den Grundkörper (12) zu weist.

10. Kühlkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (13) in einem Ausschnitt, der etwa dem Querschnitt des Lüfters (17) entspricht, derart verkürzt ausgeführt sind, daß der Lüfter (17) teilweise oder auch vollständig in das von den Nadeln (13) gebildete Feld eingelassen sein kann.

11. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kühlkörper (11) wenigstens ein Luftleitblech (19) angeordnet ist, das einen im wesentlichen geschlossenen Luftkanal (20) zur Führung des Kühlluftstromes (18) vom Lüfter (17) weg an allen Nadeln (13) und der die Nadeln tragenden Ober­ fläche des Grundkörpers (12) entlang bilden.

12. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitbleche (19) und der Lüfter (17) derart angeordnet sind, daß die Richtung des Kühlluftstromes (18) auch zum Lüfter (17) hin umkehrbar ist.

13. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Einsatz in einer Induktionskochstelle bestimmt ist, und die zu kühlenden Bauelemente (16) IGBT's sind.