[发明专利]用于冷却的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却装置、尤其是用于扼流圈以及线圈绕组，这两者通过这样的装置进行冷却。

背景技术

长久以来，扼流圈是已知的，其用于衰减、干扰抑制、整流、限流、抑制不希望的频率或者用于在开关调节器和开关网络部件中存储能量。这样的线圈，也称为扼流圈，是被动感应组件，其要应用在电的或者电子的设备或者设施的供电领域中以及应用在功率电子器件中。

扼流圈由至少一个电导体的绕组构成，电路的全部负载电流流过该电导体，其具有线匝，该线匝缠绕在线圈体上并且多数具有软磁铁心。线匝布置、其形状和线直径、绕组材料和铁心材料确定了扼流圈的电感值和其他特征。后接的电路的全部负载电流流过扼流圈的绕组。因此，为了保持较小的欧姆损耗，其经常具有相对宽的横截面。当前，扼流圈通过多层绝缘导体-基于要求的线匝数-缠绕而成。由于线圈的电力上的要求，在绕组和线圈载体或线圈铁心中出现热损耗。单个绕组层通过引入绝缘材料彼此电绝缘。通过必要的导体绝缘限制线圈的功率密度，因为这能够导致线圈铁心和/或线圈绕组的过热。为降低热力条件的损耗，而发展出这样的概念，其例如设置了扼流圈的水冷装置，其以将金属冷却体引入到绕组结构中为基础。为此，对于不同的布置必须分别设置特殊的冷却体。

冷却扼流圈的另外的可行性方案在于装配冷却板。在此，在一些情况中，由于涡电流，通过引入冷却板导致了升高的电损耗。此外，冷却体的引入提高了线圈重量和线圈尺寸。

此外，垫子是已知的，其用于进行冷却，然而其仅仅在绕组或者线圈体的受限的弯曲半径的情况下起作用。其在较小的线圈尺寸的情况中是不能使用的。

发明内容

本发明的目的在于，设置一种用于冷却的装置、尤其是针对扼流圈，该装置在降低制造成本的同时具有高的冷却效率、较小的重量并且允许紧凑的构造方式。

该目的借助于用于冷却尤其是针对扼流圈的装置实现，该装置包括：具有第一和第二表面的基本平坦的垫子，其中，在其两个表面上设置有用于引导流体-尤其是冷却液-的管路，这些管路通过设置在垫子中的开口彼此连接，通过这些开口，流体能从布置在垫子的第一表面上的管路引入到布置在垫子的第二表面上的管路中。在该实施方式中特别有利的是，能够确保对与其接触的扼流圈区域的均匀冷却。此外，能够实现管路在垫子的两个表面上的特殊布置，也能够实现对其围绕的绕组区域的浇铸。在此特别有利的是，通过浇铸不仅提高了扼流圈的机械稳定性，而且也实现了更好的热连接。由此极大地改善了冷却时的效率。

为了确保用于冷却的装置的均匀的穿流，用于引导流体的管路具有对应为多边形的结构。在此特别有利的是规则的多边形结构。

在一个特别优选的实施方式中，多边形具有偶数的角结点数。具有偶数的角结点数的规则多边形能够实现一种结构，其能够实现均匀的机械负载以及用于冷却的装置的穿流。

为了能够实现允许对具有用于冷却的装置的线圈区域进行浇铸而不会形成气态夹杂的结构，分别在相邻的角结点处相遇的用于引导流体的管路基本上在垫子的相同的表面上延伸经过其长度的一半。由此在垫子上留出各个补充的留空区域，其极大地减轻和改善了对线圈的浇铸，因为在垫子上不出现在所有侧面上受限的区域，浇铸材料不能够流入到该区域中。以这种方式和方法，极大地降低或者甚至避免了气态夹杂的形成，并且由此确保了用于冷却的装置与其围绕的绕组区域的热连接。

在合乎目的的实施方式中，将在垫子中设置的开口分别布置在用于引导流体的管路的两个角结点之间的长度的中间。由此确保冷却管路在垫子的两个表面上是大约相同的。

在本发明的一个特别合适的实施方式中，用于引导流体的管路和因此设置的垫子能由弹性的和/或不导电的合成材料制成。由此，用于冷却的装置也能够布置在扼流圈的具有轻微弯曲的子区域中。此外，合成材料的应用允许简单和廉价地制造用于冷却的装置，其由此具有较小的重量并且避免了不希望的电力条件的损耗，如其在金属冷却体的情况中所出现的那样。通过优化的冷却功率，也能够实施扼流圈的紧凑的构造方式。

在另外的特别有利的实施方式中设置有间距保持件，能将其引入到由用于引导流体的管路所空出的垫子的面中。通过将机械稳定的间距保持件引入到由用于引导流体的管路所留出的垫子的面中，能够吸收在扼流圈的缠绕过程中产生的机械压力，并且预防用于冷却的装置、尤其是用于引导流体的管路的机械变形或者损毁。