EP1523799A1 - Cooling body and rectifier module for an electrical machine - Google Patents

Cooling body and rectifier module for an electrical machine

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Publication number
EP1523799A1
EP1523799A1 EP03724878A EP03724878A EP1523799A1 EP 1523799 A1 EP1523799 A1 EP 1523799A1 EP 03724878 A EP03724878 A EP 03724878A EP 03724878 A EP03724878 A EP 03724878A EP 1523799 A1 EP1523799 A1 EP 1523799A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat sink
diode
cooling air
sink according
elevation
Prior art date
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Ceased
Application number
EP03724878A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hardy Haegele
Holger Scholzen
Horst Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
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    • H01L25/07Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention relates to a heat sink and a rectifier assembly for an electrical machine according to the preamble of the independent claims.
  • EP 0329722 B1 discloses a cooling body and a rectifier for an electrical machine that has been introduced to the market. At least in part, the copies of these generators sold have rectifiers, the heat sinks, in particular plus heat sinks, of which have irregularly arranged cooling air openings around the plus diodes. To increase performance, i.e. increased current output of the generator and thus increased heat dissipation to maintain an acceptable temperature level of the rectifier, it is necessary to improve the cooling of the diodes.
  • the radius-dependent jacket cut surface of the heat sink or its deviation from the standard cut surface is in the range of 1.3 ⁇ r / rD ⁇ 2.0.
  • This configuration results in a flow through the cooling body through the introduced cooling air openings and thus additional heat dissipation and a lower flow resistance.
  • a cooling element located behind it is additionally overflowed with cooling air, which in turn can emit additional thermal energy.
  • cooling air passages are arranged at least partially in an annular manner around the at least one diode opening or diode, the arrangement of the cooling air passages corresponds to the annular or jet-shaped heat conduction characteristic of the diodes. This results in a further improvement in heat dissipation.
  • the heat sink has at least two cooling air passages, which are arranged essentially uniformly around a diode opening or diode, the result is a uniform heat-conducting characteristic and thus a uniform heat dissipation of the diode and heating of the heat sink for effective cooling.
  • the heat sink is at least partially in the form of a ring segment and if at least one cooling air passage is arranged between the diode opening or diode and a central opening of the heat sink, there is a lower flow resistance for the cooling air flow into the interior of the generator and thus a higher air throughput due to less strongly curved flow around the edge of the central opening.
  • the heat sink which is partially in the form of a ring segment, has at least one cooling air passage between the diode opening or diode and an outer radial edge, the flow resistance for the flow into the interior of the generator is also reduced on this outer edge, and the air throughput is also reduced here by a less curved flow increases.
  • the cooling air passages have an elongated shape with a longitudinal axis; the longitudinal axis being directed towards the central opening, there is a further reduction in the flow resistance.
  • the longitudinal axis of the elongated cooling air passages is preferably directed essentially radially to the diode opening or diode.
  • an elevation extends between two cooling air passages each associated with a diode opening or diode. This increase leads to an increase in mass, which in turn leads to an increase in surface area and thus to better heat dissipation at this critical point.
  • the elevation In order to generate the lowest possible flow resistance of the elevation, provision is made for the elevation to extend in the direction of a central axis of the heat sink, so that it extends essentially or completely radially.
  • the cooling air passages can nestle against adjacent elevations in order to guide the air along these elevations and thus to achieve an air flow flowing past the elevations in a targeted manner.
  • a further increased cooling effect of the elevation results from the fact that the elevation extends into the central opening of the heat sink.
  • a further improved cooling effect of the heat sink results from the fact that a further radial elevation extends between two cooling air passages arranged between the diode interface and the outer radial edge.
  • At least two cooling air passages are located essentially uniformly around a diode interface.
  • an elevation is arranged between two diode interfaces, which is ideally arranged between two cooling air passages.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a perforated heat sink
  • FIG. 2 shows a plan view of a heat sink
  • FIG. 3 shows a further schematic illustration of a perforated heat sink
  • FIG. 4 shows a diagram of the relationship of a heat flow cross section with respect to the radius
  • FIG. 5 shows a plan view of a heat sink according to the prior art.
  • a heat sink 20 is shown in detail in FIG.
  • the heat sink 20 has a plurality of openings, including at least one diode opening 23 forming a diode interface for inserting a diode.
  • At least two cooling air passages 26 are arranged around this one diode opening 23, ten cooling air passages 26 being arranged around one diode opening 23 in the example.
  • two cooling air passages 26 are at a distance a from one another and a distance b from an edge of the diode opening 23 or diode.
  • the cooling air passages 26 are arranged in a ring around the at least one diode opening 23. This arrangement is an exemplary embodiment of the requirement that the cooling air passages 26 are arranged at least partially in a ring around the diode opening 23.
  • FIG. 2 shows a top view of an entire heat sink 20, which is provided in particular for rectifier devices of three-phase generators for motor vehicles.
  • the heat sink 20 initially consists of a flat, ie essentially flat base body 29, in which six diode openings 23 are introduced in this exemplary embodiment. Rectifier diodes are usually pressed into these essentially equally spaced diode openings 23. These rectifier diodes generate a loss heat during the rectification work, which must be dissipated via the base body 29 in order to avoid overheating of the diodes.
  • the cooling effect of a perforated base body 29 is significantly better than that of an unperforated base body 29, which is why the aforementioned cooling air passages 26 are introduced into the base body 29.
  • the heat sink 20 is at least partially in the form of a ring segment and has a central opening 32 in the center of the ring. If the rectifier with the heat sink 20 is mounted on the electrical machine, a shaft end of a rotor (not shown) projects through this central opening 32. It is provided that at least one cooling air passage 26 having an elongated shape with a longitudinal axis 35 is arranged between a diode opening 23 and the central opening 32. The longitudinal axis 35 is directed toward the central opening 32. The cooling effect is particularly advantageous if two of these elongated cooling air passages 26 are arranged next to one another between the diode opening 23 and the central opening 32.
  • two neighboring cooling air passages 26 act like a throttle, so that the heat transport in the direction pointing away from a diode is initially impeded by two neighboring cooling air passages 26.
  • an elevation 38 extends between two cooling air passages 26 arranged between a diode opening 23 and the central opening 32.
  • the elevation 38 extends in the direction of a central axis 41 or radially inward.
  • This central axis 41 shown as a cross in FIG. 2, and essentially perpendicular to the base body 29, coincides with an axis of rotation of a rotor (not shown) or denotes a center point of, for example, a circular contour of the heat sink 20.
  • At least one of the elevations 38 extends into the central opening 32.
  • a simple cooling air passage 26 can of course also be provided or a plurality of cooling air passages 26 arranged one after the other, which are arranged in a preferably radially oriented longitudinal direction.
  • At least one cooling air passage 26 having an elongated shape with a longitudinal axis 35 is arranged in the essentially planar base body 29 between a diode opening 23 and an outer radial edge 44 is.
  • the longitudinal axis 35 is also directed towards the central opening 32.
  • a simple cooling air passage 26 can of course also be provided here or a plurality of cooling air passages 26 arranged one after the other, which are arranged in a longitudinal direction that is preferably oriented radially to the diode opening 23.
  • the longitudinal axis 35 is directed radially or essentially radially to the diode opening 23.
  • an elevation 38 is also arranged between two adjacent elongated diode openings 23 between the outer radial edge 44 and a diode opening 23.
  • the at least two cooling air passages 26 are arranged substantially uniformly around a diode opening 23. If, for reasons of space, two adjacent diodes are arranged relatively close to one another and, as provided overall, cooling air passages 26 are arranged around the diodes, there is a risk that the very closely adjacent passage openings 26 of two different diodes will cause a heat build-up between the diodes. Such a build-up of heat has the result that the heat dissipation between the diodes is only limited and the temperature level increases in the middle between two diodes. To remedy this problem, it is provided that an elevation 38 is arranged between two diode openings 23, which extends from the base body 29. It is very particularly provided that the elevation 38 is arranged between at least two cooling air passages 26 of two adjacent diodes.
  • an elevation 38 being additionally arranged around the diode or diode opening 23 then concentrically circles can be arranged around a diode opening 23.
  • a circle k is shown in FIG. If the circle k intersects - as shown - cooling air passages 26, a so-called jacket cut surface M results in the depth of the cooling body 20, which is interrupted in this case by the cooling air passages 26.
  • the entire surface area M consists of ten individual shell cut surfaces together.
  • individual jacket surfaces Moe result, which are formed in the cooling air passages 26.
  • Several such individual jacket surfaces Moe form an entire jacket surface Mo.
  • the heat flow cross section in the surface direction of the heat sink 20 results from the jacket cut surface M, which is dependent on the radius r.
  • the jacket sectional area M is referred to here as the area As.
  • This area As which is dependent on the radius, can be normalized, specifically to the theoretical cylindrical surface area of an unperforated and non-finned heat sink 20, the area AN.
  • This comparison cladding sectional area corresponds to a theoretical cylindrical cladding area around the diode opening 23 with the radius r.
  • the plate thicknesses are the same for holding the diodes. Elevations, ribs, etc. directly on the diode are not taken into account to determine the plate thickness.
  • r is set equal to the diameter 2 * rD of the diode opening 23 or the soldered-on diode, the value 1 of both surfaces to be compared is obtained if As relates to AN.
  • the radius r can also be standardized by setting the radius r in relation to the radius rD of the diode opening 23.
  • a radius-dependent surface section M is related to a radius-dependent standard section AN, a standardized diagram, FIG. 4, can be determined. According to FIG. 4, it is provided that a radius-dependent jacket cut surface M of the heat sink 20 around a diode opening 23 deviates from a radius-dependent standard cut surface by a maximum of - 52%. This deviation is shown in FIG. 4 with the symbol ⁇ s2. According to an improved embodiment, there is a deviation ( ⁇ sl) of at most - 35%. It is envisaged that the permissible deviation will be between 1.4 ⁇ r / rD ⁇ 1.8.
  • elevation is not limited to an elongated shape — for example that of a cooling fin. It is also understood to mean an essentially cylindrical or even conical shape; a series of individual essentially cylindrical or even conical cooling elevations also perform the same function.
  • diode boundary surface refers to a — essentially cylindrical — lateral surface of the diode opening formed by a diode opening 23 Roger that.
  • this also means the actual soldered connection surface between the diode and the heat sink when the diodes are soldered onto the heat sink.
  • An important property of the diode interface is the property according to which the heat transfer from the diode to the heat sink takes place through this area.
  • a rectifier assembly 50 which has a heat sink 20 according to one of the described examples, FIG. 5.
  • the rectifier assembly 50 can be, for example, with two individual heat sinks 20 for mounting on a bearing plate of a generator or also with a heat sink 20, for example as a positive heat sink and a further heat sink 20, for example designed as a minus heat sink, which also has the function of a bearing plate, that is to say is a generator housing part.

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Abstract

A cooling body, in particular for a rectifier module (50) on an electrical machine is disclosed. The above comprises at least one diode boundary surface with at least two cooling air passages (26) and at least one projection (38) arranged around the at least one diode boundary surface. A radius-dependent outer cross-sectional area (M) of the cooling body (20) around a diode boundary surface differs from a radius dependent standard cross-sectional area (AN) by at most - 52%.

Description

Kühlkörper und Gleichrichterbaueinheit für eine elektrische MaschineHeatsink and rectifier assembly for an electrical machine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper und eine Gleichrichterbaueinheit für eine elektrische Maschine nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a heat sink and a rectifier assembly for an electrical machine according to the preamble of the independent claims.
Aus der EP 0329722 Bl ist ein Kühlköi-per und ein Gleichrichter für eine am Markt eingeführte elektrische Maschine bekannt. Zumindest teilweise weisen die verkauften Exemplare dieser Generatoren Gleichrichter auf, deren Kühlkörper, insbesondere Pluskühlkörper, um die Plusdioden herum unregelmäßig angeordnete Kühlluftöffnungen aufweisen. Um bei erhöhter Leistung, d.h. erhöhter Stromabgabe des Generators und damit erhöhter Wäimeabfuhr weiterhin ein akzeptables Temperatumiveau des Gleichrichters zu halten, ist es notwendig, die Kühlung der Dioden zu verbessern.EP 0329722 B1 discloses a cooling body and a rectifier for an electrical machine that has been introduced to the market. At least in part, the copies of these generators sold have rectifiers, the heat sinks, in particular plus heat sinks, of which have irregularly arranged cooling air openings around the plus diodes. To increase performance, i.e. increased current output of the generator and thus increased heat dissipation to maintain an acceptable temperature level of the rectifier, it is necessary to improve the cooling of the diodes.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Kühlkörper mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, wonach um zumindest eine Diodengrenzflache zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse und zumindest eine Erhebung angeordnet sind und der durch eine bestimmte Bedingung besclireibbar ist, wonach eine radiusabhängige Mantelschnittfläche des Kühlkörpers um eine Diodengrenzfläche herum von einer radiusabhängigen Normschnittfläche AN um maximal -52% abweicht, hat den Vorteil, dass die von zumindest einer Diode erzeugte Wärmeenergie an die Umgebung besonders gut abgegeben wird und andererseits einen geringen Strömungswiderstand aufweist.The heat sink according to the invention with the features of the main claim, according to which at least two cooling air passages and at least one elevation are arranged around at least one diode interface and which can be described by a certain condition, according to which a radius-dependent cladding surface of the heat sink around a diode interface from a radius-dependent standard cutting surface AN by a maximum of - Deviates 52%, has the advantage that the thermal energy generated by at least one diode is released particularly well into the environment and, on the other hand, has a low flow resistance.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Kühlkörpers nach dem Hauptanspruch möglich. In zweiter und weiter verbesserter Näherung ist vorgesehen, dass die Abweichung maximal - 35% beträgt und dadurch der Wärmestrom weiter vergrößert und dadurch die Külilwirkung weiter verbessert ist.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments of the heat sink according to the main claim. In a second and further improved approximation it is provided that the deviation is a maximum of - 35% is and thereby further increases the heat flow and thereby further improves the cooling effect.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich die radiusabhängige Mantelschnittfläche des Kühlkörpers bzw. deren Abweichung von der Normschnittfläche im Bereich von 1,3 < r/rD ≤ 2,0 befindet. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich durch eingebrachte Kühlluftöffnungen eine Durchströmung des Kühlkörpers und damit zusätzliche Wärmeabfuhr und ein geringerer Strömungswiderstand. Ein dahinter liegender weiterer Kühlkörper wird damit zusätzlich mit Kühlluft überströmt, der seinerseits zusätzlich Wärmeenergie abgeben kann.According to a further embodiment, it is provided that the radius-dependent jacket cut surface of the heat sink or its deviation from the standard cut surface is in the range of 1.3 <r / rD ≤ 2.0. This configuration results in a flow through the cooling body through the introduced cooling air openings and thus additional heat dissipation and a lower flow resistance. A cooling element located behind it is additionally overflowed with cooling air, which in turn can emit additional thermal energy.
Ordnet man die Kuhlluftdurchlasse zumindest teilweise ringförmig um die zumindest eine Diodenöffnung bzw. Diode an, so entspricht die Anordnung der Kuhlluftdurchlasse der ringförmigen bzw. strahlförmigen Wärmeleitungscharakteristik der Dioden. Es ergibt sich dadurch eine weitere Verbesserung der Wärmeabfuhr.If the cooling air passages are arranged at least partially in an annular manner around the at least one diode opening or diode, the arrangement of the cooling air passages corresponds to the annular or jet-shaped heat conduction characteristic of the diodes. This results in a further improvement in heat dissipation.
Weist der Kühlkörper zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse auf, die im Wesentlichen gleichmäßig um eine Diodenöffnung bzw. Diode angeordnet sind, ergibt sich eine gleichmäßige Wärmeleitcharakteristik und damit eine gleichmäßige Entwärmung der Diode sowie Erwärmung des Kühlkörpers für eine effektive Kühlung.If the heat sink has at least two cooling air passages, which are arranged essentially uniformly around a diode opening or diode, the result is a uniform heat-conducting characteristic and thus a uniform heat dissipation of the diode and heating of the heat sink for effective cooling.
Weist der Kühlkörper zumindest teilweise die Form eines Ringsegments auf und ist zwischen der Diodenöffnung bzw. Diode und einer zentralen Öffnung des Kühlkörpers zumindest ein KüMluftdurchlass angeordnet, so ergibt sich ein geringer Strömungswiderstand für die Kühlluftströmung ins Innere des Generators und damit ein höherer Luftdurchsatz durch eine weniger stark gekrümmte Strömung um die Kante der zentralen Öffnung.If the heat sink is at least partially in the form of a ring segment and if at least one cooling air passage is arranged between the diode opening or diode and a central opening of the heat sink, there is a lower flow resistance for the cooling air flow into the interior of the generator and thus a higher air throughput due to less strongly curved flow around the edge of the central opening.
Weist der teilweise die Form eines Ringsegments aufweisende Kühlkörper zwischen der Diodenöffnung bzw. Diode und einem äußeren radialen Rand zumindest einen Kühlluftdurchlass auf, so wird auch an diesem äußeren Rand der Strömungswiderstand für die Strömung ins Innere des Generators verringert, der Luftdurchsatz wird auch hier durch eine weniger stark gekrümmte Strömung vergrößert. Weisen die Kuhlluftdurchlasse eine längliche Form mit einer Längsachse auf; wobei die Längsachse zur zentralen Öffnung gerichtet ist, so ergibt sich eine weitere Senkung des Strömungswiderstandes.If the heat sink, which is partially in the form of a ring segment, has at least one cooling air passage between the diode opening or diode and an outer radial edge, the flow resistance for the flow into the interior of the generator is also reduced on this outer edge, and the air throughput is also reduced here by a less curved flow increases. The cooling air passages have an elongated shape with a longitudinal axis; the longitudinal axis being directed towards the central opening, there is a further reduction in the flow resistance.
Die Längsachse der länglichen Kuhlluftdurchlasse ist vorzugsweise im Wesentlichen radial zur Diodenöffnung bzw. Diode gerichtet.The longitudinal axis of the elongated cooling air passages is preferably directed essentially radially to the diode opening or diode.
Sind die Diodenöffnungen bzw. die Dioden bzw. die sie umgebenden Kuhlluftdurchlasse verhältnismäßig nah beieinander, so treffen an diesen Stellen verhältnismäßig große Wärmeströme aufeinander. Da diese Wärmeströme ohne weitere Zusatzmaßnahmen zu einer Erhöhung des Temperaturniveaus des Kühlkörpers führen, ist vorgesehen, dass sich zwischen zwei jeweils einer Diodenöffnung bzw. Diode zugeordneten Kühlluftdurchlässen eine Erhebung erstreckt. Diese Erhebung führt zu einer Masseerhöhung, in der Folge zu einer Oberflächenvergrößerung und damit zu einer besseren Wärmeabfuhr an dieser kritischen Stelle. Um einen möglichst geringen Strömungswiderstand der Erhebung zu erzeugen, ist vorgesehen, die Erhebung sich in Richtung einer zentralen Achse des Kühlkörpers erstrecken zu lassen, so dass diese im wesentlichen oder völlig radial erstrecken. Des Weiteren können sich die Kuhlluftdurchlasse an benachbarte Erhebungen anschmiegen, um die Luft entlang dieser Erhebungen zu führen und damit eine gezielt an den Erhebungen vorbeiströmende Luftströmung zu erreichen.If the diode openings or the diodes or the cooling air passages surrounding them are relatively close to one another, relatively large heat flows meet at these points. Since these heat flows lead to an increase in the temperature level of the heat sink without additional measures, it is provided that an elevation extends between two cooling air passages each associated with a diode opening or diode. This increase leads to an increase in mass, which in turn leads to an increase in surface area and thus to better heat dissipation at this critical point. In order to generate the lowest possible flow resistance of the elevation, provision is made for the elevation to extend in the direction of a central axis of the heat sink, so that it extends essentially or completely radially. Furthermore, the cooling air passages can nestle against adjacent elevations in order to guide the air along these elevations and thus to achieve an air flow flowing past the elevations in a targeted manner.
Eine weiter gesteigerte Kühlwirkung der Erhebung ergibt sich dadurch, dass sich die Erhebung in die zentrale Öffnung des Kühlkörpers erstreckt.A further increased cooling effect of the elevation results from the fact that the elevation extends into the central opening of the heat sink.
Eine weitere verbesserte Kühlwirkung des Kühlkörpers ergibt sich dadurch, dass sich zwischen zwei zwischen der Diodengrenzfläche und dem äußeren radialen Rand angeordneten Kühlluftdurchlässen eine weitere radiale Erhebung erstreckt.A further improved cooling effect of the heat sink results from the fact that a further radial elevation extends between two cooling air passages arranged between the diode interface and the outer radial edge.
Für eine gleichmäßige und damit weiter optimierte Kühlwirkung ist vorgesehen, dass sich zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse im Wesentlichen gleichmäßig um eine Diodengrenzfläche befinden. Zur weiteren Verbesserung der Kühlwirkung ist vorgesehen, dass zwischen zwei Diodengrenzflächen eine Erhebung angeordnet ist, die idealerweise zwischen zwei Kühlluftdurchlässen angeordnet ist.For a uniform and thus further optimized cooling effect, it is provided that at least two cooling air passages are located essentially uniformly around a diode interface. To further improve the cooling effect, it is provided that an elevation is arranged between two diode interfaces, which is ideally arranged between two cooling air passages.
Nach einem nebengeordneten Anspruch ist eine Gleichnchterbaueinheit mit zumindest einem Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen.According to a subordinate claim, a similar unit with at least one heat sink according to one of the preceding claims is provided.
Zeichnungendrawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsbei spiele eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers sowie einer Gleichnchterbaueinheit mit einem erfindungsgemäßen Kühlkörper dargestellt. Es zeigen: Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines gelochten Kühlkörpers, Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Kühlkörper, Figur 3 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines gelochten Kühlkörpers, Figur 4 zeigt ein Diagramm über den Zusammenhang eines Wärmestromquerschnitts im Bezug zum Radius, Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Kühlkörper gemäß dem Stand der Technik.In the drawings, exemplary embodiments of a heat sink according to the invention and a similar unit with a heat sink according to the invention are shown. FIG. 1 shows a schematic illustration of a perforated heat sink, FIG. 2 shows a plan view of a heat sink, FIG. 3 shows a further schematic illustration of a perforated heat sink, FIG. 4 shows a diagram of the relationship of a heat flow cross section with respect to the radius, FIG. 5 shows a plan view of a heat sink according to the prior art.
Beschreibungdescription
In Figur 1 ist ausschnittsweise ein Kühlkörper 20 dargestellt. Der Kühlkörper 20 weist mehrere Öffnungen auf, darunter zumindest eine eine Diodengrenzflache bildende Diodenöffnung 23 zum Einsetzen einer Diode. Um diese eine Diodenöffnung 23 sind zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse 26 angeordnet, wobei im Beispiel um die eine Diodenöffnung 23 zehn Kuhlluftdurchlasse 26 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 haben zwei Kuhlluftdurchlasse 26 untereinander einen Abstand a und einen Abstand b zu einem Rand der Diodenöffnung 23 bzw. Diode. Wie aus Figur 1 deutlich zu erkennen ist, sind die Kuhlluftdurchlasse 26 ringförmig um die zumindest eine Diodenöffnung 23 angeordnet. Diese Anordnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Forderung, wonach die Kuhlluftdurchlasse 26 zumindest teilweise ringförmig um die Diodenöffnung 23 angeordnet sind.A heat sink 20 is shown in detail in FIG. The heat sink 20 has a plurality of openings, including at least one diode opening 23 forming a diode interface for inserting a diode. At least two cooling air passages 26 are arranged around this one diode opening 23, ten cooling air passages 26 being arranged around one diode opening 23 in the example. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, two cooling air passages 26 are at a distance a from one another and a distance b from an edge of the diode opening 23 or diode. As can be clearly seen from FIG. 1, the cooling air passages 26 are arranged in a ring around the at least one diode opening 23. This arrangement is an exemplary embodiment of the requirement that the cooling air passages 26 are arranged at least partially in a ring around the diode opening 23.
In Figur 2 ist eine Draufsicht auf einen gesamten Kühlkörper 20 dargestellt, der insbesondere für Gleichrichtervorrichtungen von Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist. Der Kühlkörper 20 besteht zunächst aus einem flächigen, d.h. im Wesentlichen ebenen Grundkörper 29, in den in diesem Ausfülrrungsbeispiel sechs Diodenöffnungen 23 eingebracht sind. In diese im Wesentlichen gleich beabstandeten Diodenöffnungen 23 werden üblicherweise Gleichrichterdioden eingepresst. Diese Gleichrichterdioden erzeugen während der Gleichrichtungsarbeit eine Verlustwäπne, die über den Grundkörper 29 abgeführt werden muss, um eine Überhitzung der Dioden zu vermeiden. Die Kühlwirkung eines gelochten Grundkörpers 29 ist gegenüber einem ungelochten Grundkörper 29 deutlich besser, weshalb in den Grundkörper 29 die bereits erwähnten Kuhlluftdurchlasse 26 eingebracht sind. Der Kühlkörper 20 hat zumindest teilweise die Form eines Ringsegments und weist in seiner Ringmitte eine zentrale Öffnung 32 auf. Ist der Gleichrichter mit dem Kühlkörper 20 an die elektrische Maschine montiert, so ragt durch diese zentrale Öffnung 32 ein Wellenende eines nicht dargestellten Läufers hindurch. Es ist vorgesehen, dass zwischen einer Diodenöffnung 23 und der zentralen Öffnung 32 zumindest ein eine längliche Form mit einer Längsachse 35 aufweisender Kühlluftdurchlass 26 angeordnet ist. Die Längsachse 35 ist dabei zur zentralen Öffnung 32 gerichtet. Die KüWwirkung ist besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Diodenöffnung 23 und der zentralen Öffnung 32 zwei dieser länglichen Kuhlluftdurchlasse 26 nebeneinander angeordnet sind. Zwei benachbarte Kuhlluftdurchlasse 26 wirken im Grundsatz wie eine Drossel, sodass durch zwei benachbarte Kuhlluftdurchlasse 26 zunächst der Wärrnetransport in von einer Diode weg weisender Richtung behindert ist. Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass sich zwischen zwei zwischen einer Diodenöffnung 23 und der zentralen Öffnung 32 angeordneten Kühlluftdurchlässen 26 eine Erhebung 38 erstreckt. Idealerweise erstreckt sich dabei die Erhebung 38 in Richtung einer zentralen Achse 41 bzw. nach radial innen. Diese zentrale Achse 41, in Figur 2 als Kreuz dargestellt, und im Wesentlichen senkrecht zum Grundkörper 29, deckt sich mit einer Drehachse eines nicht dargestellten Läufers bzw. kennzeichnet einen Mittelpunkt einer beispielsweise kreisförmigen Kontur des Kühlkörpers 20. Des Weiteren ist vorgesehen, dass sich zumindest eine der Erhebungen 38 in die zentrale Öffnung 32 hinein erstreckt. Alternativ kann statt je eines länglichen Kühlluftdurchlasses 26 natürlich auch ein einfacher Kühlluftdurchlass 26 vorgesehen sein oder mehrere nacheinander angeordnete Kuhlluftdurchlasse 26, die in einer vorzugsweise radial orientierten Längsrichtung angeordnet sind.FIG. 2 shows a top view of an entire heat sink 20, which is provided in particular for rectifier devices of three-phase generators for motor vehicles. The heat sink 20 initially consists of a flat, ie essentially flat base body 29, in which six diode openings 23 are introduced in this exemplary embodiment. Rectifier diodes are usually pressed into these essentially equally spaced diode openings 23. These rectifier diodes generate a loss heat during the rectification work, which must be dissipated via the base body 29 in order to avoid overheating of the diodes. The cooling effect of a perforated base body 29 is significantly better than that of an unperforated base body 29, which is why the aforementioned cooling air passages 26 are introduced into the base body 29. The heat sink 20 is at least partially in the form of a ring segment and has a central opening 32 in the center of the ring. If the rectifier with the heat sink 20 is mounted on the electrical machine, a shaft end of a rotor (not shown) projects through this central opening 32. It is provided that at least one cooling air passage 26 having an elongated shape with a longitudinal axis 35 is arranged between a diode opening 23 and the central opening 32. The longitudinal axis 35 is directed toward the central opening 32. The cooling effect is particularly advantageous if two of these elongated cooling air passages 26 are arranged next to one another between the diode opening 23 and the central opening 32. In principle, two neighboring cooling air passages 26 act like a throttle, so that the heat transport in the direction pointing away from a diode is initially impeded by two neighboring cooling air passages 26. For this reason it is provided that an elevation 38 extends between two cooling air passages 26 arranged between a diode opening 23 and the central opening 32. Ideally, the elevation 38 extends in the direction of a central axis 41 or radially inward. This central axis 41, shown as a cross in FIG. 2, and essentially perpendicular to the base body 29, coincides with an axis of rotation of a rotor (not shown) or denotes a center point of, for example, a circular contour of the heat sink 20. Furthermore, it is provided that at least one of the elevations 38 extends into the central opening 32. Alternatively, instead of an elongated cooling air passage 26, a simple cooling air passage 26 can of course also be provided or a plurality of cooling air passages 26 arranged one after the other, which are arranged in a preferably radially oriented longitudinal direction.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im im Wesentlichen ebenen Grundkörper 29 zwischen einer Diodenöffnung 23 und einem äußeren radialen Rand 44 zumindest ein eine längliche Form mit einer Längsachse 35 aufweisender Kühlluftdurchlass 26 angeordnet ist. Die Längsachse 35 ist auch hier zur zentralen Öffnung 32 gerichtet. Alternativ kann auch hier statt je eines länglichen Kühlluftdurchlasses 26 natürlich auch ein einfacher Kühlluftdurchlass 26 vorgesehen sein oder mehrere nacheinander angeordnete Kuhlluftdurchlasse 26, die in einer vorzugsweise radial zur Diodenöffnung 23 orientierten Längsrichtung angeordnet sind. In einer weiteren Ausgestaltung der länglichen Diodenöffnungen 23 ist vorgesehen, dass die Längsachse 35 radial oder im Wesentlichen radial zur Diodenöffnung 23 gerichtet ist. Zur Verbesserung der Kühlwirkung des äußeren radialen Rands ist vorgesehen, dass dieser auf einer nach radial außen gerichteten Oberfläche gerippt oder gewellt ist.Furthermore, it is provided that at least one cooling air passage 26 having an elongated shape with a longitudinal axis 35 is arranged in the essentially planar base body 29 between a diode opening 23 and an outer radial edge 44 is. The longitudinal axis 35 is also directed towards the central opening 32. Alternatively, instead of an elongated cooling air passage 26, a simple cooling air passage 26 can of course also be provided here or a plurality of cooling air passages 26 arranged one after the other, which are arranged in a longitudinal direction that is preferably oriented radially to the diode opening 23. In a further embodiment of the elongated diode openings 23 it is provided that the longitudinal axis 35 is directed radially or essentially radially to the diode opening 23. To improve the cooling effect of the outer radial edge, it is provided that it is ribbed or corrugated on a radially outward surface.
Analog zu den länglichen Kühlluftdurchlässen 26 zwischen Diodenöffnung 23 und zentraler Öffnung 32 ist vorgesehen, dass auch zwischen zwei benachbarten länglichen Diodenöffnungen 23 zwischen dem äußeren radialen Rand 44 und einer Diodenöffnung 23 eine Erhebung 38 angeordnet ist.Analogously to the elongated cooling air passages 26 between the diode opening 23 and the central opening 32, it is provided that an elevation 38 is also arranged between two adjacent elongated diode openings 23 between the outer radial edge 44 and a diode opening 23.
Insgesamt ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse 26 im Wesentlichen gleichmäßig um eine Diodenöffnung 23 angeordnet sind. Werden aus Platzgründen zwei benachbarte Dioden relativ nah nebeneinander angeordnet und sind gleichzeitig, wie insgesamt vorgesehen, Kuhlluftdurchlasse 26 um die Dioden herum angeordnet, so besteht die Gefahr, dass durch die sehr nah benachbarten Durchlassöffnungen 26 zweier verschiedener Dioden ein Wärmestau zwischen den Dioden verursacht wird. Ein solcher Wärmestau hat zur Folge, dass die Wärmeabfuhr zwischen den Dioden nur noch eingeschränkt ist, und sich dadurch das Temperaturniveau mittig zwischen zwei Dioden erhöht. Zur Abhilfe dieses Problems ist vorgesehen, dass zwischen zwei Diodenöffnungen 23 eine Erhebung 38 angeordnet ist, die sich vom Grundkörper 29 erstreckt. Ganz besonders ist vorgesehen, dass die Erhebung 38 zwischen zumindest zwei Külilluftdurchlässen 26 zweier benachbarter Dioden angeordnet ist.Overall, it is provided that the at least two cooling air passages 26 are arranged substantially uniformly around a diode opening 23. If, for reasons of space, two adjacent diodes are arranged relatively close to one another and, as provided overall, cooling air passages 26 are arranged around the diodes, there is a risk that the very closely adjacent passage openings 26 of two different diodes will cause a heat build-up between the diodes. Such a build-up of heat has the result that the heat dissipation between the diodes is only limited and the temperature level increases in the middle between two diodes. To remedy this problem, it is provided that an elevation 38 is arranged between two diode openings 23, which extends from the base body 29. It is very particularly provided that the elevation 38 is arranged between at least two cooling air passages 26 of two adjacent diodes.
Betrachtet man gemäß Figur 3 die bereits aus Figur 1 bekannte Anordnung, wobei um die Diode bzw. Diodenöffnung 23 zusätzlich eine Erhebung 38 angeordnet ist, so können um eine Diodenöffnung 23 gedanklich konzentrische Kreise angeordnet werden. In Figur 3 ist ein solcher Kreis k eingezeichnet. Schneidet der Kreis k - wie dargestellt - Kuhlluftdurchlasse 26, so ergeben sich in die Tiefe des Kühlkörpers 20 einerseits eine sogenannte Mantelschnittfläche M, die in diesem Fall durch die Kuhlluftdurchlasse 26 unterbrochen ist. Die gesamte Mantelschnittfläche M setzt sich in diesem Fall aus zehn einzelnen Mantelschnittflächen Me zusammen. Des Weiteren ergeben sich einzelne Manteloberflächen Moe, die in den Kühlluftdurchlässen 26 gebildet sind. Mehrere solcher einzelnen Manteloberflächen Moe bilden eine gesamte Manteloberfläche Mo. Der Wärmestromquerschnitt in Flächenrichtung des Kühlkörpers 20 ergibt sich aus der Mantelschnittfläche M, die vom Radius r abhängig ist.If, according to FIG. 3, the arrangement already known from FIG. 1 is considered, an elevation 38 being additionally arranged around the diode or diode opening 23, then concentrically circles can be arranged around a diode opening 23. Such a circle k is shown in FIG. If the circle k intersects - as shown - cooling air passages 26, a so-called jacket cut surface M results in the depth of the cooling body 20, which is interrupted in this case by the cooling air passages 26. In this case, the entire surface area M consists of ten individual shell cut surfaces together. Furthermore, individual jacket surfaces Moe result, which are formed in the cooling air passages 26. Several such individual jacket surfaces Moe form an entire jacket surface Mo. The heat flow cross section in the surface direction of the heat sink 20 results from the jacket cut surface M, which is dependent on the radius r.
Die Mantelschnittfläche M wird hier als Fläche As bezeichnet. Diese vom Radius abhängige Fläche As kann normiert werden und zwar jeweils auf die theoretische zylindrische Mantelschnittfläche eines ungelochten und ungerippten Kühlkörpers 20, die Fläche AN. Diese Vergleichsmantelschnittfläche entspricht dabei einer theoretischen Zylindermantelfläche um die Diodenöffnung 23 mit dem Radius r. Für die Mantelschnittfläche bzw. die Fläche As und die Vergleichsmantelschnittfläche AN geht man zunächst von gleichen Plattenstärken zum Festhalten der Dioden aus. Zur Ermittlung der Plattenstärke werden Erhebungen, Rippen etc. unmittelbar an der Diode nicht berücksichtigt. Setzt man r gleich dem Durchmesser 2 * rD der Diodenöffnung 23 oder der aufgelöteten Diode, so ergibt sich der Wert 1 beider zu vergleichender Flächen, wenn man As auf AN bezieht. Auch der Radius r kann normiert werden, indem man den Radius r in Bezug zum Halbmesser rD der Diodenöffnung 23 setzt. Bezieht man eine radiusabhängige Mantelschnittfläche M auf eine radiusabhängige Normschnittfläche AN, so kann ein normiertes Diagramm, Figur 4, ermittelt werden. Gemäß Figur 4 ist vorgesehen, dass eine radiusabhängige Mantelschnittfläche M des Kühlkörpers 20 um eine Diodenöffnung 23 herum von einer radiusabhängigen Normschnittfläche um maximal - 52% abweicht. Diese Abweichung ist in Figur 4 mit dem Zeichen Δs2 dargestellt. Gemäß einer verbesserten Ausführung ist vorgesehen, dass eine Abweichung (Δsl) von maximal - 35 % vorhanden ist. Es ist vorgesehen, dass die zulässige Abweichung im Bereich zwischen 1,4 < r/rD < 1,8 vorhanden ist.The jacket sectional area M is referred to here as the area As. This area As, which is dependent on the radius, can be normalized, specifically to the theoretical cylindrical surface area of an unperforated and non-finned heat sink 20, the area AN. This comparison cladding sectional area corresponds to a theoretical cylindrical cladding area around the diode opening 23 with the radius r. For the cladding cut area or the area As and the comparative cladding cut area AN, it is initially assumed that the plate thicknesses are the same for holding the diodes. Elevations, ribs, etc. directly on the diode are not taken into account to determine the plate thickness. If r is set equal to the diameter 2 * rD of the diode opening 23 or the soldered-on diode, the value 1 of both surfaces to be compared is obtained if As relates to AN. The radius r can also be standardized by setting the radius r in relation to the radius rD of the diode opening 23. If a radius-dependent surface section M is related to a radius-dependent standard section AN, a standardized diagram, FIG. 4, can be determined. According to FIG. 4, it is provided that a radius-dependent jacket cut surface M of the heat sink 20 around a diode opening 23 deviates from a radius-dependent standard cut surface by a maximum of - 52%. This deviation is shown in FIG. 4 with the symbol Δs2. According to an improved embodiment, there is a deviation (Δsl) of at most - 35%. It is envisaged that the permissible deviation will be between 1.4 <r / rD <1.8.
Der Begriff „Erhebung" ist nicht auf eine längliche Form - beispielsweise die einer Kühlrippe - beschränkt. Gleichfalls wird darunter auch eine im wesentlichen zylindrische oder gar konische Form verstanden; auch eine Aneinanderreihung von einzelnen im wesentlichen zylindrischen oder gar konischen Kühlerhebungen erfüllen die gleiche Funktion.The term “elevation” is not limited to an elongated shape — for example that of a cooling fin. It is also understood to mean an essentially cylindrical or even conical shape; a series of individual essentially cylindrical or even conical cooling elevations also perform the same function.
Unter dem Begriff „Diodengrenzflache" wird einerseits eine durch eine Diodenöffnung 23 gebildete - im wesentlichen zylindrische - Mantelfläche der Diodenöffnung verstanden. Andererseits wird darunter auch die bei auf den Kühlkörper aufgelöteten Dioden vorhandene tatsächliche Lötverbindungsfläche zwischen Diode und Kühlkörper verstanden. Eine wichtige Eigenschaft der Diodengrenzfläche ist die Eigenschaft, wonach durch diese Fläche der Wärmeübergang von der Diode zum Kühlkörper stattfindet.On the one hand, the term “diode boundary surface” refers to a — essentially cylindrical — lateral surface of the diode opening formed by a diode opening 23 Roger that. On the other hand, this also means the actual soldered connection surface between the diode and the heat sink when the diodes are soldered onto the heat sink. An important property of the diode interface is the property according to which the heat transfer from the diode to the heat sink takes place through this area.
Schließlich ist eine Gleichrichterbaueinheit 50 vorgesehen, die einen Kühlkörper 20 nach einem der bescliriebenen Beispiele aufweist, Figur 5. Die Gleiclirichterbaueinheit 50 kann beispielsweise mit zwei einzelnen Kühlkörpern 20 zur Montage an ein Lagerschild eines Generators oder auch mit einem Kühlkörper 20, der bspw. als Pluskühlkörper ausgeführt ist und einem weiteren bspw. als Minuskühlkörper ausgeführten Kühlkörper 20 ausgeführt sein, wobei dieser darüber hinaus die Funktion eines Lagerschilds aufweist, also ein Generatorgehäuseteil ist. Finally, a rectifier assembly 50 is provided, which has a heat sink 20 according to one of the described examples, FIG. 5. The rectifier assembly 50 can be, for example, with two individual heat sinks 20 for mounting on a bearing plate of a generator or also with a heat sink 20, for example as a positive heat sink and a further heat sink 20, for example designed as a minus heat sink, which also has the function of a bearing plate, that is to say is a generator housing part.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Kühlkörper, insbesondere für eine Gleichrichterbaueinheit (50) einer elektrischen Maschine, mit zumindest einer Diodengrenzfläche, wobei um die zumindest eine Diodengrenzflache zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse (26) und zumindest eine Erhebung (38) angeordnet sind, wobei eine radiusabhängige Mantelschnittfläche (M) des Kühlkörpers (20) um eine Diodengrenzfläche herum von einer radiusabhängigen Nonnschnittfläche AN um maximal - 52 % abweicht.1.Heat sink, in particular for a rectifier unit (50) of an electrical machine, with at least one diode interface, at least two cooling air passages (26) and at least one elevation (38) being arranged around the at least one diode interface, with a radius-dependent jacket cut surface (M) of the Heat sink (20) around a diode interface deviates from a radius-dependent Nonnschnittfläche AN by a maximum of - 52%.
2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abweichung von maximal - 35 % vorhanden ist.2. Heat sink according to claim 1, characterized in that a deviation of at most - 35% is present.
3. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abweichung im Bereich von 1,4 < r/rD < 1,8 vorhanden ist.3. Heat sink according to claim 1 or 2, characterized in that there is a deviation in the range of 1.4 <r / rD <1.8.
4. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die KüMluftdurchlässe (26) zumindest teilweise ringförmig um die zumindest eine Diodengrenzfläche angeordnet sind.4. Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the KüMluftauslasses (26) are at least partially arranged in a ring around the at least one diode interface.
5. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kuhlluftdurchlasse (26) im Wesentlichen gleichmäßig um eine Diodengrenzfläche angeordnet sind.5. Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two cooling air passages (26) are arranged substantially uniformly around a diode interface.
6. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (20) zumindest teilweise die Form eines Ringsegments hat und dass zwischen der Diodengrenzfläche und einer zentralen Öffnung (32) zumindest ein Kühlluftdurchlass (26) angeordnet ist.6. Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (20) has at least partially the shape of a ring segment and that at least one cooling air passage (26) is arranged between the diode interface and a central opening (32).
7. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (20) zumindest teilweise die Form eines Ringsegments hat und dass zwischen einem äußeren Rand des Kühlkörpers (20) und der Diodengrenzflache zumindest ein Kühlluftdurchlass (26) angeordnet ist.7. Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (20) has at least partially the shape of a ring segment and that at least one cooling air passage (26) is arranged between an outer edge of the heat sink (20) and the diode interface.
8. Kühlkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kühlluftdurchlass (26) eine längliche Fonri mit einer Längsachse (35) aufweist, wobei die Längsachse (35) zur zentralen Öffnung (32) gerichtet ist.8. A heat sink according to claim 6 or 7, characterized in that the at least one cooling air passage (26) has an elongated Fonri with a longitudinal axis (35), wherein the longitudinal axis (35) is directed to the central opening (32).
9. Kühlkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (35) im Wesentlichen radial zur Diodengrenzfläche gerichtet ist.9. Heat sink according to claim 8, characterized in that the longitudinal axis (35) is directed substantially radially to the diode interface.
10. Kühlkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen zumindest zwei radial außerhalb einer Diodengrenzflache angeordneten Kühlluftdurchlässen (26) eine Erhebung (38) erstreckt.10. The heat sink according to claim 6, characterized in that an elevation (38) extends between at least two cooling air passages (26) arranged radially outside a diode boundary surface.
11. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Diodengrenzfläche und einer zentralen Öffnung (32) eine Erhebung (38) erstreckt.11. Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that an elevation (38) extends between the diode interface and a central opening (32).
12. Kühlkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Erhebung (38) zwischen zumindest zwei Kühlluftdurchlässen (26) erstreckt.12. The heat sink according to claim 11, characterized in that the elevation (38) extends between at least two cooling air passages (26).
13. Kühlkörper nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Erhebung (38) in Richtung einer zentralen Achse (41) erstreckt.13. Heat sink according to claim 11 or 12, characterized in that the elevation (38) extends in the direction of a central axis (41).
14. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Erhebung (38) in die zentrale Öffnung (32) erstreckt.14. Heat sink according to one of claims 11 to 13, characterized in that the elevation (38) extends into the central opening (32).
15. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Diodengrenzflächen eine Erhebung (38) angeordnet ist.15. Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that an elevation (38) is arranged between two diode interfaces.
16. Kühlkörper nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (38) zwischen zumindest zwei Kühlluftdurchlässen (26) angeordnet ist.16. Heat sink according to the preceding claim, characterized in that the elevation (38) is arranged between at least two cooling air passages (26).
17. Gleichrichterbaueinheit mit zumindest einem Kühlkörper (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 17. Rectifier assembly with at least one heat sink (20) according to one of the preceding claims.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006062482A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh Cooling body's cooling effectiveness determining method, involves computing ratio of surface area of cooling body surface to differential surface area, where ratio represents cooling effectiveness of cooling body
DE102007014645A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-30 Continental Automotive Gmbh Electrical component for electrical power steering of motor vehicle, has heat sink with radial edge that has diameter corresponding to inner side diameter of tubular housing, where heat sink is inserted into housing of electric motor
DE102008042504A1 (en) * 2008-09-30 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Electric machine with a contact element for the electrical connection of electrical components
DE102009042567A1 (en) * 2009-09-17 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Cooling device in a rectifier device of an electrical machine
US9380717B2 (en) * 2012-07-27 2016-06-28 Illinois Tool Works Inc. Rectifier module for power conversion circuits
US9312742B2 (en) 2013-03-01 2016-04-12 Hamilton Sundstrand Corporation Connector and spring assembly for a generator
US9693833B2 (en) 2013-08-05 2017-07-04 Merit Medical Systems, Inc. Absorbent cleaning and securement devices and methods
US9976112B2 (en) 2015-03-04 2018-05-22 Merit Medical Systems, Inc. Absorbent pads and methods of manufacturing
JP6414092B2 (en) * 2016-01-28 2018-10-31 株式会社デンソー Rotating electric machine for vehicles
US20220065443A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 Aaron GOMEZ Torch Heat Shield

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3198972A (en) * 1961-08-03 1965-08-03 Gen Motors Corp Dynamoelectric machine
CA747579A (en) * 1963-02-19 1966-11-29 M. Potter Frederick Heatsink
US3573516A (en) 1969-04-23 1971-04-06 Gen Electric Rectifier bridge for use with an alternator
JPS5273410U (en) * 1975-11-28 1977-06-01
US4329603A (en) * 1977-06-10 1982-05-11 Sundstrand Corporation Directly cooled, rotating rectifier assembly for a synchronous machine
GB2057763B (en) * 1979-09-07 1983-09-14 Bosch Gmbh Robert Rectifier assembly
DE2936204C2 (en) * 1979-09-07 1986-12-11 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Rectifier unit
JPS5663282U (en) * 1979-10-19 1981-05-28
FR2512601B1 (en) 1981-09-08 1986-05-16 Bosch Gmbh Robert AC GENERATOR WITH AIR COOLED RECTIFIERS
US4701828A (en) * 1984-11-07 1987-10-20 Al Weiner Heat sink assembly
JPH0742225Y2 (en) * 1986-08-28 1995-09-27 株式会社三ツ葉電機製作所 Rectifier structure of vehicle generator
GB8623361D0 (en) * 1986-09-29 1986-11-05 Lucas Elect Electron Syst Alternator
DE3728081A1 (en) 1987-08-22 1989-03-02 Bosch Gmbh Robert RECTIFIER BEARING DEVICE
CA2012737A1 (en) 1989-03-22 1990-09-22 Hideyuki Takahashi Structure of rectifier in generator for vehicle
US5043614A (en) * 1990-02-02 1991-08-27 Ford Motor Company Alternator rectifier bridge assembly
JP3182822B2 (en) * 1991-12-26 2001-07-03 株式会社デンソー Rectifier for automotive alternator
JP3230829B2 (en) * 1992-01-14 2001-11-19 株式会社日立製作所 AC generators and rectifiers for vehicles
DE4421358B4 (en) * 1994-06-18 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Rectifier arrangement, preferably for a three-phase generator for motor vehicles
US5659212A (en) * 1994-12-16 1997-08-19 Electro-Dyn Choke Corporation Rectifier assembly for automotive alternator
JP3019251B2 (en) * 1996-08-06 2000-03-13 中村製作所株式会社 Radiator and manufacturing method thereof
JP3675048B2 (en) * 1996-08-09 2005-07-27 株式会社デンソー Vehicle alternator
JP3671534B2 (en) * 1996-08-09 2005-07-13 株式会社デンソー Vehicle alternator
US5866963A (en) * 1997-01-30 1999-02-02 Renard Manufacturing Co., Inc. Bridge rectifier with insulating support having expandable legs
DE19705228A1 (en) * 1997-02-12 1998-08-13 Bosch Gmbh Robert Electrical machine, preferably a three-phase generator with a rectifier unit
ITTO980517A1 (en) 1998-06-12 1999-12-12 Magneti Marelli Manufacturing BRIDGE RECTIFIER DEVICE FOR AN ALTERNATOR.
DE19828518A1 (en) * 1998-06-26 1999-12-30 Bosch Gmbh Robert Rectifier modular unit on a three-phase alternator
US6252320B1 (en) * 1999-05-24 2001-06-26 Unit Parts Company Alternator system
JP2000341953A (en) * 1999-05-27 2000-12-08 Mitsubishi Electric Corp Rectifier for vehicle ac generator
JP3486136B2 (en) * 1999-07-22 2004-01-13 三菱電機株式会社 AC generator for vehicles
DE19946255A1 (en) * 1999-09-27 2001-03-29 Philips Corp Intellectual Pty Rectifier arrangement
JP4306058B2 (en) * 1999-12-07 2009-07-29 株式会社デンソー Vehicle alternator
US6580187B2 (en) * 2000-01-14 2003-06-17 Delphi Technologies, Inc. Rectifier assembly for an air-cooled generator
US6205024B1 (en) * 2000-01-22 2001-03-20 Kalem Technology Corporation Heat sink for rectifier
JP3983445B2 (en) * 2000-03-15 2007-09-26 三菱電機株式会社 AC generator
KR20020001311A (en) * 2000-06-28 2002-01-09 에릭 발리베 A alternator for car
JP3905300B2 (en) * 2000-10-30 2007-04-18 三菱電機株式会社 AC generator for vehicles
US6661662B2 (en) * 2001-02-21 2003-12-09 Transpo Electronics, Inc. Vehicular modular design multiple application rectifier assembly
US6552908B2 (en) * 2001-02-21 2003-04-22 Transpo Electronics, Inc. Vehicular modular design multiple application rectifier assembly having outer lead integument
US6731030B2 (en) * 2001-08-30 2004-05-04 Integral Ro Design Ltd. High performance bridge rectifier for diode-rectified alternating current generator
US20030070798A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 Chun-Min Shih Heat sink for a rectifier
US20030141042A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Bradfield Michael Duane High thermal capability positive heat sink for rectifier assembly
US6707691B2 (en) * 2002-04-17 2004-03-16 Delphi Technologies, Inc. Compact rectifier bridge and method for manufacturing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004017495A1 *

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