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Die Erfindung betrifft ein Motorgehäuse für einen Verdichter einer Klimaanlage. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Zusammenbau, der das Motorgehäuse, einen Inverter und einen Elektromotor umfasst.
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Ein elektrischer Kältemittelverdichter für den Betrieb einer Klimaanlage im Fahrzeug besteht aus einer Gruppe von mehreren Unterbaugruppen.
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Diese Gruppe umfasst eine Verdichterstufe für das Arbeitsmedium (Kältemittel), einen elektrischen Motor, der die Verdichterstufe antreibt und einen Umrichter (Inverter) zur Ansteuerung des elektrischen Motors aus einer Gleichspannungsquelle (Fahrzeugbatterie).
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Die Klimaanlage, die vom elektrischen Kältemittelverdichter betrieben wird, erzeugt eine Kälteleistung. Bei der Integration der Unterbaugruppen in ein gemeinsames Gehäuse kann vorteilhafterweise ausgenutzt werden, dass ein Teil dieser erzeugten Kälteleistung für die Kühlung des Inverters und des Motors zur Verfügung steht. Weiterhin besteht der Kompressor aus einem druckfesten Gehäuse, dass die Verdichterstufe und den elektrischen Motor (Motorgehäuse) aufnimmt, sowie aus einem Gehäuseraum für den Umrichter.
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Nachfolgend werden zu dem Motorgehäuse drei Gestaltungsarten nach dem Stand der Technik beschrieben.
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Eine erste, gängige Gestaltungsweise für Motorgehäuse von elektrischen Fahrzeug-Klimaanlagenverdichtern besteht darin, das vordere Ende des Aluminium-Gussgehäuses als ebene bearbeitete Fläche auszuführen, um dort einen modularen Inverter anflanschen zu können. Das Motorgehäuse ist für sich ein zum Inverter hin, also am Kopfende, geschlossener Behälter und nimmt die Innendruckbeanspruchung durch das Arbeitsmedium auf. Dieses Kopfende des Motorgehäuses wird innen vom relativ kühlen Sauggas bestrichen. Die Verlustwärme des Inverters wird durch Kontakt des Invertermoduls zum Kopfende des Motorgehäuses unter Verwendung einer Zwischenlage aus Wärmeleitmaterial übertragen und letztlich vom Sauggas aufgenommen.
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Das Wärmeleitmaterial soll den Wärmeübergang zwischen der bearbeiteten Fläche des Invertergehäuses und den Leistungshalbleitern des Inverters verbessern. Jedoch entsteht somit, im Gegensatz zu zwei später beschriebenen Gestaltungsweisen, ein zusätzlicher Wärmeübergang vom Invertergehäuse über das Wärmeleitmaterial in das Motorgehäuse, wodurch sich die Wärmeabfuhr aus dem Inverter verschlechtert. Das Invertermodul wird mit Hilfe einer Dichtung, zum Beispiel einer Weichstoffdichtung oder Sickendichtung, gegen das Motorgehäuse abgedichtet, um das Eindringen von Fremdmedien zu verhindern.
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Eine zweite oft angewendete Gestaltungsweise von Motorgehäusen besteht darin, den Grundträger und die seitliche Einhausung des Inverters in das Kopfende des Motorgehäuses zu integrieren. Auf diese Weise kann der Grundträger des Inverters sowie die Dichtung zum Motorgehäuse und die Zwischenlage aus Wärmeleitmaterial eingespart werden. Die Entwärmung des Inverters durch das Sauggas ist gegenüber der ersten beschriebenen Gestaltungsweise verbessert.
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Eine dritte häufig angewendete Gestaltungsweise besteht darin, den kopfseitigen Boden des Motorgehäuses in den Grundträger des Inverters zu integrieren. Der Inverter kann also weiterhin als Modul ausgeführt werden. Das Motorgehäuse selbst ist somit kopfseitig offen. Auf diese Weise kann die Zwischenschicht aus Wärmeleitmaterial entfallen, wobei die bestmögliche Wärmeabfuhr aus dem Inverter ins Sauggas erreicht werden kann.
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Motorgehäuse mit frontseitig angeflanschtem Invertermodul gemäß der oben genannten ersten Gestaltungsweise haben den Nachteil einer hohen Komplexität hinsichtlich der Bauteilanzahl und der Montage. Es ist das Auftragen der wärmeleitenden Zwischenschicht zwischen Inverter und Motorgehäuse erforderlich. Die Entwärmung des Inverters ist somit nicht optimal.
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Motorgehäuse gemäß der zweiten Gestaltungsweise ermöglichen zwar die Einsparung von Einzelteilen und gewährleisten eine optimale Entwärmung des Inverters, sind aber nachteilig hinsichtlich der Gießbarkeit. Die Gehäuselänge ist relativ groß und es gibt einen strukturell stark beanspruchten Bereich, der mit dem Innendruck beaufschlagt ist, und einen Bereich, der lediglich den Inverter einhaust. Entsprechend der Beanspruchung gibt es einen relativ dickwandigen druckbeaufschlagten Gehäusebereich und einen dünnwandigen zur Aufnahme des Inverters. Dies, in Verbindung mit relativ langen Fließwegen und einer relativ komplizierten Geometrie, ist für den Gießprozess unvorteilhaft. Der Gehäusebereich, welcher den Inverter aufnimmt, erfordert eine Vielzahl von filigranen mechanischen Bearbeitungen und Bearbeitungsebenen für die Befestigung und Positionierung der Inverterkomponenten, die bei dieser Gestaltungsweise in der Regel direkt im Motorgehäuse montiert werden müssen. Der Aufbau des Inverters muss auf dem bis dahin komplett vormontierten Verdichter erfolgen. Dies ist erforderlich, da der hermetische Teil des Verdichters schon hinsichtlich seiner Dichtigkeit getestet sein muss, bevor der Inverter angebaut werden kann. Würde der Verdichter erst nach der Invertermontage hinsichtlich seiner Dichtigkeit getestet, wäre der Inverter im Fall einer Motorgehäuseundichtigkeit verloren, jedenfalls wenn es sich, wie üblich für diese Gestaltungsweise, um einen nichtmodularen Inverter handelt. Er kann dann nicht mehr zerstörungsfrei demontiert werden. Für den Inverteraufbau ist es sehr nachteilig, wenn ein nahezu kompletter Verdichter gehandhabt werden muss. Es ist in diesem Fall schwierig, die für den Inverteraufbau notwendigen Reinheits- und elektrostatischen Anforderungen der Elektronik einzuhalten.
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Ein Motorgehäuse gemäß der oben genannten dritten Gestaltungsweise hat den Nachteil, dass es erst durch Montage des Inverters zu einem dichten Druckbehälter wird. Dementsprechend aufwändig ist die Abdichtung zwischen Inverter und Motorgehäuse. Die Verschraubung von Inverter zu Motorgehäuse muss robust genug ausgeführt werden, um die Innendruckbeanspruchung aufnehmen zu können. Eine derart stabile Verschraubung ist im Allgemeinen schwierig im zur Verfügung stehenden Bauraum unterzubringen.
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Die Erfindung soll ein Motorgehäuse bereitstellen, welches im Zusammenbau eine möglichst geringe Teilekomplexität bietet. Es soll die Nachteile eines Gehäuses nach den drei oben genannten Gestaltungsweisen vermeiden, das heißt, es soll keine Dichtung zwischen Inverter und Motorgehäuse erfordern. Ebenso soll die Verlustwärme des Inverters möglichst direkt auf das Sauggas übertragen werden. Diese Verbesserungen sollen erreicht werden, ohne die Gießbarkeit des Motorgehäuses zu sehr zu verschlechtern. Der Bearbeitungsaufwand soll möglichst gering gehalten werden. Das Motorgehäuse soll darüber hinaus die Möglichkeit bieten, eine Anordnung aus auf der Inverterplatine stehenden Zwischenkreiskondensatoren und einer großen stehenden EMV-Filterspule, einer sogenannten Gleichtaktdrossel, aufzunehmen. Die nötigen Anschlussstecker des Verdichters sollen sowohl in einfacher Weise ans Motorgehäuse montiert und an die Leiterkarte des Inverters kontaktiert werden können. Ferner ist es wünschenswert, dass das Motorgehäuse ein elektronisches Modul eines Inverters für den elektrischen Verdichter beherbergen kann, wodurch sich eine erhebliche Verbesserung des gesamten Klimaanlagenverdichters ergibt.
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Bei einem solchen Modul werden die Kontaktflächen für die Befestigung des inneren Stützstrukturteils am Verdichtergehäuse wenigstens teilweise durch die Leistungshalbleiter gebildet, wobei die Kontaktflächen im unbefestigten Zustand aus der Basisebene herausragen. Die Kontaktflächen sind jedoch durch die elastische Ausbildung des inneren Stützstrukturteils und/oder von dessen Verbindung mit dem äußeren Stützstrukturteil in Richtung der Normalen, bezogen auf die Basisebene, verschiebbar, so dass eine Federwirkung erzielt und der erforderliche Kontaktdruck unmittelbar zwischen den Leistungshalbleitern und dem Verdichtergehäuse bereitgestellt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Motorgehäuse mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Zusammenbau, der das erfindungsgemäße Motorgehäuse, einen Inverter und einen Elektromotor umfasst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein Motorgehäuse, welches die oben genannten Anforderungen erfüllt, ist das hier vorgeschlagene Motorgehäuse für einen Verdichter, umfassend einen zylindrischen, innendruckbeaufschlagten Teil zur Aufnahme des elektrischen Motors, welcher verdichterseitig an ein Zentralgehäuseteil des Verdichters befestigbar ist und kopfseitig mit einem Boden verschlossen ist. Die Außenseite des Bodens dient als Anlagefläche für einen Inverter zur Ansteuerung des Motors. An der Innenseite des Bodens ist ein Strömungsweg für kaltes Sauggas ausgebildet. Das an der Innenseite des Bodens vorbeigeführte kühle Sauggas kann somit die vom Inverter erzeugte Abwärme mitnehmen. Dies hat zur Folge, dass auf der Außenseite des Bodens Kühlflächen für die Aufnahme der vom Inverter erzeugten Abwärme ausgebildet sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Boden des zylindrischen Teils auf der Außenseite plateauartige Bereiche als Kühlflächen auf, die der thermischen Ankopplung von Leistungshalbleitern des Inverters dienen.
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Der zylindrische Teil wird verdichterseitig ans Zentralgehäuseteil befestigt, vorzugsweise angeschraubt. Der Boden weist vorteilhafterweise eine oder mehrere Öffnungen und einen Bereich mit einer Anschlussgeometrie zur Aufnahme einer Elektro-Durchführungseinheit oder von Einzel-Elektrodurchführungen auf, wie sie zum Beispiel aus der
DE 10 2015 103 053 A1 bekannt sind.
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Nach außen hin weist das semiintegrale Motorgehäuse gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kopfseitig eine kastenartige Ausprägung auf, die eine teilweise Einhausung der Inverterelektronik darstellt. Besonders bevorzugt ist als kopfseitig ausgebildete kastenartige Ausstülpung für eine teilweise Einhausung der Inverterelektronik ein kastenartiger Aufnahmeraum mit einem Boden und diesen Boden umgebenden Seitenwänden, wobei eine Seitenwand durch einen Abschnitt der Außenwand des zylindrischen Teils an dessen Umfang gebildet wird, und die weiteren Seitenwände zwei sich vom Umfang des zylindrischen Teils erstreckende gegenüberliegende Seitenwände, sowie eine diese Seitenwände verbindende Seitenwand, die der durch den Abschnitt des zylindrischen Teils gebildeten Seitenwand gegenüberliegt, sind. In einer solchen kastenartigen Ausstülpung lassen sich ein oder mehrere Zwischenkreiskondensatoren stehend unterbringen. Ebenso findet eine große auf der Leiterkarte des Inverters stehende EMV-Filterspule (Gleichtaktdrossel) in dieser Ausstülpung Platz.
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Der Boden des kastenartigen Aufnahmeraums birgt Öffnungen und Anschluss- und Dichtflächen zur Montage der elektrischen Anschlussstecker. Die kastenfömige Ausformung ragt inverterseitig vorzugsweise nicht über den Boden des zylindrischen Teils hinaus. Der Boden hat, wie bereits erwähnt, inverterseitig plateauartige Bereiche, die der thermischen Ankopplung der Leistungshalbleiter des Inverters dienen. Die Plateaus bilden vorzugsweise eine Ebene mit dem inverterseitigen Rand der kastenförmigen Ausstülpung und einem um den Boden herumlaufenden Dichtrand. Es gibt somit inverterseitig nur eine mechanische Bearbeitungsebene. Auf diese Ebene lässt sich vorzugsweise ein elektronisches Modul eines Inverters für einen elektrischen Verdichter montieren. Ein solches elektronisches Modul kann eine Leiterkarte, einen oder mehrere Leistungshalbleiter, Stromschienen, mindestens einen Zwischenkreiskondensator, eine Filterspule zur Einhaltung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV-Filterspule) sowie eine Stützstruktur umfassen. Die Stützstruktur weist vorzugsweise einen äußeren Stützstrukturteil auf, welcher die Leiterkarte trägt und die notwendigen Befestigungseinrichtungen aufweist, um das elektronische Modul unter Nutzung von Befestigungselementen fest an ein Verdichtergehäuse entlang von Kontaktflächen der Stützstruktur, die in einer Basisebene liegen, anzubringen. Bevorzugt weist die Stützstruktur einen vom äußeren Stützstrukturteil umrahmten inneren Stützstrukturteil auf, welcher elastisch ausgebildet und/oder elastisch mit dem äußeren Stützstrukturteil verbunden ist, den einen oder die mehreren Leistungshalbleiter trägt und Befestigungseinrichtungen aufweist, die eine Befestigung des inneren Stützstrukturteils unter Nutzung von Befestigungselementen unabhängig von der Befestigung des äußeren Stützstrukturteils und der Leiterkarte am Verdichtergehäuse erlauben. Das montierte elektronische Modul des Inverters ragt kopfseitig über das erfindungsgemäße Motorgehäuse hinaus und wird mittels eines napfartigen Inverterdeckels abgedeckt, welcher mit einer einfachen Flachdichtung gegen das Motorgehäuse abgedichtet wird.
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Das erfindungsgemäße semiintegrale Motorgehäuse reduziert die Komplexität zum Beispiel gegenüber der ersten Gestaltungsweise. Es fällt die Dichtung zwischen Invertermodul und Motorgehäuse sowie die Wärmeleitschicht weg, wodurch sich die Komplexität verringert. Die teilweise Einhausung des Inverters und das Inverterinterface ermöglichen die Anbringung des Inverters als ein elektronisches Modul mit vereinfachtem Aufbau, wie oben beschrieben. Speziell in Verbindung mit einem derart ausgebildeten elektronischen Modul des Inverters ergeben sich weitere Vorteile. Die Leistungshalbleiter des Inverters können thermisch direkt an den innen gekühlten Boden des Motorgehäuses angebunden werden. Es ergibt sich somit eine optimale Entwärmung des Inverters. Der vormontierte Rumpfverdichter kann vor Aufsetzen des Inverters auf Dichtheit und Funktion getestet werden. Dies ist zum Beispiel bei einem Verdichter gemäß der oben genannten dritten Gestaltungsweise nicht möglich. Das elektronische Modul des Inverters kann separat von der Fertigung des Verdichters aufgebaut werden. Dies ist bei einem Verdichter nach der oben genannten zweiten Gestaltungsweise nicht möglich.
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Das semiintegrale Motorgehäuse ermöglicht die Inverterabdeckung durch einen napfartigen Deckel mit großer Tiefe. Ein solcher Deckel ist steifer als ein üblicher flacher Inverterdeckel. Die erhöhte Deckelsteifigkeit ergibt eine verbesserte Abdichtung zum Motorgehäuse sowie ein verbessertes NVH-Verhalten (NVH = Noise, Vibration, Harshness = Geräusch, Vibration, Rauhigkeit), das heißt eine Reduzierung der hör- oder spürbaren Schwingungen an der Klimaanlage.
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Speziell in Verbindung mit dem oben beschriebenen elektronischen Modul des Inverters werden durch das semiintegrale Motorgehäuse Kosteneinsparungen aufgrund wegfallender Teilekomplexität erzielt. Sowohl Rumpfverdichter als auch das elektronische Modul des Inverters können separat produziert und vor der Vereinigung vorgetestet werden, was die Ausschussrate reduziert und die Qualität verbessert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
- 1: eine erste Gestaltungsweise eines Motorgehäuses gemäß dem Stand der Technik,
- 2: eine zweite Gestaltungsweise des Motorgehäuses gemäß dem Stand der Technik,
- 3A: eine dritte Gestaltungsweise des Motorgehäuses gemäß dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht mit Blick von außen auf das Kopfende,
- 3B: die dritte Gestaltungsweise des Motorgehäuses als perspektivische Ansicht mit Blick von innen auf die Kopfseite,
- 4: zylindrischer Teil eines Motorgehäuses in einer perspektivischen Ansicht auf dessen Kopfende,
- 5: zylindrischer Teil des Motorgehäuses in einer perspektivischen Ansicht auf den Bereich zur Motoraufnahme,
- 6: eine Explosionsdarstellung eines Zusammenbaus des Motorgehäuses mit einem Inverter und einem Elektromotor in einer perspektivischen Ansicht auf die Kopfseite des zylindrischen Teils des Motorgehäuses von außen,
- 7: eine Explosionsdarstellung eines Zusammenbaus des Motorgehäuses mit einem Inverter und einem Elektromotor in einer perspektivischen Ansicht auf die Verdichterseite des zylindrischen Teils und das Innere des Motorgehäuses,
- 8: eine detaillierte Ansicht auf einen kastenförmigen Aufnahmeraum des Motorgehäuses und die Anordnung eines Zwischenkreiskondensators und einer Filterspule (Gleichtaktdrossel) zur Einhaltung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) im Motorgehäuse.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Motorgehäuses und eines dazugehörigen Inverters für einen elektrischen Fahrzeug-Klimaanlagenverdichter, wie es einer ersten, gängigen Gestaltungsweise für die Verbindung von Inverter und Motorgehäuse gemäß dem Stand der Technik entspricht. Hierbei wird ein modularer Inverter auf der Basis eines metallischen Inverterträgers, eine Zwischenlage aus Wärmeleitmaterial sowie ein Motorgehäuse angewendet. Diese erste Gestaltungsweise besteht insbesondere darin, das vordere Ende des Aluminium-Gussgehäuses des Motors als ebene bearbeitete Fläche auszuführen, um dort den modularen Inverter anflanschen zu können. Das Motorgehäuse ist für sich ein zum Inverter hin, also am Kopfende, geschlossener Behälter und daher ein nichtintegrales Motorgehäuse. Es nimmt die Innendruckbeanspruchung durch das Arbeitsmedium auf. Das Kopfende des Motorgehäuses wird innen vom relativ kühlen Sauggas bestrichen. Die Verlustwärme des Inverters wird durch Kontakt des Invertermoduls zum Kopfende des Motorgehäuses unter Verwendung der Zwischenlage aus Wärmeleitmaterial übertragen und letztlich vom Sauggas aufgenommen. Das Wärmeleitmaterial soll den Wärmeübergang zwischen der bearbeiteten Fläche des Invertergehäuses und den Leistungshalbleitern des Inverters verbessern. Jedoch entsteht somit, im Gegensatz zu zwei später beschriebenen Gestaltungsweisen, ein zusätzlicher Wärmeübergang vom Invertergehäuse über das Wärmeleitmaterial in das Motorgehäuse, wodurch sich die Wärmeabfuhr aus dem Inverter verschlechtert. Das Invertermodul wird mit Hilfe einer Dichtung, zum Beispiel einer Weichstoffdichtung oder Sickendichtung, gegen das Motorgehäuse abgedichtet, um das Eindringen von Fremdmedien zu verhindern.
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Die 2 zeigt eine zweite Gestaltungsweise des Motorgehäuses gemäß dem Stand der Technik. Beim gezeigten Beispiel für die zweite Gestaltungsweise ist der Inverter, der in Form eines elektronischen Moduls ausgebildet ist, direkt im Motorgehäuse aufgebaut und von einem flach ausgebildeten Deckel abgedeckt. Ein derartiges Motorgehäuse kann auch als Integralgehäuse bezeichnet werden. Das heißt, der Grundträger und die seitliche Einhausung des Inverters ist in das Kopfende des Motorgehäuses integriert. Auf diese Weise kann der Grundträger des Inverters sowie die Dichtung zum Motorgehäuse und die Zwischenlage aus Wärmeleitmaterial eingespart werden. Die Entwärmung des Inverters durch das Sauggas ist gegenüber der ersten beschriebenen Gestaltungsweise verbessert.
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Die 3A und 3B zeigen eine dritte Gestaltungsweise des Motorgehäuses gemäß dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht mit Blick auf das Kopfende von außen (3A) beziehungsweise von innen (3B). Der kopfseitige Boden des Motorgehäuses ist dabei in den Grundträger des Inverters integriert, somit ist der Inverter drucktragend. Der Inverter kann also weiterhin als elektronisches Modul ausgeführt werden. Das Motorgehäuse selbst ist somit kopfseitig offen. Auf diese Weise kann die Zwischenschicht aus Wärmeleitmaterial entfallen, wobei die bestmögliche Wärmeabfuhr aus dem Inverter ins Sauggas erreicht werden kann.
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Die
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Motorgehäuse
1 in einer perspektivischen Ansicht auf einen zylindrischen Teil
2 von außen. Ein Motorgehäuse
1, welches die erfindungsgemäßen Anforderungen erfüllt, wird im Folgenden als semiintegrales Motorgehäuse
1 bezeichnet. Das semiintegrale Motorgehäuse
1 umfasst den zylindrischen Teil
2, welcher innendruckbeaufschlagt ist und den elektrischen Motor, in der Regel aus einem Rotor und einen Stator bestehend, aufnimmt. Ein Ende des zylindrischen Teils
2 weist zum Verdichter und bildet somit die Verdichterseite
3, wobei der zylindrische Teil
2 verdichterseitig an ein in
4 nicht gezeigtes Zentralgehäuseteil angeschraubt wird. Auf seiner Kopfseite
4 ist der zylindrische Teil
2 mit einem Boden
5 verschlossen, wobei die
4 die Außenseite
5a des Bodens
5 zeigt. An der in
4 nicht dargestellten Innenseite des Bodens
5 wird das kühle Sauggas vorbeigeführt, welches die vom Inverter erzeugte Abwärme mitnimmt. Der Boden
5 weist eine oder mehrere Öffnungen
6 und einen Anschlussbereich
7 mit einer geeigneten Anschlussgeometrie zur Aufnahme einer Elektro-Durchführungseinheit oder von Einzel-Elektrodurchführungen, wie sie zum Beispiel aus der
DE 10 2015 103 053 A1 bekannt sind, auf.
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Nach außen hin weist das semiintegrale Motorgehäuse 1 kopfseitig einen kastenartigen Aufnahmeraum 8 mit einem Boden 9 und diesen Boden 9 umgebenden Seitenwänden 10, 11a, 11b, 12 auf, wobei eine Seitenwand 10 durch einen Abschnitt der Außenwand des zylindrischen Teils 2 an dessen Umfang gebildet wird und die übrigen Seitenwände zwei sich vom Umfang des zylindrischen Teils 2 erstreckende parallele Seitenwände 11a, 11b, sowie eine diese Seitenwände 11a, 11b verbindende Seitenwand 12, die der durch einen Abschnitt des zylindrischen Teils 2 gebildeten Seitenwand 10 gegenüberliegt, sind.
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Der kastenartige Aufnahmeraum 8 ermöglicht eine teilweise Einhausung der Inverterelektronik. Genauer gesagt, lassen sich in dieser nach außen kastenartigen Ausstülpung ein oder mehrere Zwischenkreiskondensatoren stehend unterbringen. Ebenso findet eine große auf der Inverterplatine stehende EMV-Filterspule, auch Gleichtaktdrossel genannt, in diesem kastenartigen Aufnahmeraum 8 Platz. Der Boden 9 des kastenartigen Aufnahmeraums 8 birgt Öffnungen und Anschluss- und Dichtflächen zur Montage von elektrischen Anschlusssteckern. Der kastenfömige Aufnahmeraum 8 ist derart ausgeformt, dass er inverterseitig, das heißt in Richtung des Inverters, nicht über den Boden 5 des zylindrischen Teils 2 des Motorgehäuses 1 hinausragt. Der Boden 5 des zylindrischen Teils 2 weist inverterseitig plateauartige Bereiche 13 auf, die der thermischen Ankopplung der Leistungshalbleiter des Inverters dienen. Die plateauartigen Bereiche 13 bilden eine Ebene mit dem inverterseitigen Rand 14 des kastenförmigen Aufnahmeraums 8 und einem um den Boden 5 des zylindrischen Teils 2 herumlaufenden Dichtrand. Es gibt somit inverterseitig nur eine mechanische Bearbeitungsebene.
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Die 5 zeigt den zylindrischen Teil 2 des Motorgehäuses 1 von innen in einer perspektivischen Ansicht auf die Verdichterseite 3 und den hohlzylindrischen Bereich 15 zur Motoraufnahme. Dieser zylindrische Teil 2 weist auf seiner Innenseite einen hohlzylindrischen Bereich 15 mit einer Anschlussgeometrie zur Motorbefestigung auf. Die 5 zeigt die Rückseite 5b des Bodens 5 mit den Öffnungen 6 zur Aufnahme einer Elektro-Durchführungseinheit sowie die Rückseite des Bodens 9 des kastenförmigen Aufnahmeraums 8 mit den bereits zuvor beschriebenen Öffnungen 16 und Anschluss- und Dichtflächen 17 mit einer entsprechenden Anschlussgeometrie zur Montage von elektrischen Anschlusssteckern. Die verdichterseitige Stirnseite des zylindrischen Teils 2 wird durch eine Flansch 18 gebildet. Diese weist Öffnungen 19 zur Verschraubung am Zentralgehäuse auf. Ein Saugport 20 ragt aus der Außenwand 21 des zylindrischen Teils 2 heraus, wobei über diesen Saugport 20 sich für das Sauggas unterhalb des Bodens 5 des zylindrischen Teils 2 an der Innenseite des Bodens 5 das kühle Sauggas vorbeigeführt werden kann.
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Die 6 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Zusammenbaus des Motorgehäuses 1 mit einem Inverter 22, der als elektronisches Modul aus einer Leiterkarte 23, einer Stützstruktur 24 und Leistungsbauteilen ausgebildet ist, einer Elektrodurchführungseinheit 25, dem Elektromotor 26, der aus einem zylindrischen Stator 27 und einem Rotor besteht und in den zylindrischen Teil 2 des Motorgehäuses 1 aufgenommen wird, sowie mit den elektrischen Anschlusssteckern 28 in einer perspektivischen Ansicht auf die Kopfseite des zylindrischen Teils 2 des Motorgehäuses 1 von außen. Der kopfseitig angebrachte Inverter 22 wird von einem napfartigen Inverterdeckel 29 mit großer Tiefe abgedeckt. Der Inverterdeckel 29 weist Öffnungen 30 auf, die deckungsgleich mit Öffnungen 31 an der Kopfseite 4 des zylindrischen Teils 2 des Motorgehäuses 1 sind, so dass korrespondierende Schrauben 32 in die Öffnungen 30, 31 eingeführt werden können, wobei sie am Außenrand der Stützstruktur 24 des Inverters 22 vorbeigeführt werden.
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Die 7 zeigt eine Explosionsdarstellung des gleichen Zusammenbaus des Motorgehäuses 1 mit dem Inverter 22 und dem Elektromotor 26 in einer perspektivischen Ansicht auf die Verdichterseite 3 des zylindrischen Teils 2 des Motorgehäuses 1 von innen. Dabei ist auch die Unterseite des als elektronisches Modul ausgebildeten Inverters 22 zu erkennen, in dem Leistungshalbleiter 33 die Kontaktflächen für die Befestigung eines inneren Stützstrukturteils der Stützstruktur 24 am Verdichtergehäuse wenigstens teilweise durch die Leistungshalbleiter gebildet werden, wobei die Kontaktflächen im unbefestigten Zustand aus einer Basisebene herausragen. Die in 7 gewählte Perspektive gestattet auch einen Blick auf die Innenseite des Inverterdeckels 29.
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Die 8 zeigt eine detaillierte Ansicht auf den kastenförmigen Aufnahmeraum 8 des Motorgehäuses 1, in dem eine EMV-Filterspule 34, das heißt eine Filterspule zur Einhaltung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), und ein Zwischenkreiskondensator 35 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorgehäuse
- 2
- zylindrischer Teil des Motorgehäuses
- 3
- Verdichterseite des zylindrischen Teils
- 4
- Kopfseite des zylindrischen Teils
- 5
- Boden des zylindrischen Teils an der Kopfseite
- 5a
- Außenseite des Bodens
- 5b
- Innenseite des Bodens
- 6
- Öffnungen im Boden
- 7
- Anschlussbereich für eine Elektrodurchführung
- 8
- kastenartiger Aufnahmeraum für eine teilweise Einhausung der Inverterelektronik
- 9
- Boden des kastenartigen Aufnahmeraums
- 10
- Seitenwand des kastenartigen Aufnahmeraums
- 11 a
- Seitenwand des kastenartigen Aufnahmeraums
- 11 b
- Seitenwand des kastenartigen Aufnahmeraums
- 12
- Seitenwand des kastenartigen Aufnahmeraums
- 13
- plateauartige Bereiche
- 14
- inverterseitiger Rand des kastenartigen Aufnahmeraums
- 15
- hohlzylindrischer Bereich zur Aufnahme des Elektromotors
- 16
- Öffnungen zur Montage von Anschlusssteckern
- 17
- Anschluss- und Dichtflächen mit einer Anschlussgeometrie zur Montage von elektrischen Anschlusssteckern
- 18
- Flansch
- 19
- Öffnungen in der Flansch zur Verschraubung am Zentralgehäuse
- 20
- Saugport
- 21
- Außenwand
- 22
- Inverter
- 23
- Leiterkarte
- 24
- Stützstruktur
- 25
- Elektrodurchführungseinheit, Elektrodurchführung
- 26
- Elektromotor
- 27
- zylindrischer Stator
- 28
- Anschlussstecker
- 29
- Inverterdeckel
- 30
- Öffnungen des Inverterdeckels
- 31
- Öffnungen an der Kopfseite des zylindrischen Teils zur Befestigung des Inverterdeckels
- 32
- Schrauben
- 33
- Leistungshalbleiter
- 34
- EMV-Filterspule
- 35
- Zwischenkreiskondensator
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015103053 A1 [0017, 0027]
