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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung aus einer elektrischen Vorrichtung und einer Kühlstruktur für die elektrische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere auf eine solche Anordnung mit einer Kühlstruktur mit einer Mehrzahl von Kühlmittelwegen.
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Stand der Technik
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Die
JP 11-340 393 A offenbart eine Kühlstruktur für einen Stromrichter, bei dem es sich um ein Beispiel für eine elektrische Vorrichtung handelt. Bei dieser Struktur ist eine Rippe an einem wärmeaufnehmenden Element auf einer zu derjenigen Seite, auf der ein Halbleiterelement angebracht ist, entgegengesetzten Seite ausgebildet. Mittels eines über der Rippe aufgesetzten Deckels ist ein Weg ausgebildet, durch den eine Flüssigkeit von einer äußeren Quelle strömt.
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Bei der in der
JP 11-340 393 A offenbarten Kühlstruktur definiert die Rippe eine Mehrzahl von Kühlmittelwegen. Der Durchfluss des Kühlmittels, das von einem Einlass zu den mehreren Kühlmittelwegen strömt, kann unterschiedlich sein für jeden Kühlmittelweg. Zwar können diese Unterschiede verhindert werden, indem der Abstand zwischen dem Einlass und der Stelle, an der die mehreren Kühlmittelwege abzweigen, vergrößert wird. Dadurch vergrößern sich jedoch die Abmessungen der Kühlstruktur.
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US 2003/0205054 A1 zeigt eine gattungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Eine weitere Anordnung gemäß dem Stand der Technik ist in
DE 43 22 665 A1 gezeigt.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung aus einer elektrischen Vorrichtung und einer Kühlstruktur für die elektrische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu verbessern, dass eine Kühlleistung der Kühlstruktur erhöht wird.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Es ist ein Vorteil der Erfindung, eine Kühlstruktur bereitzustellen, die Durchflussunterschiede eines Kühlmittels in mehreren Kühlmittelwegen verhindert und zugleich eine Verringerung der Abmessungen ermöglicht.
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Eine Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine elektrische Vorrichtung, eine Mehrzahl von Kühlmittelwegen, durch die ein Kühlmittel für die elektrische Vorrichtung strömt, einen Einlass, in den das den mehreren Kühlmittelwegen zuzuführende Kühlmittel einströmt, und einen zwischen dem Einlass und den mehreren Kühlmittelwegen vorgesehenen Kühlmittelverteilmechanismus zur Förderung der Verteilung des Kühlmittels auf jeden der Kühlmittelwege, wobei der Kühlmittelverteilmechanismus eine Wand aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, die eine Ausrichtungsrichtung des Einlasses und der mehreren Kühlmittelwege schneidet,
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Indem der Kühlmittelverteilmechanismus gemäß der vorstehend erläuterten Struktur vorgesehen wird, kann die Verteilung des Kühlmittels auf die mehreren Kühlmittelwege gefördert werden, ohne dass der Abstand zwischen dem Einlass, in den das Kühlmittel einströmt, und der Stelle, an der die mehreren Kühlmittelwege verzweigen, übermäßig vergrößert zu werden braucht. im Ergebnis können Durchflussunterschiede des Kühlmittels in den mehreren Kühlmittelwegen verhindert werden und wird zugleich eine Verringerung der Abmessungen der Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung ermöglicht.
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Bevorzugt fördert der Kühlmittelverteilmechanismus die Verteilung des Kühlmittels auf jeden der Kühlmittelwege vorzugsweise dadurch, dass er einen Kühlmittelstrom schwächt.
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Bei der vorstehend beschriebenen Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung sind beispielsweise Richtungen, in denen sich die mehreren Kühlmittelwege erstrecken, identisch zueinander und sind der Einlass und die mehreren Kühlmittelwege beispielsweise in einer Richtung ausgerichtet, in der sich die mehreren Kühlmittelwege erstrecken.
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Gemäß der Erfindung weist der Kühlmittelverteilmechanismus eine Wand auf, die sich in einer Richtung erstreckt, die eine Ausrichtungsrichtung des Einlasses und der mehreren Kühlmittelwege schneidet. Die Wand weist einen Abschnitt auf, der so ausgebildet ist, dass seine Höhe bezogen auf eine Richtung senkrecht zu der Ausrichtungsrichtung und senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Wand mit zunehmendem Abstand vom Einlass niedriger wird.
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Mit der vorstehend erläuterten Struktur kann die Strömung des Kühlmittels in einen Kühlmittelweg, der sich an einer vom Einlass entfernten Stelle befindet, gefördert werden, während zugleich die Strömung des Kühlmittels zu dem Kühlmittelweg, der sich in der Nachbarschaft des Einlasses befindet, geschwächt werden kann mittels der zwischen dem Einlass und den Kühlmittelwegen vorgesehenen Wand, die einen Abschnitt aufweist, dessen Höhe mit dem Abstand vom Einlass niedriger wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung umfasst die elektrische Vorrichtung beispielsweise einen Stromrichter. In diesem Fall kann der Stromrichter wirksam gekühlt werden.
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Gemäß der Erfindung können Durchflussänderungen eines Kühlmittels in einer Mehrzahl von Kühlmittelwegen verhindert werden und kann zugleich eine Verringerung der Abmessungen der Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung ermöglicht werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt schematisch ein Beispiel einer Ausbildung einer Antriebseinheit, die eine Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist.
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2 ist ein Schaltplan einer Ausbildung eines Hauptteils einer in 1 gezeigten Leistungssteuereinheit.
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3 zeigt die Gesamtanordnung einer Anordnung aus einer elektrischen Vorrichtung und einer Kühlstruktur für die elektrische Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Draufsicht auf das in 3 gezeigte Gehäuse.
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5 ist eine Schnittdarstellung gemäß V-V in 4.
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6 ist eine Ansicht der Struktur gemäß 5 in Richtung eines Pfeiles VI,
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7 zeigt eine Abwandlung der in den 4 bis 6 gezeigten Wand.
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8 ist eine Draufsicht auf ein Gehäuse einer Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele einer Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben. Gleiche oder entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und deren Erläuterung wird gegebenenfalls nicht wiederholt.
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1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Ausbildung einer Antriebseinheit, die eine Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist. Die Antriebseinheit 1 gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist Bestandteil eines Hybridfahrzeugs. Ein Motorgenerator 100, ein Gehäuse 200, ein Untersetzungsgetriebemechanismus 300, ein Differentialmechanismus 400, ein Antriebswellenträger 500 und eine Anschlussvorrichtung 600 bilden die Antriebseinheit.
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Der Motorgenerator 100 ist eine elektrische Drehmaschine, die als Elektromotor oder als Stromerzeuger arbeitet, und umfasst eine drehbare Welle 110, die drehbar mit Hilfe von Lagern 120 in dem Gehäuse 200 gelagert ist, einen an der drehbaren Welle 110 angebrachten Läufer 130 und einen Ständer 140.
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Der Läufer 130 umfasst einen Läuferkern, der aus gestapelten Platten aus einem magnetischen Werkstoff wie beispielsweise Eisen, einer Eisenlegierung oder dergleichen und Dauermagneten gebildet ist, die in den Läuferkern eingebettet sind. Die Dauermagnete sind nahe dem äußeren Umfang des Läuferkerns in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Der Läuferkern kann als magnetischer Pulverkern ausgebildet sein.
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Der Ständer 140 umfasst einen ringförmigen Ständerkern 141, eine um den Ständerkern 141 gewickelte Ständerwicklung 142 und einen mit der Ständerwicklung 142 verbundenen Stromanschluss 143. Der Stromanschluss 143 ist über eine Anschlussvorrichtung 600, die am Gehäuse 200 vorgesehen ist, und ein Stromkabel 700A mit einer Leistungssteuereinheit 700 verbunden. Die Leistungssteuereinheit 700 ist über ein Stromkabel 800A mit einer Batterie 800 verbunden. Somit ist die Batterie 800 elektrisch mit der Ständerwicklung 142 verbunden.
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Der Ständerkern 141 ist durch gestapelte Platten aus einem magnetischen Werkstoff wie beispielsweise Eisen, einer Eisenlegierung oder dergleichen gebildet. Auf der inneren Umfangsfläche des Ständerkerns 141 sind zahlreiche (nicht dargestellte) Zahnabschnitte und (nicht dargestellte) Schlitzabschnitte ausgebildet, die Nuten zwischen den Zähnen bilden. Die Schlitzabschnitte sind derart ausgebildet, dass sie an der inneren Umfangsfläche des Ständerkerns 141 offen sind. Der Ständerkern 141 kann aus magnetischem Pulvermaterial gebildet sein.
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Die Ständerwicklung 142 ist um die Zahnabschnitte so gewickelt, dass sie in den Schlitzabschnitten sitzt, und umfasst die Dreiphasen-Wicklungsstränge für eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase. Die Wicklungsstränge der Ständerwicklung 142 für die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase sind so gewickelt, dass sie am Umfang verschieden angeordnet sind. Der Stromanschluss 143 umfasst Leitungen für die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase entsprechend der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase der Ständerwicklung 142.
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Das Stromkabel 700A ist ein Dreiphasenkabel und umfasst eine Leitung für die U-Phase, eine Leitung Für die V-Phase und eine Leitung für die W-Phase. Die Leitungen für die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase des Stromanschlusses 143 sind jeweils mit den Leitungen für die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase des Stromkabels 700A verbunden.
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Die vom Motorgenerator 100 abgegebene Leistung wird vom Untersetzungsgetriebemechanismus 300 über den Differentialmechanismus 400 zum Antriebswellenträger 500 übertragen. Die zum Antriebswellenträger 500 übertragene Zugkraft wird als Drehmoment über (nicht dargestellte) Antriebswellen zu den Rädern übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben.
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In einem regenerativen Bremsmodus des Fahrzeugs werden die Räder aufgrund der Massenträgheit des Fahrzeugkörpers gedreht. Durch das Drehmoment von den Rädern wird der Motorgenerator 100 über den Antriebswellenträger 500, den Differentialmechanismus 400 und den Untersetzungsgetriebemechanismus 300 angetrieben. Dabei arbeitet der Motorgenerator 100 als Stromerzeuger. Die mittels des Motorgenerators 100 erzeugte elektrische Energie wird über den Stromrichter der Leistungssteuereinheit 700 in der Batterie 800 gespeichert.
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Die Antriebseinheit 1 ist mit einem (nicht dargestellten) Drehmelder versehen, der einen Melderrotor und einen Melderstator aufweist. Der Melderrotor ist mit der drehbaren Welle 110 des Motorgenerators 100 verbunden. Der Melderstator umfasst einen Melderstatorkern und eine um den Kern gewickelte Melderstatorwicklung. Mittels dieses Drehmelders wird das Ausmaß der Verdrehung des Läufers 130 des Motorgenerators 100 ermittelt. Das ermittelte Ausmaß der Verdrehung wird zu der Leistungssteuereinheit 700 übertragen. Die Leistungssteuereinheit 700 erzeugt ein Antriebssignal zum Antreiben des Motorgenerators 100 in Abhängigkeit von dem ermittelten Ausmaß der Verdrehung des Läufers 130 und des Wertes des von einer externen ECU (elektronische Steuereinheit) befohlenen Drehmomentes und gibt das erzeugte Antriebssignal auf den Motorgenerator 100.
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2 ist ein Schaltdiagramm der Ausbildung des Hauptbestandteils der Leistungssteuereinheit 700. Wie 2 zeigt, umfasst die Leistungssteuereinheit 700 einen Wandler 710, einen Stromrichter 720, eine Steuervorrichtung 730, Kondensatoren C1 und C2, Zuleitungen PL1 bis PL3 und Anschlussleitungen 740U, 740V und 740W. Der Wandler 710 ist zwischen die Batterie 800 und den Stromrichter 720 geschaltet. Der Stromrichter 720 ist über die Anschlussleitungen 740U, 740V und 740W mit dem Motorgenerator 100 verbunden.
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Die mit dem Wandler 710 verbundene Batterie 800 ist eine Sekundärbatterie wie beispielsweise eine Nickel-Hydrid-Batterie, eine Lithium-Ion-Batterie oder dergleichen. Die Batterie 800 speist den Wandler 710 mit Gleichspannung oder wird mit der vom Wandler 710 gelieferten Gleichspannung geladen.
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Der Wandler 710 umfasst Leistungstransistoren Q1 und Q2, Dioden D1 und D2 und eine Drossel L. Die Leistungstransistoren Q1 und Q2 sind in Reihe geschaltet zwischen den Zuleitungen PL2 und PL3 und erhalten ein Steuersignal von der Steuervorrichtung 730 an ihrer Basis. Die Dioden D1 und D2 sind zwischen den Kollektor und den Emitter des jeweiligen Leistungstransistors Q1 und Q2 geschaltet, so dass ein Strom von der Emitterseite zu der Kollektorseite des jeweiligen Transistors Q1 bzw. Q2 fließt. Ein Ende der Drossel L ist mit der Zuleitung PL1 verbunden, die an den Pluspol der Batterie 800 angeschlossen ist, und das andere Ende ist an die Verbindungsstelle der Leistungstransistoren Q1 und Q2 angeschlossen.
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Der Wandler 710 erhöht die von der Batterie 800 gelieferte Gleichspannung mittels der Drossel L und speist die erhöhte Spannung in die Zuleitung PL2. Ferner verringert der Wandler 710 die vom Stromrichter 720 zum Laden der Batterie 800 erhaltene Gleichspannung.
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Der Stromrichter 720 besteht aus einem Arm 750U für die U-Phase, einem Arm 750V für die V-Phase und einem Arm 750W für die W-Phase. Diese drei Phasenarme sind parallel geschaltet zwischen den Zuleitungen PL2 und PL3. Der Arm 750U für die U-Phase umfasst in Reihe geschaltete Leistungstransistoren Q3 und Q4. Der Arm 750V für die V-Phase umfasst in Reihe geschaltete Leistungstransistoren Q5 und Q6. Der Arm 750W für die W-Phase umfasst in Reihe geschaltete Leistungstransistoren Q7 und Q8. Zwischen die Kollektoren und Emitter der Leistungstransistoren Q3 bis Q8 sind Dioden D3 bis D8 geschaltet, so dass von der Emitterseite zu der Kollektorseite des jeweiligen Leistungstransistors Q3 bis Q8 ein Strom fließt. Die Verbindungsstelle zwischen den Leistungstransistoren eines jeden Phasenarmes ist über eine jeweilige Anschlussleitung 740U, 740V und 740W verbunden mit der vom Sternpunkt abgewandten Seite des jeweiligen Wicklungsstranges des Motorgenerators 100.
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Der Stromrichter 720 wandelt in Abhängigkeit von einem Steuersignal von der Steuervorrichtung 730 die Gleichspannung auf der Zuleitung PL2 um in eine Wechselspannung, die an den Motorgenerator 100 angelegt wird. Der Stromrichter 720 wandelt die vom Motorgenerator 100 erzeugte Wechselspannung um in eine Gleichspannung, die auf die Zuleitung PL2 gegeben wird.
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Der Kondensator C1 ist zwischen die Zuleitungen PL1 und PL3 geschaltet, damit er die Spannung auf der Zuleitung PL1 glättet. Der Kondensator C2 ist zwischen die Zuleitungen PL2 und PL3 geschaltet, damit er die Spannung auf der Zuleitung PL2 glättet.
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Die Steuervorrichtung 730 berechnet in Abhängigkeit vom Ausmaß der Verdrehung des Läufers des Motorgenerators 100 die Spannung jedes Phasenwicklungsstranges des Motorgenerators 100, den Befehlswert für das Motordrehmoment, den Stromwert jeder Phase des Motorgenerators 100 und die Eingangsspannung des Stromrichters 720 und erzeugt auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal zum Ein- und Ausschalten der Leistungstransistoren Q3 bis Q8 und liefert das erzeugte Signal an den Stromrichter 720.
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Die Steuervorrichtung 730 berechnet ferner die relative Einschaltdauer der Leistungstransistoren Q1 und Q2 zum Optimieren der Eingangsspannung des Stromrichters 720 in Abhängigkeit von dem vorstehend genannten Befehlswert für das Motordrehmoment und der Motordrehzahl und erzeugt auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal, das die Leistungstransistoren Q1 und Q2 ein- und ausschaltet, und liefert das erzeugte Signal an den Wandler 710.
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Ferner steuert die Steuervorrichtung 730 die Schaltvorgänge der Leistungstransistoren Q1 bis Q8 des Wandlers 710 und des Stromrichters 720, um den vom Motorgenerator 100 erzeugten Wechselstroms in Gleichstrom umzuwandeln und die Batterie 800 zu laden.
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In der Leistungssteuereinheit 700 erhöht der Wandler 710 die von der Batterie 800 gelieferte Gleichspannung in Abhängigkeit von einem Steuersignal von der Steuervorrichtung 730, so dass die erhöhte Spannung auf die Zuleitung PL2 gegeben wird. Der Stromrichter 720 wird mit der mittels des Kondensators C2 geglätteten Gleichspannung aus der Zuleitung PL2 gespeist und wandelt die erhaltene Gleichspannung in eine Wechselspannung um, die auf dem Motorgenerator 100 gegeben wird.
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Der Stromrichter 720 wandelt die im Regenerativbetrieb des Motorgenerators 100 erzeugte Wechselspannung um in Gleichspannung, die auf die Zuleitung PL2 gegeben wird. Der Wandler 710 erhält die mittels des Kondensators C2 geglättete Gleichspannung von der Zuleitung PL2, um die erhaltene Gleichspannung zu verringern, und lädt die Batterie 800.
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3 zeigt schematisch eine Ausbildung einer Anordnung mit einem Stromrichter 720 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 ist eine Draufsicht auf das in 3 gezeigte Gehäuse. 5 ist eine Schnittdarstellung gemäß V-V in 4. 6 ist eine Ansicht der Struktur gemäß 5 in Richtung eines Pfeiles VI.
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In den 4 bis 6 ist der Deckel des Gehäuses 721 nicht gezeigt.
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Das in den 3 bis 6 gezeigte Gehäuse ist ein druckgegossener Kasten, der beispielsweise aus Aluminium besteht. Im Gehäuse 721 strömt ein Kühlmittel wie beispielsweise LLC (Long Life Coolant). Das Kühlmittel strömt in Richtung eines Pfeiles EIN aus einem Einlass 722 in das Gehäuse 721 ein und strömt in Richtung eines Pfeiles AUS durch einen Auslass 723 aus dem Gehäuse 721 aus. Das aus dem Gehäuse 721 ausströmende Kühlmittel wird zu einem Kühler 760 geleitet, damit es abgekühlt wird. Danach strömt das Kühlmittel wieder durch den Einlass 722 in das Gehäuse 721. Auf diese Weise wird eine Kühlung des an dem Gehäuse 721 angebrachten Stromrichters 720 bewirkt (in 3 sind lediglich der Leistungstransistor Q3 und die Diode D3 gezeigt). Die Umwälzung des Kühlmittels wird mittels einer Kühlmittelpumpe 770 bewirkt. Als Kühlmittel kann Kühlwasser, Frostschutzflüssigkeit oder dergleichen verwendet werden.
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In dem Gehäuse 721 sind mehrere Kühlmittelwege 724 ausgebildet. Die mehreren Kühlmittelwege 724 sind mit Hilfe von gleich beabstandeten Rippen abgeteilt, die senkrecht zur Anbringungsfläche eines elektrischen Elementes vorstehen. Auf diese Weise sind mehrere in der gleichen Richtung verlaufende Kühlmittelwege vorhanden.
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Zwischen dem Einlass 722 und der Stelle, an der die mehreren Kühlmittelwege 724 sich verzweigen, ist eine Wand 726 vorgesehen. Die Wand 726 erstreckt sich in einer Richtung, die die Richtung schneidet, in der sich die mehreren Kühlmittelwege 724 erstrecken. Bei den aus Ausführungsbeispielen stammenden Kühlstrukturen der 4 bis 6 verläuft die Erstreckungsrichtung der Kühlmittelwege 724 senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Wand 726. Die Rippen 725 und die Wand 726 sind einstückig mit dem Gehäuse 721 ausgebildet.
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Da sich der in Breitenrichtung mittlere Abschnitt des Gehäuses 721 nahe dem Einlass 722 befindet, durch den das Kühlmittel einströmt, strömt das Kühlmittel ohne weiteres zu den Kühlmittelwegen 724, die sich in der Nähe des mittleren Abschnitts, betrachtet in Breitenrichtung, des Gehäuses 721 befinden. Im Vergleich zu dem mittleren Abschnitt, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721 strömt dagegen das Kühlmittel nicht so leicht zu den Kühlmittelwegen 724 an Stellen, die entfernt vom mittleren Abschnitt, betrachtet in Breitenrichtung, des Gehäuses 721 angeordnet sind, wegen der größeren Entfernung vom Einlass 722, durch den das Kühlmittel einströmt. Aufgrund von Durchflussunterschieden des Kühlmittels zwischen den mehreren Kühlmittelwegen 724 bestehen daher Bedenken hinsichtlich einer Beeinträchtigung der Kühlwirkung auf den Stromrichter 720.
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Wie in 6 gezeigt ist, ist bei der aus einem Ausführungsbeispiel stammenden Kühlstruktur die Höhe der Wand 726 so eingestellt, dass sie mit zunehmendem Abstand vom mittleren Abschnitt, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721 geringer ist. Demzufolge kann die Strömung des Kühlmittels zu den entfernter vom Einlass 722 angeordneten Kühlmittelwegen 724 gefördert werden, während die Strömung des Kühlmittels in die in der Nähe des Einlasses 722 angeordneten Kühlmittelwege 724 eingeschränkt wird. Im Ergebnis können Durchflussunterschiede des Kühlmittels in den mehreren Kühlmittelwegen 724 verhindert werden.
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Durch die Ausbildung der Wand 726 in vorstehend beschriebener Weise wird die Ausbildung einer turbulenten Strömung zwischen der Wand 726 und den Rippen 725 unterstützt. Es darf erwartet werden, dass die Kühlleistung verbessert wird.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass dann, wenn die Wand 726 in der vorstehend beschriebenen Struktur nicht ausgebildet ist, der Durchfluss in dem Kühlmittelweg 724, der sich im mittleren Abschnitt, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721 befindet, am höchsten ist und mit zunehmendem Abstand vom mittleren Abschnitt, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721 abnimmt und erneut zunimmt in den Randabschnitten, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721. Daher kann die Wand 726 so ausgebildet sein, dass ihre Höhe vom mittleren Abschnitt in Richtung zu den Randabschnitten 721 des Gehäuses abnimmt und dann in den Randabschnitten, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721 wieder zunimmt.
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8 ist eine Draufsicht auf eine Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel. Wie 8 zeigt, ist ein Abstand LO vom Einlass 722 zu den Rippen 725 bei dem Vergleichsbeispiel vergleichsweise größer als ein Abstand L bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 4 bis 6 ist. Demzufolge ist der Abstand vom Einlass 722 zu der Verzweigungsstelle der mehreren Kühlmittelwege 724 größer, wodurch die Verteilung des Kühlmittels gefördert wird. Die Vergrößerung des Abstandes LO vom Einlass 722 zu den Rippen 725 führt jedoch zu einem größeren Gehäuse 721. Dies verhindert eine Verringerung der Abmessungen der Kühlstruktur für den Stromrichter 720.
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Im Gegensatz dazu kann die Kühlstruktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels wegen der bei dieser vorgesehenen Wand 726 das Kühlmittel verteilen, ohne dass der Abstand vom Einlass 722 zu den Rippen 725 übermäßig vergrößert werden muss.
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Zusammenfassend ergibt sich für die Anordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das diese dass diese einen Stromrichter 720 aufweist, der ein Beispiel für eine ”elektrische Vorrichtung” ist, eine Mehrzahl von Kühlmittelwegen 724, durch die ein Kühlmittel für den Stromrichter 720 strömt, einen Einlass 722, in den das den mehreren Kühlmittelwegen 724 zuzuführende Kühlmittel einströmt, und eine Wand 726, die zwischen dem Einlass 722 und den mehreren Kühlmittelwegen 724 vorgesehen ist und ein Beispiel für einen ”Kühlmittelverteilmechanismus” ist, der die Verteilung des Kühlmittels auf jeden der Kühlmittelwege 724 fördert. Die Wand 726 fördert die Verteilung des Kühlmittels auf jeden der Kühlmittelwege 724, indem sie den Strom des Kühlmittels schwächt.
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Die mehreren Kühlmittelwege 724 erstrecken sich in zueinander identischen Richtungen. Der Einlass 722 und die mehreren Kühlmittelwege 724 sind in der Erstreckungsrichtung der mehreren Kühlmittelwege 724 ausgerichtet. Ferner erstreckt sich die Wand 726 in einer Richtung, die die Richtung vom Einlass 722 zu den Kühlmittelwegen 724 schneidet. Die Höhe der Wand 726 wird niedriger mit zunehmendem Abstand vom Einlass 722.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Verteilung des Kühlmittels durch Ändern der Höhe der Wand 726 gefördert. Die Verteilung des Kühlmittels kann jedoch auch dann, wenn die Höhe der Wand 726 konstant eingestellt ist, gefördert werden, indem wahlweise ein Loch in der Wand 726 ausgebildet wird, das entfernt vom Einlass 722 angeordnet ist, oder indem in der Wand 726 ein Loch an einer Stelle, die sich nahe dem Einlass 722 befindet, und ferner an einer Stelle ausgebildet wird, die entfernt vom Einlass 722 ist, wobei das Loch an der vom Einlass 722 entfernten Stelle größere Abmessungen hat.
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Indern die vorstehend beschriebene Wand 726 bei der Kühlstruktur der Anordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen wird, kann die Verteilung des Kühlmittels zu den mehreren Kühlmittelwegen 724 gefördert werden, ohne dass der Abstand zwischen dem Einlass 722, in den das Kühlmittel einströmt, und der Verzweigungsstelle der mehreren Kühlmittelwege 724 übermäßig vergrößert wird. Dies hat zur Folge, dass Durchflussratenunterschiede des Kühlmittels zu den mehreren Kühlmittelwegen 724 verhindert werden können, wobei zugleich eine Verringerung der Abmessungen der Kühlstruktur für den Stromrichter 720 ermöglicht wird.
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Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wurde beschrieben, dass der Einlass 722 beispielsweise im mittleren Abschnitt, in Breitenrichtung betrachtet, des Gehäuses 721 angeordnet ist. Der Einlass 722 kann jedoch auch an einer anderen Stelle als dem mittleren Abschnitt, betrachtet in Breitenrichtung, des Gehäuses 721 vorgesehen sein.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung ist anwendbar bei einer Kühlstruktur für eine elektrische Vorrichtung wie beispielsweise einen Stromrichter, wie dies vorstehend dargelegt ist.
