[发明专利]用于冷却构件的冷却体分段、冷却体以及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明基于按照独立权利要求所述类型的一种装置和一种方法。

背景技术

在DE 10 2010 017 168 A1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。

发明内容

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。