用于冷却构件的冷却体分段、冷却体以及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于冷却构件、特别是功率电子构件的冷却体分段，其带有第一分段面和第二分段面，其中，第一分段面和第二分段面这样彼此取向，使得在多个冷却体分段同心布置时，冷却体分段的所有的分段面彼此邻接。

Cooling body section, cooling body and method for cooling components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷却构件的冷却体分段、冷却体以及方法
本专利技术基于按照独立权利要求所述类型的一种装置和一种方法。
技术介绍
在DE102010017168A1中公开了用于冷却功率电子构件的通风器冗余的装置和通风器冗余的方法。
技术实现思路
在这个背景下，用在此提出的解决方案提出了用于冷却构件、特别是功率电子构件的冷却体分段、冷却体以及方法。用于冷却构件、特别是功率电子构件的冷却体分段，带有第一分段面和第二分段面，其特征在于，第一分段面和第二分段面这样彼此取向，使得在多个冷却体分段同心布置时，冷却体分段的所有的分段面彼此邻接。冷却体分段可以指的是形成了一个冷却体的多个分段中的一个分段。分段在此可以指的是较大的或上级的主体、即冷却体的区段或子区段。冷却体分段的第一分段面和第二分段面在此这样彼此取向，使得另外的冷却体分段的另外的第一分段面和另外的第二分段面在两个冷却体分段同心布置的情况下与第一冷却体分段的第一分段面和第二分段面邻接。这意味着，分段面所处的平面，全部沿着共同的相交直线相交。这条相交直线垂直于共同的中点延伸，冷却体分段围绕该中点同心布置。冷却体分段尤其可以指的是蛋糕式分段。构件可以指的是技术总体的部件或子部件或零件，其中，构件在其运行期间或在其使用期间产生热量或者变热，因而需要对构件进行主动的冷却或散热。功率电子构件可以指的是例如使用在电动车的变换器中的用于高功率的功率电子结构。在此，使用诸如由碳化硅或氮化镓制造的有绝缘栅极的极性（iPolar）晶体管这样的功率半导体。这种功率半导体可以施加到经金属层压的陶瓷的基底上，如含CU或Al的Al2O3、Se3N4、SiC和/或AlN，所述陶瓷的基底具有经蚀刻的导体结构。这个基底然后可以同半导体一起以合适的浇注料进行浇注。此外，构件也指的是用于驱控功率半导体或功率模块的逻辑电路以及中间电路电容器。冷却体分段的优点是，通过多个冷却体分段的同心布置得出了一种对称的冷却体，该冷却体能以简单的方式集成到电机中。此外，由多个冷却体分段构成的结构还是能分区的，这就是说，形成了冷却体的冷却体分段的数量是可变的，而不会改变外部的造型或几何形状。这意味着，在冷却体分段的数量加大时，有待冷却的构件的数量也可以加大，而不会改变冷却体的外部的形状或几何造型。通过在从属权利要求中列举的措施实现了对在独立权利要求中说明的装置的有利的扩展设计和改进。通过使第一分段面和/或第二分段面构造用于容纳有待冷却的构件，可以有效地冷却所述构件。特别是因为冷却体分段的分段面与另外的冷却体分段的分段面邻接，所以所述构件能通过每个与该构件邻接的分段面排出热量并且由此得到冷却。还有利的是，第一分段面和/或第二分段面具有表面轮廓，该表面轮廓这样相应于构件表面的轮廓，使得该构件至少部分被冷却体分段包围。所述表面轮廓在此可以具有至少一个凹槽，在该凹槽中可以至少部分容纳着所述构件中的至少一个构件。凹槽在此也可以是一种造型，其可以使至少一个构件完全埋入其中。构件因此不仅能通过上侧和下侧而且也能至少部分通过侧面将其废热排出给冷却体分段并且由此还要有效地进行冷却。还合适的是，冷却体分段的内部具有冷却结构，该冷却结构被冷却剂穿流。冷却剂在此可以指的是液态的或气态的冷却介质。构件的排出给冷却体分段的废热由此能被较快地排出并且由此实现了对构件的还要更为有效率和有效的冷却。此外有利的是，冷却体分段具有构造成平坦的面的、用于容纳另外的有待冷却的构件的外部面，其中，该外部面将第一分段面和第二分段面彼此连接起来。因此能将另外的有待冷却的构件施加到所述冷却体分段上，由此使另外的有待冷却的构件更为靠近布置在一个冷却体分段或多个冷却体分段的分段面上的有待冷却的构件。由此可以一方面实现每个冷却体分段冷却多个构件，并且另一方面可以减小在分段面上和外部面上的构件之间的管路长度，由此减小寄生电感。（长句）。另外的有待冷却的构件可以例如指的是温度敏感的逻辑组件。还有利的是，冷却体分段具有至少一个基本上垂直于第一分段面和/或第二分段面的、构造成平坦的面的端面，其中，该端面构造用于容纳另外的有待冷却的构件。在此，至少一个端面可以形成冷却体分段的上侧并且可选另外的端面可以形成冷却体分段的下侧。由此能有利地将还要更多的有待冷却的构件布置在冷却体分段上。还合适的是，冷却体分段通过生成的制造方法、特别是通过选择性激光熔化、通过选择性电子束熔化和/或粘合剂喷射制造。冷却体分段备选或附加地也可以通过挤压、粉末注射成型、车削和/或铣削制造。冷却体分段可以尤其由诸如铜或铝这样的金属制造。在一种备选的实施方式中，冷却体分段可以由诸如Al2O3、SeeN4、SiC和/或AlN这样的陶瓷制造并且例如通过粉末注射成型、挤出、注浆成型和/或生成的制造工艺制造。由此可以使得冷却体分段的表面轮廓极为精确地与布置在冷却体分段上的有待冷却的构件的要求相匹配。此外，可以由此实现在冷却体分段的内部的复杂的和/或任意的冷却结构。视对各个构件的冷却功率的要求而定，在此可以不同强度地冷却分段面、外部面和/或端面。前述优点相应地也适用于用来冷却构件、特别是功率电子构件的冷却体，该冷却体带有按照前述任一实施方案所述的至少一个第一冷却体分段和第二冷却体分段。冷却体的特征在于，第一冷却体分段和第二冷却体分段这样同心地布置，以构造冷却体。这种冷却体具有围绕至少一条轴线的旋转对称性，其中，旋转轴线与相交直线一致，各个分段面的平面沿着该相交直线相交。冷却体因此尤其适合集成到电机中。还适合的是，在两个不同的冷却体分段的两个分段面之间布置着有待冷却的构件。因此可以将该有待冷却的构件的废热在两侧排出给分段面并且因此排出给冷却体，由此实现了对构件的较为有效的冷却。此外，可以以这种方式将多个构件布置在冷却体内。通过加大冷却体分段的数量也能加大分段面的数量并且由此能将另外的构件布置在冷却体内和冷却，而不会引起冷却体的尺寸和形状的变化。还有利的是，冷却体构造成空心体、特别是空心柱的形式。因此在冷却体的凹槽中布置着至少另外的有待冷却的构件。此外，所述凹槽可以用于将冷却体支承或保持在例如电机中。在空心柱的情况下（空心柱例如指的是其内有定心孔的圆形的盘），各个冷却体分段本身在同心布置时有利地取向。插入：冷却体还具有的优点是，它可以每个体积单元冷却极为多的构件并且因此具有极为紧凑的构造方式。通过缩短在各个电气构件之间的、特别是功率电子构件和逻辑组件之间的间距，可以减小寄生电感。插入完毕。还有利的是，在空心体的中央布置着另外的构件。该另外的构件在此可以例如是用于支持冷却体分段的定心的套筒。该另外的构件备选或附加地可以包括中间电路电容器，该中间电路电容器尤其通过基本上一样长的管路与功率电子构件连接。由此以最优的方式利用冷却体并且功率电子电路的构造方式还能设计得更为紧凑。中间电路电容器在此可以通过套筒接触。（考虑句子的位置）。还有利的是，冷却体构造圆形的、特别是平坦的基面。因为由此实现了一种圆形的、旋转对称的冷却体，该冷却体能以简单的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于冷却构件（30、34）的冷却体分段（10、10b、10c、10d），特别是用于冷却功率电子构件，所述冷却体分段带有第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和第二分段面（11、11a、11b、11c、11d），其特征在于，所述第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和所述第二分段面（11、11a、11b、11c、11d）这样彼此取向，使得在多个冷却体分段（10、10b、10c、10d）同心布置时，所述冷却体分段（10、10b、10c、10d）的所有的分段面（11、11a、11b、11c、11d）彼此邻接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170920 DE 102017216665.71.用于冷却构件（30、34）的冷却体分段（10、10b、10c、10d），特别是用于冷却功率电子构件，所述冷却体分段带有第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和第二分段面（11、11a、11b、11c、11d），其特征在于，所述第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和所述第二分段面（11、11a、11b、11c、11d）这样彼此取向，使得在多个冷却体分段（10、10b、10c、10d）同心布置时，所述冷却体分段（10、10b、10c、10d）的所有的分段面（11、11a、11b、11c、11d）彼此邻接。


2.按照权利要求1所述的冷却体分段（10、10b、10c、10d），其特征在于，所述第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和/或所述第二分段面（11、11a、11b、11c、11d）构造用于，容纳有待冷却的构件（30、34）。


3.按照权利要求2所述的冷却体分段（10、10b、10c、10d），其特征在于，所述第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和/或所述第二分段面（11、11a、11b、11c、11d）具有表面轮廓（38），该表面轮廓这样相应于构件表面的轮廓，使得所述构件（30、34）至少部分被所述冷却体分段（10、10b、10c、10d）包围。


4.按照权利要求1至3中任一项所述的冷却体分段（10、10b、10c、10d），其特征在于，所述冷却体分段（10、10b、10c、10d）的内部具有冷却结构（20、21、22），所述冷却结构被冷却剂穿流。


5.按照前述权利要求中任一项所述的冷却体分段（10、10b、10c、10d），其特征在于，所述冷却体分段（10、10b、10c、10d）具有构造成平坦的面的、用于容纳另外的有待冷却的构件（30、34）的外部面（15），其中，该外部面（15）将所述第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和所述第二分段面（11、11a、11b、11c、11d）彼此连接起来。


6.按照前述权利要求中任一项所述的冷却体分段（10、10b、10c、10d），其特征在于，所述冷却体分段（10、10b、10c、10d）具有至少一个基本上垂直于所述第一分段面（11、11a、11b、11c、11d）和/或所述第二分段面（11、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M舍普夫，B赛茨，H维莱克，R拉姆萨耶，M里特纳，A布格哈特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE