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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinheit für ein Elektronikgehäuse, insbesondere für ein Batteriegehäuse, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Entgasungseinheit insbesondere als Trägheitsabscheider ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Entgasungssystem mit einer solchen Entgasungseinheit und einem Elektronikgehäuse.
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Stand der Technik
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Solche Entgasungseinheiten sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.
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EP 3 916 899 A1 offenbart eine Entgasungseinheit für ein Elektronikgehäuse, bevorzugt ein Batteriegehäuse, mit einer semipermeablen Membran an einer Membranstützvorrichtung. Die semipermeable Membran ermöglicht den Durchtritt von gasförmigen, nicht aber flüssigen Medien. Die Entgasungseinheit weist zudem ein Abscheidegitter auf, dessen Gitteröffnungen genügend klein gewählt sind, um möglichst viele bei einem Batteriezelldefekt entstehende Partikel zurückzuhalten. Der Abstand der Membranstützvorrichtung von der Membran ist kleiner als der Abstand des Abscheidegitters von der Membran, wodurch im Notentgasungsfall ein geringer Druckverlust sichergestellt ist.
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Aus
DE 10 2021 100 659 A1 ist ein Batteriegehäuse bekannt geworden, bei dem eine Innenwand einen Innenraum in einen Energiespeicherraum und einen Abscheideraum unterteilt. In dem Abscheideraum befindet sich eine Abscheideeinrichtung für Partikel aus einem Partikelstrom, der von einem Spalt an der Innenwand durch die Abscheideeinrichtung zu einer Entlüftungsöffnung strömt. Dadurch werden Risiken durch Schadstoffe, die aus defekten Batterien austreten, reduziert.
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Bei einem Austreten eines Gases aus einem Elektronikgehäuse in die Umgebung des Elektronikgehäuses unter Überdruck besteht die Gefahr, dass sich das Gas entzündet.
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Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Entgasungseinheit bereitzustellen, die die Gefahr einer Gasentzündung signifikant vermindert. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein
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Entgasungssystem mit einer solchen Entgasungseinheit und einem Elektronikgehäuse bereitzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch eine Entgasungseinheit nach Anspruch 1 sowie ein Entgasungssystem nach Anspruch 19 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
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Die erfindungsgemäße Entgasungseinheit weist die folgenden Merkmale auf:
- - Ein Überdruckventil zum Abbauen eines Überdrucks in dem Elektronikgehäuse;
- - einen Kanal zum Führen eines Fluids in einer vorbestimmten Entgasungsströmungsrichtung mit einem Eingang für das Fluid und einem Ausgang für das Fluid,
- - wobei der Kanal einen mäanderförmigen Kanalabschnitt aufweist, der zumindest zwei Strömungsumlenkungen mit jeweils einem Umlenkungswinkel größer 90° aufweist, wobei wenigstens zwei in Entgasungsströmungsrichtung aufeinander folgende, beabstandete Strömungshindernisse vor dem Ausgang Wandsegmente des mäanderförmigen Kanalabschnitts ausbilden, um das Fluid mäanderförmig an den Strömungshindernissen entlangzuführen,
- - wobei das Überdruckventil dem mäanderförmigen Kanalabschnitt in Entgasungsströmungsrichtung vor- oder nachgelagert ist.
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Das Fluid in dem Kanal ist vorzugsweise als Gas ausgebildet. Der Kanal der Entgasungseinheit leitet ein aus einem Elektronikgehäuse austretendes Fluid wenigstens abschnittsweise mäanderförmig von dem Eingang des Kanals zu dem Ausgang des Kanals, von wo das Fluid in die Umgebung des Elektronikgehäuses austritt.
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Durch die mäanderförmige Führung eines Fluids von dem Eingang zu dem Ausgang verringert sich die Temperatur des Fluids während des Durchströmens der Entgasungsvorrichtung. Dies liegt unter anderem an einem vergleichsweise langen Strömungsweg und einem damit verbundenen Energieverlust der Teilchen des Fluids, zum Beispiel durch Kollisionen mit den Wänden des Kanals und daran, dass die Partikel des Fluids gegen die Strömungshindernisse prallen, was ebenfalls zu einem Verlust an Energie und damit einer Abkühlung des Fluids führt. Weiterhin werden in dem mäanderförmigen Kanalabschnitt typischerweise vergleichsweise große Partikel des Fluids abgeschieden, die den Strömungsumlenkungen aufgrund ihrer Massenträgheit nicht folgen können, wodurch die Entgasungseinheit als Trägheitsabscheider wirkt.
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Die Partikel des Fluids weisen beim Austritt aus der Entgasungseinheit eine geringere Temperatur auf als vor dem Eintritt in die Entgasungseinheit. Die Entgasungseinheit ermöglicht es, die Temperatur des austretenden Fluids unter die Zündtemperatur eines in der Umgebung des Elektronikgehäuses befindlichen Fluids zu senken, wodurch eine Explosionsgefahr vermindert werden kann. Die Erfindung ist besonders für Hochvoltspeicher wirksam, um die bei einem Zelldefekt austretenden Fluide kontrolliert, vorzugsweise mit möglichst geringem Druckverlust, auf ein hinsichtlich einer Brandgefahr oder Explosionsgefahr unkritisches Temperaturniveau abzukühlen.
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Die Wand des Kanals ist vorzugsweise gasundurchlässig und wärmeleitfähig ausgebildet. Alternativ ist die Wand des Kanals wenigstens teilweise gasdurchlässig. Sie weist bevorzugt Webwaren, Maschenwaren, Vliesstoffe und/oder Filze als Material auf.
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Der mäanderförmige Kanalabschnitt weist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Entgasungseinheit zumindest drei Strömungsumlenkungen auf.
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Durch die mehrfachen Strömungsumlenkungen wird der Strömungsweg verlängert, wobei die Strömung wiederholt abgebremst und dabei zunehmend abgekühlt wird.
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Die Umlenkungswinkel betragen bei vorteilhaften Ausführungsformen jeweils 100° bis 180°, bevorzugt genau 180°. Durch Strömungsumlenkungen mit Umlenkungswinkeln in diesem Größenbereich wird das Fluid durch die Wandsegmente des Kanalabschnitts, die die Strömungsumlenkung bewirken, besonders stark abgebremst und gekühlt. Die vergleichsweise großen Umlenkungswinkel führen auch zu einer kompakten Ausgestaltung der Entgasungseinheit.
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Der Kanal weist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Eingang und dem Ausgang mehrere Prallwände auf, die in Entgasungsströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei jeweils zwei in der Entgasungsströmungsrichtung des Fluids aufeinanderfolgende Prallwände relativ zueinander versetzte Durchlässe für das Fluid aufweisen, um den mäanderförmigen Kanalabschnitt auszubilden. Durch die Prallwände wird auf einfache und stabile Weise eine Änderung der Richtung des Fluidstroms bewirkt, wenn der Fluidstrom nach dem Durchströmen eines der Durchlässe jeweils auf eine in Richtung des Fluidstroms nachgeordnete Prallwand trifft. Die Prallwände bilden insbesondere eine besondere Form von Strömungshindernissen.
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Bei einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sind die Prallwände in dem Kanalabschnitt angeordnet, wobei jeweils zwei in Entgasungsströmungsrichtung des Fluids aufeinanderfolgende Prallwände Durchlässe für das Fluid an gegenüberliegenden Enden aufweisen, um den mäanderförmigen Kanalabschnitt auszubilden. Das Fluid muss zwischen den Durchlässen besonders weite Strecken zurücklegen, sodass der Strömungsweg besonders lang ausgebildet ist.
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Bevorzugt sind die Prallwände parallel zueinander angeordnet. Hierdurch wird an den Kanten der Prallwände eine Änderung der Richtung der Strömung in einem Winkelbereich von 160° bis 180° bewirkt, was zu einer starken Abbremsung der Teilchen des Fluidstroms und damit zu einer starken Abkühlung des Fluids führt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Entgasungseinheit weist auf:
- - Einen weiteren Kanalabschnitt, der dem mäanderförmigen Kanalabschnitt in der Entgasungsströmungsrichtung gegenüberliegt
- - Einen weiteren Eingang zu dem weiteren Kanalabschnitt, wobei der weitere Eingang dem Eingang des mäanderförmigen Kanalabschnitts gegenüberliegt,
wobei der Ausgang zwischen dem Kanalabschnitt und dem weiteren Kanalabschnitt liegt. Durch einen weiteren Kanalabschnitt wird die Aufnahmekapazität der Entgasungseinheit zur Aufnahme von Fluid erhöht, das in der Entgasungseinheit einen Abkühlungsprozess durchläuft.
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Vorteilhaft weist die Entgasungseinheit eine Grundplatte zur wärmeleitenden Verbindung mit dem Elektronikgehäuse auf, wobei der Kanal zumindest abschnittsweise an der Grundplatte angeordnet ist und/oder die Grundplatte einen Wandabschnitt des Kanals ausbildet. Die Grundplatte dient besonders der Stabilisierung und/oder der Kühlung des Gases in der Entgasungseinheit über eine externe Kühlungseinheit. Der Kanal ist über die Grundplatte bevorzugt mit einem Kühlkreislauf verbunden, um das Fluid in dem Kanal zu kühlen.
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Bei einer Weiterentwicklung dieser Ausgestaltung sind die Prallwände wärmeleitend mit der Grundplatte verbunden, insbesondere wobei ein zu der Grundplatte weisender Abschnitt der Prallwände in der Grundplatte aufgenommen ist, insbesondere kraftschlüssig mit der Grundplatte verspannt ist. Dadurch wird Energie von den Prallwänden an die Grundplatte abgegeben, die die Prallwände aus dem Fluidstrom aufgenommen haben, um so eine raschere Abkühlung des Fluidstroms zu bewirken.
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Der mäanderförmige Kanalabschnitt weist bevorzugt einen oder mehrere Partikelfilter, insbesondere umfassend ein Abscheidegitter und/oder ein Filtermedium, auf, wobei insbesondere der oder die Partikelfilter jeweils in einem Durchlass der Prallwände angeordnet sind. Durch die Partikelfilter können Partikel in dem Kanal zurückgehalten werden, unter anderem, um ein Austreten von Schadstoffen zu verhindern. Die Partikelfilter können Gitter aufweisen, deren Spalte an die Größe der Partikel angepasst wird. Das Filtermedium kann als Membran ausgebildet sein.
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Bei einer Weiterentwicklung dieser Ausführungsform weist die Entgasungseinheit mehrere Partikelfilter auf, wobei die Partikelfilter von dem Eingang des Kanals zu dem Ausgang des Kanals engmaschiger werden, um stufenweise Partikel mit kleiner werdender Größe zu filtern. Dadurch kann die Belastung durch die gefilterten Partikel besser auf mehrere Filter verteilt werden, um die Lebensdauer der Filter zu erhöhen.
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Der Eingang des Kanals liegt vorteilhaft in einem Bereich einer bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Entgasungseinheit obenliegenden Seite der Entgasungseinheit vor. Bei dieser Ausführungsform werden durch die Schwerkraft vergleichsweise schwere Partikel aus dem Gasstrom, der in die Richtung des Eingangs strömt, in Richtung der Unterseite der Entgasungseinheit gezogen. Dadurch werden sie vor dem Eingang aus dem Fluidstrom entfernt und gelangen nicht zu dem Eingang. Somit werden die vergleichsweise schweren Partikel aus dem Fluidstrom herausgefiltert, bevor sie in die Entgasungseinheit hineinströmen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Entgasungseinheit liegt der Eingang des mäanderförmigen Kanals bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Entgasungseinheit in vertikaler Richtung auf der gleichen Höhe wie der Ausgang des Kanals.
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Die den Kanal begrenzenden Wandabschnitte weisen vorteilhaft ein Metall, insbesondere Kupfer, Aluminium oder einen Stahl, auf oder bestehen aus einem solchen Metall. Metalle, insbesondere Kupfer, zeichnen sich durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aus, sodass dem Fluid in dem Kanal durch eine thermische Verbindung mit einer Kühleinheit schnell Wärme entzogen werden kann.
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Die Prallwände und/oder die Grundplatte weisen bevorzugt ein Metall, insbesondere Kupfer, Aluminium oder einen Stahl, auf oder bestehen aus einem solchen Metall. Durch aus Metall ausgebildete Prallwände und einer aus Metall ausgebildeten Grundplatte kann die Energie, die durch den Fluidstrom an die Prallwände übertragen wird, besonders schnell abgeführt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Entgasungseinheit ein Gehäuse mit einer Stirnwand, in welcher insbesondere der Ausgang ausgebildet ist, eine der Stirnwand gegenüberliegende Rückwand, eine Deckwand und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände zwischen der Rückwand und der Stirnwand auf, wobei insbesondere ein Eingang des Kanals zwischen einer Seitenwand und der Deckwand ausgebildet ist, wobei der Kanal zwischen der Stirnwand, der Rückwand, der Grundplatte und der Deckwand verläuft. Durch die Wände ist die Entgasungseinheit stabil ausgebildet und vor äußeren Einwirkungen besser geschützt.
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Die Prallwände sind vorteilhaft zwischen der Stirnwand, der Rückwand, der Grundplatte und der Deckwand angeordnet und weisen insbesondere einen Spalt zu der Deckwand auf. Die Prallwände bewirken zusammen mit der Stirnwand, der Rückwand, der Grundplatte und der Deckwand die mäanderförmige Struktur des Kanalabschnitts. Falls die Deckwand und die Prallwände nicht materialschlüssig verbunden sind, kann ein Spalt zwischen den Prallwänden und der Deckplatte bestehen, wobei der Spalt vorzugsweise genügend klein ausgebildet ist, dass er nicht von den Partikeln des Fluids durchströmt werden kann.
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Die Rückwand und wenigstens eine der Seitenwände sind bevorzugt einteilig ausgebildet, wobei insbesondere die Rückwand und beide Seitenwände einteilig ausgebildet sind, und/oder die Deckwand und wenigstens eine der Prallwände sind einteilig ausgebildet. Durch eine einteilige Ausbildung einiger der Wände des Gehäuses lässt sich die Entgasungseinheit besonders zeitsparend und kostengünstig zusammensetzen. Die Wände sind insbesondere mit einem L-Profil und/oder U-Profil einteilig miteinander ausgebildet.
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Ein erfindungsgemäßes Entgasungssystem weist ein Elektronikgehäuse auf, insbesondere ein Batteriegehäuse, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, und eine Entgasungseinheit nach einer der vorgenannten Ausführungsformen, wobei der Eingang des Kanals der Entgasungseinheit mit einem Innenraum des Elektronikgehäuses fluidisch verbunden ist. Ein aus dem Innenraum des Elektronikgehäuses austretendes Fluid durchströmt die Entgasungseinheit, wobei es vorteilhaft abgekühlt wird, bevor es aus dem Elektronikgehäuse strömt.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Entgasungssystem eine Bodenplatte zur Kühlung der Entgasungseinheit auf, wobei die Bodenplatte insbesondere Temperierkanäle aufweist. Die Bodenplatte ist insbesondere ein Bestandteil des Elektronikgehäuses. Die Bodenplatte entzieht der Entgasungseinheit Energie, gegebenenfalls über die Grundplatte, um das die Entgasungseinheit strömenden Gas abzukühlen.
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Zumindest ein Gehäuseabschnitt des Elektronikgehäuses bildet vorteilhaft einen Wandabschnitt des Kanals der Entgasungseinheit aus. Dadurch ist das Entgasungssystem kompakt ausgebildet.
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Die Grundplatte, die Deckwand, die Seitenwände, die Stirnwand und/oder die Rückwand bilden bevorzugt einen Gehäuseabschnitt des Batteriegehäuses aus. Durch die Verwendung des Batteriegehäuses als eine Wand ist die Entgasungseinheit sowohl stabil als auch kompakt ausgestaltet.
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Die Entgasungseinheit ist bevorzugt im Innenraum des Elektronikgehäuses angeordnet, insbesondere an einer Innenwand des Elektronikgehäuses. Die Entgasungseinheit ist durch das Elektronikgehäuse geschützt. Die im Elektronikgehäuse entstehenden Fluide, insbesondere Gase, können unmittelbar in die Entgasungseinheit strömen. Unter einer Innenwand wird im Rahmen der Anmeldung insbesondere eine innere Wand des Elektronikgehäuses und/oder eine Innenseite einer Wand des Elektronikgehäuses verstanden.
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Das Überdruckventil ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung an einer Wand des Elektronikgehäuses angeordnet. Insbesondere bildet das Elektronikgehäuse die Stirnwand mit dem Überdruckventil aus.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, aus den Patentansprüchen sowie anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigen. Die zuvor genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine isometrische, teilweise geschnittene, Ansicht eines Entgasungssystems;
- 2 eine Schnittansicht des Entgasungssystem aus 1;
- 3 eine isometrische, teilweise geschnittene, Ansicht einer Entgasungseinheit des Entgasungssystems aus den 1, 2;
- 4 eine weitere Schnittansicht des Entgasungssystem der 1-3.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine isometrische Ansicht eines Entgasungssystems 10. Das Entgasungssystem 10 weist ein Elektronikgehäuse 12 auf, in dessen Innenraum 14 eine Entgasungseinheit 16 an einer Innenwand 18 des Elektronikgehäuses 12 angeordnet ist. Ein Gehäuse 20 der Entgasungseinheit 16 weist eine Stirnwand 22 und eine der Stirnwand 22 gegenüberliegende Rückwand 24 auf. Zwischen der Stirnwand 22 und der Rückwand 24 sind eine Deckwand 26 sowie eine erste Seitenwand 28a und eine zweite Seitenwand 28b (vgl. 3) angeordnet. Die Stirnwand 22 ist hier als ein Teil des Elektronikgehäuses 12 ausgebildet, wodurch sie besonders stabil ist. Ein Eingang 30a der Entgasungseinheit 16 ist zwischen der ersten Seitenwand 28a und der Deckwand 26 ausgebildet, sodass ein Fluid 56 mit Partikeln 58 aus dem Innenraum 14 des Elektronikgehäuses 12 durch den Eingang 30a in die Entgasungseinheit 16 strömen kann.
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Der Deckwand 26 gegenüber befindet sich eine Grundplatte 32 der Entgasungseinheit 16, um die Entgasungseinheit 16 zu stabilisieren. Wie in der 1 dargestellt, ist in der Grundplatte 32 die Rückwand 24 fest verspannt. Ebenso sind die Seitenwände 28a, 28b in der Grundplatte 32 kraftschlüssig montiert (siehe 3). Die Grundplatte 32 ist an einer Bodenplatte 34 befestigt, wobei die Bodenplatte 34 zur Kühlung der Entgasungseinheit 16 über die Grundplatte 32 dient. Zu diesem Zweck ist die Bodenplatte 34 mit Temperierkanälen 36a, 36b, 36c ausgestattet. Die Bodenplatte 34 ist insbesondere als ein Teil des Elektronikgehäuses 12 ausgebildet.
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Nach dem Einströmen in die Entgasungseinheit 16 durchfließt das jeweilige Fluid 56 mehrere Partikelfilter (vgl. 3), wobei der in der Figur gezeigte Partikelfilter 38a als letztes von dem Fluid 56 durchströmt wird, bevor das Fluid 56 einen Ausgang 40 der Entgasungseinheit 16 erreicht. Der Partikelfilter 38a ist als Abscheidegitter 42a ausgestaltet und befindet sich in einem Strömungshindernis 44a in Form einer Prallwand 46a, die zur Lenkung des Fluids 56 dient.
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Der Ausgang 40 der Entgasungseinheit 16 zum Ausströmen des Fluids 56 aus der Entgasungseinheit 16 befindet sich in der Stirnwand 22, wobei in dem Ausgang 40 ein Überdruckventil 48 angeordnet ist, das sich bei einem kritischen Überdruck in dem Elektronikgehäuse 12 öffnet. Das Überdruckventil 48 ist mit Schrauben 51a, 51b in der Stirnwand 22 eingeschraubt und weist einen Dorn 52 zum Durchstechen einer Membran 54 (vgl. 2) auf, wenn in dem Elektronikgehäuse 12 der kritische Überdruck vorliegt.
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2 zeigt einen Längsschnitt durch das Entgasungssystem 10 mit der Entgasungseinheit 16 an der Innenwand 18 des Elektronikgehäuses 12. Die Entgasungseinheit 16 weist die Deckwand 26 und die Rückwand 24 gegenüber der Stirnwand 22 auf, wobei die Rückwand 24 in der Grundplatte 32 verspannt ist. Die Stirnwand 22, die Deckwand 26, die Rückwand 24 und die Grundplatte 32 umgreifen die Prallwand 46a, in der der Partikelfilter 38a angeordnet ist. Die Grundplatte 32 ist auf der Bodenplatte 34 befestigt. In 2 ist insbesondere die Membran 54 des Überdruckventils 48 dargestellt, welche sich mit steigendem Druck in dem Elektronikgehäuse 12 in Richtung des Dorns 52 bewegt. Bei einem kritischen Überdruck durchstößt der Dorn 52 die Membran 54, sodass ein Fluid 56 wenigstens teilweise aus dem Elektronikgehäuse 12 in dessen Umgebung entweichen kann.
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3 zeigt eine isometrische Ansicht der Entgasungseinheit 16 ohne die Stirnwand 22 (siehe 1). Die Entgasungseinheit 16 weist neben dem Eingang 30a an der Seitenwand 28a einen weiteren Eingang 30b zwischen einer weiteren Seitenwand 28b und der Deckwand 26 auf, wobei das Fluid 56 durch beide Eingänge 30a, 30b in die Entgasungseinheit 16 strömen kann. Die Eingänge 30a, 30b liegen an einer bei bestimmungsgemä-ßer Verwendung der Entgasungseinheit obenliegenden Seite 60 der Entgasungseinheit 16 vor. An die Eingänge 30a, 30b schließt sich ein Kanal 62 an, der einen mäanderförmigen Kanalabschnitt 64a und einen weiteren mäanderförmigen Kanalabschnitt 64b aufweist. Dabei führen die Kanalabschnitte 64a, 64b das Fluid 56 jeweils von einem der Eingänge 30a, 30b in einer vorbestimmten Entgasungsströmungsrichtung 66a, 66b zu einer zentralen Kammer 68 der Entgasungseinheit 10, an der der Ausgang 40 in der Stirnwand 22 angeordnet ist (vgl. 1). Der Kanalabschnitt 64a und der weitere Kanalabschnitt 64b sind in Bezug auf die zentrale Kammer 68 einander gegenüberliegend angeordnet.
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In den mandelförmigen Kanalabschnitten 64a, 64b folgen in der jeweiligen Entgasungsrichtung 66a, 66b beabstandete Strömungshindernisse, von denen in der 3 beispielhaft die Strömungshindernisse 44a, 44b, 44c, 44d gekennzeichnet sind, in Form von parallel zueinander angeordneten Prallwänden 46a, 46b, 46c, 46d aufeinander. Diese Strömungshindernisse 44a, 44b, 44c, 44d bilden Wandsegmente 49a, 49b, 49c, 49d des jeweiligen mäanderförmigen Kanalabschnitts 64a, 64b aus, an denen das Fluid 56 mäanderförmig entlang fließt. Jeweils zwei in Entgasungsrichtung 66a, 66b aufeinanderfolgende Prallwände 46a, 46b, 46c, 46d weisen Durchlässe 50a, 50b, 50c, 50d für das Fluid 56 an gegenüberliegenden Enden der Prallwände 46a, 46b, 46c, 46d auf, um den jeweiligen mäanderförmigen Kanalabschnitt 64a, 64b auszubilden. In den Durchlässen 50a, 50b, 50c, 50d sind Partikelfilter angeordnet, von denen in der 3 beispielhaft die Partikelfilter 38a, 38b, 38c, 38d gekennzeichnet sind, wobei die Partikelfilter 38a, 38b, 38c, 38d die Form von Abscheidegittern 42a, 42b, 42c, 42d aufweisen, die jeweils bestimmte Partikel 58, z.B. mit einer vorgegebenen Größe, aus dem Fluid 56 herausfiltern. Die Prallwände 46a, 46b, 46c, 46d sind kraftschlüssig mit der Grundplatte 32 verspannt, wodurch eine materialsparende Befestigung der Prallwände 46a, 46b, 46c, 46d in der Grundplatte 32 hergestellt ist.
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4 zeigt einen Querschnitt durch das Entgasungssystem 10 entlang der in 2 gezeigten Linie A-A. Dargestellt ist insbesondere die Entgasungseinheit 16 mit den in der Grundplatte 32 verspannten Prallwänden 46a, 46b, 46c, 46d, 46e, 46f, wobei die Grundplatte 32 auf der kühlbaren Bodenplatte 34 befestigt ist. Das Fluid 56 strömt in die Eingänge 30a, 30b der Entgasungseinheit 16 ein und fließt in Richtung des Überdruckventils 48 in der Stirnwand 22 der Entgasungseinheit 16. Dabei durchströmt das Fluid 56 die Durchlässe 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f in den Prallwänden 46a, 46b, 46c, 46d, 46e, 46f, wobei das Fluid 56 jeweils eine Strömungsumlenkung erfährt. Von den Strömungsumlenkungen sind in der 4 bespielhaft drei mit 70a, 70b, 70c gekennzeichnet. Die Umlenkwinkel der Strömungsumlenkungen betragen jeweils zwischen 170° und 180°. Das Fluid 56 fließt an jeweils einer Seite einer Prallwand 46a, 46b, 46c, 46d, 46e, 46f entgegengesetzt zu der Richtung an der anderen Seite der Prallwand 46a, 46b, 46c, 46d, 46e, 46f, sodass sich ein mäanderförmiges Strömungsprofil ausbildet. Zwischen einigen der Prallwänden 46a, 46b, 46c, 46d und der Deckwand 26 sind Spalte ausgebildet, von denen ein Spalt beispielhaft mit 72 bezeichnet ist. Die Spalte 72 sind genügend klein, dass keine oder nur wenige Partikel 58 des Fluids 56 durch die Spalte 72 hindurchströmen.
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Unter Vornahme einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung betrifft die Erfindung eine Entgasungseinheit 16 für ein Elektronikgehäuse 12, die einen Kanal 62 für ein Fluid 56 aufweist, wobei ein Kanalabschnitt 64a, 64b mit einer Labyrinth - Struktur in einer Strömungsrichtung 66a, 66b des Fluids 56 zwischen einem Eingang 30a, 30b des Kanals 62 für das Fluid 56 und einem Ausgang 40 des Kanals 62 für das Fluid 56 ausgebildet ist. Zwei Strömungsumlenkungen 70a, 70b in dem Kanalabschnitt 64a, 64b weisen einen Umlenkungswinkel von mehr als 90° auf. Die Labyrinth-Struktur des Kanalabschnitts 64a, 64b wird durch zwei Strömungshindernisse 44a - 44d ausgebildet, die in der Strömungsrichtung 66a, 66b des Fluids 56 hintereinander angeordnet sind. Ein Überdruckventil 48 der Entgasungseinheit 16 befindet sich entlang von Stromlinien des Fluids 56 stromabwärts oder stromaufwärts des Kanalabschnitts 64a, 64b.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3916899 A1 [0003]
- DE 102021100659 A1 [0004]
