DE102018204050A1

DE102018204050A1 - Wasserfahrzeug mit einem elektronischen System und einem Kühlsystem und Einbau-Verfahren

Info

Publication number: DE102018204050A1
Application number: DE102018204050.8A
Authority: DE
Inventors: Tim Sievers; Tim Friederich
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2019-03-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Unterwasserfahrzeug mit einem elektrischen System. Ein Kühlsystem kühlt ein Modul (2) des elektrischen Systems und umfasst einen Kühlkörper (4.a) und ein Kühlelement (1.1, 1.2). Das Kühlelement (1.1, 1.2) verbindet das Modul (2) mit dem Kühlkörper (4.a) und ist zusätzlich mechanisch mit dem Modul (2) verbunden. Das Kühlelement steht in eine zum Kühlkörper (4.a) zeigende Richtung über das Modul (2) über. Das überstehende Segment des Kühlelements (1.1, 1.2) lässt sich in eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) des Kühlkörpers (4.a) einführen und wieder aus der Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) herausziehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug umfassend ein elektrisches System mit mindestens einem elektrischen Modul und ein Kühlsystem sowie ein Verfahren zum Einbau dieses Moduls in das elektrische System.
1 von DE 102013209409 A1 zeigt einen Gleichspannungswandler 1 mit vier Leistungseinschüben 2 und einem als Schaltschrank ausgebildeten gemeinsamen Gehäuse 4. Dieser Gleichspannungswandler 1 ist an Bord eines Unterseeboots montiert. Jeder Leistungseinschub 2 ist mittels Schraubverbindungen kraftschlüssig mit einem zugeordneten Kühlkörper 3 verbunden und steht mit diesem über ein horizontales Wärmeleitelement 9 und / oder ein vertikales Wärmeleitelement 10 in thermischen Kontakt. Diese Wärmeleitelemente 9, 10 werden auch heat pipes genannt. Die Kühlkörper 3 sind mittels eigener Halterungen 7 an einer Verstrebung 6 des Gehäuses 4 befestigt. Ein Kühlmedium durchströmt die Kühlkörper 3 und ist mit einem Primär-Kühlkreislauf verbunden.
In WO 9947982 A2 wird eine Anordnung beschrieben, die einen tragbaren Rechner 20 und eine docking station 28 umfasst. Ein stabförmiges Kühlelement 34 ist thermisch mit dem Mikroprozessor 48 des tragbaren Rechners 20 verbunden. Die docking station 28 besitzt mehrere Kontaktelemente 102 und ein thermal dissipation subassembly 32. Das Kühlelement 34 nimmt Wärme vom Mikroprozessor 48 auf und leitet die aufgenommene Wärme an ein thermisches Kontaktelement 72 im Gehäuse 24 des Rechners 20 weiter. Dieses Kontaktelement 72 ist mit einem korrespondierenden Kontaktelement an der docking station 28 verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wasserfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Einbau-Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 24 bereitzustellen, bei denen der Einbau des Moduls in das und bei Bedarf der Ausbau aus dem elektrischen System leichter ist als bei bekannten Wasserfahrzeugen und Verfahren.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Einbau-Verfahren mit den in Anspruch 24 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Das Wasserfahrzeug besitzt ein elektrisches System. Das elektrische System umfasst mindestens ein elektrisches Modul und ein Kühlsystem, welches zum Kühlen dieses Moduls ausgestaltet ist. Dieses Kühlsystem umfasst mindestens einen Kühlkörper mit einer Kühlelement-Aufnahme sowie mindestens ein Kühlelement. Das oder jedes Kühlelement ist dergestalt mechanisch mit dem Modul verbunden, dass ein Segment des Kühlelements über das Modul übersteht.
Das oder jedes Kühlelement verbindet das Modul thermisch mit dem oder einem Kühlkörper. Das oder jedes überstehende Segment lässt sich wenigstens teilweise in die oder jeweils eine Kühlelement-Aufnahme des Kühlkörpers führen, wenn das Modul mitsamt dem oder jedem mechanisch mit dem Modul verbundenen Kühlelement auf den Kühlkörper zu bewegt wird. Durch eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung lässt sich das oder jedes überstehende Segment wieder aus der Kühlelement-Aufnahme herausnehmen.
Lösungsgemäß verbindet das oder mindestens ein Kühlelement das Modul thermisch mit dem Kühlkörper. Dank des überstehenden Segments des Kühlelements lässt sich das Modul mit einem Abstand zum Kühlkörper anordnen, was die Positionierung des Moduls einfacher macht. Das Kühlelement überbrückt diesen Abstand. Möglich ist, mehrere Module thermisch mit demselben Kühlkörper zu verbinden.
Die Erfindung erspart die Notwendigkeit, das oder ein Kühlelement mechanisch mit dem Kühlkörper zu verbinden. Die thermische Verbindung zwischen dem Modul und dem Kühlkörper wird vielmehr vor allem dadurch hergestellt, dass das Modul nicht nur mechanisch, sondern auch thermisch mit dem oder mindestens einem Kühlelement verbunden ist und das überstehende Segment des Kühlelements in die oder eine Kühlelement-Aufnahme des Kühlkörpers eingreift und vollständig oder wenigstens teilweise von der Kühlelement-Aufnahme umschlossen wird. Dadurch wird ein flächiger Kontakt zwischen dem Kühlelement und den Kühlkörper hergestellt, der einen guten Wärmeübergang und damit eine gute thermische Verbindung ermöglicht, ohne eine mechanische Verbindung herstellen zu müssen.
Der Verzicht auf die Notwendigkeit, eine mechanische Verbindung zwischen dem oder jedem am Modul befestigten Kühlelement und dem Kühlkörper herstellen zu müssen, spart beim Einbau des Moduls in das elektrische System Zeit ein. Der Verzicht auf die mechanische Verbindung ist weiterhin insbesondere dann von Vorteil, wenn wenig Platz um das elektrische System herum zur Verfügung steht, was beispielsweise an Bord eines Unterwasserfahrzeugs der Fall ist. Das oder jedes Modul kann zwischen dem oder einem Kühlkörper und einem Bearbeiter angeordnet sein, wobei der Bearbeiter das Modul einbaut und bei Bedarf wieder ausbaut und / oder durch ein neues Modul ersetzt. Die gesamte Fläche oder wenigstens ein großer Teil der zum Bearbeiter zeigenden Fläche des elektrischen Systems steht für Module des elektrischen Systems zur Verfügung. Der Kühlkörper beansprucht keinen Platz von dieser Fläche.
Der Bearbeiter selber braucht kein Werkzeug am Modul vorbei zum Kühlkörper zu führen, um eine mechanische Verbindung zwischen dem oder einem Kühlelement und dem Kühlkörper herzustellen. Die Herstellung der thermischen Verbindung zwischen dem Kühlelement und dem Kühlkörper geschieht vielmehr dadurch, dass das überstehende Segment jedes Kühlelements in die oder jeweils ein Kühlelement-Aufnahme eingeführt wird, und erfordert bevorzugt kein Werkzeug, sondern lediglich eine Bewegung des Moduls auf den Kühlkörper zu. Die mechanische Verbindung zwischen dem Modul und dem Kühlelement lässt sich herstellen, bevor das Modul in das elektrische System eingebaut wird. Die mechanische Verbindung lässt sich so herzustellen, dass die thermische Verbindung zwischen dem Modul und dem oder jedem verbundenen Kühlelement vorab hergestellt wird. Weil das Kühlelement vorab mechanisch mit dem Modul verbunden ist, lässt sich das überstehende Segment einführen, indem das Modul in das elektrische System hinein und auf den Kühlkörper zu bewegt wird. Auch beim Ausbau des Moduls aus dem elektrischen System wird kein Werkzeug benötigt. Vielmehr lässt sich das Modul ausbauen, indem es vom Kühlkörper weg bewegt wird und hierbei das oder jedes Kühlelement, welches mit dem Modul befestigt ist, aus der oder jeweils einer Kühlelement-Aufnahme herausgezogen wird.
In einer Ausgestaltung umgibt die Kühlelement-Aufnahme das eingeführte überstehende Segment rundum, also mit 360°. In einer anderen Ausgestaltung umgibt die Kühlelement-Aufnahme das eingeführte überstehende Segment nur in einem Teil der gesamten Umfangsfläche, beispielsweise mit 180°. Das Kühlelement lässt sich dann relativ zur Kühlelement-Aufnahme auch quer zu seiner Längsachse bewegen.
In einer Ausgestaltung ist die Ausdehnung des überstehenden Segments in der Längsrichtung des Kühlelements größer als die Ausdehnung der Kühlelement-Aufnahme in diese Richtung, so dass das überstehende Segment nur teilweise in die Kühlelement-Aufnahme eindringt. Oder das Modul wird nicht bis zum Anschlag auf den Kühlkörper zu bewegt. Der Abstand zwischen dem Kühlkörper und dem zu kühlenden Modul kann größer sein als die Dicke des Kühlkörpers. In einer anderen Ausgestaltung ist die Ausdehnung des überstehenden Segments kleiner oder gleich der Ausdehnung der Kühlelement-Aufnahme, so dass das überstehende Segment vollständig in die Kühlelement-Aufnahme eindringen kann.
Das Kühlelement kann als ein Vollkörper oder als ein Hohlkörper ausgestaltet sein. Bevorzugt ist das Kühlelements aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit gefertigt, beispielsweise aus Kupfer oder aus einem anderen Metall.
In einer Ausgestaltung ist das gesamte überstehende Segment oder wenigstens derjenige Teil des überstehenden Segments, der in die oder eine zugeordnet Kühlelement-Aufnahme eindringen kann, von einer thermisch leitenden elastischen Schicht umgeben. Diese elastische Schicht kann zusammengedrückt werden, wenn das überstehende Segment in die Kühlelement-Aufnahme eingeführt wird, und verbessert den mechanischen und damit den thermischen Kontakt zwischen dem Kühlelement und der Kühlelement-Aufnahme, ohne dass eine mechanische Verbindung hergestellt werden muss. Die Kühlelement-Aufnahme lässt sich so ausgestalten, dass ihr Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser eines aufzunehmenden überstehenden Segments. Die elastische Schicht überbrückt thermisch die unterschiedlichen Durchmesser, insbesondere dann, wenn die Dicke der Schicht größer als die Differenz zwischen den beiden Durchmesser ist. Der etwas größere Innendurchmesser reduziert die Gefahr, dass das überstehende Segment, das in der Regel starr ist, sich nicht in die Kühlelement-Aufnahme einführen lässt, beispielsweise aufgrund einer nicht exakten Positionierung des Moduls relativ zum Kühlkörper.
In einer Ausgestaltung lässt der Innendurchmesser der oder einer Kühlelement-Aufnahme sich gegen die Kraft einer Feder vergrößern. Die Feder ist bestrebt, den Innendurchmesser zu verkleinern. Wenn ein überstehendes Segment in die Kühlelement-Aufnahme eingeführt wird, so vergrößert das eingeführte überstehende Segment den Innendurchmesser gegen die Kraft der Feder. Diese Ausgestaltung verbessert weiter den thermischen Kontakt zwischen dem Kühlelement und der Kühlelement-Aufnahme, ohne dass eine mechanische Verbindung hergestellt werden muss.
In einer Ausgestaltung sind mindestens zwei Kühlelemente mit dem Modul mechanisch und thermisch verbunden. Jedes verbundene Kühlelement steht in jeweils einem überstehenden Segment über das Modul über. Jedes überstehende Segment lässt sich in jeweils eine zugeordnete Kühlelement-Aufnahme einführen und wieder aus dieser herausziehen. Diese Ausgestaltung verbessert die Kühlung des Moduls verglichen mit nur einem Kühlelement, insbesondere dann, wenn das Modul eine Platine und mehrere elektronische Bauteile umfasst, welche an verschiedenen Positionen auf der Platine montiert sind.
In einer Ausgestaltung umfasst das elektrische System mindestens zwei Module. Jedes Modul des elektrischen Systems ist mit dem oder jeweils mindestens einem Kühlelement sowohl mechanisch als auch thermisch verbunden. Das oder mindestens ein Kühlelement eines Moduls ist mit dem oder einem Kühlkörper thermisch verbunden, solange das Modul im elektrischen System eingebaut ist. Möglich ist, dass mehrere Module des elektrischen Systems mit demselben Kühlkörper thermisch verbunden sind. Möglich ist auch, dass verschiedene Module des elektrischen Systems mit unterschiedlichen Kühlkörpern thermisch verbunden sind.
In einer Ausgestaltung sind die Module in einem Schaltschrank montiert. Auch der oder jeder Kühlkörper ist vorzugsweise in oder an diesem Schaltschrank montiert. Der Schaltschrank bietet mehrere Aufnahmeplätze für jeweils ein Modul. Das Kühlsystem umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils einen Kühlkörper pro Aufnahmeplatz. Dank dieser Ausgestaltung ist es möglich, zwischen jeweils zwei benachbarten Kühlkörpern einen Abstand vorzusehen. Dieser Abstand kann von Luft oder einem anderen Fluid durchströmt werden, was die Kühlwirkung verbessert. Vorzugsweise ist das oder jedes zu kühlende Modul zwischen dem oder einem Kühlkörper und einem Bearbeiter angeordnet, so dass der Bearbeiter die Module vor sich hat und die Kühlkörper nicht den Zugriff auf die Module erschweren.
In einer Ausgestaltung umfasst das Modul eine Platine und mindestens ein elektronisches Bauteil, welches auf der Platine montiert ist. Das oder mindestens ein Kühlelement ist mechanisch mit der Platine verbunden. Mindestens ein Verbindungselement verbindet das oder jeweils ein elektronisches Bauteil thermisch mit dem oder einem Kühlelement. Bei mehreren elektronischen Bauteilen auf der Platine sind mindestens zwei Verbindungselemente auf der Platine angeordnet. Die Ausgestaltung mit den Verbindungselementen verbessert die Kühlung der Bauteile auf der Platine auch dann, wenn die Bauteile an unterschiedlichen Positionen auf die Platine aufgebracht sind. Dank dieser unterschiedlichen Positionen kann die Platine selber auch Wärme abgeben. Möglich ist auch, dass dasselbe elektronische Bauteil von zwei verschiedenen Seiten thermisch mit jeweils einem Verbindungselement in Verbindung steht und damit Wärme an zwei verschiedene Kühlelemente abgeben kann, die beide mit der Platine mechanisch und thermisch verbunden sind. In einer Ausgestaltung lässt sich die Platine in vertikaler Anordnung in einen Schaltschrank einschieben und linear auf dem Kühlkörper mit der Kühlelement-Aufnahme zu bewegen.
In einer Ausgestaltung drückt ein Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element das oder ein elektronisches Bauteil gegen das Verbindungselement und erhöht damit die Betriebssicherheit, dass stets eine thermische Verbindung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem oder einem Kühlelement hergestellt ist. In einer Ausführungsform ist zwischen dem Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element und dem elektronischen Bauteil ein elastischer Puffer angeordnet. Diese Ausgestaltung mit dem Puffer reduziert die Gefahr, dass die Kraft, welche das Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element auf das elektronische Bauteil ausübt, das Bauteil beschädigt oder relativ zur Platine dreht oder anderweitig bewegt.
Die oder mindestens eine Kühlelement-Aufnahme kann eine Bohrung oder Einkerbung oder sonstige Aussparung sein, die in den Kühlkörper hineinragt. Die oder mindestens eine Kühlelement-Aufnahme kann auch eine Hülse oder Röhre sein oder umfassen, die nach außen aus dem Kühlkörper hervor steht. Die beiden Ausgestaltungen können kombiniert werden, d.h. die oder mindestens eine Kühlelement-Aufnahme ragt teilweise in den Kühlkörper hinein und steht teilweise über den Kühlkörper hervor. Oder mindestens eine Kühlelement-Aufnahme ist oder umfasst eine Bohrung und mindestens eine andere Kühlelement-Aufnahme eine Hülse.
Der oder ein Kühlkörper kann ein Hohlkörper sein. Dieser Hohlkörper kann im Inneren von Luft oder einem speziellen gasförmigen oder flüssigen Kühlmedium durchflossen sein. Der oder ein Kühlkörper kann auch ein Vollkörper sein, der bevorzugt aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit aufgebaut ist.
Lösungsgemäß ist das oder mindestens ein Kühlelement zumindest in einer Endposition des Moduls mit dem oder einem zu kühlenden Modul sowohl mechanisch als auch thermisch verbunden. In einer Ausgestaltung ist das oder jedes Kühlelement lösbar mit dem Modul mechanisch verbunden, beispielsweise durch eine Schraubverbindung oder Steckverbindung. Das Kühlelement lässt sich vom Modul abtrennen und beispielsweise für ein anderes Modul wieder verwenden. Beim Austausch des Moduls lässt sich daher das oder jedes Kühlelement des Moduls wieder verwenden. Außerdem ermöglicht es diese Ausgestaltung, die Module getrennt von den Kühlelementen herzustellen und erst zum Zwecke des Einbaus miteinander zu verbinden.
In einer Ausgestaltung ist das oder jedes Kühlelements ein Stab (heat pipe) mit einer runden oder elliptischen oder n-eckigen Querschnittsfläche. Bei dieser Ausgestaltung hat das Kühlelement eine große Oberfläche verglichen mit dem Platz, den es in Anspruch nimmt.
In einer Ausgestaltung umfasst das Kühlsystem mindestens einen weiteren Kühlkörper. Der oder jeder Kühlkörper mit jeweils mindestens einer Kühlelement-Aufnahme ist zwischen dem weiteren Kühlkörper und dem zu kühlenden Modul angeordnet. Über jeweils eine Kühlelement-Aufnahme nimmt ein Kühlkörper Wärme von einem Modul auf und gibt es an den weiteren Kühlkörper ab. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den Kühlkörper und den weiteren Kühlkörper jeweils geeignet auszugestalten. Beispielsweise wird der oder jeder Kühlkörper mit mindestens einer Kühlelement-Aufnahme von Luft durchströmt und / oder umströmt, und der weitere Kühlkörper ist ein Vollkörper oder wird von einem speziellen Kühlmedium durchströmt. In einer weiteren Ausgestaltung weist der weitere Kühlkörper eine Abfolge von Rippen auf, die in einen Kühlkanal hineinragen. Der Kühlkanal wird von einem kühlenden Fluid durchströmt, beispielsweise von Luft.
In einer Ausgestaltung ist mindestens ein Übertragungselement sowohl mechanisch als auch thermisch mit dem weiteren Kühlkörper verbunden. In einer Ausführungsform umfasst das Kühlsystem mehrere Kühlkörper mit jeweils mindestens einer Kühlelement-Aufnahme, wobei jeder Kühlkörper zum Kühlen mindestens eines Moduls ausgestaltet ist. Am weiteren Kühlkörper ist jeweils mindestens ein Übertragungselement pro Kühlkörper montiert. Das oder jedes Übertragungselement überträgt Wärme von dem oder einem Kühlkörper mit einer Kühlelement-Aufnahme auf den weiteren Kühlkörper. In einer Ausgestaltung drückt ein Kraftbeaufschlagungs-Element das oder ein Übertragungselement gegen die oder eine Kühlelement-Aufnahme oder gegen das oder ein Kühlelement. Diese Ausgestaltung erhöht weiter die Betriebssicherheit, dass die Kühlelement-Aufnahme mit dem weiteren Kühlkörper stets thermisch verbunden ist.
Lösungsgemäß steht ein Segment des Kühlelements über das Modul über. Dieses überstehende Segment lässt sich vollständig oder wenigstens teilweise in die Kühlelement-Aufnahme des Kühlkörpers einführen. In einer Ausgestaltung ist das Kühlelement so mit dem Modul verbunden, und die Kühlelement-Aufnahme ist so ausgestaltet, dass das überstehende Segment vollständig von der Kühlelement-Aufnahme aufgenommen wird und das Modul an den Kühlkörper angrenzt. In einer anderen Ausgestaltung tritt auch dann, wenn das überstehende Segment des Kühlelements soweit als möglich in die Kühlelement-Aufnahme eingeführt ist, noch ein Abstand zwischen dem Kühlkörper und dem Modul auf. Ein Teil des über das Modul überstehenden Segments des Kühlelements überbrückt diesen Abstand. In einer Ausgestaltung ist dieser überbrückende Teil mit einer thermischen Isolation umgeben. Diese Ausgestaltung vermeidet, dass Wasser oder eine andere Flüssigkeit auf dem überbrückenden Teil kondensiert, und reduziert damit die Gefahr von Korrosion.
In einer Ausgestaltung umfasst das Modul mindestens einen elektrischen Anschluss, der beispielsweise die Form eines Steckers hat. Zwei Kühlelemente sind mechanisch mit dem Modul verbunden. Der elektrische Anschluss ist zwischen diesen beiden Kühlelementen angeordnet.
In einer Ausgestaltung ist an dem Kühlkörper eine Führungsanordnung für ein Kühlelement angeordnet, beispielsweise eine Führungsschiene. Diese Führungsanordnung führt das Kühlelement in die Kühlelement-Aufnahme, wenn das Modul mit dem Kühlelement auf den Kühlkörper zu bewegt wird.
Das Wasserfahrzeug mit dem elektrischen System und dem Kühlsystem kann ein Überwasserfahrzeug oder ein Unterwasserfahrzeug sein und einen eigenen Antrieb aufweisen oder von einem anderen Fahrzeug durchs Wasser geschleppt werden. Das Wasserfahrzeug kann ein bemanntes sein oder ein unbemanntes Wasserfahrzeug, welches ferngesteuert ist oder autonom operiert. Das oder mindestens ein zu kühlendes Modul ist beispielsweise ein Umrichter, der Gleichstrom oder Wechselstrom einer Spannung in Gleichstrom oder Wechselstrom einer anderen Spannung wandelt, also ein Konverter oder ein Inverter.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße elektrische System mit dem zu kühlenden Modul anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Schaltschrank, in dem ein Umrichter sowie ein Kühlsystem montiert sind;
2 zeigt in Draufsicht ein Modul sowie das Kühlungssystem für dieses Modul;
3 zeigt in Draufsicht die Abfolge von Aufnahme-Kühlkörper und den Abgabe-Kühlkörper;
4 zeigt in einer Betrachtungsrichtung parallel zur Ebene der Platine, wie die beiden großen Verbindungselemente gegen die Anordnung mit Schaltelementen gedrückt werden;
5 zeigt in einer Betrachtungsrichtung senkrecht zur Längsachse eines Kühlelements ein Andrückelement;
6 zeigt in einer Betrachtungsrichtung parallel zur Längsachse des Kühlelements das Andrückelement von 5.
7

Im Anwendungsbeispiel wird die Erfindung in einem Unterseeboot (U-Boot) eingesetzt, und zwar für das elektrische System des U-Boots. Das U-Boot hat einen Druckkörper, in dessem Inneren sich die Besatzung aufhält. Bekanntlich steht wenig Platz in diesem Druckkörper zur Verfügung.
In 1 wird in perspektivischer Darstellung ein Schaltschrank 3 gezeigt, der ebenfalls im Inneren des Druckkörpers angeordnet ist. Ein Pfosten 17 dieses Schaltschranks 3 ist zu sehen. Ein Benutzer hat von rechts Zugriff auf diesen Schaltschrank 3. Hinter der in 1 linken Seite befindet sich der Druckkörper des U-Boots. In diesen Schaltschrank 3 lässt sich eine Vielzahl von elektrischen Modulen montieren. Jedes Modul umfasst eine Grundplatte, die in 1 von rechts nach links und in vertikaler Position in den Schaltschrank 3 eingeschoben wird und in umgekehrter Richtung wieder aus diesem Schaltschrank 3 herausgezogen werden kann. Durch den modularen Aufbau lassen sich unterschiedliche Funktionen mithilfe von Modulen in dem Schaltschrank 3 realisieren, und ein defektes oder veraltetes Modul lässt sich durch einen neues Monopol ersetzen, ohne andere Module austauschen zu müssen.
1 zeigt beispielhaft ein elektrisches Modul 2, welches als Umrichter fungiert. Der Umrichter 2 wandelt Gleichstrom einer Spannung in Gleichstrom einer anderen Spannung um. Bekanntlich wird hierfür der Gleichstrom in Wechselstrom transformiert, der Wechselstrom in Wechselstrom einer anderen Spannung transformiert und der transformierte Wechselstrom wieder in Gleichstrom umgewandelt. In 1 wird nur ein einziges Modul 2 gezeigt. Möglich ist, dass das elektrische System mindestens einen weiteren Umrichter hat, der Gleichstrom oder Wechselstrom einer Spannung in Gleichstrom oder Wechselstrom einer anderen Spannung zu transformieren vermag. Neben dieses Modul 2 lassen sich weitere Module im Schaltschrank 3 positionieren. Der Schaltschrank 3 hat in einer Reihe n Aufnahmeplätze für eine Abfolge mit n Modulen, die in vertikalen Orientierungen horizontal nebeneinander angeordnet sind. Mehrere Reihen mit jeweils n Aufnahmeplätzen können übereinander angeordnet sein.
In 1 sind folgende Bestandteile des Umrichters 2 zu sehen:

- eine rechteckige Grundplatte 32,
- eine Abschlussplatte 33, die fest an der Grundplatte 32 montiert ist und den Griff 34 trägt,
- eine rechteckige Platine 13,
- zwei Stecker 21.1, 21.2,
- verschiedene elektronischen Bestandteilen, u.a. die Anordnungen 30.1, 30.2 mit Schaltelementen in Form von MOS-FET-Transistoren,
- ein Transformator 11, der Wechselstrom einer Spannung in Wechselstrom einer anderen Spannung transformiert,
- eine elektrisch isolierende Folie 31, die um die Platine 13 herum gelegt ist,
- zwei Induktivitäten 14.1 und 14.2 und
- zwei Kühlelemente 15.1, 15.2 für die beiden Induktivitäten 14.1, 14.2.

Die Platine 13 ist mit Hilfe von vier Schrauben an der Grundplatte 32 befestigt. Auf der Platine 13 sind die Stecker 21.1, 21.2, die Anordnungen 30.1, 30.2, der Transformator 11, die Induktivitäten 14.1, 14.2 und die Kühlelemente 15.1, 15.2 montiert. Die Platine 13 und die Grundplatte 32 erstrecken sich in jeweils einer vertikalen Ebene, wobei die beiden Ebenen parallel zueinander sind. Die Abschlussplatte 33 ist fest mit der Grundplatte 32 verbunden.
Die Grundplatte 32 ist zwischen einer oberen Haltestange 5.1 und einer unteren Haltestange 6.1 montiert und wird von diesen beiden Haltestangen 5.1, 6.1 kraftschlüssig gehalten. Die Grundplatte 32 lässt sich mit Hilfe des Griffs 34 an der Abschlussplatte 33 in vertikaler Position zwischen den beiden Haltestangen 5.1, 6.1 einschieben und wieder hinaus ziehen. Die beiden Haltestangen 5. 1 und 6.1 stellen somit einen Aufnahmeplatz für ein Modul bereit. Hinter den beiden Haltestangen 5.1, 6.1 sind zwei weitere Haltestange 5.2 und 6.2 angeordnet, die eine weitere Grundplatte aufnehmen können und daher einen Aufnahmeplatz für ein weiteres Modul bereitstellen. In 1 ist aber keine Grundplatte zwischen diesen weiteren Haltestangen 5.2 und 6.2 eingefügt. Weil eine Reihe im Schaltschrank 3 n Aufnahmeplätze für jeweils ein Modul bietet, können maximal n oberen Haltestangen 7.1, 7.2, ... und maximal n untere Haltestangen 8.1, 8.2, ... nebeneinander angeordnet sein.
Die Abschlussplatte 33 ist lösbar mit jeweils einer Schraube an einer oberen vorderen Halteschiene 7.1 und einer unteren vorderen Halteschiene 7.2 befestigt. Die Begriffe „vordere“ und „hintere“ beziehen sich auf einen Bearbeiter, der vor dem Schaltschrank 3 steht. Die obere vordere Halteschiene 7.1 trägt die Abschlussplatte 33 und außerdem die oberen Haltestangen 5.1 und 5.2. Die untere vordere Halteschiene 7.2 trägt die Abschlussplatte 33 und außerdem die unteren Haltestangen 5.1 und 5.2. Die Abschlussplatten von weiteren Grundplatten lassen sich ebenfalls mit jeweils einer Schraube an der oberen Halteschiene 7.1 und der unteren Halteschiene 7.2 befestigen. Die beiden oberen Halteschiene 5.1 und 5.2 werden außerdem von einer oberen hinteren Halteschiene 8.1 gehalten, die beiden unteren Halteschiene 6.1 und 6.2 von einer unteren hinteren Halteschiene 8.2. Diese hinteren Halteschienen 8.1 und 8.2 gehören zu der Back Plane des Schaltschranks 3.
In einer Ausgestaltung sind die oberen Haltestangen 5.1 und 5.2 an den beiden oberen Halteschienen 7.1 und 8.1 fest befestigt, beispielsweise indem Stifte an den Haltestangen 5.1 und 5.2 durch entsprechende Löcher in den oberen Halteschienen 7.1 und 7.2 geführt sind. In gleicher Weise sind die unteren Haltestangen 6.1 und 6.2 an den beiden unteren Halteschienen 7.2 und 8.2 fest befestigt. In einer anderen Ausgestaltung lassen sich die beiden oberen Haltestangen 5.1 und 5.2 entlang der oberen Halteschienen 7.1 und 8.1 verschieben, solange die Abschlussplatte 33 noch nicht festgeschraubt ist. Entsprechend lassen sich die beiden unteren Haltestangen 6.1 und 6.2 entlang der unteren Halteschienen 7.2 und 8.2 verschieben.
2 zeigt das Modul 2 von oben. Die Ebenen, in denen sich die Platine 13 und die Grundplatte 32 erstrecken, stehen senkrecht auf der Zeichenebene von 2. Ein Bearbeiter steht rechts vom Modul 2.
Im laufenden Betrieb entsteht in dem Umrichter 2 erhebliche Wärme, die abgeführt werden muss. Daher ist die Platine 13 mit zwei stabförmigen und horizontal angeordneten Kühlelementen (heat pipes) 1.1 und 1.2 verbunden. Jedes Kühlelement 1.1, 1.2 hat eine kreisförmige oder n-eckige Querschnittsfläche und ist aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit hergestellt, beispielsweise aus Kupfer oder einem sonstigen Metall. Möglich ist, dass das Kühlelement 1.1 und 1.2 mit einer röhrenförmigen Ummantelung umgeben ist, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Das obere Kühlelement 1.1 ist oberhalb des unteren Kühlelements 1.2 angeordnet und erstreckt sich parallel zum unteren Kühlelement 1.2.
Die Platine 13 ist über ein großes oberes Verbindungselement 16.1 und ein kleines oberes Verbindungselement 22.1 sowohl mechanisch als auch thermisch leitend mit dem oberen stabförmigen Kühlelement 1.1 dauerhaft aber lösbar verbunden. Über ein großes unteres Verbindungselement 16.2 und ein kleines unteres Verbindungselement 22.2 ist die Platine 13 außerdem mit dem unteren stabförmigen Kühlelement 1.2 verbunden. Jedes große Verbindungselement 16.1, 16.2 ist mit jeweils zwei Schrauben mit der Platine 13 verbunden, jedes kleine Verbindungselement 22.1, 22.2 mit jeweils einer Schraube. Weil jedes Kühlelement 1.1, 1.2 in jeweils zwei voneinander beabstandeten Bereichen mit der Platine 13 mechanisch verbunden ist, kann das Kühlelement 1.1, 1.2 keine unerwünschte Drehung relativ zu der Platine 13 ausführen. In 2 wird das obere Kühlelements 1.1 gezeigt. Jedes Kühlelement 1.1, 1.2 steht über eine Querseite der rechteckigen Platine 13 über, so dass ein überstehendes Segment des Kühlelements 1.1, 1.2 ausgebildet wird. Das überstehende Segment üS des oberen Kühlelements 1.1 ist in 2 zu sehen.
Am Schaltschrank 3 sind zwei elektrisch isolierende Haltewinkel 29.1, 29.2 mit Hilfe von jeweils einem Befestigungselement 53.1, 53.2 am Schalterschrank 3 montiert. Jeder elektrisch isolierende Haltewinkel 29.1, 29.2 verhindert, dass die Platine 13 oder eine elektronische Komponente auf der Platine 13 über ein Kühlelement 1.1, 1.2 mit dem Schaltschrank 3 oder einem sonstigen elektrisch leitenden Bestandteil in unerwünschter Weise in Verbindung kommt.
Eine bedeutende Wärmequelle sind die beiden Anordnungen 30.1, 30.2 mit Schaltelementen in Form von MOS-FET-Transistoren, die auf die Platine 13 montiert sind. Im Folgenden wird beschrieben, wie sichergestellt wird, dass die obere Anordnung 30.1 stets mit dem oberen Kühlelement 1.1 thermisch verbunden ist und die untere Anordnung 30.2 stets mit dem unteren Kühlelement 1.2. Auf die Platine 13 ist ein flaches Spreizelement 12 montiert, welches eine rechteckige Grundfläche, die an die Platine 13 angrenzt, sowie eine gegenüberliegende rechteckige Grundfläche aufweist. Die eine Grundfläche hat kleinere Abmessungen als die andere Grundfläche, so dass die Seitenflächen schräg auf den beiden Grundflächen stehen, was gut in 4 zu sehen ist. Mit Hilfe von zwei Schrauben lässt sich der Abstand zwischen dem Spreizelement 12 und der Platine 13 verändern. Das Spreizelement 12 befindet sich zwischen zwei starren und flachen Kraftübertragungs-Elementen 20.1 und 20.2. Diese Kraftübertragungs-Elemente 20.1 und 20.2 grenzen mit jeweils ebenfalls schräg angeordneten Seitenflächen von oben bzw. von unten gegen das Spreizelement 12 und können sich relativ zur Platine 13 nach oben und nach unten bewegen. Zwischen der oberen Anordnung 30.1 von Schaltelementen und dem oberen Kraftübertragungs-Element 20.1 ist ein oberer wärmeleitende Puffer 19.1 angeordnet, zwischen der unteren Anordnung 30.2 von Schaltelementen und dem unteren Kraftübertragungs-Element 20.2 ein unterer wärmeleitender Puffer 19.2. Die beiden Puffer 19.1 und 19.2 sind elastisch verformbar. Wenn das Spreizelement 12 mit Hilfe der beiden Schrauben von der Platine 13 entfernt wird, so drückt die obere schräge Seitenfläche des Spreizelements 12 das obere Kraftübertragungs-Element 20.1 gegen den oberen Puffer 19.1, und die untere schräge Seitenfläche drückt das untere Kraftübertragungs-Element 20.2 gegen den unteren Puffer 19.2. Der obere Puffer 19.1 drückt die obere Anordnung 30.1 gegen das große obere Verbindungselement 16.1, der untere Puffer 19.2 die untere Anordnung 30.2 gegen das große untere Verbindungselement 16.2. Das Spreizelement 12 fungiert als die Kraftquelle und jedes Übertragungselement 20.1, 20.2 als ein Kraftübertragungs-Element.
Die beiden Puffer 19.1 und 19.2 sind elastisch verformbar. Daher werden die Anordnungen 30.1 und 30.2 nicht durch die Puffer 19.1 bzw. 19.2 beschädigt und können auch nicht relativ zur Platine 13 bewegt werden. Außerdem wird Wärme von den Anordnungen 30.1 und 30.2 auf einen nicht bedeckten Bereich der Platine 13 abgeleitet, und von dort kann die Wärme in die Umgebung abstrahlen.
Am Schaltschrank 3 ist jeweils ein schmaler quaderförmiger Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... für jeden Aufnahmeplatz für ein Modul in einer Reihe des Schaltschranks 3 befestigt. Die Draufsicht von 3 zeigt beispielhaft acht Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ..., die jeweils einem Aufnahmeplatz in einer Reihe im Schaltschrank 3 zugeordnet sind. In der Draufsicht von 2 sind die beiden aus Sicht des Bearbeiters linken Aufnahme-Kühlkörper 4.a und 4.b zu sehen. In 1 wird ein einziger Aufnahme-Kühlkörper 4.a gezeigt, der dem Modul 2 zwischen den beiden Haltestangen 7.2 und 8.2 zugeordnet ist. Der Aufnahme-Kühlkörper 4.a hat eine zum Bearbeiter hin zeigende Vorderwand 49.a, eine aus der Sicht des Bearbeiters linke Seitenwand 50.a und eine rechte Seitenwand 51.a. Die anderen Aufnahme-Kühlkörper 4.b, 4.c, ... sind genauso aufgebaut. In den Aufnahmeplatz, dem der Aufnahme-Kühlkörper 4.b zugeordnet ist, ist aktuell kein Modul eingesetzt.
Ein Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... erstreckt sich bevorzugt von oben nach unten entlang aller Reihen. Weil jede Reihe jeweils n Aufnahmeplätze aufweist und daher bis zu n Module aufnehmen kann, sind n Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... nebeneinander angeordnet. Zwischen zwei benachbarten Aufnahme-Kühlkörpern kann Luft zirkulieren. Benachbarte Aufnahme-Kühlkörper können auch fest miteinander verbunden sein. Jeder Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... kann ein Vollkörper sein oder ein Hohlkörper, der mit einem Kühlmedium gefüllt ist oder durch den ein Kühlmedium fließen kann. In 3 sind weiterhin die beiden Isolierungen 29.1, 29.2 in Form von zwei Haltewinkel, die Befestigungselemente 53.1 und 53.2 sowie mehrere Stromschienen 52.1, 52.2 von oben zu sehen.
Außerdem ist am Schaltschrank 3 ein einziger quaderförmiger Abgabe-Kühlkörper 9 befestigt, der in 2 links von den Aufnahme-Kühlkörpern 4.a, 4.b, ... und in 3 unterhalb der Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... gezeigt wird. Die vom Bearbeiter aus gesehen vordere Seite des Abgabe-Kühlkörpers 9, die in 2 nach links und in 3 nach oben zeigt, ist flächig mit den Aufnahme-Kühlkörpern 4.a bis 4.h verbunden. An der hinteren Seite des Abgabe-Kühlkörpers 9 ist eine Reihe von Kühlrippen montiert, zwischen denen hindurch Luft zirkulieren kann. Jeder Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... ist in einer annähernd rechteckigen senkrecht angeordneten Fläche mit dem quaderförmigen Abgabe-Kühlkörper 9 verbunden. Der Abgabe-Kühlkörper 9 ist innen hohl, wird von einem Kühlmedium durchflossen und ist am Schaltschrank 3 befestigt. In einer Ausführungsform fließt das Kühlmedium in eine Richtung, z.B. von oben nach unten, durch jeden Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... und in der entgegengesetzten Richtung, z.B. von unten nach oben, durch den Abgabe-Kühlkörper 9. in einer anderen Ausgestaltung wird jeder Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... von Luft oder einem anderen Gas durchströmt und der Abgabe-Kühlkörper 9 von einem flüssigen Medium. In jede Ausgestaltung nimmt ein Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... Wärme von mindestens einem Modul auf, und zwar über die stabförmigen Kühlelemente dieses Moduls, und gibt die aufgenommene Wärme an den Abgabe-Kühlkörper 9 ab. Möglich ist, dass derselbe Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... Wärme von mehreren Modulen aufnimmt, die im Schaltschrank 3 übereinander angeordnet sind.
Die nachfolgende Beschreibung für den Aufnahme-Kühlkörper 4.a gilt genauso für jeden anderen Aufnahme-Kühlkörper 4.b, 4.c, .... In 1 wird nur die rechte Hälfte des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a gezeigt, die linke Hälfte ist fortgelassen. Der Aufnahme-Kühlkörper 4.a ist ein quaderförmiger mit Luft gefüllter Hohlkörper. In 1 sind die rechte Seitenwand 51.a, die Rückwand 48.a sowie die Vorderwand 49.a des Aufnahme-Kühlkörper 4.a zu sehen. Die Begriffe „Rückwand“ und „Vorderwand“ beziehen sich auf die Betrachtungsrichtung eines Bearbeiters, der rechts vor dem Schaltschrank 3 steht. In den Aufnahme-Kühlkörper 4.a sind mittig mehrere Durchgangsbohrungen eingelassen. In 1 sind drei solche Durchgangsbohrungen 23.1, 23.2, 23.3 zu sehen - genauer: deren rechte Hälften. Durch jede Durchgangsbohrung lässt sich jeweils eine Schraube hindurchführen, mit welcher der Aufnahme-Kühlkörper 4.a lösbar am Abgabe-Kühlkörper 9 befestigt werden kann. Der Aufnahme-Kühlkörper 4.a ist somit kraftschlüssig mit dem Abgabe-Kühlkörper 9 verbunden und steht dauerhaft in thermischem Kontakt mit dem Abgabe-Kühlkörper 9.
In den Aufnahme-Kühlkörper 4.a ist eine Abfolge von zylinderförmigen Kühlelement-Aufnahmen 25.1, 25.2, 25.3 eingelassen. Die Positionen der Kühlelement-Aufnahmen 25.1, 25.2, 25.3 sind an die Positionen der Haltestangen 5.1, 5.2, 6.1, 6.2 und damit der Kühlelemente 1.1, 1.2 angepasst. Falls der Aufnahme-Kühlkörper 4.a ein Vollkörper ist, so ist jede Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 bevorzugt als eine Bohrung oder sonstige Aussparung ausgestaltet. Falls der Aufnahme-Kühlkörper 4.a ein Hohlkörper ist, so ist jede Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 bevorzugt als eine Durchgangsbohrung ausgestaltet, die von der Vorderwand 49.a zur Rückwand 48.a des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a führt und von einem Kühlmedium im Inneren des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a umströmt wird. Die Kühlelement-Aufnahmen 25.1, 25.2, 25.3 sind übereinander und mittig zwischen den Seitenwänden 50.a und 51.a angeordnet. Die vertikale Abmessung einer Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 ist genauso groß oder etwas größer als die vertikale Abmessung eines stabförmigen Kühlelements 1.1, 1.2. Das gleiche gilt für die horizontalen Abmessungen. Dadurch ist die Innenkontur einer Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 passgenau an die Außenkontur eines Kühlelements 1.1, 1.2 angepasst. Daher kann jede Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 jeweils ein vorderes Teil eines stabförmigen Kühlelements 1.1, 1.2 so aufnehmen, dass über die Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 ein thermischer Kontakt zwischen dem Kühlelement 1.1, 1.2 und dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a hergestellt ist, und zwar auf einer möglichst großen Fläche. Erforderlich ist, diesen thermischen Kontakt dauerhaft aufrecht zu erhalten. In der Situation, die in 1 gezeigt wird, wird die Kühlelement-Aufnahme 25.1 aktuell nicht benötigt.
In einer Ausgestaltung ist zumindest um dasjenige Ende eines Kühlelements 1.1, 1.2 , das in die zugeordnete Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 eingeschoben werden kann, eine Wärmeübergangsmatte (nicht gezeigt) gelegt und befestigt. Diese Wärmeübergangsmatte hat eine gute thermische Leitfähigkeit und ist elastisch. Dadurch kann diese Wärmeübergangsmatte Abweichungen zwischen der Außenkontur eines Kühlelements 1.1, 1.2 und der Kontur einer Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 ausgleichen und verbessert weiter den thermischen Kontakt.
Weil keine dauerhafte mechanische Verbindung zwischen einen Kühlelement 1.1, 1.2 und dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a hergestellt ist, insbesondere keine kraftschlüssige Verbindung, lässt sich das Modul 2 bei mit der Platine 13 und den Kühlelementen 1.1, 1.2 relativ von dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a weg bewegen, beispielsweise wieder aus dem Schaltschrank 3 herausziehen (in 1 waagrecht nach rechts).
In einer Ausführungsform hat jede Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 eine Querschnittsfläche in der Form eines Zylinders oder eines n-Ecks. Wenn das Modul 2 von rechts nach links in den Schaltschrank 3 und dabei in die Position zwischen die beiden Haltestangen 5. 2 und 6.2 eingeschoben wird, so gleiten die beiden Kühlelemente 1.1 und 1.2 in die beiden zugeordneten Kühlelement-Aufnahmen 25.2 und 25.3. Jede Kühlelement-Aufnahme 25.2, 25.3 umschließt das Ende jeweils eines Kühlelements 1.1, 1.2 rundum, also den gesamten Außenumfang. Wenn das Modul 2 wieder aus dem Schaltschrank 3 herausgezogen wird, so werden die beiden Kühlelemente 1.1 und 1.2 wieder aus den beiden Kühlelement-Aufnahmen 25.2 und 25.3 herausgezogen.
In einer anderen Ausgestaltung lässt sich das Modul 2 mitsamt der Haltestangen 5.2, 6.2 parallel zu den Halteschienen 7.1, 7.2, 8.1, 8.2 verschieben, also senkrecht zu den Ebenen der Grundplatte 32 und der Platine 13. In diesem Falle ist jede Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 als horizontaler Schlitz ausgestaltet. Ein Kühlelement 1.1, 1.2 lässt sich durch diesen Schlitz hindurch verschieben. Gesehen in die Längsrichtung des Kühlelements 1.1, 1.2 hat der Aufnahme-Kühlkörper 4.a eine größere Abmessung als die Tiefe jedes Schlitzes, so dass das Kühlmedium um die Schlitze herum fließen kann.
In einer Ausgestaltung ist jeweils ein keilförmiges Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 an dem Abgabe-Kühlkörper 9 montiert und berührt den Aufnahmekühlkörper 4.a. Jedem Kühlelement 1.1 und 1.2 und damit auch jeder Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3 ist ein Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 zugeordnet. In einer Ausführungsform berührt das Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 die zugeordnete Kühlelement-Aufnahme 25.1, 25.2, 25.3, in einer anderen Ausführungsform direkt von oben oder von unten ein Kühlelement 1.1, 1.2. Durch den dauerhaften mechanischen Kontakt verbessert dieses Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, ... den thermischen Kontakt zwischen dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a und dem Abgabe-Kühlkörper 9 und in einer Ausgestaltung zwischen dem zugeordneten Kühlelement 1.1, 1.2 und dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a.
In einer Ausgestaltung wird jedes Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 mit Hilfe einer Schraube (nicht gezeigt) an dem Abgabe-Kühlkörper 9 befestigt. In 1 sind drei Hülsen 24.1, 24.2, 24.3 für die drei Wärmeübertragungs-Elemente 10.1, 10.2, 10.3 zu sehen. 5 zeigt in einer Betrachtungsrichtung senkrecht zur Längsachse des Kühlelements 1.1 das Wärmeübertragungs-Element 10.2, dass diesem Kühlelement 1.1 zugeordnet ist. 6 zeigt dieses Wärmeübertragungs-Element 10.2 in einer Betrachtungsrichtung parallel zur Längsachse des Kühlelements 1.1. An jede Hülse 24.1, 24.2, 24.3 schließt sich jeweils eine Röhre 42.2 an, die durch das gesamte Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 hindurch geht. Die Hülse 24.1, 24.2, 24.3 und die anschließende Röhre 42.2 bilden zusammen eine Durchgangsbohrung. Die Durchgangsbohrungen sind übereinander angeordnet und gehen durch den gesamten Aufnahme-Kühlkörper 4.a hindurch. Im Abgabe-Kühlkörper 9 sind entsprechende Innengewinde angeordnet. Jede Schraube lässt sich mit Hilfe eines ausreichend langen Schraubenziehers, der von rechts entlang des Moduls 2 bis zur Hülse 24.1, 24.2, 24.3 geführt wird, in das entsprechende Innengewinde einschrauben und wieder herausschrauben.
In einer Ausgestaltung besteht jedes Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 aus einem einzigen Teil, ist also einstückig ausgebildet. Eine alternative Ausgestaltung wird für das Wärmeübertragungs-Element 10.2 mit Bezug auf 5 und 6 erläutert. Dieses Wärmeübertragungs-Element 10.2 drückt von oben gegen das Kühlelement 1.1, welches in die Kühlelement-Aufnahme 25.2 eingreift, vgl. 1. Die anderen Wärmeübertragungs-Elemente 10.1, 10.3, ... am Abgabe-Kühlkörper 9 können genauso aufgebaut sein.
Die Kühlelement-Aufnahme 25.2 umschließt in der in 5 und 6 gezeigten Ausführungsform das Kühlelement 1.1 nur von unten und von der Seite, aber nicht von oben, vgl. 6. Das Wärmeübertragungs-Element 10.2 umfasst zusätzlich zu der Röhre 42.2, durch die hindurch die Befestigungsschraube durchgeführt werden kann, einen trapezförmigen Andrückkörper 43.2, eine Platte 44.a zwischen dem Andrückkörper 43.2 und der Hülse 24.2 sowie eine Feder 45.2. Der Andruckkörper 43.2 umfasst eine Andrückfläche 46.2, die in Kontakt mit dem Kühlelement 1.1 steht, sowie eine abgeschrägte obere Fläche 47.2. Die Schraube befestigt nur die Röhre 42.2 fest an dem Abgabe-Kühlkörper 9. Der trapezförmige Andrückkörper 43.2 kann sich relativ zu der Röhre 42.2 und damit relativ zum Abgabe-Kühlkörper 9 und zum Aufnahme-Kühlkörper 4.a nach oben und nach unten bewegen. Die Feder 45.2 stützt sich am Abgabe-Kühlkörper 9 ab und drückt den trapezförmigen Andrückkörper 43.2 von oben gegen das stabförmige Kühlelement 1.1. Die Ausgestaltung mit der federnden Lagerung verbessert den thermischen Kontakt zwischen den Kühlelementen 1.1, 1.2 und dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a weiter.
Wenn das Modul 2 in den Schaltschrank 3 eingeschoben wird, so werden die beiden Kühlelemente 1.1 und 1.2 in die beiden Kühlelement-Aufnahmen 25.2, 25.3 eingeschoben. In einer Ausgestaltung verschiebt hierbei das Kühlelement 1.1 den Andrückkörper 43.2 des Wärmeübertragungs-Elements 10.2 gegen die Kraft der Feder 45.2 nach oben. Das Kühlelement 1.2 verschiebt den Andrückkörper des Wärmeübertragungs-Elements 10.1 nach unten. In einer Ausführungsform werden die beiden Kühlelemente 1.1 und 1.2 in eine Richtung parallel zu ihren Längsachsen in die beiden Kühlelement-Aufnahmen 25.2, 25.3 eingeschoben. In einer möglichen alternativen Ausführungsform werden die beiden Kühlelemente 1.1 und 1.2 in eine Richtung senkrecht parallel zu ihren Längsachsen in die beiden als Schlitze ausgestalteten Kühlelement-Aufnahmen 25.2, 25.3 eingeschoben.
In einer abweichenden Ausführungsform umschließt die Kühlelement-Aufnahme 25.2 das Kühlelement 1.1 vollständig. Die Feder 45.2 drückt den Andrückkörper 43.2 gegen die Kühlelement-Aufnahme 25.2 und verbessert damit den thermischen Kontakt zwischen der Kühlelement-Aufnahme 25.2 und dem Abgabe-Kühlkörper 9.
Bezugszeichenliste

1.1, 1.2: stabförmige Kühlelemente (heat pipes)
2: zu kühlender Umrichter, umfasst den Transformator 11, die Platine 13 mit den darauf montierten Bauteilen, die Induktivitäten 14.1, 14.2 und die Kühlelemente 15.1, 15.2
3: Schaltschrank, umfasst den Pfosten 17, trägt n Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... und den Abgabe-Kühlkörper 9 sowie die Halteschienen 7.1, 7.2, 8.1, 8.2, vermag mehrere übereinanderliegende Reihen mit jeweils n Modulen aufzunehmen
4.a: Aufnahme-Kühlkörper, nimmt über die Kühlelemente 1.1, 1.2 Wärme vom Modul 2 auf
4.b, 4.c,: weitere Aufnahme-Kühlkörper, nehmen Wärme von jeweils einem weiteren Modul auf
5.1: weitere obere Haltestange
6.1: weitere untere Haltestange
5.2: obere Haltestange, hält zusammen mit der unteren Haltestange 6.2 die Grundplatte 32
6.2: untere Haltestange, hält zusammen mit der oberen Haltestange 5.2 die Grundplatte 32
7.1: obere vordere Halteschiene, trägt die Abschlussplatte 33 und die oberen Haltestangen 5.1 und 5.2
7.2: untere vordere Halteschiene, trägt die Abschlussplatte 33 und die unteren Haltestangen 6.1 und 6.2
8.1: obere hintere Halteschiene, trägt die oberen Haltestangen 5.1 und 5.2
8.2: untere hintere Halteschiene, trägt die unteren Haltestangen 5.1 und 5.2
9: quaderförmiger Abgabe-Kühlkörper, nimmt Wärme von jedem Aufnahme-Kühlkörper 4.a, 4.b, ... auf und gibt sie an die Umgebung ab, hat eine Abfolge von Kühlrippen
10.1, 10.2, 10.3: keilförmige Wärmeübertragungs-Elemente, sind am Abgabe-Kühlkörper 9 montiert, stehen in flächigem Kontakt mit dem Aufnahme-Kühlkörper 4.a
11: Transformator des zu kühlenden Umrichters 2
12: Spreizelement auf der Platine 1
13: Platine des zu kühlenden Umrichters 2, trägt die Anordnungen 30.1, 30.2 mit Schaltelementen, den Transformator 11, die Induktivitäten 14.1, 14.2, die Kühlelemente 15.1, 15.2 und die Kühlelemente 1.1, 1.2
14.1, 14.2: Induktivitäten des zu kühlenden Umrichters 2 auf der Platine 13 montiert
15.1, 15.2: Kühlelemente der Induktivitäten 14.1, 14.2
16.1: großes oberes Verbindungselement zwischen der Platine 13 und dem oberen stabförmigen Kühlelement 1.1, mit zwei Schrauben auf die Platine 13 montiert
16.2: großes unteres Verbindungselemente zwischen der Platine 13 und dem stabförmigen Kühlelement 1.2, mit zwei Schrauben auf die Platine 13 montiert
17: Pfosten des Schaltschranks 3
19.1: wärmeleitender Puffer zwischen der Anordnung 30.1 von Schaltelementen und dem starren Übertragungselement 20.1
19.2: wärmeleitender Puffer zwischen der Anordnung 30.2 von Schaltelementen und dem starren Übertragungselement 20.2
20.1: nach oben und unten bewegliches und starres Kraftübertragungs-Element, wird vom Spreizelement 12 gegen den Puffer 19.2 gedrückt
20.2: nach oben und unten bewegliches und starres Kraftübertragungs-Element, wird vom Spreizelement 12 gegen den Puffer 19.2 gedrückt
21.1, 21.2: Stecker auf der Platine 13
22.1: kleines oberes Verbindungselement zwischen der Platine 13 und dem oberen stabförmigen Kühlelement 1.1
22.2: kleines unteres Verbindungselemente zwischen der Platine 13 und dem stabförmigen Kühlelement 1.2
23.1, 23.2, 23.3: Durchgangsbohrungen im Aufnahme-Kühlkörper 4, durch die hindurch Schrauben geführt werden können, welche den Aufnahme-Kühlkörper 4.a am Abgabe-Kühlkörper 9 befestigen.
24.1, 24.2, 24.3: Hülsen für Schrauben, welche jeweils ein Wärmeübertragungs-Element 10.1, 10.2, 10.3 am Abgabe-Kühlkörper 9 befestigen
25.1, 25.2, 25.3: zylinderförmige oder halbzylinderförmige Kühlelement-Aufnahmen im Aufnahme-Kühlkörper 4, vermögen jeweils ein stabförmiges Kühlelement 1.1, 1.2 aufzunehmen
29.1: elektrische Isolierung für den Aufnahmekühlkörper 4.a, als Haltewinkel ausgestaltet
29.2: elektrische Isolierung für den Aufnahmekühlkörper 4.h, als Haltewinkel ausgestaltet
30.1, 30.2: Anordnungen mit Schaltelementen in Form von MOS-FET-Transistoren
31: elektrisch isolierende und wärmeleitende Folie, um die Platine 13 herum gelegt
32: Grundplatte des Umrichters 2
33: Abschlussplatte an der Grundplatte 32, trägt den Griff 34
34: Griff an der Abschlussplatte 33
40.1, 40.2: schräge Kanten der Kraftübertragungs-Elemente 20.1, 20.2
41.1, 41.2: schräge Kanten des Spreizelements 12
42.2: Röhre, die durch das Wärmeübertragungs-Element 10.2 hindurchgeht, bildet zusammen mit der 24.2 eine Durchgangsbohrung für das Wärmeübertragungs-Element 10.2
43.2: Andrückkörper des Wärmeübertragungs-Elements 10.2, weist die Andrückfläche 46.2 und die schräge obere Fläche 47.2 auf
44.a: Platte zwischen der Hülse 24.2 und dem Andruckkörper 43.2
45.2: Feder, die sich am Aufnahme-Kühlkörper 4.a abstürzt und den Andrückkörper 43.2 gegen das Kühlelement 1.1 drückt
46.2: Andrückfläche des Andrückkörpers 43.2
47.2: schräge obere Fläche des Andrückkörpers 43.2
48.a: Rückwand des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a
49.a: Vorderwand des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a
50.a: linke Seitenwand des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a
51.a: rechte Seitenwand des Aufnahme-Kühlkörpers 4.a
52.1, 52.2: vertikale Stromschienen im Schaltschrank 3
53.1, 53.2: Befestigungselemente für die Isolierungen 29.1, 29.2
n: Anzahl von Aufnahmeplätzen und damit maximal mögliche Anzahl von Modulen, die in einer Reihe nebeneinander im Schaltschrank 3 angeordnet sind
üS: über das Modul 2 überstehendes Segment des Kühlelements 1.1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013209409 A1 [0002]
WO 9947982 A2 [0003]

Claims

Wasserfahrzeug mit einem elektrischen System, wobei das elektrische System - mindestens ein elektrisches Modul (2) und - ein Kühlsystem zum Kühlen des Moduls (2) umfasst, wobei das Kühlsystem - mindestens einen Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) und - mindestens ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) umfasst, wobei das oder ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) das Modul (2) mit dem oder einem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) thermisch verbindet, wobei das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) zusätzlich mit dem Modul (2) mechanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) umfasst, wobei das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) in eine zum Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) zeigende Richtung über das Modul (2) übersteht, so dass ein überstehendes Segment (üS) des Kühlelements (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) ausgebildet ist, wobei das überstehende Segment (üS) - durch eine Bewegung des Moduls (2) mitsamt dem mechanisch verbundenen Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) in die zum Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) zeigende Richtung wenigstens teilweise in die Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) einführbar ist und - durch eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung wieder aus der Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) herausziehbar ist und wobei das in die Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) eingeführte überstehende Segment (üS) thermisch mit der Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) und damit mit dem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) verbunden ist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) das überstehende Segment (üS) des Kühlelements (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) rundum umgibt.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in die Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) einführbarer Teil des überstehenden Segments (üS) von einer thermisch leitenden elastischen Schicht umgeben ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem Modul (2) und den Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) auftritt, wobei das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) den Abstand überbrückt.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Teil des überstehenden Segments (üS), der diesen Abstand überbrückt, vollständig oder wenigstens teilweise von einer thermischen Isolierung umgeben ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem ein weiteres Kühlelement (1.2, 1.c, 1.d) umfasst und der Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) eine weitere Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) umfasst, wobei das weitere Kühlelement ebenfalls mit dem Modul (2) mechanisch und thermisch verbunden ist und wobei das weitere Kühlelement (1.2, 1.c, 1.d) ebenfalls ein überstehendes Segment (üS) aufweist, - welches zum Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) hin zeigt und - welches in die weitere Kühlelement-Aufnahme (25.2, 25.3) einführbar ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische System ein weiteres Modul umfasst und das Kühlsystem - zum Kühlen des weiteren Moduls ausgestaltet ist und - ein weiteres Kühlelement (1.2, 1.c, 1.d) und eine weitere Kühlelement-Aufnahme (25.2, 25.3) umfasst, wobei das weitere Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) - mechanisch und thermisch mit dem weiteren Modul verbunden ist und - thermisch mit dem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) verbunden ist und wobei das weitere Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) ebenfalls ein überstehendes Segment (üS) aufweist, - welches zum Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) hin zeigt und - welches in die weitere Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) einführbar ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder mindestens eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) als eine Einkerbung oder Bohrung in dem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) ausgestaltet ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder mindestens eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) als eine Hülse oder Röhre ausgestaltet ist, die aus dem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) hervor steht.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) einen Hohlkörper umfasst, der von einem Kühlmedium durchflossen ist, wobei das Kühlmedium im Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) die oder jede Kühlelement-Aufnahme (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) des Kühlkörpers (4.a, 4.b, ...) umströmt.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) lösbar mit dem Modul (2) mechanisch verbunden ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) eine runde oder n-eckige Querschnittsfläche hat.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische System einen Schaltschrank (3) umfasst, wobei das oder mindestens ein Modul (2) und der oder mindestens ein Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) am Schaltschrank (3) montiert sind.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltschrank (3) mehrere Plätze (5.1, 5.2, 6.1, 6.2, ...) zur Aufnahme jeweils eines Moduls (2) des elektrischen Systems aufweist und der Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) jeweils mindestens eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) für jeden Aufnahme-Platz (5.1, 5.2, 6.1, 6.2, ...) umfasst.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem einen weiteren Kühlkörper (9) umfasst, wobei der weitere Kühlkörper (9) mit der oder jeder Kühlelement-Aufnahme (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) thermisch verbunden ist und wobei der Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) sich zwischen - dem Modul (2) mit dem Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) auf der einen Seite und - dem weiteren Kühlkörper (9) auf der anderen Seite befindet.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens ein Wärmeübertragungs-Element (10.1, 10.2, 10.3) umfasst, welches - mechanisch und thermisch mit dem weiteren Kühlkörper (9) verbunden ist und - thermisch mit der oder einer Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) oder mit dem oder einem Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) verbunden ist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens ein Übertragungselement-Kraftbeaufschlagungs-Element (45.2) umfasst und das Wärmeübertragungs-Element (10.1, 10.2, 10.3) beweglich am weiteren Kühlkörper (9) montiert ist, wobei das Übertragungselement-Kraftbeaufschlagungs-Element (45.2) dazu ausgestaltet ist, das oder ein Wärmeübertragungs-Element (10.1, 10.2, 10.3) gegen die oder eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) oder gegen das oder ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) zu drücken.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (2) - eine Platine (13) und - mindestens ein auf der Platine (13) montiertes elektronisches Bauteil (30.1, 30.2) umfasst und das Kühlsystem mindestens ein Verbindungselement (16.1, 16.2) umfasst, wobei das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) mechanisch mit der Platine (13) verbunden ist und wobei das oder ein Verbindungselement (16.1, 16.2) das oder mindestens ein elektronisches Bauteil (30.1, 30.2) auf der Platine (13) thermisch mit dem Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) verbindet.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens ein Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element (12, 20.1, 20.2) umfasst und das Verbindungselement (16.1, 16.2) zwischen dem oder einem elektronischen Bauteil (30.1, 30.2) auf der Platine (13) und dem oder einem Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element (12, 20.1, 20.2) angeordnet ist, wobei das jeweils ein Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element (12, 20.1, 20.2) dazu ausgestaltet ist, eine Kraft auf das oder ein Verbindungselement (16.1, 16.2) oder auf das oder ein elektronisches Bauteil (30.1, 30.2) auszuüben, wobei die ausgeübte Kraft auf das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) zu zeigt.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (13) sich in einer Ebene erstreckt und das Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element (12, 20.1, 20.2) sich an der Platine (13) abstützt, wobei die Richtung der ausgeübten Kraft parallel zur Ebene der Platine (13) ist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element (12, 20.1, 20.2) eine Kraftquelle (12) und ein Kraftübertragungs-Element (20.1, 20.2) aufweist, wobei das Kraftübertragungs-Element (20.1, 20.2) relativ zur Platine (13) auf das oder mindestens ein elektronische Bauteil (30.1, 30.2) zu und vom elektronischen Bauteil (30.1, 30.2) weg beweglich ist und wobei die Kraftquelle (12) dazu ausgestaltet ist, das Kraftübertragungs-Element (20.1, 20.2) auf das elektronische Bauteil (30.1, 30.2) zu zu bewegen.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bauteil-Kraftbeaufschlagungs-Element (12, 20.1, 20.2) und dem elektronischen Bauteil (30.1, 30.2) ein elastischer Puffer (19.1, 19.2) angeordnet ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (2) einen elektrischen Umrichter (11, 14.1, 15.1, 15.2) umfasst, der dazu ausgestaltet ist, Strom von einer Spannung in eine andere Spannung zu transformieren.
Verfahren zum Einbau eines elektrischen Moduls (2) in ein elektrisches System, wobei das elektrische System - zu einem Wasserfahrzeug gehört und - ein Kühlsystem aufweist, wobei das Kühlsystem - mindestens einen Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) und - mindestens ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass - das Modul (2) in das elektrische System eingebaut wird, - das oder mindestens ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) mechanisch dergestalt mit dem Modul (2) verbunden wird, dass das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) danach auch thermisch mit dem Modul (2) verbunden ist, und - das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) thermisch mit dem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) mindestens eine Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) umfasst, wobei der Schritt, das oder mindestens ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) mechanisch mit dem Modul (2) zu verbinden, - durchgeführt wird, bevor das Modul (2) eingebaut wird, und - so durchgeführt wird, dass das oder mindestens ein Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) ein Segment (üS) aufweist, welches über das Modul (2) übersteht, wobei der Schritt, das Modul (2) einzubauen, die Schritte umfasst, dass - das Modul (2) in eine Orientierung verbracht wird, in der das überstehende Segment (üS) zum Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) hin zeigt, und - das Modul (2) in dieser Orientierung zum Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) hin bewegt wird, und wobei der Schritt, das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) thermisch mit dem Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) zu verbinden, den Schritt umfasst, das überstehende Segment (üS) des Kühlelements (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) in die Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) einzuführen.
Einbau-Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst, dass das Modul (2) aus dem elektrischen System ausgebaut wird, wobei der Ausbau die Schritte umfasst, dass - das Modul (2) vom Kühlkörper (4.a, 4.b, ...) weg bewegt wird und - dadurch das oder jedes mit dem Modul (2) verbundene Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) aus der oder jeweils einer Kühlelement-Aufnahme (25.1, 25.2, 25.3) herausgezogen wird.
Einbau-Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausbau des Moduls (2) das Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) - von dem Modul (2) getrennt wird und - mechanisch sowie thermisch mit einem weiteren Modul verbunden wird und das weitere Modul mitsamt dem Kühlelement (1.1, 1.2, 1.c, 1.d) in das elektrische System eingebaut wird.