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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Kühlverfahren
für einen Wechselrichter und einen Kondensator, die in
einem Gehäuse eines Motors einstückig untergebracht
sind, insbesondere auf das Verfahren zum Unterdrücken der
Wärmeübertragung vom Motor zum Wechselrichter
und Kondensator.
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Stand der Technik
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Aus
dem Stand der Technik ist ein Motor mit integriertem Wechselrichter
bzw. Inverter bekannt, bei dem eine Vereinfachung und eine Größenverringerung
der Struktur ermöglicht wird, indem ein Wechselrichter
und ein Motor einstückig vorgesehen werden. In den letzten
Jahren besteht die Anforderung an eine Verringerung der Größe
von Motoren mit integriertem Inverter, da solche Motoren mit integriertem
Inverter nun an einem Fahrzeug (Elektrofahrzeug, Hybridfahrzeug
und ähnliches) montiert sind, das mit dem Motor läuft,
der durch einen über den Wechselrichter konvertierten Wechselstrom
angetrieben wird. Dementsprechend besteht auch die Anforderung der
Verringerung der Größe der Kühlstruktur
für den Motor und den Wechselrichter. Die
japanische Patentoffenlegungsschrift 2003-324903 offenbart
beispielsweise den Ansatz, die Größe einer Kühlstruktur
für einen Motor mit integriertem Wechselrichter zu verringern.
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Der
Motor mit integriertem Wechselrichter für ein Fahrzeug,
der in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift
2003-324903 offenbart ist, weist eine Motoreinheit auf,
die in einem Gehäuse untergebracht ist, und eine Wechselrichterschaltung,
die am Gehäuse befestigt ist und die die Gleichstromenergie in
Dreiphasenwechselstromenergie zur Zuführung zur Motoreinheit
umwandelt. Die Wechselrichterschaltung weist ein Energie schaltelement,
das jeden Arm einer Dreiphasenwechselrichterschaltung bildet, einen
Glättungskondensator, der zwischen ein Paar von Gleichstromeingangsanschlüssen
der Dreiphasenwechselrichterschaltung geschaltet ist, eine Steuerschaltung,
die das Energieschaltelement steuert, und eine Verdrahtung auf,
die das Schaltelement, den Glättungskondensator und die
Steuerschaltung verbindet. Das Gehäuse weist einen Niederdruckkühlmittelgaseinlass
und einen Niederdruckkühlmittelgasauslass auf.
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Entsprechend
dem Motor mit integriertem Wechselrichter für ein Fahrzeug,
der in der
japanischen Patentoffenlegung
2003-324903 offenbart ist, wird das Gehäuse, in
dem der Motor untergebracht ist, durch Niederdruckkühlmittelgas
gekühlt. Das Energieschaltelement und der Glättungskondensator, die
die Wechselrichtereinheit bilden, sind am Gehäuse des Motors
befestigt. Dementsprechend können der Motor, das Leistungsschaltelement
und der Glättungskondensator durch das Gehäuse
gekühlt werden, das in der Temperatur durch das Niederdruckkühlmittelgas
verringert wurde, ohne dass unabhängige Kühlstrukturen
für jeweilige Komponenten vorgesehen werden müssen.
Dieses gestattet die Verringerung der Größe der
Kühlstruktur.
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Jedoch
sagt der Motor mit integriertem Wechselrichter für ein
Fahrzeug der
japanischen
Patentoffenlegung 2003-324903 absolut nichts über den
spezifischen Ort des Pfades des Niederdruckkühlmittelgases.
Daher kann in dem Fall, in dem ein Kanal für das Kühlmittel
nicht an dem Gehäuse zwischen dem Motor und dem Energieschaltelement vorgesehen
ist, die Wärme von dem Motor durch das Kühlmittel
nicht absorbiert werden und kann diese in unerwünschter
Weise zum Energieschaltelement über das Gehäuse übertragen
werden. In ähnlicher Weise kann in dem Fall, in dem ein
Kanal für das Kühlmittel nicht am Gehäuse
zwischen dem Motor und dem Glättungskondensator vorgesehen
ist, die Wärme vom Motor in unerwünschter Weise
zum Glättungskondensator über das Gehäuse übertragen werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass das elektronische Schaltelement
und der Glättungskondensator in der Funktion verschlechtert
werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Lösung der vorstehend
dargelegten Probleme gerichtet. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Kühlstruktur für einen Wechselrichter
und einen Kondensator, die in einem Gehäuse des Motors
mit einem Motor einstückig untergebracht sind, wobei diese
in der Lage ist, die Wärmeübertragung vom Motor
zum Wechselrichter und Kondensator zu blockieren, eine Motoreinheit
mit der Kühlstruktur und ein Gehäuse vorzusehen.
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Die
Kühlstruktur der vorliegenden Erfindung ist auf eine Kühlstruktur
für einen Wechselrichter und einen Kondensator, die einstückig
mit einem Motor in einem Gehäuse des Motors untergebracht
sind, gerichtet. Die Kühlstruktur weist einen Strömungskanal, durch
das ein Kühlmittel strömt, der zwischen dem Motor
und dem Wechselrichter vorgesehen ist, und einen Verbindungskanal
auf, der zwischen dem Motor und dem Kondensator vorgesehen ist und
der eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal und einem
Bereich außerhalb des Gehäuses herstellt, um eine
Strömung des Kühlmittels zwischen dem Strömungskanal
und dem Bereich außerhalb des Gehäuses zu gestatten.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird der Wechselrichter durch das Kühlmittel
gekühlt, das durch den Strömungskanal strömt.
Dieser Strömungskanal befindet sich zwischen dem Motor
und dem Wechselrichter. Daher kann die Wärmeübertragung
vom Motor zum Wechselrichter mit Absicht bzw. bewusst bzw. absichtlich
durch den Strömungskanal blockiert werden. Das Kühlmittel
strömt durch den Verbindungskanal, der die Verbindung zwischen
dem Strömungskanal und dem Bereich außerhalb des Gehäuses
herstellt, um mittels beispielsweise eines Kühlers oder ähnlichem,
der außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, Wärme
abzuleiten. Der Verbindungskanal befindet sich zwischen dem Motor
und dem Kondensator. Daher kann die Wärmeübertragung
vom Motor zum Kondensator mit Absicht durch den Verbindungskanal
blockiert werden. Somit kann eine Kühlstruktur für
einen Wechselrichter und einen Kondensator vorgesehen werden, die
einstückig mit einem Motor in einem Gehäuse des
Motors vorgesehen sind, und die in der Lage ist, die Wärmeübertragung
vom Motor zum Wechselrichter und zum Kondensator zu blockieren.
Vorzugsweise ist das Kühlmittel ein flüssi ges
Kühlmittel. Der Verbindungskanal ist oberhalb des Strömungskanals
oder höher als dieser vorgesehen, der die Verbindung zwischen
dem Strömungskanal und dem Bereich außerhalb des Gehäuses
oberhalb des Strömungskanals herstellt.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung strömt ein flüssiges
Kühlmittel durch den Strömungskanal und den Verbindungskanal.
Der Strömungskanal stellt die Verbindung mit dem Bereich
außerhalb des Gehäuses oberhalb des Strömungskanals
durch den Verbindungskanal her. Daher kann die Luft, die in den
Strömungskanal eingeführt wird, in den Verbindungskanal
angehoben werden, um aus dem Gehäuse ausgegeben zu werden.
Daher kann eine Verschlechterung bei der Kühlleistung,
die durch die im Strömungskanal und Verbindungskanal angesammelte
Luft verursacht wird, unterdrückt werden.
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Ferner
ist vorzugsweise der Strömungskanal unterhalb des Motors
in einer geneigten Weise vorgesehen. Der Verbindungskanal ist an
einer Querseite des Motors vorgesehen und stellt die Verbindung zwischen
einem oberen Endabschnitt des Strömungskanals und dem Bereich
außerhalb des Gehäuses her.
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Die
Neigung des Strömungskanals in der vorliegenden Erfindung
gestattet, dass in den Strömungskanal eingeführte
Luft zum oberen Endabschnitt des Strömungskanals angehoben
wird. Die zum oberen Endabschnitt des Strömungskanals angehobene
Luft wird durch den Verbindungskanal weiter angehoben, um aus dem
Gehäuse ausgegeben zu werden. Daher kann die Ansammlung
von Luft im Strömungskanal mit höherer Sicherheit
unterdrückt werden.
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Ferner
wird bevorzugt, dass der Strömungskanal ferner einen Auslass
aufweist, durch den ein Kühlmittel ausgegeben wird und
der an einem unteren Endabschnitt des Strömungskanals vorgesehen ist.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung ist der Auslass des Kühlmittels
am unteren Endabschnitt des Strömungskanals vorgesehen.
Daher kann das flüssige Kühlmittel im Strömungskanal
und Verbindungskanal durch sein eigenes Gewicht durch das Öffnen
des Ablassauslasses ausgegeben werden. Daher kann zum Zeitpunkt
des Aus tauschs des Kühlmittels der Fall unterdrückt
werden, dass das Kühlmittel dauerhaft im Strömungskanal
und Verbindungskanal verbleibt.
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Es
wird ferner bevorzugt, dass der Verbindungskanal einen ersten Verbindungskanal,
durch den ein Kühlmittel von dem Bereich außerhalb
des Gehäuses in dem Strömungskanal strömt,
und einen zweiten Verbindungskanal aufweist, der näher
am Motor als der erste Verbindungskanal vorgesehen ist und durch
den das Kühlmittel von dem Strömungskanal aus
dem Bereich außerhalb des Gehäuses strömt.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung ist der zweite Verbindungskanal, durch
den das Kühlmittel in den Strömungskanal, der
die Wärme vom Wechselrichter und vom Motor aufnimmt, zum
Bereich außerhalb des Gehäuses strömt,
näher am Motor als der erste Verbindungskanal vorgesehen, durch
den das Kühlmittel außerhalb des Gehäuses
in den Strömungskanal strömt. Dementsprechend
wird die Wärme vom Motor nicht zum Kondensator übertragen,
solange ein Durchlass über den zweiten Verbindungskanal
und den ersten Verbindungskanal verhindert wird. Daher kann die
Wärmeübertragung vom Motor zum Kondensator mit
höherer Zuverlässigkeit blockiert werden. Ferner
strömt das Kühlmittel, das die Wärme
vom Wechselrichter und Motor aufnimmt, nicht zum ersten Verbindungskanal,
der an der Kondensatorseite vorgesehen ist. Daher kann die Übertragung
von Wärme vom Wechselrichter und Motor zum Kondensator über
das Kühlmittel unterdrückt werden.
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Ferner
weist der Strömungskanal vorzugsweise auf: einen ersten
Strömungskanal, der mit dem Wechselrichter in Berührung
gebracht wird, und einen zweiten Strömungskanal, der näher
als der erste Strömungskanal am Motor vorgesehen ist, an
einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Strömungskanals.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der zweite Strömungskanal,
der sich stromabwärts vom ersten Strömungskanal
befindet, der mit dem Wechselrichter in Berührung gebracht
ist, näher am Motor als der erste Strömungskanal
vorgesehen. Daher wird die Wärme vom Motor nicht zum Wechselrichterkondensator übertragen,
solange der Durchlass über den zweiten Strömungskanal
und den ersten Strömungskanal verhindert ist. Daher kann
die Übertragung von Wärme vom Motor zum Wechselrichter
hin mit höherer Zuverlässigkeit blockiert werden.
Ferner befindet sich der erste Strömungskanal in Berührung
mit dem Wechselrichter an einer stromaufwärts gelegenen
Seite des zweiten Strömungskanals. Daher kann die Temperatur
des Kühlmittels, das durch den ersten Strömungskanal
in Berührung mit dem Wechselrichter strömt, niedriger als
die Temperatur des Kühlmittels eingestellt werden, das
durch den zweiten Strömungskanal strömt, wodurch
gestattet wird, dass der Wechselrichter mit höherer Effizienz
gekühlt wird.
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Eine
Motoreinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse
auf, in dem ein Motor, ein Wechselrichter und ein Kondensator einstückig
untergebracht sind. Die Motoreinheit weist einen Strömungskanal
auf, durch den ein Strömungsmittel strömt und
der zwischen dem Motor und dem Wechselrichter vorgesehen ist, und
einen Verbindungskanal, der zwischen dem Motor und dem Kondensator
vorgesehen ist und der eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal
und einem Bereich außerhalb des Gehäuses vorsieht,
um die Strömung von Kühlmittel zwischen dem Strömungskanal
und dem Bereich außerhalb des Gehäuses zu gestatten.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird der Wechselrichter durch das Kühlmittel,
das durch den Strömungskanal strömt, gekühlt.
Dieser Strömungskanal befindet sich zwischen dem Motor und
dem Wechselrichter. Daher kann die Wärmeübertragung
vom Motor zum Wechselrichter beabsichtigt durch den Strömungskanal
blockiert werden. Das Kühlmittel strömt durch
den Verbindungskanal, der die Verbindung zwischen dem Strömungskanal
und dem Bereich außerhalb des Gehäuses herstellt,
und leitet die Wärme durch beispielsweise einen Kühler oder ähnliches,
der außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, ab.
Dieser Verbindungskanal befindet sich zwischen dem Motor und dem
Kondensator. Daher kann die Wärmeübertragung vom
Motor zum Kondensator beabsichtigt durch den Verbindungskanal blockiert
werden. Somit kann eine Motoreinheit vorgesehen werden, die ein
Gehäuse aufweist, in dem ein Motor, ein Wechselrichter
und ein Kondensator einstückig untergebracht sind, und
die das Blockieren der Wärmeübertragung vom Motor
zum Wechselrichter und Kondensator gestattet.
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In
einem Gehäuse entsprechend der vorliegenden Erfindung sind
ein Motor, ein Wechselrichter und ein Kondensator einstückig
untergebracht. Das Gehäuse weist auf: Ein Motorgehäuse,
in dem ein Motor untergebracht ist, ein Wechselrichtergehäuse, in
dem ein Wechselrichter untergebracht ist, ein Kondensatorgehäuse,
in dem ein Kon densator untergebracht ist, einen Strömungskanal,
durch den ein Kühlmittel strömt und der zwischen
dem Motorgehäuse und dem Wechselrichtergehäuse
vorgesehen ist, und einen Verbindungskanal, der zwischen dem Motorgehäuse
und dem Kondensatorgehäuse vorgesehen ist und der die Verbindung
zwischen dem Strömungskanal und einem Bereich außerhalb
des Gehäuses herstellt, um die Strömung von Kühlmittel zwischen
dem Strömungskanal und dem Bereich außerhalb des
Gehäuses zu gestatten.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird der Wechselrichter durch das Kühlmittel,
das durch den Strömungskanal strömt, gekühlt.
Dieser Strömungskanal ist zwischen dem Motor und dem Wechselrichter
vorgesehen. Daher kann die Wärmeübertragung vom
Motor zum Wechselrichter beabsichtigt durch den Strömungskanal
blockiert werden. Das Kühlmittel strömt durch
den Verbindungskanal, der die Verbindung zwischen dem Strömungskanal und
dem Bereich außerhalb des Gehäuses herstellt, um
die Wärme durch beispielsweise einen Kühler oder ähnliches,
der außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, abzuleiten.
Der Verbindungskanal befindet sich zwischen dem Motor und dem Kondensator.
Daher kann die Wärmeübertragung vom Motor zum Kondensator
mit Absicht durch den Verbindungskanal blockiert werden. Somit kann
ein Gehäuse vorgesehen werden, in dem ein Motor, ein Wechselrichter und
ein Kondensator einstückig untergebracht sind und das die
Blockierung der Wärmeübertragung vom Motor zum
Wechselrichter und Kondensator hin gestattet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 stellt
eine Konfiguration eines Fahrzeuges, an dem eine Motoreinheit mit
einer Kühlstruktur montiert ist, entsprechend einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
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Die 2 und 3 sind
Skiagramme eines Kühlers und eines Verbindungskanals entsprechend der
Kühlstruktur des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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4 stellt
die Wärmeströmung in der Kühlstruktur
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dar.
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5 stellt
eine Konfiguration eines Fahrzeuges, an dem eine Motoreinheit mit
einer Kühlstruktur montiert ist, entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar.
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Die 6 und 7 sind
Skiagramme eines Kühlers und eines Verbindungskanals entsprechend der
Kühlstruktur des zweiten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung.
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8 stellt
die Strömung von Wärme in der Kühlstruktur
entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dar.
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Beste Art der Ausführung
der Erfindung
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Im Folgenden werden den gleichen Komponenten
die gleichen Bezugszeichen zugewiesen. Ihre Bestimmung und Funktion sind
ebenfalls identisch. Daher wird eine detaillierte Beschreibung von
diesen nicht wiederholt.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Eine
Konfiguration eines Fahrzeugs mit einer Motoreinheit mit einer Kühlstruktur
entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Obwohl das vorliegende
Ausführungsbeispiel auf der Grundlage eines Elektroautos,
das nur durch die Antriebskraft von der Motoreinheit 10 fährt,
als das Fahrzeug beschrieben wird, ist das Fahrzeug, an dem die
Kühlstruktur für einen Kondensator entsprechend
der vorliegenden Erfindung montiert ist, nicht auf ein Elektrofahrzeug
beschränkt und kann auf ein Hybridfahrzeug angewendet werden.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht besonders auf die Motoreinheit 10 zum
Antreiben eines Fahrzeugs beschränkt.
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Das
Fahrzeug weist eine Motoreinheit 10, die eine Antriebskraft
durch die Leistung bzw. Energie, die von einer Batterie (nicht gezeigt)
zugeführt wird, vorsieht, und einen Kühler 600 auf.
Die Motoreinheit 10 weist einen Motorgenerator (MG) 100,
ein IPM (intelligentes Leistungs- bzw. Energiemodul bzw. Intelligent
Power Module) 200, einen Glättungskondensator 300,
einen Kühler 400, einen ersten Verbindungskanal 500,
einen zweiten Verbindungskanal 550 und ein Gehäuse 110 auf,
in dem all diese Komponenten untergebracht sind.
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Der
MG 100 funktioniert als ein Dreiphasenwechselstrommotor
und ebenfalls als ein Generator, der eine Leistung in einem regenerativen
Bremsmodus des Fahrzeugs erzeugt. Der MG 100 ist in einem im
Gehäuse 110 vorgesehenen Motorgehäuse 112 untergebracht.
Der MG 100 hat eine Rotationswelle, die anschließend
mit der Antriebswelle (nicht gezeigt) des Fahrzeugs verbunden ist.
Das Fahrzeug fährt durch die Antriebskraft vom MG 100.
Der MG 100 erzeugt die Wärme während
des Betriebes als ein Motor oder Generator.
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Das
IPM 200 ist in Form eines im Wesentlichen rechteckigen
Festkörpers ausgebildet, der eine Vielzahl von IGBTs (Insulated
Gate Bipolar Transistors), die den Wechselrichter bilden, und ein
Steuersubstrat aufweisen, auf dem elektronische Komponenten montiert
sind, die den Ein-/Auszustand (Erregung/Abschalten) des Gatters
von jedem IGBT (nicht gezeigt) steuern. Das IPM 200 bewirkt
auf der Grundlage eines Steuersignals von einer ECU (nicht gezeigt),
dass der MG 100 als ein Motor oder Generator wirkt. Das
IPM 200 erzeugt Wärme durch das Ein-/Ausschalten
des Gates von jedem IGBT.
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Das
IPM 200 ist in einem Wechselrichtergehäuse 114 untergebracht,
das im Gehäuse 110 und unterhalb des Motorgehäuses 112 vorgesehen
ist. Das Wechselrichtergehäuse 114 ist in einer
geneigten Weise in einer solchen Weise vorgesehen, dass die Vorderseite,
die der Vorderrichtung des Fahrzeugs entspricht, in einem Zustand,
in dem das Gehäuse 110 am Fahrzeug befestigt ist,
höher angeordnet ist. Das Wechselrichtergehäuse 114 hat
einen offenen Bodenabschnitt und ist durch einen Deckel 120 abgedichtet.
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Der
Glättungskondensator 300 ist in Form eines im
Wesentlichen rechteckigen Festkörpers ausgebildet und ist
mit der IPM 200 durch eine Elektrodenleitung 310 verbunden.
Der Glättungskondensator 300 speichert zeitweise
die Ladung, um die Energie von der Batterie zur Zuführung
zum IPM 200 zu glätten oder um die Energie vom
IPM 200 für die Zuführung zur Batterie
zu glätten. Somit wird das Auftreten eines Einschaltstoßstromes
zum IPM 200 verhindert.
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Der
Glättungskondensator 300 ist im Kondensatorgehäuse 116 stärker
als das Motorgehäuse 112 an der Fahrzeugvorderseitenrichtung
entlang der Richtung der Querseite des Gehäuses 110 untergebracht.
Dementsprechend sind das IPM 200 und der Glättungskondensator 300 im
Wesentlichen senkrecht vorgesehen. Ferner steht der untere Abschnitt des
Kondensatorgehäuses 116 mit der Fahrzeugvorderseite
des Wechselrichtergehäuses 114 in Verbindung,
so dass der obere Abschnitt des IPM 200 und der untere
Abschnitt des Glättungskondensators 300 benachbart
sind. In ähnlicher Weise wie das Wechselrichtergehäuse 114 ist
der untere Abschnitt des Kondensatorgehäuses 116 offen
und durch einen Deckel 120 abgedichtet.
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Die
Kühleinrichtung 400 ist eine Metallplatte, die
sich zwischen dem MG 100 und dem IPM 200 befindet,
und ist in einer geneigten Weise zum Berühren der oberen
Fläche des IPM 200 vorgesehen. Ein Strömungskanal
für eine Kühlflüssigkeit, auf die sich im
Folgenden als LLC (Kühlmittel mit langer Lebensdauer bzw.
Long-Life-Kühlmittel) bezogen wird, ist in der Kühleinrichtung 400 für
den Durchlass der Kühlflüssigkeit vorgesehen.
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An
dem oberen Endabschnitt der Kühleinrichtung 400 sind
ein erster Verbindungskanal 500 und ein zweiter Verbindungskanal 550 verbunden. Ferner
ist ein Auslass 402 am unteren Endabschnitt der Kühleinrichtung 400 vorgesehen.
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Erste
und zweite Verbindungskanäle 500 und 550 sind
zwischen dem MG 100 und dem Glättungskondensator 300 vorgesehen,
wobei ein Kontakt mit einer Seitenfläche des Glättungskondensators 300 von
diesem besteht und wobei eine Verbindung zwischen der Kühleinrichtung 400 und
einem Bereich außerhalb des Gehäuses 110 hergestellt wird.
Das LLC strömt durch den ersten Verbindungskanal 500 vom
Bereich außer halb des Gehäuses 110 in
die Kühleinrichtung 400. Das LLC strömt
durch den zweiten Verbindungskanal 550 vom Inneren der
Kühleinrichtung 400 zum Bereich außerhalb
des Gehäuses 110.
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Der
Auslass 402 ist mit einer Abdeckung 404 am unteren
Ende versehen. Durch das Öffnen der Abdeckung 404 zum
Zeitpunkt des Austausches des LLC wird das LLC in der Kühleinrichtung 400,
im ersten Verbindungskanal 500 und zweiten Verbindungskanal 550 aus
dem Gehäuse 110 durch sein Eigengewicht ausgegeben.
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Der
Kühler 600 ist eine Vorrichtung, die die Wärme
des LLC nach außen überträgt. Der Kühler 600 ist
höher als die Motoreinheit 10 und an einer Fahrzeugvorderseitenrichtung
vorgesehen. Der Kühler 600 ist mit dem ersten
Verbindungskanal 500 über einen Umführpfad 610 verbunden
und ist mit dem zweiten Verbindungskanal 550 über
einen Umführpfad 620 verbunden. Das LLC wird zwischen
dem Kühler 600 und der Kühleinrichtung 400 über
Umführweg 610 und 620 durch eine elektrische
Wasserpumpe (nicht gezeigt) umgeführt.
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Die
Kühleinrichtung 400, der erste Verbindungskanal 500 und
der zweite Verbindungskanal 550 werden unter Bezugnahme
auf die 2 und 3 beschrieben. 2 ist
ein Skiagramm der Kühleinrichtung 400, des ersten
Verbindungskanals 500 und des zweiten Verbindungskanals 550 bei
Betrachtung von oben in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche
des IPM 200. 3 ist ein Skiagramm einer Kühleinrichtung 400,
des ersten Verbindungskanals 500 und des zweiten Verbindungskanals 550 bei Betrachtung
von einer Fahrzeugvorderseite in einer Richtung parallel zur Oberfläche
des IPM 200.
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Ein
Strömungseinlass 502, Einströmpfade 510 und 512 und
Verbindungsöffnungen 520 und 522 bilden
den ersten Verbindungskanal 500.
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Der
Strömungseinlass 502 ist am oberen Ende des ersten
Verbindungskanals 500 vorgesehen, der mit dem Umführpfad 610 verbunden
ist. Das LLC, das beim Kühler 600 gekühlt
wurde, strömt vom Umführpfad 610 zum
Strömungseinlass 502. Der erste Verbindungskanal 500 hat
ein oberes Ende, das vom Gehäuse 110 vorsteht,
an der oberen Fläche des Gehäuses 110 an
der Fahrzeugvorderseite, um den Abstand von dem Kühler 600 zu
verringern und die Länge des Umführpfades 610 zu
verkürzen.
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Der
erste Verbindungskanal 500 ist in den Strömungseinlasspfad 510 und
den Strömungseinlasspfad 512 vom Einlass 502 zur
stromabwärts gelegenen Seite unterteilt. Der Strömungseinlasspfad 510 und
der Strömungseinlasspfad 512 sind mit dem oberen
Endabschnitt der Kühleinrichtung 400 durch Verbindungsöffnungen 520 bzw. 522,
die an ihren unteren Endabschnitten vorgesehen sind, verbunden.
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Der
zweite Verbindungskanal 550 befindet sich an der rechten
Seite des Fahrzeuges in Bezug auf den ersten Verbindungskanal 500.
Ein Strömungsauslass 552, Strömungsauslasspfade 560 und 562 und
Verbindungsöffnungen 570 und 572 bilden den
zweiten Verbindungskanal 550.
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Der
Strömungsauslasspfad 560 und der Strömungsauslasspfad 562 sind
mit dem oberen Endabschnitt der Kühleinrichtung 400 über
Verbindungsöffnungen 570 bzw. 572 verbunden,
die sich an ihren unteren Endabschnitten befinden. Der Strömungsauslasspfad 560 und
der Strömungsauslasspfad 562 sind verbunden, um
sich auf halbem Wege vor dem Eintreffen beim Strömungsauslass 552 zu vereinigen.
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Der
Strömungsauslass 552 ist am oberen Endabschnitt
des zweiten Verbindungskanals 550 vorgesehen und ist mit
dem Umführpfad 620 verbunden. Das LLC, das durch
die Kühleinrichtung 400 läuft, strömt
vom Strömungsauslass 552 zum Umführpfad 620 hin
aus. Der zweite Verbindungskanal 550 hat einen oberen Endabschnitt,
der vom Gehäuse 110 vorsteht, an der oberen Fläche
des Gehäuses 110 an der Fahrzeugvorderseite, um
den Abstand vom Kühler 600 zu verringern und die
Länge des Umführpfades 620 zu verkürzen.
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Ein
Strömungskanal, durch den das LLC, das über die
Verbindungsöffnungen 520 und 522 hin strömt,
umgeführt wird und aus den Verbindungsöffnungen 570 und 572 ausgegeben
wird, ist im Kühleinrichtungspfad 400 ausgebildet.
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Die
Wirkung der Kühlstrukturen entsprechend dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird auf der Grundlage der vorstehend
dargelegten Struktur beschrieben. Wenn der MG 100 angetrieben
wird, wird vom MG 100 und dem IPM 200 Wärme
erzeugt.
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Die
Kühleinrichtung 400, durch die das LLC strömt,
ist zwischen dem MG 100 und dem IPM 200 vorgesehen,
wobei ein Inkontaktbringen mit der Oberfläche des IPM 200 vorliegt.
Wie es in 4 gezeigt ist, wird die Wärme
vom IPM 200 durch das LLC, das im Inneren der Kühleinrichtung 400 umgeführt
wird, absorbiert, wodurch das IPM 200 gekühlt wird.
Ferner wird die vom MG 100 erzeugte Wärme zur
Kühleinrichtung 400 über das Gehäuse 110 übertragen,
wie es in 4 gezeigt ist. Daher kann die Wärmeübertragung
vom MG 100 zum IPM 200 hin mit Absicht durch den
Kühleinrichtungspfad 400 blockiert werden.
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Das
LLC in der Kühleinrichtung 400 wird zum Kühler 600 und
von diesem weg über den ersten Verbindungskanal 500 und
den zweiten Verbindungskanal 550 umgeführt. Dieser
erste und zweite Verbindungskanal 500 und 550 befinden
sich zwischen dem MG 100 und dem Glättungskondensator 300.
Daher wird die Wärme vom MG 100, die zum Gehäuse 110 übertragen
wird, durch das LLC teilweise absorbiert, das durch den ersten Verbindungskanal 500 und
den zweiten Verbindungskanal 550 strömt, wie es
in 4 gezeigt ist. Daher kann die Wärmeübertragung vom
MG 100 zum Glättungskondensator 300 hin
mit Absicht durch den ersten und zweiten Verbindungskanal 500 und 550 blockiert
werden.
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Ferner
ist die Kühleinrichtung 400 in einer geneigten
Weise vorgesehen, um die obere Fläche des IPM 200 zu
berühren. Das obere Ende der Kühleinrichtung 400 steht
mit dem ersten Verbindungskanal 500 und dem zweiten Verbindungskanal 550 in Verbindung.
Daher wird selbst in dem Fall, in dem Luft in die Kühleinrichtung 400 eingeführt
wird, die Luft zum ersten und zweiten Verbindungskanal 500 und 550 über
die Verbindungsöffnungen 520, 522, 570 und 572 entweichen.
Die Luft in ersten und zweiten Verbindungskanal 550 und 550 wird
weiter angehoben, um aus dem Gehäuse 110 über
den Strömungseinlass 502 und den -auslass 552 ausgelassen
zu werden. Dementsprechend kann das Ansammeln von Luft bei der Kühleinrichtung 400 und/oder dem
ersten und zweiten Verbindungskanal 500 und 550 zuverlässig
unterdrückt werden. Daher kann die Verschlechterung bei
der Kühlleistung des IPM 200 unterdrückt
werden und kann die Wärmeübertragung vom MG 100 zum
IPM 200 und Glättungskondensator 300 hin
effizienter blockiert werden.
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Entsprechend
der Kühlstruktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist die Kühleinrichtung, durch die das LLC strömt,
zwischen dem Motorgenerator und dem IPM vorgesehen. Außerdem
ist der Verbindungskanal, durch den das LLC in der Kühleinrichtung
während des Umführens zu und von dem Kühler
verläuft, zwischen dem Motorgenerator und dem Glättungskondensator
vorgesehen. Daher kann die Wärmeübertragung vom
Motorgenerator zum IPM und Glättungskondensator mit Absicht
aufgrund der Kühleinrichtung und der Verbindungskanäle
blockiert werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Eine
Motoreinheit 1010 mit einer Kühlstruktur des vorliegenden
Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Die Motoreinheit 1010 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weicht
in der Konfiguration von der Motoreinheit 10 des ersten
Ausführungsbeispiels gemäß Vorbeschreibung
darin ab, dass die Kühleinrichtung 400, der erste
Verbindungskanal 500 und der zweite Verbindungskanal 550 durch
eine Kühleinrichtung 1400, einen ersten Verbindungskanal 1500 und
einen zweiten Verbindungskanal 1550 ersetzt sind. Die verbleibende
Konfiguration ist ähnlich der des Fahrzeugs im vorherigen
ersten Ausführungsbeispiel. Den gleichen Elementen sind
die gleichen Bezugszeichen zugewiesen. Ihre Funktionen sind ebenfalls
identisch. Daher wird eine detaillierte Beschreibung von diesen nicht
wiederholt.
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Die
Kühleinrichtung 1400 ist eine Metallplatte, die
zwischen dem MG 100 und dem IPM 200 in einer geneigten
Weise vorgesehen ist. Ein erster Strömungskanal 1410 und
ein zweiter Strömungskanal 1420, durch den das
LLC verläuft, sind in der Kühleinrichtung 1400 vorgesehen.
Der erste Strömungskanal 1410 ist vorgesehen,
um einen Kontakt mit der oberen Fläche des IPM 200 zu
bilden. Der zweite Strömungskanal 1420 ist an
einer stromabwärts liegenden Seite des ersten Strömungskanals 1410 entlang
der oberen Fläche des ersten Strömungskanals 1410 näher
zum MG 100 als der erste Strömungskanal 1410 vorgesehen.
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Der
erste Verbindungskanal 1500 ist vorgesehen, um mit einer
Querseite des Glättungskondensators 300 einen
Kontakt zu bilden, wobei das obere Ende und das untere Ende mit
dem Umführpfad 610 bzw. dem ersten Strömungskanal 1410 verbunden sind.
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Der
zweite Verbindungskanal 1550 ist entlang der Seitenfläche
des ersten Verbindungskanals 1500 näher zum MG 100 als
der erste Verbindungskanal 1500 vorgesehen und das obere
und das untere Ende sind mit dem Umführpfad 620 bzw.
dem zweiten Strömungskanal 1420 verbunden.
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Der
erste Verbindungskanal 1500 und der zweite Verbindungskanal 1550 werden
unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. 6 ist
ein Skiagramm der Kühleinrichtung 1400, des ersten
Verbindungskanals 1500 und des zweiten Verbindungskanals 1550 bei
Betrachtung von oben in einer Richtung senkrecht zur oberen Fläche
des IPM 200. 7 ist ein Skiagramm der Kühleinrichtung 1400, des
ersten Verbindungskanals 1500 und des zweiten Verbindungskanals 1550 bei
Betrachtung von der Fahrzeugvorderseite in einer Richtung parallel
zur oberen Fläche des IPM 200.
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Der
erste Verbindungskanal 1500 ist mit dem Umführpfad 610 an
einem Strömungseinlass 1502, der an dem oberen
Ende vorgesehen ist, verbunden, und ist mit dem oberen Ende des
ersten Strömungskanals 1410 an einer Verbindungsöffnung 1520,
die am unteren Ende vorgesehen ist, verbunden. Der erste Verbindungskanal 1500 ist
in einer solchen Weise ausgebildet, dass sich der Bereich des Kontaktes
mit der Seitenfläche des Glättungskondensators 300 von
der Seite des Strömungseinlasses 1502 zur Seite
der Verbindungsöffnung 1520, die der stromabwärts
liegenden Seite entspricht, erhöht.
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Der
zweite Verbindungskanal 1550 ist mit dem Umführpfad 620 an
einem Strömungsauslass 1552 verbunden, der an
der oberen Seite vorgesehen ist, und ist mit dem oberen Endabschnitt
des zweiten Strömungskanals 1420 an einer Verbindungsöffnung 1570 verbunden,
die sich am unteren Ende befindet. Der zweite Verbindungska nal 1550 ist ausgebildet,
um an die Seitenfläche des ersten Verbindungskanals 1500 angepasst
zu sein.
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Es
wird die Funktion der Kühlstruktur entsprechend dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel auf der Grundlage der vorstehend dargelegten
Struktur beschrieben. Die Kühleinrichtung 1400 ist
zwischen dem MG 100 und dem IPM 200 vorgesehen. Außerdem
sind ein erster und zweiter Verbindungskanal 1500 und 1550 zwischen
dem MG 100 und dem Glättungskondensator 300 vorgesehen.
Daher kann in ähnlichere Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
die Wärmeübertragung vom MG 100 zum IPM 200 und
Glättungskondensator 300 mit Absicht blockiert
werden.
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Der
zweite Verbindungskanal 1550 ist näher zum MG 100 als
der erste Verbindungskanal 1500 vorgesehen. Daher wird
die Wärme vom MG 100 nicht zum Glättungskondensator 300 übertragen,
solange der Durchgang durch den zweiten Verbindungskanal 1550 und
den ersten Verbindungskanal 1500 verhindert ist. Daher
kann die Wärmeübertragung vom MG 100 zum
Glättungskondensator 300 mit höherer
Zuverlässigkeit blockiert werden. Außerdem strömt,
wie es in 8 gezeigt ist, das LLC, das die
Wärme vom IPM 200 und MG 100 aufnimmt,
nicht durch den ersten Verbindungskanal 1500 in Kontakt mit
dem Glättungskondensator 300, da das LLC außerhalb
des Gehäuses 110 durch den zweiten Verbindungskanal 1550 strömt.
Daher kann die Übertragung von Wärme vom IPM 200 und
MG 100 zum Glättungskondensator 300 über
das LLC unterdrückt werden.
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Außerdem
ist das Innere der Kühleinrichtung 1400 in den
zweiten Strömungskanal 1420 und dem ersten Strömungskanal 1410 unterteilt.
Der zweite Strömungskanal 1420, der an der stromabwärts
liegenden Seite des ersten Strömungskanals 1410 vorgesehen
ist, ist näher als der erste Strömungskanal 1410 an
dem MG 100 vorgesehen. Dementsprechend wird die Wärme
vom MG 100 nicht zum IPM 200 übertragen,
solange der Durchgang durch den zweiten Strömungskanal 1420 und
den ersten Strömungskanal 1410 verhindert ist.
Daher kann die Wärmeübertragung vom MG 100 zum
IPM 200 in zuverlässigerer Weise blockiert werden.
Ferner befindet sich, wie es in 8 gezeigt
ist, der erste Strömungskanal 1410 mit dem IPM 200 an
einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Strömungskanals 1420 in
Berührung. Daher kann die Temperatur des LLC, das durch
den ersten Strömungskanal 1410 strömt, niedriger
als die Temperatur des LLC, das durch den zweiten Strömungskanal 1420 strömt,
eingestellt werden, wodurch gestattet wird, dass das IPM 200 effizienter
gekühlt wird.
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Ferner
ist der erste Verbindungskanal 1500 in einer solchen Weise
ausgebildet, dass der Bereich des Kontaktes mit der Seitenfläche
des Glättungskondensators 300 vom Einlass 1502 zur
Stromabwärtsseite erhöht ist. Daher kann eine
höhere Wärmeübertragung vom MG 100 zum
Glättungskondensator 300 hin blockiert werden.
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Entsprechend
der Kühlstruktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist die Kühleinrichtung zwischen den Motorgenerator und
dem IPM vorgesehen und ist ein Verbindungskanal zwischen dem Motorgenerator
und dem Glättungskondensator vorgesehen. Daher kann die
Wärmeübertragung vom Motorgenerator zum IPM und
Glättungskondensator mit Absicht blockiert werden, wie
beim ersten Ausführungsbeispiel. Ferner befindet sich der
Strömungskanal an der stromabwärts liegenden Seite
in der Kühleinrichtung näher am Motorgenerator
als der Strömungskanal an der stromaufwärts gelegenen
Seite und befindet sich der zweite Verbindungskanal näher zum
Motorgenerator als der erste Verbindungskanal. Dementsprechend kann
die Wärmeübertragung vom Motorgenerator zum IPM
und Glättungskondensator mit höherer Zuverlässigkeit
blockiert werden.
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Es
sollte verständlich sein, dass die hier offenbarten Ausführungsbeispiele
illustrierend und in keiner Weise beschränkend sind. Der
Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch den Inhalt
der Ansprüche statt durch die vorstehende Beschreibung
definiert und es wird beabsichtigt, dass jegliche Abwandlung im
Geltungsbereich und in der Bedeutung liegt, die äquivalent
zu dem Inhalt der Ansprüche ist.
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Zusammenfassung
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In
einem Gehäuse (110) sind ein Motorgenerator (MG)
(100), ein IPM (200) und ein Glättungskondensator
(300) vorgesehen. Zwischen dem MG (100) und dem
IPM (200) ist eine Kühleinrichtung (400)
vorgesehen, durch die eine Kühlflüssigkeit strömt,
die in einer geneigten Weise vorgesehen ist, um einen Kontakt mit
der oberen Fläche des IPM (200) auszubilden. Zwischen
dem MG (100) und dem Glättungskondensator (300)
sind ein erster Verbindungskanal (500), durch den ein LLC
von einem Bereich außerhalb des Gehäuses (110)
in die Kühleinrichtung (400) strömt und
der mit einer Seitenfläche des Glättungskondensators
(300) in Berührung gebracht ist, und ein zweiter
Verbindungskanal (550) vorgesehen, durch den das LLC vom
Inneren der Kühleinrichtung (400) zum Bereich
außerhalb des Gehäuses (110) strömt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-324903 [0002, 0003, 0004, 0005]