[发明专利]导热的连接元件及其使用

说明书

本发明涉及一种导热的连接元件（1），用于从待排热的构件（3）向散热物体（4）进行导热或用于在元件上进行热量分配。设置为，该导热的连接元件构造成由基于碳纳米结构的纤维（CNB）、特别是碳纳米管（CNT）制成的平面构成物（5），该平面构成物特别是易于弯曲的或柔韧的。

技术领域

本发明涉及一种导热的连接元件及其使用。

背景技术

在电力电子控制设备中，各种部件中都会出现热损失。对由于热损失而被加热的构件的排热通过安装在冷却体或壳体上来进行，其中，壳体兼具冷却体的功能。已知冷却体设置有增加表面积的措施，例如散热片（Finnen）等。此外，可以设置例如空气、水/乙二醇等的强制对流以散热。待排热的构件的连接通过直接接触或插入导热垫或使用导热膏的平面安装来实现。替代地，可以通过热管将所出现的热损失传导至更远的冷却体或类似装置。在用于机动车辆驱动器的电力电子控制设备（例如逆变器或转换器）中，电力电子模块通常直接放置在冷却体上。通常为大容量的其他构件，例如中间电路电容器和/或温度临界线圈，通常至少在一侧连接至冷却体，该冷却体可以设置有从近旁经过的水冷器。由于两个部件的刚度和/或不同的热膨胀系数，特定部件与冷却体的直接连接在机械上通常是关键的，因此必须进行相应的机械去耦或减荷以确保可靠性。

发明内容

本发明涉及一种导热的连接元件，其用于从待排热的构件向散热物体进行热量传导或用于在元件上进行热量分配，其中，该连接元件构造成由基于碳纳米结构的纤维（特别是碳纳米管）制成的平面构成物（Flaechengebilde）。由于基于碳纳米结构的纤维，这种平面构成物具有极好的导热性，使得构件的散热非常有效地进行。基于碳纳米结构的纤维将构件的热量引导至物体，从该物体进一步导出热量。平面构成物优选是易于弯曲的或柔韧的，特别是构造成能够弹性变形。由于连接元件的易于弯曲性，不需要额外地机械去耦或减荷。根据本发明的连接元件在一定程度上像热管一样起作用，并将热损失从起源位置引导到适合进一步散热的位置。

根据本发明的扩展方案设置为，平面构成物是带或垫。因此，为了导出热量仅需要将带或垫的一个区域与构件导热地连接，并将带或垫的另一区域与散热物体连接。该物体可以例如是冷却体、壳体区域等。为了在待排热元件上进行热量分配，将平面构成物、特别是带或带的一区域或者垫或垫的一区域与元件仅平面地导热连接，由此使元件的被不同地加热的区域达到热平衡。

为了良好地导热，有利的是，基于碳纳米结构的纤维基本上沿平面构成物的纵向延伸伸展。此处的前提是，构件和物体的连接也同样在纤维的纵向延伸方向上实现。

连接元件可以构造成织物，即，基于碳纳米结构的纤维相互交织，并且由此形成织物。

优选可以设置为，平面构成物的至少一个区域具有优选导热的粘接层，用于固定在构件、物体和/或元件上。由此，平面构成物可以以简单的方式导热地固定。优选地，可以使用由基于碳纳米结构的纤维制成的、设置有粘接层的带并且按照透明胶带条（Tesafilm-Streifen）的方式进行处理，即通过粘接将该带的一个区域（例如端部区域）固定在待排热的构件上，并将该带的另一区域（例如另一端部区域）粘附到散热物体上。

优选设置为，导热的连接元件具有至少一个固定舌片、至少一个旋紧区域、至少一个压接区域、至少一个夹紧区域和/或至少一个缝合区域。这些设计方案允许简单且导热地固定到构件、物体和/或元件上。

优选可以设置为，其中至少几个基于碳纳米结构的纤维具有用于温度测量的、取决于温度的电阻。由此存在有在纤维中集成的可能性，即，测量相应位置处的温度，并在必要时（存在过高的温度的情况下）采取对策，例如增加冷却空气流。

本发明还涉及导热的连接元件的使用，用于对构件和/或元件进行排热。在这种关系下，参考上面说明的连接元件、构件、物体和/或元件，从而在此不必在技术语境中再次说明各个术语。