CN111836502A - 用于容纳产生热量的构件的壳体和该壳体的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于容纳产生热量的构件（1）的壳体（10），该壳体具有壳体基体（12）和两个布置在壳体基体（12）的对置的端侧（34、36）上的闭锁元件（38、40），该壳体基体构造为由塑料制成的挤出构件并且具有集成的用于导引冷却介质的冷却通道（32），所述闭锁元件与壳体基体（12）连接。

Description

用于容纳产生热量的构件的壳体和该壳体的应用

技术领域

本发明涉及一种用于容纳产生热量的构件的壳体，其中，该壳体构造成经冷却的壳体。此外，本发明还涉及根据本发明的壳体的、特别是用于混合动力车辆或电动车辆的功率电子器件的构件的应用。

背景技术

从DE 10 2009 025 802 B4 中已知一种具有权利要求1前序部分特征的用于容纳产生热量的构件的壳体。已知的壳体的特征在于如下壳体基体，该壳体基体以挤出或注塑方法制造并且具有在其纵向方向上延伸的用于导引冷却介质的冷却通道。此外在所述文献中提到，壳体或壳体基体在端侧用盖元件或闭锁元件封闭。由现有技术已知的壳体用于冷却布置在壳体中的蓄电池单池。

此外，由DE 10 2009 058 958 A1 已知如下一种壳体，其壳体由多个模块式组装的单个元件组成。单个元件也可以由塑料构成并且通过形状锁合的连接相互连接。此外，在各个元件中设置有用于冷却介质的冷却通道。

发明内容

具有权利要求1的特征的用于容纳产生热量的构件的根据本发明的壳体具有如下优点，即，该壳体在成本低廉的制造和较小的重量的情况下实现了其结构尺寸与相应的应用情况的简单匹配。此外，实现将构件特别简单地***到壳体中。

为了实现所述优点，具有权利要求1的特征的根据本发明的壳体的特征主要在于，至少一个布置在壳体基体的端侧上的闭锁元件具有如下贯通开口，用于布置构件的构件载体可通过该贯通开口朝壳体内腔的方向***，其中，构件载体至少间接地与盖元件连接，该盖元件又在与闭锁元件连接的状态中封闭闭锁元件上的贯通开口。换句话说，这意味着壳体的特征在于用于抽屉式单元的***开口，其中在抽屉式单元的区域中布置有构件，并且其中在***抽屉式单元之后壳体可借助于单元的盖元件密封地封闭。

用于容纳产生热量的构件的根据本发明的壳体的有利的改进方案在从属权利要求中列出。

如上所述，根据本发明的壳体尤其用于容纳或冷却产生热量的（电子）结构元件或类似物。因此，壳体的改进方案提出，用于待冷却的构件的构件载体通过特别是呈印刷电路板形式的电路载体形成。

在最后提出的建议的改进方案中规定，构件载体与至少一个载体元件连接，其中，所述至少一个载体元件又与盖元件连接。这种载体元件可以根据构件的布置或结构尺寸予以设置，以便实现构件或构件载体在壳体内的单独的或与相应的应用情况匹配的布置。

最后提出的建议的一种结构上优选的设计方案或改进方案规定，所述至少一个载体元件板状地构造并且具有用于尤其夹紧配合地锚固构件载体的保持元件。

也可以规定，设置有多个、特别是四个（板状的）载体元件，这些载体元件在平行于壳体基体的端侧的平面中构成闭合的横截面。此外，通过闭合的横截面也能够实现结构单元的或载体元件的机械加固，这又能够实现材料厚度的减小和重量节省。

尤其当布置在壳体中的构件涉及必须被保护免受电磁辐射的影响以保证其功能性的电子电路时，壳体的另一种有利的设计方案规定，所述至少一个载体元件构造为金属板。因此，载体元件同时构成EMV屏蔽件。

为了优化通过流经壳体基体的冷却通道的冷却介质的冷却而规定，闭锁元件具有用于在两个平行地并排布置在壳体基底元件中的冷却通道之间传递冷却介质的流动导引部。

出于制造技术的角度以及由于重量原因，特别有利的是，不仅壳体基体而且盖元件和闭锁元件都由塑料制成。特别地，这种构件可以有利地以塑料注塑件的形式构成。

在相对于冷却介质的流出密封壳体时关键的是，在导引冷却介质的各个构件之间的连接区域总是重要的。因此，所述壳体的另一种有利的设计方案规定，在所述壳体基体与所述至少一个闭锁元件之间布置有将所述冷却通道向外密封的密封件。

本发明也涉及到目前为止所描述的根据本发明的壳体的用于冷却混合动力车辆或电动车辆的功率构件的应用。这种应用是特别有利的，因为以根据本发明的方式方法设计的壳体由于至少很大程度上由塑料构成而具有特别低的重量。

本发明的其它优点、特征和细节由下面的优选实施例的描述以及根据附图得出。

附图说明

图1示出壳体的在借助抽屉式单元***构件期间的部分剖切的透视图，

图2以部分剖切的透视图示出图1的抽屉式单元，

图3以透视图示出了部分剖切的、闭合的壳体，并且

图4以放大的透视图示出图3的细节。

具体实施方式

在图1中示出了在尚未闭合的状态下用于容纳产生热量或有待冷却的构件1的壳体10。壳体10优选地用于电动车辆领域，特别优选地用于冷却混合动力车辆或电动车辆的功率电子器件的构件1的领域中。作为说明提及的是，在附图中，用于更好地示出壳体10的切割边缘都设置有附图标记11。

构件1布置在呈电路载体3形式的构件载体2上，其中电路载体3构造成本身已知的电路板。构件1的至少一部分在其运行期间产生热量，该热量要么作为辐射热量输出给周围环境或壳体10，要么通过热传递导致电路载体3的加热。为了确保构件1的正常运行，需要将热量从壳体10导出。

在附图中所示的实施例中，示例性地分别（仅）示出唯一的电路载体3或仅具有少量构件1的构件载体2。然而，如以下还将详细阐述的那样，壳体10原则上被构造用于容纳多个这种构件载体2或具有多个结构元件1的电路载体3。

壳体10具有如下壳体基体12，该壳体基体12在横截面中矩形地构造。特别地，壳体基体12包括底部14、盖16以及两个侧壁18、20，其中，盖16仅部分地在附图中可见。优选地，壳体基体12作为整体地构造的元件通过由塑料挤压来制造。通过在壳体基体12的横截面恒定的情况下改变该壳体基体12的长度L来实现壳体10的尺寸或体积的改变。不仅底部14而且盖16和侧壁18、20分别具有面向壳体内腔22的内壁24，而且具有构成壳体基体12的外部的包封部的外壁26。不仅内壁24而且外壁26分别构造为平坦的、闭合的面。

在内壁24和外壁26之间，多个接片30在壳体10的纵向方向28上延伸，以形成在横截面中闭合的冷却通道32。冷却通道32延伸直至壳体基体12的相对置的端侧34、36。冷却通道32用于导引冷却介质、例如液态的冷却介质或冷却剂。然而，气体或空气也可以流过所述冷却通道。冷却介质用于将热量从壳体10中运走并因此降低壳体内腔22中的温度。

壳体基体12在其两个端侧34、36上分别与闭锁元件38、40连接或封闭。闭锁元件38、40也优选由塑料构成。在所示的实施例中，闭锁元件38、40被构造为注塑件。其中一个闭锁元件38完全遮盖或封闭壳体基体12的配属于其的端面34，而配属于端面36的闭锁元件40具有例如矩形的留空部42，以用于在壳体基体12的内横截面内构造贯通开口或***开口。

在俯视图中，两个闭锁元件38、40具有大致半圆形的留空部44，这些留空部在冷却通道32的高度上延伸并且用作流动导引部46或用于在两个相邻并排布置的冷却通道32之间使冷却介质转向。在壳体基体12和闭锁元件38、40之间的连接可以或者以机械的方式和方法、例如通过螺纹元件等、尤其在使用密封元件的情况下进行，然而或者优选通过粘接连接或热接合方法、例如激光焊接进行，使得尤其在冷却通道32和留空部44之间的区域也在没有附加的密封元件的情况下向外得到密封。

在图2中以单个视图示出的结构单元50可***到壳体内腔22中，该结构单元由盖元件52和例如四个构成闭合的矩形横截面的、分别平坦的载体元件54、56组成，其中，在附图中出于简化的原因仅示出两个载体元件54、56。优选由金属构成并且通过闭合的横截面构成对电磁辐射的屏蔽的载体元件54、56此外用于构件1或构件载体2的布置。为此，例如在侧面的载体元件54上设置有如下夹紧元件58，所述夹紧元件用于夹紧配合地容纳构件载体2（图2）。夹紧元件58例如可以通过螺钉或类似的固定元件，但也可以通过粘接连接与相应的载体元件54连接。

此外可以规定，在载体元件54、56的背向盖元件52的一侧上设置有另一（未示出的）元件，例如同样由金属制成的元件，以便改善电磁屏蔽作用和/或提高结构单元50的机械刚性。

载体元件54、56的面向盖元件52的端侧例如能够***到槽60、62中，所述槽构造在盖元件52上。在此，除了夹紧配合的连接之外也可以规定，设置附加的固定元件或其他连接。

根据图3和图4的图示，盖元件52的平行于壳体基体12的盖16并且直接在闭锁元件40下方延伸的壁区段64具有横向于冷却通道32的纵向延伸范围延伸的槽66，在所述槽中布置有密封元件68。密封元件68在壳体内腔22的方向上密封冷却通道32或留空部44。

至此所描述的壳体10可以以多种方式和方法来变换或修改，而不偏离本发明的构思。因此，例如可以规定，盖元件52由金属构成或者设有金属涂层，以便提高结构单元50的电磁屏蔽作用。此外，盖元件52典型地具有在附图中未示出的电连接区域或接触元件，一方面电路载体3或构件1与这些电连接区域或接触元件接触，并且另一方面在壳体10闭合的情况下利用这些电连接区域或接触元件能够从外部实现电路载体2的电接触。此外，优选在闭锁元件38、40中的至少一个上设置用于输入或导出冷却介质的接头。

Claims (10)

1.一种用于容纳产生热量的构件（1）的壳体（10），该壳体具有壳体基体（12）和两个布置在所述壳体基体（12）的相对置的端侧（34、36）上的闭锁元件（38、40），所述壳体基体构造为由塑料制成的挤出构件并且具有集成的用于导引冷却介质的冷却通道（32），所述闭锁元件与所述壳体基体（12）连接，

其特征在于，

至少一个闭锁元件（38、40）具有如下贯通开口（42），用于布置所述构件（1）的构件载体（2）能够通过所述贯通开口朝壳体内腔（22）的方向***，其中所述构件载体（2）至少间接地与盖元件（52）连接，所述盖元件在与闭锁元件（40）连接的状态中封闭所述闭锁元件（40）上的贯通开口（42）。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述构件载体（2）通过特别是呈印刷电路板的形式的电路载体（3）形成。

3.根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，所述构件载体（2）与至少一个载体元件（54、56）连接，其中，所述至少一个载体元件（54、56）与所述盖元件（52）连接。

4.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，所述至少一个载体元件（54、56）板状地构造并且具有用于尤其夹紧配合地锚固所述构件载体（2）的保持元件（58）。

5.根据权利要求3或4所述的壳体，其特征在于，设置有多个、特别是四个载体元件（54、56），所述载体元件在平行于所述壳体基体（12）的端侧（34、36）的平面中构成闭合的横截面。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的壳体，其特征在于，所述至少一个载体元件（54、56）构造为金属板。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的壳体，其特征在于，所述闭锁元件（38、40）具有如下流动导引部（46），该流动导引部用于使冷却介质在两个平行并排地布置在所述壳体基底元件（12）中的冷却通道（32）之间进行传递。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的壳体，其特征在于，所述盖元件（52）和所述闭锁元件（38、40）构造为塑料注塑件。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的壳体，其特征在于，在所述壳体基体（12）与所述至少一个闭锁元件（38、40）之间，将所述冷却通道（32）向外密封的密封件（68）布置在槽（66）中。

10.根据权利要求1至9中任一项构造的壳体（10）的用于冷却混合动力车辆或电动车辆的功率构件的应用。

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