DE102019205715A1 - Housing for accommodating heat-generating components and using the housing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (10) zur Aufnahme von wärmeerzeugenden Bauteilen (1), mit einem Gehäusegrundkörper (12), der als Extrusionsbauteil aus Kunststoff ausgebildet ist und integrierte Kühlkanäle (32) zur Führung eines Kühlmediums aufweist, und mit zwei, an den gegenüberliegenden Stirnseiten (34, 36) des Gehäusegrundkörpers (12) angeordneten Abschlusselementen (38, 40), die mit dem Gehäusegrundkörper (12) verbunden sind.The invention relates to a housing (10) for receiving heat-generating components (1), with a housing base body (12) which is designed as an extrusion component made of plastic and has integrated cooling channels (32) for guiding a cooling medium, and with two on the opposite sides End faces (34, 36) of the housing main body (12) arranged closing elements (38, 40) which are connected to the housing main body (12).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme von wärmeerzeugenden Bauteilen, wobei das Gehäuse als gekühltes Gehäuse ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere für Bauteile einer Leistungselektronik eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs.The invention relates to a housing for accommodating heat-generating components, the housing being designed as a cooled housing. The invention also relates to the use of a housing according to the invention, in particular for components of power electronics of a hybrid or electric vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Ein Gehäuse zur Aufnahme von wärmeerzeugenden Bauteilen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Gehäuse zur Aufnahme von wärmeerzeugenden Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es bei kostengünstiger Herstellung und geringem Gewicht eine einfache Anpassung seiner Baugröße an den jeweiligen Anwendungsfall ermöglicht. Weiterhin wird ein besonders einfaches Einführen von Bauteilen in das Gehäuse erzielt.The housing according to the invention for accommodating heat-generating components with the features of
Zur Erzielung der genannten Vorteile zeichnet sich das erfindungsgemäße Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 im Wesentlichen dadurch aus, dass wenigstens ein, an einer Stirnseite des Gehäusegrundkörpers angeordnetes Abschlusselement eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die ein Bauteileträger zur Anordnung der Bauteile in Richtung des Gehäuseinnenraums einführbar ist, wobei der Bauteileträger zumindest mittelbar mit einem Deckelelement verbunden ist, das wiederum in einem mit dem Abschlusselement verbundenen Zustand die Durchgangsöffnung am Abschlusselement verschließt. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass sich das Gehäuse durch eine Einschuböffnung für eine schubladenartige Einheit auszeichnet, wobei im Bereich der schubladenartigen Einheit die Bauteile angeordnet sind, und wobei nach dem Einführen der schubladenartigen Einheit das Gehäuse mittels des Deckelelements der Einheit dicht verschließbar ist.To achieve the advantages mentioned, the housing according to the invention with the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gehäuses zur Aufnahme von wärmeerzeugenden Bauteilen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the housing according to the invention for receiving heat-generating components are listed in the subclaims.
Wie bereits oben erläutert, findet das erfindungsgemäße Gehäuse insbesondere zur Aufnahme bzw. Kühlung von wärmeerzeugenden (elektronischen) Bauelementen o.ä. Verwendung. Daher schlägt es eine Weiterbildung des Gehäuses vor, dass der Bauteileträger für die zu kühlenden Bauteile durch einen Schaltungsträger, insbesondere in Form einer Leiterplatte, gebildet ist.As already explained above, the housing according to the invention is used in particular to accommodate or cool heat-generating (electronic) components or the like. Use. A development of the housing therefore proposes that the component carrier for the components to be cooled is formed by a circuit carrier, in particular in the form of a printed circuit board.
In Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass der Bauteileträger mit wenigstens einem Trägerelement verbunden ist, wobei das wenigstens eine Trägerelement wiederum mit dem Deckelelement verbunden ist. Derartige Trägerelemente können je nach Anordnung bzw. Baugröße der Bauteile vorgesehen sein, um eine individuelle bzw. dem jeweiligen Anwendungsfall angepasste Anordnung der Bauteile bzw. des Bauteileträgers innerhalb des Gehäuses zu ermöglichen.In a further development of the proposal made last, it is provided that the component carrier is connected to at least one carrier element, the at least one carrier element in turn being connected to the cover element. Such carrier elements can be provided depending on the arrangement or structural size of the components in order to enable an individual arrangement of the components or the component carrier within the housing that is adapted to the particular application.
Eine konstruktiv bevorzugte Ausgestaltung bzw. Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags sieht vor, dass das wenigstens eine Trägerelement plattenförmig ausgebildet ist und Halteelemente zur insbesondere klemmschlüssigen Verankerung des Bauteileträgers hat.A structurally preferred embodiment or further development of the proposal made last provides that the at least one carrier element is plate-shaped and has holding elements for anchoring the component carrier in particular by clamping.
Auch kann es vorgesehen sein, dass mehrere, insbesondere vier (plattenförmige) Trägerelemente vorgesehen sind, die in einer zur Stirnseite des Gehäusegrundkörpers parallelen Ebene einen geschlossenen Querschnitt ausbilden. Durch den geschlossenen Querschnitt wird darüber hinaus auch eine mechanische Versteifung der Baueinheit bzw. der Trägerelemente ermöglicht, was wiederum zu einer Reduzierung von Materialstärken und eine Gewichtsersparnis ermöglicht.It can also be provided that several, in particular four (plate-shaped) carrier elements are provided, which form a closed cross section in a plane parallel to the end face of the basic housing body. The closed cross section also enables mechanical stiffening of the structural unit or of the carrier elements, which in turn enables material thicknesses to be reduced and weight to be saved.
Insbesondere wenn die in dem Gehäuse angeordneten Bauteile eine elektronische Schaltung betreffen, die gegenüber dem Einfluss von elektromagnetischer Strahlung geschützt werden muss, um deren Funktionsfähigkeit zu gewährleisten, sieht es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Gehäuses vor, dass das wenigstens eine Trägerelement als Metallblech ausgebildet ist. Das Trägerelement bildet somit gleichzeitig eine EMV-Abschirmung aus.In particular when the components arranged in the housing relate to an electronic circuit that must be protected against the influence of electromagnetic radiation in order to ensure its functionality, a further advantageous embodiment of the housing provides that the at least one carrier element as Sheet metal is formed. The carrier element thus simultaneously forms an EMC shield.
Zur Optimierung der Kühlung durch das durch die Kühlkanäle des Gehäusegrundkörpers strömenden Kühlmediums ist es vorgesehen, dass die Abschlusselemente Strömungsführungen zur Überleitung des Kühlmediums zwischen zwei parallel nebeneinander im Gehäusegrundelement angeordneten Kühlkanälen aufweist.To optimize the cooling by the cooling medium flowing through the cooling channels of the housing base body, it is provided that the closing elements have flow guides for transferring the cooling medium between two cooling channels arranged parallel next to one another in the housing base element.
Aus herstellungstechnischer Sicht sowie aus Gewichtsgründen ist es besonders vorteilhaft, wenn nicht nur der Gehäusegrundkörper, sondern auch das Deckelelement und die Abschlusselemente aus Kunststoff bestehen. Insbesondere lassen sich derartige Bauteile vorteilhaft in Form von Kunststoffspritzgussteilen ausbilden.From a manufacturing point of view and for reasons of weight, it is particularly advantageous if not only the housing base body, but also the cover element and the closing elements are made of plastic. In particular, such components can advantageously be designed in the form of plastic injection molded parts.
Kritisch bei der Abdichtung des Gehäuses gegenüber dem Austritt von Kühlmedium sind immer Verbindungsbereiche zwischen einzelnen, das Kühlmedium führenden Bauteilen. Daher sieht es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Gehäuses vor, dass zwischen dem Gehäusegrundkörper und dem wenigstens einen Abschlusselement eine die Kühlkanäle nach außen abdichtende Dichtung angeordnet ist.Connection areas between individual components that carry the cooling medium are always critical when sealing the housing against the escape of cooling medium. Therefore, a further advantageous embodiment of the housing provides that a seal which seals the cooling channels to the outside is arranged between the housing base body and the at least one closing element.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Gehäuses zur Kühlung von Leistungsbauteilen eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Eine derartige Verwendung ist besonders deshalb vorteilhaft, weil das auf die erfindungsgemäße Art und Weise gestaltete Gehäuse durch die zumindest weitgehende Ausbildung aus Kunststoff ein besonders niedriges Gewicht aufweist.The invention also relates to the use of a housing according to the invention as described so far for cooling power components of a hybrid or electric vehicle. Such a use is particularly advantageous because the housing designed in the manner according to the invention has a particularly low weight due to the at least extensive formation of plastic.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and with reference to the drawings.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung eines Gehäuses während des Einführens von Bauteilen mittels einer schubladenartigen Einheit,1 shows a partially sectioned, perspective illustration of a housing during the insertion of components by means of a drawer-like unit, -
2 die schubladenartige Einheit der1 in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Darstellung,2 the drawer-like unit of the1 in a partially cut perspective illustration, -
3 ein teilweise geschnittenes, geschlossenes Gehäuse in einer perspektivischen Darstellung und3 a partially sectioned, closed housing in a perspective view and -
4 ein Detail der3 in einer vergrößerten, perspektivischen Darstellung.4th a detail of the3 in an enlarged, perspective illustration.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In der
Die Bauteile
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist beispielhaft jeweils (lediglich) ein einziger Schaltungsträger
Das Gehäuse
Zwischen der Innenwand
Der Gehäusegrundkörper
Die beiden Abschlusselemente
In den Gehäuseinnenraum
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass auf der dem Deckelelement
Die dem Deckelelement
Entsprechend der Darstellung der
Das soweit beschriebene Gehäuse
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102009025802 B4 [0002]DE 102009025802 B4 [0002]
- DE 102009058958 A1 [0003]DE 102009058958 A1 [0003]
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