DE112007000991B4

DE112007000991B4 - Kondensatormodul

Info

Publication number: DE112007000991B4
Application number: DE112007000991T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Niigaki; Hikosaburou Hiraki; Satoru Nishimura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2027-04-28
Also published as: US8149567B2; GB0818772D0; US20100060243A1; CN101432829A; KR101015080B1; JPWO2007126082A1; JP4837730B2; GB2450826B; GB2450826A; KR20080111505A; DE112007000991T5; WO2007126082A1; CN101432829B

Abstract

Kondensatormodul (1; 15) mit:
einer Vielzahl von Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14), von denen jeder ein Kondensatorgehäuse (22; 24; 25; 26; 27) aufweist, welches ein Kondensatorelement (21) beherbergt, wobei das Kondensatorgehäuse (22; 24; 25; 26; 27) einen äußeren Bodenwandteil (221; 241; 251; 261; 271), der dicker als die anderen Wände ist, und eine Schraubenöffnung (222; 242; 252; 262; 272) aufweist, die in dem äußeren Bodenwandteil (221; 241; 251; 261; 271) ausgebildet ist; und
einem Wärmeableiter (3), an dem jeder Kondensator (2; 11; 12; 13; 14) mit einer Fixierschraube (4) fixiert ist, die in die Schraubenöffnung (222; 242; 252; 262; 272) geschraubt ist, wobei
der Wärmeableiter (3) aus einem Metallmaterial hergestellt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
aus einem isolierenden Material hergestellte Plattenbauteile (41) zwischen einer äußeren Wandfläche der Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) und dem Wärmeableiter (3) angeordnet sind und aus einem isolierenden Material hergestellte...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Kondensatormodul gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, in dem mehrere Kondensatoren verbunden sind.
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik gab es einen Kondensator, der durch Einführen eines Kondensatorelements in ein Metallgehäuse hergestellt wurde. Das Metallgehäuse ist zylinderförmig, an einem Ende geschlossen und an dem anderen Ende offen. Nachdem das Kondensatorelement in das Metallgehäuse eingeführt ist, wird die Öffnung an dem anderen Ende durch eine Anschlussleiste versperrt. Die Anschlussleiste, deren externer Anschluss mit einem internen Anschluss des Kondensatorelements verbunden ist, ist an dem Öffnungsrand des Metallgehäuses befestigt (siehe beispielsweise JP 2002-252151 A ).
Andererseits ist eine Wärmeableitungsstruktur des Stands der Technik eines Kondensatormoduls, in dem mehrere Kondensatoren verbunden sind, eine Wärmesenke, mit der eine Vielzahl von zusammengebauten Batterien über ein wärmeleitendes Bauteil verbunden sind, und strömt eine Kühlflüssigkeit durch den Innenraum der Wärmesenke (siehe beispielsweise JP 2005-26219 A ).
Aus der FR 2 863 400 A1 ist ein Kondensatormodul gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bekannt.
Weiterer relevanter Stand der Technik ist aus US 2005/00 41 370 A1 , DE 199 13 450 A1 , US 6 031 751 A , US 7 016 177 B1 und US 1 898 789 bekannt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Um ein Kondensatormodul durch ein miteinander Verbinden von mehreren Kondensatoren zu bilden, muss jeder Kondensator an einem darunterliegenden Modulgehäuse befestigt werden. Der Kondensator hat jedoch keine Komponente für eine Befestigung. Daher kann herkömmlicher Weise als eine Art und Weise zum Befestigen eines Kondensators, der Kondensator auf eine Bodenplatte des Modulgehäuses montiert werden, wird eine Halteklammer an einen Öffnungsrand eines Metallgehäuses jedes Kondensators angebracht und werden die Kondensatoren zwischen der Halteklammer und dem Modulgehäuse gehalten.
Die Fixierungsart, durch die der Kondensator zwischen der Halteklammer und dem Modulgehäuse gehalten wird, ist jedoch von dem Gesichtspunkt einer Zuverlässigkeit und einer Haltbarkeit nicht vorteilhaft, wenn eine Vibration fortdauernd aufgebracht wird. Insbesondere, wenn ein derartiges Kondensatormodul unter einer Bedingung verwendet wird, bei der eine sehr starke Vibration fortdauernd aufgebracht wird, beispielsweise an einer Baumaschine, wird das vorstehend erwähnte Problem sogar noch kritischer und der Kondensator kann aus dem Modulgehäuse herausfallen, wenn die Halteklammer darüber bewegt wird.
Ferner, wenn beispielsweise das Kondensatormodul an der Baumaschine angebracht ist, werden ein Antreiben und ein Verzögern häufig in einem Zeitraum von wenigen Sekunden bis zehn und mehreren Sekunden durchgeführt und infolgedessen muss der Kondensator in einem Zyklus eines häufigen Ladens/Entladens verwendet werden. Somit wird die Lastveränderung größer, die eine Wärmemenge erhöht, die durch den Kondensator erzeugt wird. Deshalb gab es einen Bedarf einer Wärmeableitungsstruktur, die die Innentemperatur des Kondensators unter einer zulässigen Temperaturgrenze (beispielsweise 60°C) hält, selbst in einem Zyklus eines häufigen Ladens/Entladens, um einen Schaden hinsichtlich der Lebensdauer des Kondensators zu verhindern.
Ferner, wenn das Anbringen eines Kondensatormoduls an einer Baumaschine ein Körperäußeres der Maschine verändert, nehmen die Produktionskosten der Maschine zu, was nicht wünschenswert ist. Daher ist zum Raumeinsparen ein Verkleinern eines Kondensatormoduls erforderlich. Eine reduzierte Kapazität des Kondensators erhöht jedoch einen Heizwert, aufgrund eines inneren Verlusts von Kondensatorelementen und deshalb wird in diesem Punkt ebenfalls nach einer geeigneten Wärmeableitungsstruktur verlangt.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden gemacht und eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kondensatormodul mit verbesserter Sicherheit zu schaffen.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe von einem Kondensatormodul mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Das Kondensatormodul hat mehrere Kondensatoren, von denen jeder ein Kondensatorgehäuse aufweist, welches ein Kondensatorelement aufnimmt. Das Kondensatorgehäuse hat ein äußeres Bodenwandteil, das dicker als andere Wände ist, und ein Schraubenloch, das in dem äußeren Bodenwandteil ausgebildet ist, und einen Wärmeableiter, an dem jeder Kondensator mit einer Befestigungsschraube fixiert ist, die in das Schraubenloch geschraubt ist.
Vorteilhafterweise hat der Wärmeableiter in seinem Querschnitt einen Kühlweg, durch den ein Kühlmedium strömt.
Der Wärmeableiter ist aus einem metallenen Material hergestellt und hat Plattenbauteile, welche aus einem isolierenden Material hergestellt und zwischen einer Außenwandfläche der Kondensatoren und dem Wärmeableiter angeordnet sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul sind Zwischenbauteile, die aus einem isolierenden Material hergestellt sind, zwischen den Fixierschrauben und dem Wärmeableiter angeordnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul können die Kondensatoren durch eine Abdeckung abgedeckt sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul können die Kondensatoren und die Fixierschrauben durch eine Abdeckung abgedeckt sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul kann die Abdeckung aus einem metallenen Material hergestellt sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul kann ein Plattenbauteil, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, zwischen der Abdeckung und Verbindungsklemmen angeordnet sein, die die Vielzahl von Kondensatoren miteinander elektrisch verbinden.
Das erfindungsgemäße Kondensatormodul kann ferner einen Temperatursensor, der innerhalb der Abdeckung angeordnet ist, um die Temperatur der Kondensatoren zu erfassen, und eine Steuereinrichtung aufweisen, die außerhalb der Abdeckung angebracht ist, um eine Lade-/Entladesteuerung von jedem Kondensator entsprechend der Temperatur durchzuführen, die durch den Temperatursensor erfasst wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul kann der Temperatursensor an Verbindungsklemmen angeordnet sein, die Kondensatoren elektrisch miteinander verbinden.
Das erfindungsgemäße Kondensatormodul kann einen Verstärker aufweisen, der die Ausgabespannung der Kondensatoren erhöht.
Das Kondensatormodul gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Auflager aufweisen, das aus einem vibrationsbeständigen Gummi hergestellt und an dem Wärmeableiter angebracht ist.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Das Kondensatormodul gemäß der vorliegenden Erfindung hat die mehreren Kondensatoren von denen jeder das Kondensatorgehäuse aufweist, das das Kondensatorelement beherbergt. Das Kondensatorgehäuse hat das äußere Bodenwandteil, das dicker als andere Wände ist, und das Schraubenloch, das in dem äußeren Bodenwandteil ausgebildet ist. Jeder Kondensator wird mit einer Fixierschraube an dem Wärmeableiter fixiert, die in das Schraubenloch geschraubt wird. Infolgedessen kann selbst dann, wenn das Kondensatormodul unter einer Bedingung verwendet wird, bei der eine sehr starke Vibration fortdauernd aufgebracht wird, beispielsweise wenn das Kondensatormodul an einer Baumaschine befestigt ist, der Kondensator mit einer Zuverlässigkeit und sichergestellten Haltbarkeit fixiert werden. Ferner, weil ein Anhaften der äußeren Wandfläche des Kondensatorgehäuses an der Fixierungsfläche des Wärmeableiters durch ein Einschrauben der Fixierschrauben in das Schraubenloch verstärkt wird, kann die Wärme der Kondensatoren durch ein Übertragen von Wärme, die durch die Kondensatoren erzeugt wird, je nach Bedarf zu dem Wärmeableiter abgeleitet werden. Somit kann eine Wärmeableitungsstruktur erhalten werden, die geeignet an eine Zunahme der Innentemperatur der Kondensatoren angepasst ist. Ferner hat der Wärmeableiter in seinem Querschnitt einen Kühlweg, durch den ein Kühlmedium strömt. Infolgedessen kann das Kühlmedium ferner Wärme von den Kondensatoren ableiten. Daher kann eine Wärmeableitungsstruktur erhalten werden, die geeigneter an eine Zunahme der Innentemperatur der Kondensatoren angepasst ist.
Ferner ist der Wärmeableiter aus einem metallenen Material hergestellt und Plattenbauteile, die aus einem isolierenden Material hergestellt sind, sind zwischen eine äußere Wandfläche der Kondensatoren und den Wärmeableiter gefügt, wodurch eine elektrische Isolierung des Kondensators erhöht werden kann, wobei die vorstehende Wärmeableitungsstruktur beibehalten wird.
Ferner sind Zwischenbauteile, die aus einem isolierenden Material hergestellt sind, zwischen die Fixierschrauben und den Wärmeableiter gefügt, wobei eine elektrische Isolierung des Kondensators erhöht werden kann, wobei die vorstehende Wärmeableitungsstruktur beibehalten wird.
Ferner sind die Fixierschrauben aus einem isolierenden Material hergestellt, wodurch eine elektrische Isolierung des Kondensators verbessert werden kann, wobei die vorstehende Wärmeableitungsstruktur beibehalten wird.
Ferner werden die Kondensatoren und die Fixierschrauben durch die Abdeckung abgedeckt, wodurch eine tropfgeschützte Struktur und eine staubgeschützte Struktur für den Kondensator erhalten werden kann.
Ferner ist die Abdeckung aus einem metallenen Material hergestellt, und wird Wärme, die durch die Kondensatoren erzeugt wird, über die Abdeckung abgeleitet, wodurch die Wärmeableitungsleistungsfähigkeit des Kondensators erhöht werden kann.
Ferner ist das Plattenbauteil, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, zwischen die Abdeckung und Verbindungsklemmen gefügt, die zwei Kondensatoren miteinander elektrisch verbinden, und wird die durch die Kondensatoren erzeugte Wärme von den Verbindungsklemmen über die Abdeckung abgeleitet, wodurch die Wärmeableitungsleistungsfähigkeit des Kondensators verbessert werden kann.
Ferner ist der Temperatursensor, der die Temperatur der Kondensatoren erfasst, innerhalb der Abdeckung angeordnet und die Steuereinrichtung, die eine Lade-/Entladesteuerung jedes Kondensators entsprechend der Temperatur durchführt, die durch den Temperatursensor erfasst ist, ist außerhalb der Abdeckung angebracht, so dass eine Steuerung der Kondensatoren entsprechend einer Wärmeerzeugung durchgeführt werden kann, wodurch eine Sicherheit des Kondensatormoduls verbessert werden kann. Ferner, weil die Steuereinrichtung, die eine Steuerung der Kondensatoren durchführt, außerhalb der Abdeckung angeordnet ist, kann das Kondensatormodul realisiert werden, das die Steuereinrichtung aufweist. Speziell kann beispielsweise das Kondensatormodul an einer Baumaschine und dergleichen zusammen mit der Steuereinrichtung montiert werden.
Ferner, weil die Temperatur des Verbindungsklemmenteils in etwa gleich der Temperatur des Kondensatorinneren ist, kann eine ideale Steuerung durch Anbringen des Temperatursensors an der Verbindungsklemme realisiert werden. Somit ist es nicht erforderlich, den Temperatursensor in den Kondensator einzuarbeiten.
Ferner ist der Verstärker, der die Ausgangsspannung der Kondensatoren erhöht, vorgesehen, wodurch eine Kapazität, Anzahl, Lade-/Entladespannung der Kondensatoren verringert und das raumsparende, kostengünstige Kondensatormodul realisiert werden kann.
Ferner, weil das Auflager, das aus vibrationsgeschütztem Gummi hergestellt ist, an dem Wärmeableiter angebracht ist, kann eine vibrationsgeschützte Struktur realisiert werden, wodurch das Kondensatormodul mit einer Zuverlässigkeit und Haltbarkeit fixiert werden kann, die selbst dann sichergestellt sind, wenn das Kondensatormodul unter einer Bedingung verwendet wird, bei der eine sehr starke Vibration fortdauernd angelegt ist, beispielsweise, wenn das Kondensatormodul an einer Baumaschine befestigt ist, welche ein befestigtes Teil ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Baumaschine, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird;
2 ist eine schematische Darstellung betrachtet auf eine Ebene eines Kondensatormoduls;
3 ist eine Querschnittansicht entlang den Pfeilen III-III, die in 2 gezeigt sind;
4 ist eine Querschnittansicht eines Kondensators;
5 ist ein vertikaler Schnitt einer Form;
6 ist eine Draufsicht der Form;
7 ist eine Konzeptdarstellung eines Ausbildungsschrittes eines Kondensatorgehäuses;
8 ist eine Konzeptdarstellung des Ausbildungsschritts des Kondensatorgehäuses;
9 ist eine Konzeptdarstellung des Ausbildungsschritts des Kondensatorgehäuses;
10 ist eine Konzeptdarstellung eines gehärteten Zustands des Kondensatorgehäuses;
11 ist eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kondensators;
12 ist eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kondensators;
13 ist eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kondensators;
14 ist eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kondensators; und
15 ist eine Konzeptdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kondensatormoduls.

1, 15: Kondensatormodul
2, 11, 12, 13, 14: Kondensator
3: Wärmeableiter
4: Fixierschraube
9: Temperatursensor
10: Auflager
21: Kondensatorelement
22, 24, 25, 26, 27: Kondensatorgehäuse
23: Anschlussleiste
31: Fixierungsfläche
32: Durchgangsloch
33: Kühldurchgang
41: Plattenbauteil
42: zwischengefügtes Bauteil
51: Verbindungsklemme
52: Ausgleichkreis
53: Plattenbauteil
61: obere Abdeckung
62: untere Abdeckung
71: Steuereinrichtung
72: elektrische Leitung
73: Verbindungseinrichtung
81: Pumpe
82: Kühleinrichtung
83: Kühlrohr
100: hydraulischer Löffel
101: Maschine
102A: Hilfsmotor
102B: Schwingmotor
103: Fahrzeugteil
104: Schwingteil
201: äußere Form
202: innere Form
211: interner Anschluss
221, 241, 251, 261, 271: Bodenwandteil
222, 242, 252, 262, 272: Schraubenloch
231: externer Anschluss
243: konvexes Teil
253: Eingriffsteil
331: Wassereintritt
332: Wasseraustritt
2011: Aushöhlung
2012: erster Vorsprung
2013: zweiter Vorsprung
2021: Säulenteil
H1: Raum
H2: Abstand
M: weiches Metall
O: Mittelpunkt

BESTE ART (BESTE ARTEN) ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Baumaschine, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird. Hier ist ein hydraulischer Bagger 100 als ein Beispiel der Baumaschine angegeben. Der Hydraulikbagger 100 verwendet zusätzlich zu einer Maschine 101 Motoren 102A und 102B als ein Antriebssystem. Im speziellen verwendet der Hydraulikbagger 100 einen Hilfsmotor 102A und einen Schwingmotor 102B, wie es in 1 gezeigt ist. Der Hilfsmotor 102A ist direkt mit einer Ausgangswelle der Maschine 101 verbunden und unterstützt die Maschine 101, um das Ansprechverhalten bezüglich einer Betätigung durch eine Bedienperson in eine sofortige Arbeitsbetätigung zu verbessern, wenn eine Drehzahl der Maschine 100 gering gehalten wird, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Der Schwingmotor 102B ist in einem Schwingteil 104 angeordnet, das drehbar um eine Schwingwelle angeordnet ist, die im Wesentlichen vertikal zu einem Fahrzeugteil 103 ist, und der Schwingmotor 102B dient dazu, um das Schwingteil 104 zu schwingen. Ferner ist ein Kondensatormodul 1 gemäß der Erfindung mit dem Hilfsmotor 102A und dem Schwingmotor 102B verbunden. Das Kondensatormodul 1 versorgt den Hilfsmotor 102A und den Schwingmotor 102B mit Elektrizität, während das Kondensatormodul 1 in sich eine Elektrizität speichert, die durch den Hilfsmotor 102A und den Schwingmotor 102B erzeugt wird.
2 ist eine schematische Darstellung betrachtet auf eine Ebene des Kondensatormoduls, 3 ist eine Querschnittansicht entlang der Pfeile von III-III, die in 2 gezeigt sind, und 4 ist eine Querschnittansicht eines Kondensators. Das Kondensatormodul 1 ist durch Verbinden mehrerer Kondensatoren 2 ausgebildet, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist. Wie es in 4 gezeigt ist, ist der Kondensator 2 breit betrachtet mit einem Kondensatorgehäuse 22, das ein Kondensatorelement 21 beherbergt, und einer Anschlussleiste 23 aufgebaut.
Das Kondensatorelement 21 hat mehrere Schichten einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode, wobei ein Separator dazwischen vorgesehen ist, obwohl dies in der Figur nicht klar gezeigt ist. Die positive Elektrode und die negative Elektrode sind mit einer Sammelelektrode aus einer metallenen Folie (beispielsweise Aluminiumfolie) aufgebaut, die zwischen Lagen aus aktiviertem Kohlenstoff angeordnet ist und mit einer Elektrolytlösung imprägniert ist. Ferner hat das Kondensatorelement 21 einen internen Anschluss 211, der sich von jeder Elektrode innerhalb des Kondensatorgehäuses 22 erstreckt. Das Kondensatorgehäuse 22 besteht aus Leichtmetall (beispielsweise Aluminium) und ist ein zylinderförmiger Behälter, der an einem unteren Teil geschlossen ist und an einem oberen Teil geöffnet ist. Die Anschlussleiste 23 ist an dem Kondensatorgehäuse 22 derart fixiert, dass die Anschlussleiste 23 den oben offenen Teil des Kondensatorgehäuses 22 verschließt. Ferner sind äußere Anschlüsse 231, die an der Anschlussleiste 23 angeordnet sind, der positiven Elektrode und der negativen Elektrode jeweils mit den inneren Anschlüssen 211 des Kondensatorelements 21 im Inneren des Kondensatorgehäuses 22 verbunden.
Ferner hat der Kondensator 2 im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Zylinders und ein Schraubenloch 222 ist an einer äußeren Bodenwandfläche eines Bodenwandteils (Einzelwand) 221 des Kondensatorgehäuses 22 ausgebildet. Das Schraubenloch 222 dient zum Fixieren des Kondensators 2 an einer Fixierungsfläche, wenn das Kondensatormodul 1 ausgebildet wird. Das Schraubenloch 222 ist als ein Gewindeschraubenloch ausgebildet und ist nach unten hin offen. Ferner ist das Bodenwandteil 221, an dem das Schraubenloch 222 angeordnet ist, des Kondensatorgehäuses 22 dicker als andere Wände, wie beispielsweise die Seitenwände, ausgebildet.
Ein Verfahren zum Herstellen des Kondensators 2 wird nachstehend beschrieben. 5 ist ein vertikaler Schnitt einer Form, 6 ist eine Draufsicht der Form, die 7 bis 9 sind Konzeptdarstellungen eines Ausbildungsschritts des Kondensatorgehäuses, und 10 ist eine Konzeptdarstellung eines ausgehärteten Zustands des Kondensatorgehäuses.
Das Kondensatorgehäuse 22 ist durch Schlagpressen mit einer äußeren Form 201 und einer inneren Form 202 ausgebildet, die in 5 gezeigt sind. Die äußere Form 201 ist nach oben hin offen und hat eine Aushöhlung 2011, die eine nach oben gerichtete Öffnung mit rechteckiger Form mit vier bogenartigen Ecken aufweist. Eine innere Bodenfläche der Aushöhlung 2011 hat einen ersten Vorsprung 2012 in der Art einer kreisförmigen Säule, die sich in etwa von einer Mitte aufwärts erstreckt, und einen zylinderförmigen zweiten Vorsprung 2013, der den ersten Vorsprung 2012 umgibt und sich nach oben erstreckt. Der erste Vorsprung 2012 erstreckt sich weiter aufwärts als der zweite Vorsprung 2013. Andererseits erstreckt sich die innere Form 202 abwärts zu der Öffnung der Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 und hat ein Säulenteil 2021 mit einem rechteckigen Querschnitt mit vier bogenartigen Ecken, so dass ein unterer Rand der inneren Form 202 in die Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 mit einem Raum H1 entfernt von einer inneren Seitenwand der Aushöhlung 2011 eingeführt wird, wie es in 6 durch eine Strichpunktlinie gezeigt ist. Die innere Form 202 ist in solch einer Art und Weise angeordnet, dass sich die innere Form 202 relativ zu der äußeren Form 201 herauf und herunter bewegen kann.
Um das Kondensatorgehäuse 22 mit der äußeren Form 201 und der inneren Form 202 auszuformen, wird zuerst ein Stück eines weichen Metalls M zum Erzeugen des Kondensatorgehäuses 22 innerhalb der Aushöhlung 211 der äußeren Form 201 platziert, wie es in 7 gezeigt ist. Als das weiche Metall M wird Aluminium (beispielsweise A1110) verwendet, welches eine hervorragende Schlagpressfähigkeit besitzt. Als nächstes wird die innere Form 202 zu der äußeren Form 201 herunterbewegt, wie es in 8 gezeigt ist, und bringt die innere Form 202 eine Druckkraft auf das weiche Metall M auf, um dieses zusammenzudrücken. Das zusammengedrückte weiche Metall M wird innerhalb der Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 verflüssigt und erstreckt sich aus der Aushöhlung 2011 in der Dicke des Raums H1 zwischen der äußeren Form 201 und dem Säulenteil 2021 der inneren Form 202 und steigt entlang einer Seitenwandfläche des Säulenteils 2021 an. Der sich erhebende Teil wird ein Seitenwandteil des ausgeformten Kondensatorgehäuses 22 (siehe 10). Ferner, wie es in 8 gezeigt ist, wird das Säulenteil 2021 der inneren Form 202 in die Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 eingeführt und wird so gehalten, dass es einen vorbestimmten Abstand H2, welcher länger als die Vorsprungslänge des ersten Vorsprungs 2012 ist, zwischen einer unteren Endfläche von diesem und der inneren Bodenfläche der Aushöhlung 2011 beibehält. Der dem vorbestimmten Abstand H2 entsprechende Teil wird das Bodenwandteil 221 des ausgeformten Kondensatorgehäuses 22 (siehe 10). Als nächstes wird die innere Form 202 aufwärts bewegt, um aus der äußeren Form 201 herausgezogen zu werden, und wird das ausgeformte Kondensatorgehäuse 22 aus der äußeren Form 201 und der inneren Form 202 entnommen.
Das ausgeformte Kondensatorgehäuse 22 ist ein Behälter, der ein Bodenwandteil 221 aufweist, dessen Dicke der Abstand H2 zwischen der äußeren Form 201 und der inneren Form 202 ist, mit einem geschlossenen unteren Teil und einem offenen oberen Teil. Ferner bewirkt bei dem Schlagpressen die Kompression eine Kaltverfestigung eines verflüssigten Teils des weichen Metalls M. Bei einem allgemeinen Schlagpressen, wenn der Abstand H2 zwischen der äußeren Form 201 und der inneren Form 202 angeordnet ist, um die Wand des unteren Wandteils 221 dick auszugestalten, wird das Weichmetall M nichtausreichend verflüssigt, weil die Kompression aufgrund des Abstands H2 nicht verteilt wird und dadurch wird eine Kaltverfestigung nicht gut bewirkt. Deshalb, wenn die Schraubenöffnung 222 an dem somit ausgeformten Bodenwandteil 221 ausgeformt wird, kann die Schraubenöffnung 222 keine ausreichende Festigkeit haben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch, weil die Schlagkraft über den ersten Vorsprung 2012 und den zweiten Vorsprung 2013, der an der äußeren Form 201 angeordnet ist, auf das Weichmetall M aufgebracht wird, tritt eine Verflüssigung des Weichmetalls M auf, als wenn der erste Vorsprung 2012 und der zweite Vorsprung 2013 vermieden werden, wodurch die Kaltverfestigung auftritt. Wenn die Schraubenöffnung 222 in diesem kaltverfestigten Teil ausgeformt wird, wie es nachstehend beschrieben wird, wird die Festigkeit der Schraubenöffnung 222 erhöht. Der Grad der Kaltverfestigung wird größer, wenn die Bewegungsstrecke des verflüssigten Weichmetalls M größer wird. Speziell, wie es in 10 gezeigt ist, sind ein Teil in der Nähe des ersten Vorsprungs 2012 und des zweiten Vorsprungs 2013 und ein Teil, der aus der Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 hervorsteht, Teile mit einem hohen Grad an Kaltverfestigung (G1). Ferner sind ein Teil mit einem gewissen Abstand von dem ersten Vorsprung 2012 und dem zweiten Vorsprung 2013 und ein Teil benachbart zu dem Teil, der aus der Aushöhlung 2011 vorsteht, Teile mit einem mittleren Grad an Kaltverfestigung (G2). Ein Teil, der innerhalb der Aushöhlung 2011 ausgebildet ist, wo die Wand am dicksten ausgebildet ist, ist ein Teil mit einem geringen Grad an Kaltverfestigung (G3). Wie es vorstehend beschrieben ist, wird das Weichmetall M durch ein konkav-konvexes Teil verflüssigt, das den ersten Vorsprung 2012 und den zweiten Vorsprung 2013 an der inneren Bodenfläche der Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 umfasst, um eine Kaltverfestigung des Bodenwandteils 221 des Kondensatorgehäuses 22 zu bewirken, wo die Wand dicker gemacht ist.
Als nächstes wird die Schraubenöffnung 222 an dem Bodenwandteil 221 des Kondensatorgehäuses 22 ausgeformt. Die Schraubenöffnung 222 wird durch Verwenden eines Lochteils ausgebildet, welcher an einer äußeren unteren Wandfläche des Bodenwandteils 221 durch den ersten Vorsprung 2012 ausgebildet ist. Der Lochteil, welcher ein Teil mit einem hohen Grad an Kaltverfestigung (G1) ist, wie es vorstehend beschrieben ist, verbessert eine Festigkeit der Schraubenöffnung 222. Ferner verbessert der zweite Vorsprung 2013 eine Festigkeit eines Teils, der die Schraubenöffnung 222 umgibt. Als nächstes wird die Öffnung des Kondensatorgehäuses 22 ausgebildet, damit diese breit ist. Auf diese Weise wird das Kondensatorgehäuse 22 ausgebildet.
Zuletzt, wie es in 4 gezeigt ist, wird das Kondensatorelement 21 in dem Inneren des Kondensatorgehäuses 22 untergebracht und wird die Anschlussleiste 23 an der Öffnung des Kondensatorgehäuses 22 befestigt, welche weit gemacht ist, und wird der obere Öffnungsteil des Kondensatorgehäuses 22 durch die Anschlussleiste 23 verschlossen. Dann wird der Öffnungsrand des Kondensatorgehäuses 22 einwärts gefaltet, um die Anschlussleiste 23 und den Öffnungsrand des Kondensatorgehäuses 22 zu fixieren. Auf diese Weise wird der Kondensator 2 ausgebildet.
Zurückkehrend zu den 2 und 3 wird nachstehend das Kondensatormodul 1 beschrieben. Das Kondensatormodul 1 hat einen Wärmeableiter 3, auf dem der Kondensator 2 befestigt ist. Der Wärmeableiter 3 ist in einer plattenartigen Form mit einer Fixierungsfläche (fixierten Fläche) 31 zum Fixieren des Kondensators 2 als einer oberen Fläche ausgeformt. Der Wärmeableiter 3 ist aus Aluminium hergestellt, welches ein Leichtmetall mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit ist.
Der Wärmeableiter 3 hat mehrere Durchgangsbohrungen 32, die den Wärmeableiter 3 in vertikaler Richtung durchdringen. In die Durchgangsbohrung 32 ist eine Fixierschraube 4 eingesetzt, die den Kondensator 2 fixiert. Die Fixierschraube 4 ist in die Durchgangsbohrung 32 von der unteren Fläche des Wärmeableiters 3 eingeführt und wird in die Schraubenöffnung 222 geschraubt, die in dem Bodenwandteil 221 des Kondensators 2 ausgebildet ist, um den Kondensator 2 an der Fixierungsfläche 31 zu fixieren. Ferner, wobei der Kondensator 2 an der Fixierungsfläche 31 fixiert ist, wird ein aus isolierendem Material (beispielsweise Silizium) mit Wärmeleitfähigkeit hergestelltes Plattenbauteil 41 zwischen einer äußeren Bodenwandfläche des Bodenwandteils 221 des Kondensators 2 und der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 zwischengefügt. Wenn der Kondensator 2 an der Fixierungsfläche 31 fixiert ist, hält das Plattenbauteil 41, das zwischen der äußeren Bodenwandfläche des Bodenwandteils 221 des Kondensators 2 und der Fixierungsfläche 31 platziert ist, in getrenntem und isoliertem Zustand voneinander und überträgt durch den Kondensator 2 produzierte Wärme zu dem Wärmeableiter 3. Ferner ist ein zwischengefügtes Bauteil 42, das aus einem isolierenden Material (beispielsweise Synthetikharz) hergestellt ist, zwischen der Fixierschraube 4, die den Kondensator 2 an der Fixierungsfläche 31 fixiert, und der Durchgangsbohrung 32 des Wärmeableiters 3 zwischengefügt. Das zwischengefügte Bauteil 42 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, um in die Durchgangsbohrung 32 eingesetzt zu werden und hat einen Flansch, der mit einer unteren Öffnung der Fixierungsöffnung 32 eingreift. Das heißt, wenn der Kondensator 2 durch die Fixierschraube 4 an der Fixierungsfläche 31 fixiert wird, ist das zwischengefügte Bauteil 42 zwischen der Fixierschraube 4 und der Durchgangsbohrung 32 zwischengefügt, um die Fixierschraube 4 und die Durchgangsbohrung 32 in einem voneinander getrennten und isolierten Zustand zu halten.
Mehrere Kondensatoren 2 sind in einer Art und Weise an der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 vertikal fixiert und horizontal ausgerichtet, wie es in 2 gezeigt ist. Ferner sind die Kondensatoren 2 in solch einer Art und Weise in der vertikalen Linie und der horizontalen Linie angeordnet, dass der externe Anschluss 231 auf einer Seite einer positiven Elektrode dem externen Anschluss 231 auf einer Seite der negativen Elektrode zugewandt ist. Die Außenanschlüsse 231 der verschiedenen Elektroden sind über eine Verbindungsklemme 51 miteinander verbunden. Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kondensatoren 2 über die Verbindungsklemme 2 in Serie verbunden. Ferner hat jeder Kondensator 2 einen Ausgleichkreis 52, der die Außenanschlüsse 231 überquert.
Der Ausgleichkreis 52 reguliert eine Spannung des Kondensatorelements 21 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Eine Innengewindeöffnung (in der Figur nicht gezeigt) ist an einem oberen Ende des externen Anschlusses 231 des Kondensators 2 ausgebildet und die Verbindungsklemme 51 und der Ausgleichkreis 52 sind mit einer Außengewindeschraube (in der Figur nicht gezeigt) angebracht, welche in die Innengewindeöffnung eingeschraubt ist. Hier, obwohl es in der Figur nicht klar gezeigt ist, ist eine Seitenwandfläche von jedem Kondensator 2 durch eine Schicht abgedeckt, die aus einem isolierenden Material (beispielsweise Synthetikharz) hergestellt ist, um eine elektrische Isolierung zu verbessern.
Ferner ist eine obere Abdeckung (Abdeckung) 61 über der Fixierungsfläche (obere Fläche) 31 des Wärmeableiters 3 angeordnet. Die obere Abdeckung 61 ist ausgebildet, um alle Kondensatoren 2 abzudecken, die an der Fixierungsfläche 31 fixiert sind, und ist aus Aluminium hergestellt, welches ein Leichtmetall mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit ist. Ferner ist eine untere Abdeckung (Abdeckung) 62 unterhalb einer unteren Fläche des Wärmeableiters 3 angeordnet. Die untere Abdeckung 62 ist ausgebildet, um alle Fixierschrauben 4 abzudecken, die von der unteren Fläche durch den Wärmeableiter 3 zugeführt sind, und ist aus Aluminium hergestellt, welches ein Leichtmetall mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit ist. Die obere Abdeckung 61 und die untere Abdeckung 62 sind an dem Wärmeableiter 3 mit einer Schraube fixiert, die in der Fig. nicht gezeigt ist, um den Wärmeableiter 3 zwischen diesen zu halten. Hier, obwohl in der vorstehenden Beschreibung die obere Abdeckung 61 und die untere Abdeckung 62 beispielhaft aus Aluminium beschrieben sind, sind die obere Abdeckung 61 und die untere Abdeckung 62 nicht auf die aus Aluminium hergestellten Abdeckungen beschränkt, und können aus anderen Materialien hergestellt sein.
Eine Steuereinrichtung 71, die den Kondensator 2 steuert, ist an der äußeren oberen Fläche der oberen Abdeckung 61 fixiert. Die Steuereinrichtung 71 ist eine Steuereinheit, die eine Steuereinheit, einen Wandler von elektrischer Leistung und einen Verstärker integriert hat, die in der Figur nicht gezeigt sind. Die Steuereinheit führt eine Lade-/Entladesteuerung des Kondensators 2 durch. Der Spannungswandler konvertiert eine Gleichstromausgabe des Kondensators 2 in einen Wechselstrom, um den Hilfsmotor 102A und den Schwingmotor 102B mit Wechselstrom zu versorgen, oder konvertiert eine Wechselstromausgabe von dem Hilfsmotor 102A und dem Schwingmotor 102B in einen Gleichstrom, um dem Kondensator 2 den Gleichstrom bereitzustellen. Der Verstärker verstärkt die Spannung der Elektrizitätsausgabe aus dem Kondensator 2. Ferner ist eine Verbindungseinrichtung 73 an einer elektrischen Leitung 72 angeordnet, die den Kondensator 2 und die Steuereinrichtung 71 verbindet. Die Verbindungseinrichtung 73 wird bei einer Wartung des Kondensators 2 oder der Steuereinrichtung 71 getrennt, wie es später beschrieben ist, wodurch eine Sicherheit bei einer Wartung sichergestellt werden kann. Ferner, obwohl dies in der Figur nicht gezeigt ist, ist eine Sicherung an der elektrischen Leitung 72 angeordnet.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist ein Temperatursensor 9, der eine Außentemperatur des Kondensators 2 erfasst, mit der Steuereinheit der Steuereinrichtung 71 verbunden. Der Temperatursensor 9 ist an der Verbindungsklemme 51 in etwa in der Mitte der Kondensatoren 2 angebracht, die in Abfolge in dem Innenbereich der oberen Abdeckung 61 angeordnet sind, die die Kondensatoren 2 abdeckt. Das heißt, die Steuereinrichtung 71 führt die Lade-/Entladesteuerung gemäß der Außentemperatur des Kondensators 2 durch, die durch den Temperatursensor 9 in dem Innenbereich der oberen Abdeckung 61 erfasst wird. Speziell, wenn die Außentemperatur des Kondensators 2 über einer voreingestellten Temperatur ist, die durch die Steuereinrichtung 71 im Voraus gesetzt ist, gibt die Steuereinrichtung 71 eine Warnung aus, reduziert eine Frequenz eines Ladens/Entladens des Kondensators 2, um einen Temperaturanstieg zu unterdrücken, oder stoppt eine Ladung/Entladung des Kondensators 2. Hier können mehrere Temperatursensoren 9 innerhalb der oberen Abdeckung 61 angeordnet sein, wodurch eine Genauigkeit der Temperaturerfassung verbessert wird, weil die Temperatursensoren 9 korrigiert werden können.
Ferner ist ein Kühlweg 33, durch den Kühlwasser (ein Kühlmedium) strömt, um eine Wärmeableitung des Kondensators 2 zu fördern, in einem Querschnitt des Wärmeableiters 3 angeordnet. Wie es in 2 gezeigt ist, ist der Kühlweg 33 unter jedem Kondensator 2 ausgebildet, die in Abfolge auf der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 fixiert sind, und mehrere Kühlwege 33 sind parallel zueinander entlang der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 angeordnet, wodurch die Durchgangsbohrungen 32 gemieden werden. Die Kühlwege 33, die parallel zueinander angeordnet sind, sind miteinander über ein Ende jedes Kühlwegs 33 verbunden, während die anderen Enden der Kühlwege 33 kombiniert und in zwei verschiedene Richtungen gerichtet sind, so dass ein Anschluss in einer Richtung einen Wassereintritt 331, und ein Anschluss in einer anderen Richtung einen Wasserausgang 332 ausbildet, die beide zu der Außenseite des Wärmeableiters 3 offen sind. Hier ist der Wärmeableiter 3 durch drei getrennte Teile ausgebildet, welche ein extrudiertes Teil, bei dem die Kühlwege 33 parallel ausgebildet sind, und zwei maschinell bearbeitete Teile sind, bei denen jedes Ende des Kühlwegs 33 ausgebildet ist, und jedes bearbeitete Teil wird an das extrudierte Teil geschweißt und angebracht. Ferner kann der Wärmeableiter 3 einen einstückigen Gussaufbau haben. Die Enden eines Kühlrohrs 83 sind jeweils mit dem Wassereingang 331 und dem Wasserausgang 332 des Kühlwegs 33 verbunden. Eine Pumpe 81 und ein Kühler (beispielsweise Wärmetauscher) 82 sind in dem Kühlrohr 83 angeordnet. Insbesondere zirkuliert die Pumpe 81 Kühlwasser durch das Kühlrohr 83 und den Kühlweg 33 und das zirkulierte Kühlwasser wird in dem Kühler 82 herabgekühlt. Somit wird eine Wärme des Kondensators 2 abgeleitet, der an dem Wärmeableiter 3 fixiert ist. Hier, obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kühlweg 33 parallel zu den Reihen der Kondensatoren 2 angebracht ist, kann der Kühlweg 33 orthogonal zu den Reihen der Kondensatoren 2 angebracht sein, wobei dies nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt ist.
Das Kühlrohr 83 ist angeordnet, um durch die Steuereinrichtung 71 zu laufen. Ferner ist das Kühlrohr 83 angeordnet, um durch den Schwingmotor 102B zu laufen. Im Speziellen zirkuliert die Pumpe 81 Kühlwasser, welches in dem Kühler 82 heruntergekühlt wird, durch den Kühlweg 33 des Wärmeableiters 3, die Steuereinrichtung 71 und den Schwingmotor 102B und zurück zu dem Kühler 82. Hier wird das Kühlwasser, das die niedrigste Temperatur hat, nachdem es in dem Kühler 82 heruntergekühlt wurde, zuerst zu dem Kühlweg 33 des Wärmeableiters 3, dann zu der Steuereinrichtung 71 und zu dem Schwingmotor 102B übertragen. Weil das Kühlwasser mit der niedrigsten Temperatur zuerst zu dem Wärmeableiter 3 übertragen wird, wird eine Wärmeableitung des Kondensators 2, der eine niedrige zulässige Temperaturgrenze hat, priorisiert, und in einer ansteigenden Abfolge der zulässigen Temperaturgrenze wird Wärme der Steuereinrichtung 71 und als nächstes des Schwingmotors 102B abgeleitet. Ferner ist das Kühlrohr 83 einstückig mit der elektrischen Leitung 72 von dem Wassereintritt 332 des Kühlwegs 33 zu der Steuereinrichtung 71 angeordnet. Somit kann ein Leitungsraum des Kühlrohrs 83 und ein Anbringraum der elektrischen Leitungen 72 gemeinsam genutzt werden, um Raum einzusparen.
In dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Kondensatormodul 1 ist der Wärmeableiter 3 an dem hydraulischen Löffel (befestigten Teil) 100 durch ein Auflager 10 angebracht, das aus einem vibrationsbeständigen Gummi hergestellt ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Kondensator 2 ist die Schraubenöffnung 222 zum Fixieren an der äußeren Wandfläche des Kondensatorgehäuses 22 angeordnet, das das Kondensatorelement 21 aufnimmt, um den Kondensator 2 an der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 zu fixieren. Infolgedessen, weil der Kondensator 2 an der Fixierungsfläche 31 mit der Fixierschraube 4 fixiert werden kann, kann der Kondensator 2 mit einer Zuverlässigkeit und Haltbarkeit fixiert werden, die selbst unter einer Bedingung sichergestellt ist, bei der eine sehr starke Vibration fortlaufend bewirkt wird, beispielsweise an dem hydraulischen Löffel (der Baumaschine) 100.
Ferner ist bei dem vorstehend beschriebenen Kondensator 2 die Schraubenöffnung 222 an der äußeren Bodenwandfläche des Kondensatorgehäuses 22 zum Fixieren an der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 angeordnet. Das Kondensatorgehäuse 22 beherbergt das Kondensatorelement 21 und der externe Anschluss 231 ist in dem oberen Teil des Kondensatorsgehäuses 22 ausgebildet, um mit dem Kondensatorelement 21 verbunden zu sein. Infolgedessen kann der Kondensator 2 mit Zuverlässigkeit und Haltbarkeit fixiert werden, die selbst unter einer Bedingung sichergestellt ist, bei der eine sehr starke Vibration fortlaufend bewirkt wird, beispielsweise an dem hydraulischen Löffel (der Baumaschine) 100. Insbesondere weil der untere Teil des Kondensators 2 einschließlich des externen Anschlusses 231, der an dem oberen Teil angeordnet ist, an der Fixierungsfläche 31 mit der Fixierschraube 4 fixiert werden kann, können mehrere Kondensatoren 2, die in Abfolge angeordnet sind, an der Fixierungsfläche 31 fixiert werden. Daher kann das Kondensatormodul 1 kompakter und kleiner gestaltet werden.
Ferner ist bei dem vorstehend beschriebenen Kondensator 2 das Bodenwandteil (die einzelne Wand) 221 des Kondensatorgehäuses 22 dicker als die anderen Wände ausgebildet, und ist die Schraubenöffnung 222 an dem Bodenwandteil 221 angeordnet. Infolgedessen kann eine ausreichende Tiefe der Schraubeöffnung verwendet werden, wodurch der Kondensator 2 an einer Fixierungsfläche mit einer Zuverlässigkeit und einer Haltbarkeit fixiert wird, die weiter sichergestellt wird. Hier, wie es in 11 gezeigt ist, kann als eine Struktur, die eine ausreichende Tiefe der Schraubenöffnung zum Gebrauch ermöglicht, ein konvexes Teil 243 an einem Bodenwandteil 241 eines Kondensatorgehäuses 24 ausgebildet sein und kann eine Schraubenöffnung 242 an der äußeren Wandfläche des konvexen Teils 243 angeordnet sein. Bei der Verwendung des Kondensators 11, der in 11 gezeigt ist, kann das konvexe Teil 243 in das zwischengefügte Bauteil 42 eingesetzt sein und durch die Fixierschraube 4 fixiert sein. Ferner, wenn das konvexe Teil 243 ausgeformt ist, um nicht kreisförmig und säulenartig geformt zu sein, kann eine Orientierung von Elektroden des externen Anschlusses 231 leicht beim Fixieren des Kondensators 11 an den Wärmeableiter 3 bestimmt werden, wodurch eine Montagefreundlichkeit des Kondensatormoduls, bei dem der Kondensator 11 verwendet wird, verbessert werden kann, und darüber hinaus kann eine Drehung des Kondensators 11 beim Verschrauben der Fixierschraube verhindert werden.
Ferner kann ein in 12 gezeigter Kondensator 12 als der Kondensator verwendet werden. An einer äußeren unteren Wandfläche eines Bodenwandteils 251 eines Kondensatorgehäuses 25 in dem Kondensator 12 ist eine Schraubenöffnung 252 angeordnet und darüber hinaus ist ein Eingriffsteil 253, welches mit dem Wärmeableiter auf der Seite der Fixierungsfläche 31 in Eingriff ist, angeordnet. Das in 12 gezeigte Eingriffsteil 253 ist als ein konkaves Teil ausgebildet. Infolgedessen, wenn ein in Eingriff befindlicher Teil (nicht in der Figur gezeigt) mit dem das Eingriffsteil 253 in Eingriff gelangt, auf der Seite der Fixierungsfläche 31 angeordnet ist, kann eine Orientierung von Elektroden des externen Anschlusses 231 leicht beim Fixieren des Kondensators 12 an dem Wärmeableiter 3 bestimmt werden, wodurch eine Montagefreundlichkeit des Kondensatormoduls, bei dem der Kondensator 12 verwendet wird, verbessert werden kann und darüber hinaus eine Drehung des Kondensators 12 beim Verschrauben der Fixierschraube 4 verhindert werden kann. Hier kann das Eingriffsteil 253 ein konvexes Teil sein, das nicht auf das in 12 gezeigte konkave Teil beschränkt ist, und das in Eingriff befindliche Teil kann an der Fixierungsfläche 31 abhängig von der Form des Eingriffsteils 253 angeordnet sein. Ferner kann das Eingriffsteil 253 an einem Randteil der äußeren unteren Wandfläche angeordnet sein, der jedoch nicht auf die in 12 gezeigte Position beschränkt ist.
Ferner, wie es in 13 gezeigt ist, kann ein Kondensator 13, bei dem eine Schraubenöffnung 262 an einer Position angeordnet ist, die einen gewissen Abstand entfernt von einer Mitte einer äußeren unteren Wandfläche eines Bodenwandteils 261 eines Kondensatorgehäuses 26 ist, als der Kondensator verwendet werden. Infolgedessen kann eine Orientierung von Elektroden des externen Anschlusses 231 leicht beim Fixieren des Kondensators 13 an den Wärmeableiter 3 bestimmt werden, wodurch eine Montagefreundlichkeit des Kondensatormoduls, bei dem der Kondensator 13 angewandt wird, verbessert werden kann.
Ferner, wie es in 14 gezeigt ist, kann ein Kondensator 14, bei dem der Ausgleichkreis 52, der die Spannung des Kondensatorelements 21 in einem vorbestimmten Bereich reguliert, innerhalb eines Kondensatorgehäuses 27 angeordnet ist, als der Kondensator verwendet werden. Eine Schraubenöffnung 272 ist an einer Mitte einer äußeren Bodenwandfläche eines Bodenwandteils 271 des Kondensatorgehäuses 27 angeordnet. Wenn der Ausgleichkreis 52 außerhalb des Kondensators 14 angeordnet ist, wird eine Außengewindeschraube (in der Figur nicht gezeigt) in eine Innengewindeöffnung (in der Figur nicht gezeigt) eingeschraubt, die an dem oberen Ende des externen Anschlusses 231 wie vorstehend beschrieben angeordnet ist, wohingegen dann, wenn der Ausgleichkreis 52 vorherig innerhalb des Kondensatorgehäuses 27 eingebaut ist, der Einbauschritt des Ausgleichkreises 52 eliminiert wird, wodurch eine Montagefreundlichkeit des Kondensatormoduls, bei dem der Kondensator 14 verwendet wird, verbessert werden kann.
Ferner, obwohl bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die Figur eine Schraubenöffnung zeigt, die an dem Kondensatorgehäuse angeordnet ist, können mehrere Schraubenöffnungen an dem Kondensatorgehäuse angeordnet sein.
Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Herstellen des Kondensators 2 ist ein Verfahren zum Herstellen des Kondensators 2 durch Formen des mit geschlossenem Boden zylinderförmig ausgebildeten Kondensatorgehäuses 22 durch Verwenden einer Stoßkraft auf das Weichmetall M, das in der Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 platziert ist, mit der inneren Form 202 und umfasst einen Schritt eines Aufbringens einer Stoßkraft auf das Weichmetall M über das konkav-konvexe Teil mit dem ersten Vorsprung 2012 und dem zweiten Vorsprung 2013, die an der inneren unteren Fläche der Aushöhlung 2011 angeordnet sind, und einen Schritt eines Ausbildens der Schraubenöffnung 222 an der äußeren unteren Wandfläche des Kondensatorgehäuses 22, die durch das konkav-konvexe Teil einschließlich des ersten Vorsprungs 2012 und des zweiten Vorsprungs 2013 ausgebildet wird. Im Speziellen wird beim Formen des Kondensatorgehäuses 22 durch Schlagpressen das Weichmetall M durch das konkav-konvexe Teil mit dem ersten Vorsprung 2012 und dem zweiten Vorsprung 2013, die an der inneren unteren Wand der Aushöhlung 2011 der äußeren Form 201 angeordnet sind, verflüssigt, um eine Kaltverfestigung des Bodenwandteils 221 des Kondensatorgehäuses 22 zu bewirken, und die Schraubenöffnung 222 wird an der äußeren unteren Wandfläche des kalt verfestigten Kondensatorgehäuses 22 ausgebildet, wodurch die Schraubenöffnung 222 und ein Teil, an dem die Schraubenöffnung 222 angebracht ist, verstärkt werden können.
Das vorstehend erwähnte Kondensatormodul 1 hat den Kondensator 2, der die Schraubenöffnung 222 zum Fixieren an der äußeren Wandfläche des Kondensatorgehäuses 22 aufweist, das das Kondensatorelement 21 beherbergt, und den Wärmeableiter 3, an dem die mehreren Kondensatoren 2 durch Verschrauben der Fixierschraube in die Schraubenöffnung 222 des Kondensatorgehäuses 22 fixiert sind. Infolgedessen kann selbst dann, wenn das Kondensatormodul 1 unter einer Bedingung verwendet wird, bei der eine sehr starke Vibration fortlaufend aufgebracht wird, beispielsweise, wenn das Kondensatormodul 1 an dem hydraulischen Löffel (einer Baumaschine) 100 montiert ist, der Kondensator 2 mit einer Zuverlässigkeit und sichergestellten Haltbarkeit fixiert werden. Ferner, weil durch Verschrauben der Fixierschraube 4 in der Schraubenöffnung 222 ein Anhaften der äußeren unteren Wandfläche des Kondensatorgehäuses 22 an der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 verstärkt wird, kann die Wärme des Kondensators 2 durch Übertragen von Wärme, die durch den Kondensator 2 produziert wird, zu dem Wärmeableiter 3, je nach Bedarf abgeleitet werden. Das heißt, eine Wärmeableitungsstruktur, die geeignet auf eine Zunahme einer Innentemperatur des Kondensators 2 eingestellt ist, kann bereitgestellt werden.
Ferner ist bei dem Kondensatormodul 1 der externe Anschluss 231 des Kondensators 2 an dem oberen Teil des Kondensatorgehäuses 22 angeordnet und die Schraubenöffnung 222 ist an der äußeren Bodenwandfläche des Kondensatorgehäuses 22 angeordnet. Infolgedessen, weil das Unterteil des Kondensatorgehäuses 22, das den externen Anschluss 233 an dem oberen Teil hat, an der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 mit der Fixierschraube 4 fixiert werden kann, können mehrere Kondensatoren 2, die in Abfolge angeordnet sind, an der Fixierungsfläche 31 fixiert werden, wodurch das Modul kleiner gestaltet werden kann.
Ferner hat das Kondensatormodul 1 den Kühlweg 33, der in dem Querschnitt des Wärmeableiters 3 angeordnet ist und durch den Kühlwasser (Kühlmedium) strömt, den Kühler 82, der das Kühlwasser herunterkühlt, und die Pumpe 81, die das Kühlwasser von dem Kühler 82 zu dem Kühlweg 33 transferiert. Infolgedessen verbessert das Kühlwasser ferner die Wärmeableitung des Kondensators 2. Das heißt, eine Wärmeableitungsstruktur, die ferner geeignet an eine Zunahme einer Innentemperatur des Kondensators 2 eingestellt ist, kann bereitgestellt werden.
Ferner ist bei dem Kondensatormodul 1 der Wärmeableiter 3 aus einem metallenen Material hergestellt und das Plattenbauteil 41, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, ist zwischen der äußeren unteren Wandfläche des Kondensators 2 und der Fixierungsfläche 31 des Wärmeableiters 3 zwischengefügt und das zwischengefügte Bauteil 42, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, ist zwischen der Fixierschraube 4 und dem Wärmeableiter 3 zwischengefügt. Infolgedessen kann eine elektrische Isolierung des Kondensators 2 verbessert werden, wobei der vorstehende Wärmeableitungsaufbau beibehalten wird.
Ferner bedecken die obere Abdeckung 61 und die untere Abdeckung 62 (Abdeckung) den Kondensator 2 und die Fixierschraube 4 des Kondensatormoduls 1. Infolgedessen kann eine tropfdichte Struktur und eine staubdichte Struktur des Kondensators 2 erhalten werden.
Ferner ist bei dem Kondensatormodul 1 der Temperatursensor 9, der die Temperatur des Kondensators 2 erfasst, innerhalb der oberen Abdeckung 61 angeordnet und die Steuereinrichtung 71, die eine Lade-/Entladesteuerung jedes Kondensators 2 entsprechend der durch den Temperatursensor 9 erfassten Temperatur durchführt, ist außerhalb der oberen Abdeckung 61 angeordnet. Infolgedessen kann eine Steuerung des Kondensators 2 entsprechend der Wärmeableitung durchgeführt werden, wodurch eine Sicherheit des Kondensatormoduls 1 verbessert werden kann. Ferner, weil die Steuereinrichtung 71, die den Kondensator 2 steuert, außerhalb der Abdeckung angeordnet ist, kann das Kondensatormodul 1, das die Steuereinrichtung 71 umfasst, realisiert werden. Insbesondere kann beispielsweise das Kondensatormodul 1 an einer Baumaschine und dergleichen zusammen mit der Steuereinrichtung 71 montiert werden.
Ferner umfasst das Kondensatormodul 1 den Verstärker, der die Ausgabespannung des Kondensators 2 verstärkt. Infolgedessen können eine Kapazität, eine Stückzahl und eine Lade-/Entladespannung des Kondensators 2 verringert werden, wodurch eine Raumersparnis des Kondensatormoduls 1 realisiert werden kann. Insbesondere kann beispielsweise das Kondensatormodul 1 in einem leeren Raum des hydraulischen Löffels (der Baumaschine) 100 ohne ein Ändern des äußeren Erscheinungsbilds desgleichen montiert sein.
Ferner ist bei dem Kondensatormodul 1 das Auflager 10, das aus vibrationsfestem Gummi hergestellt ist, an dem Wärmeableiter 3 angeordnet. Infolgedessen kann eine vibrationsfeste Struktur erreicht werden, wodurch das Kondensatormodul 1 mit Zuverlässigkeit und einer Haltbarkeit fixiert wird, die selbst unter einer Bedingung sichergestellt ist, bei der eine sehr starke Vibration fortdauernd bewirkt wird, beispielsweise, wenn das Kondensatormodul 1 an dem hydraulischen Löffel (der Baumaschine) 100 als das angebrachte Teil montiert ist.
Andererseits ist 15 eine Konzeptdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kondensatormoduls. Bei dem in 15 gezeigten Kondensatormodul ist ein Plattenbauteil 53, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, zwischen der oberen Abdeckung 61 und der Verbindungsklemme 51 zwischengelegt. Die Verbindungsklemme 51 ist aus einem metallenen Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit (beispielsweise Aluminium) hergestellt. Hier wird im Gegensatz zu 3, um die Verbindungsklemme 51 entlang einer inneren Wandfläche der oberen Abdeckung 61 anzuordnen, der Kondensator 14 (siehe 14), bei dem der Ausgleichkreis 52 innerhalb des Kondensatorgehäuses 27 angeordnet ist, verwendet. Alternativ kann der Kondensator aufgebaut sein, um den Ausgleichkreis 52 unterhalb der Verbindungsklemme 51 außerhalb des Kondensatorgehäuses 27 aufzuweisen. Das Kondensatormodul 15, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, leitet eine durch den Kondensator 14 produzierte Wärme von der Verbindungsklemme 51 über die obere Abdeckung 61 ab, wodurch eine Wärmeableitungsleistungsfähigkeit des Kondensators 14 verbessert werden kann.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung für Baumaschinen geeignet, bei denen eine sehr starke Vibration fortdauernd hervorgerufen wird.

Claims

Kondensatormodul (1; 15) mit: einer Vielzahl von Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14), von denen jeder ein Kondensatorgehäuse (22; 24; 25; 26; 27) aufweist, welches ein Kondensatorelement (21) beherbergt, wobei das Kondensatorgehäuse (22; 24; 25; 26; 27) einen äußeren Bodenwandteil (221; 241; 251; 261; 271), der dicker als die anderen Wände ist, und eine Schraubenöffnung (222; 242; 252; 262; 272) aufweist, die in dem äußeren Bodenwandteil (221; 241; 251; 261; 271) ausgebildet ist; und einem Wärmeableiter (3), an dem jeder Kondensator (2; 11; 12; 13; 14) mit einer Fixierschraube (4) fixiert ist, die in die Schraubenöffnung (222; 242; 252; 262; 272) geschraubt ist, wobei der Wärmeableiter (3) aus einem Metallmaterial hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem isolierenden Material hergestellte Plattenbauteile (41) zwischen einer äußeren Wandfläche der Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) und dem Wärmeableiter (3) angeordnet sind und aus einem isolierenden Material hergestellte Zwischenbauteile (42) zwischen den Fixierschrauben (4) und dem Wärmeableiter (3) angeordnet sind.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß Anspruch 1, wobei der Wärmeableiter (3) in einem Querschnitt einen Kühlweg (33) aufweist, durch den ein Kühlmittel strömt.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) durch eine Abdeckung abgedeckt sind.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) und die Fixierschrauben (4) durch eine Abdeckung (61, 62) abgedeckt sind.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Abdeckung (61, 62) aus einem Metallmaterial hergestellt ist.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein aus einem isolierenden Material hergestelltes Plattenbauteil (53) zwischen der Abdeckung (61, 62) und Verbindungsklemmen (51) angeordnet ist, die die Vielzahl von Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) miteinander elektrisch verbinden.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß Anspruch 3, das ferner Folgendes aufweist: einen Temperatursensor (9), der innerhalb der Abdeckung (61, 62) angeordnet ist, um eine Temperatur der Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) zu erfassen, und eine Steuereinrichtung (71), die außerhalb der Abdeckung (61, 62) angebracht ist, um eine Lade-/Entladesteuerung von jedem Kondensator (2; 11; 12; 13; 14) entsprechend der durch den Temperatursensor (9) erfassten Temperatur durchzuführen.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß Anspruch 7, wobei der Temperatursensor (9) an Verbindungsklemmen (51) angeordnet ist, die Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) miteinander elektrisch verbinden.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner einen Verstärker aufweist, der eine Ausgangsspannung der Kondensatoren (2; 11; 12; 13; 14) verstärkt.
Kondensatormodul (1; 15) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner ein Auflager (10) aufweist, das aus einem vibrationsfesten Gummi hergestellt ist und an dem Wärmeableiter angebracht ist.