DE19921182C2 - Behälter für elektrische Komponenten eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter für elektrische Komponenten eines Fahrzeugs, mit einem zumindest teilweise umhüllenden Mantel, der ein Kühlmedium enthält.

Ein derartiger Behälter enthält beispielsweise die gesamten elektrischen und elekt­ ronischen Komponenten, die als sogenannte Karrosserie-Elektronik in einem Fahr­ zeug Verwendung findet. Darunter sind die Schalter, Widerstände, Dioden, Konden­ satoren usw. zu verstehen, über die beispielsweise Elektromotoren gesteuert wer­ den, über die der Antrieb von Ausrüstungsbauteilen, wie Schiebedach, Fenster, Sitz usw. erfolgt. Der Behälter kann aber auch eine komplette Steuereinheit aufnehmen, wie sie zur Steuerung einer Antriebseinheit wie ein Automatikgetriebe Verwendung findet.

Aus der DE-OS 28 23 666 ist ein Behälter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die zu kühlenden elektronischen Bauelemente mit einer Kraftstoffleitung einer Brennkraftmaschine in thermischer Verbindung stehen, die einen Bypaß zur eigent­ lichen Kraftstoffleitung bildet. Dieser Behälter ist bauaufwändig und wirft aufgrund der Brennbarkeit des als Kühlmedium verwendeten Kraftstoffs Fragen auf.

Weiter ist es aus der DE 197 15 592 A bekannt, einen Elektronikbaustein für ein Automatikgetriebe durch das vorher gekühlte Getriebeöl zu kühlen. Auch hierfür müssen separate Strömungskanäle, für den Zu- und Ablauf der Kühlflüssigkeit vor­ gesehen werden, die in das bestehende Medienversorgungssystem eingebunden werden.

Es ist bekannt, als Kühlmedium Luft vorzusehen, die durch eine Über- oder Unter­ druckquelle einer Zwangsbewegung unterworfen wird. Beispiele finden sich in der US 5,669,813 und der EP 0 860 923 A für derartige Behälter. In der letztgenannten Druckschrift ist dabei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der Zutritt der Kühlluft durch einen Filter vorgenommen wird, um mit Sicherheit den Eintritt von Feuchtigkeit in den Mantel zu verhindern.

Für die weiter genannte Möglichkeit, eine Getriebesteuerung in dem Behälter unter­ zubringen, findet sich in der DE 195 17 491 A ein Beispiel. Dabei dient als Kühlme­ dium das Steuerfluid selbst. Da sich dieses im Laufe des Betriebs erwärmt, ist zu­ sätzlich eine Kühlplatte erforderlich, durch die das Steuerfluid auf die für die Kühl­ wirkung erforderliche Temperatur abgekühlt wird.

Sämtlichen bekannten Einrichtungen gemeinsam ist der zusätzliche Aufwand, der zum Erreichen der Kühlleistung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf kostengünstige Weise eine Kühlwirkung für die elektrischen Komponenten entwickelt, ohne zusätzlichen Platz oder Bauteilaufwand zu erfordern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Als Kühlmedium wird die ohnehin vorhandene Reinigungsflüssigkeit benutzt. Da sich das Volumen praktisch dem für die Unterbringung der Komponenten erforderlichen Behältervolumen anschmiegt, ist das für die Unterbringung der Kühlflüssigkeit erfor­ derliche Zusatzvolumen relativ gering. Gegenüber der konventionellen Unterbrin­ gung der Reinigungsflüssigkeit in einem separaten Behälter ergibt sich eine deutli­ che Einsparung des erforderlichen Volumens. Auch ist kein zusätzlicher Aufwand für die Bewegung der als Kühlflüssigkeit wirkenden Reinigungsflüssigkeit erforderlich. Da diese bedingt durch die Fahrdynamik ohnehin bewegt wird, ergibt sich dadurch auch eine Zwangsbewegung, die bei entsprechender Konstruktion des Mantels eine ausreichende Wärmeabfuhr von den elektrischen Komponenten zur Atmosphäre hin ergibt.

Vorzugsweise bei tiefen Temperaturen ergibt sich durch die Wärmeabgabe der elektrischen Komponenten auch eine Erwärmung der Reinigungsflüssigkeit, die sich wiederum in einer Funktionsfähigkeit der gesamten Scheibenwisch-/- wascheinrichtung bemerkbar macht.

Die Kühlwirkung der Reinigungsflüssigkeit kann noch erhöht werden, indem der Be­ hälter Ausbuchtungen zu den elektrischen Komponenten hin aufweist. Dadurch wird die Kontaktfläche erhöht. Durch eine entsprechende Anordnung der elektrischen Komponenten, die besonders viel Wärme entwickeln, an einer besonders tiefen Stelle des Behälters ergibt sich dadurch auch die Möglichkeit, die dort entstehende und über die Reinigungsflüssigkeit aufgenommene Wärme abzuführen. Durch die sich innerhalb der Reinigungsflüssigkeit einstellende Konvektion wird die warme Reinigungsflüssigkeit in einem Kreislauf durch kühlere Reinigungsflüssigkeit ersetzt. Sie steigt nach oben, gibt dabei Wärme über die Behälteraußenwand ab und sinkt wieder nach unten. Dieser Mechanismus funktioniert praktisch unabhängig von der Menge der innerhalb des Mantels zur Verfügung stehenden Reinigungsflüssigkeit. Diese nimmt zwar bedingt durch den Verbrauch in der Scheibenwisch-/und- wascheinrichtung stetig ab. In Verbindung mit einer i. d. R. ohnehin vorgesehenen Nachfüllaufforderung bei einem geringen Vorrat ist sichergestellt, daß die minimal zur Verfügung stehende Reinigungsflüssigkeit in aller Regel ausreicht, die ge­ wünschte Kühlwirkung für die elektrischen Komponenten zu erreichen.

Der Behälter kann in seiner tiefsten Stelle auch einen Anschluß für eine zur Schei­ benwisch-/-wascheinrichtung führenden Leitung für die Reinigungsflüssigkeit auf­ weisen. Innerhalb des Behälters kann auch eine Förderpumpe vorgesehen sein, über die die Reinigungsflüssigkeit zur Scheibenwisch-/-wascheinrichtung gefördert wird. Auf diese Weise ergibt sich eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestal­ tung der Reinigungsflüssigkeitszufuhr.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert. Die einzige Figur zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Behälter.

Der Behälter 1 dient zur Aufnahme von Steuergeräten, Relais, Sicherungen und dergleichen. Diese sind andeutungsweise dargestellt und mit 2 bezeichnet. Der Be­ hälter 1 besitzt einen Deckel 3, der das Innere gegenüber der Atmosphäre abdichtet und vor dem Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz schützt.

Der Behälter 1 besitzt einen Mantel 4, der der Kontur des Behälters 1 angepaßt ist und in einem definierten Abstand von einigen Zentimetern verläuft. Zwischen dem Behälter 1 und dem Mantel 4 bildet sich ein Volumen, das zur Aufnahme von Reini­ gungsflüssigkeit 5 dient. Das Volumen ist über einen Einfüllstutzen 6 und einen Deckel 7 befüllbar. An der tiefsten Stelle des Behälters 1 sitzt ein Anschluß 8 für eine Zuleitung 9 sowie eine innerhalb der Zuleitung angeordnete Förderpumpe 10, über die Reinigungsflüssigkeit zu einer nicht dargestellten Scheibenwisch-/- wascheinrichtung förderbar ist.

Bei optimaler Ausnutzung des vorhandenen Bauraums und Auslegung des Behäl­ ters 1 kann auf ein Belüftungssystem für die elektrischen Komponenten 2 sowie zu­ sätzliche Wärme- und Schallschutzmaßnahmen verzichtet werden. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Gewichtseinsparung sowie nicht unerhebliche Kosteneinspa­ rungen. Auch ergibt sich dadurch bei Unterbringung im Motorraum eine deutliche Entspannung der Package Situation, da das für die Gesamtheit aus Behälter 1 und Reinigungsflüssigkeits-Vorratsbehälter aufzubringende Volumen deutlich reduziert ist.

Claims (4)

1. Behälter für elektrische Komponenten eines Fahrzeugs, mit einem zumindest teilweise umhüllenden Mantel, der ein flüssiges Kühlmedium enthält, das im Be­ trieb des Kraftfahrzeugs verbraucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium Reinigungsflüssigkeit (5) ist, die in einem einer Scheibenwisch- /wascheinrichtung zugeordneten Vorratsbehälter (1) vorgehalten wird.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter zu den Komponenten hin gerichtete Ausbuchtungen aufweist, um die Kontaktfläche zu erhöhen.

3. Behälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter an seiner geodätisch tiefsten Stelle einen Anschluß für eine Zulei­ tung aufweist, über die Reinigungsflüssigkeit zur Scheibenwisch- /wascheinrichtung führbar ist.

4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderpumpe im Behälter und benachbart zum Anschluß sitzt.