用于在冷却体上安装电解电容器的系统和建立连接的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在冷却体上安装至少一个柱形的电解电容器的系统，冷却体具有用于至少部分地容纳柱形的电解电容器的至少一个孔，并且孔在容纳之后部分地或者完全地包围电解电容器，其中电解电容器的侧表面机械连接到并且热连接到孔的面上。本发明专利技术的优点是电解电容器的改进的热的冷却。因此不仅能够实现电解电容器的均匀的热的冷却而且能够实现在功率电子组件的包括这些单个电容器的中间电路电容器上的均匀的热冷却。本发明专利技术还涉及一种用于建立在柱形的电解电容器和冷却体之间的连接的方法和一种可通过所述方法获得的在电解电容器和冷却体之间的连接。优点在于：电容器通过薄的粘胶厚度和均匀的粘结所引起的改进的、均匀的热的冷却。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在冷却体上、尤其在空调设施的电制冷压缩机的壳体上安装柱形的电解电容器的系统。本专利技术此外涉及一种在电解电容器处、尤其在电制冷压缩机中应用热粘胶的条件下用于建立在至少一个电解电容器和冷却体之间的连接的方法。除此之外，本专利技术涉及一种连接，所述连接可通过这种方法获得。
技术介绍
在功率电子运行的设备例如变流器(Invertern)中，能量通常必须保存在中间电路电容器(Zwischenkreiskondensatoren)中。这用于缓冲电流和干扰从而对电流和所述干扰进行滤波，所述干扰由此通过功率电子组件、例如用于驱动电动机的逆变器的切换过程引起。为了构造中间电路储存器，根据现有技术通常使用电解电容器。电解电容器具有如下优点：高的能量密度、大的运行温度范围和较低的成本。电解电容器主要可在对称的柱形构型中获得并且在每个端侧上各具有一个接口(+/-)(轴向)或者在一个端侧上具有两个接口(+/-)(径向)。由于电解电容器的受物理所决定的构造，该电解电容器具有寄生电阻。该寄生电阻能够在电子技术方面通过所谓的ESR(EquivalentSeriesResistanz＝等效串联电阻)来描述。市售的电解电容器的ESR通常为几欧姆。由于功率电子组件中的切换过程引起中间电路电容器的电流负荷从而引起ESR的电流加载。因此在电解电容器中产生损耗功率，由此电解电容器发热。由于发热，尤其由于电解质的发热，引起电特性的变差，尤其引起电解电容器的导电性能变差。由此，切换过程会较差地被滤波、拦截或者缓冲。由此会引起功率电子组件本身的或者在其它组件上的相应的干扰和影响。此外，由于电解电容器或者电解质的发热引起电解电容器的使用寿命的缩短。产生电解质干涸或者电解质的介电强度减小的危险。这导致：功率电子组件需更频繁地并且更早地维修或更换。如果使用与电制冷压缩机连接的逆变器从而使用与电制冷压缩机连接的中间电路电容器，那么因此实现通过制冷压缩机的制冷功率主动地冷却该中间电路电容器从而减小过度加热的之前所描述的负面效应。所提到的现有技术的缺点是：电解电容器被差地和/或不均匀地冷却。不均匀的冷却在此在每个电容器中会单独地出现，也就是说，电容器的一些部分与电容器的其它部分相比更好地散热。但是也能够在中间电路滤波器的各个电容器之间出现温度差。现有技术的此外已知的缺点是：电解电容器由于通过使用固定夹而安装在侧表面上仅不充分地被保护以防止振动。为了主动地散热，电解电容器的表面必须以尽可能的低的热阻连接到冷却面或冷却体上。这能够借助于弹性的热衬垫或者专门的导热粘胶来实现。该冷却衬垫或者热粘胶具有在1W/mK和10W/mK之间的典型的导热能力从而与制冷压缩机的壳体或者冷却体相比具有更差的热传导能力。该壳体/冷却体通常由铜或铝制成，其中所述铜具有400W/mK的导热值，所述铝具有通常235W/mK的导热值。此外已知的是，电解电容器的侧表面以平放的方式或者以在凹陷部中粘接的方式放置。在此，首先通过配料单元施加粘胶，并且随后将电容器插入到粘合剂中。此外已知的是，电子器件为了粘结而被注塑包封或者浇注。在上文中提到的现有技术的另一缺点是：在粘结侧表面的一小部分时仅产生器件的不均匀的热连接。此外，在浇注或者注塑包封电子器件时必须将这些电子器件嵌入到相对于器件尺寸相对大的空腔中。由此由于注塑包封的或者被浇注的材料相对于原本的冷却体产生相对长的热路径。除此之外，在注塑包封/浇注多个器件时由于热材料引起的不同长度的路径产生如下缺点：这些路径在热学方面不同地散热。此外产生铸件/注塑包封块的相对高的消耗，所述消耗导致提高的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，尤其在车辆中使用时，通过到电制冷压缩机上的改进的、均匀的热连接，提高电解电容器的电效率和使用寿命。此外，本专利技术应通过电解电容器的固定的单独安装来改进相对于振动的稳固性。本专利技术的所述目的的另一部分在于：提供一种用于将能导热的粘胶施加到轴向的电子器件、尤其电制冷压缩机中的电解电容器的侧表面上的方法。所述目的一方面通过一种用于在冷却体上安装至少一个柱形的电解电容器的系统来实现。改进方案在实施方式中给出。冷却体根据本专利技术具有用于至少部分地容纳柱形的电解电容器的至少一个孔。在此，所述孔在容纳之后部分地或者完全地包围所述柱形的电解电容器，其中柱形的电解电容器的侧表面机械连接到或者热连接到孔的面上，即，侧表面和孔的面彼此热接触。也就是说：为了改进电解电容器的冷却，这些电解电容器分别单独地放置到完全包围或者部分包围柱形的电容器的侧表面的孔中，所述孔优选构成为盲孔。为了将电容器机械连接到和热连接到孔的或者盲孔的面上，侧表面优选与能良好导热的侧表面粘结或者电容器借助相应的配合压入到孔中。能导热的粘胶在此优选具有在1W/mK至10W/mK的范围中的导热能力。根据本专利技术的一个尤其优选的实施方式，冷却体是空调设施的电制冷压缩机的壳体的一部分，其中所述电制冷压缩机的壳体优选由铜或者铝或者铜或铝的合金构成。替选地，冷却体也能够由钢构成。此外有利的是，在孔中设有工件棱边，优选阶梯部。由此，电容器在装入时一方面获得深度止挡件，另一方面电解电容器的膨胀阀能够在故障/安全情况下膨胀到在深度止挡件下方形成的空腔中。这例如能够通过如下方式实现：具有第一直径的第一部段从孔的外棱边起始，所述第一部段在孔的内部中在优选阶梯状的凸肩处终止，具有第一直径的第一部段在凸肩的内边缘处在孔的内部中过渡为具有更小的第二直径的第二部段，由此电解电容器在凸肩处获得深度止挡件并且在其下方获得呈第二部段的构型的空腔。本专利技术的优点在于电解电容器的改进的热的冷却。因此，不仅能够实现这些单个电容器的均衡的热的冷却而且能够实现在包括这些单个电容器的整个中间电路电容器上的均匀的热的冷却。借助于本专利技术，即使在电容器中由于强的电流负荷所引起的高损耗功率的情况下也可以获得高的导电性能。所有这些也引起电容器的使用寿命的延长。最后但同样被认为有利的是，也改进到冷却体上的、优选到制冷压缩机的壳体上的机械连接。由此改进了抗振性。用于放置电解电容器的保持件可通过机械加工例如铣削和/或进行钻孔和/或铰孔(Reiben)通过将相应的孔、优选相应的盲孔制成在实心材料中来实现。替选地，也能够通过使铸件或者挤出的模制件成型来产生电解电容器的相应的保持件。本专利技术的所述目的此外通过一种用于建立至少一个柱形的电解电容器和冷却体之间的连接的方法来实现。有利的改进方案在实施方式中提出。在此，冷却体具有用于至少部分地容纳柱形的电解电容器的至少一个孔。孔在容纳之后部分地或者完全地包围柱形的电解电容器，其中具有恒定的或者可变的第一直径的第一部段从孔的外棱边起始，所述第一部段在孔的内部中在工件棱边处终止，在所述工件棱边处，第一部段在孔的内部中过渡为具有恒定的直径的第二部段，所述恒定的直径小于工件棱边前方的第一部段的直径。所述方法包括下述步骤：a)将能导热的粘胶涂抹到第一部段中，使得所涂抹的粘合剂经由工件棱边伸入到孔的内部中，以及b)在粘胶硬化之前将电解电容器引入到孔中，至少部分地直至进入第二部段中，使得尚未硬化的粘胶一起被带入孔中并且润湿电解电容器的侧表面。根据本专利技术的设计理念，为了改进电解电容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在冷却体(5)上安装至少一个柱形的电解电容器(2)的系统，其中所述冷却体(5)具有用于至少部分地容纳柱形的电解电容器(2)的至少一个孔(9)，并且所述孔(9)在容纳之后部分地或者完全地包围所述电解电容器，其中柱形的所述电解电容器的侧表面机械连接到并且热连接到所述孔(9)的面上。

【技术特征摘要】
2015.07.16 DE 102015111541.71.一种用于在冷却体(5)上安装至少一个柱形的电解电容器(2)的系统，其中所述冷却体(5)具有用于至少部分地容纳柱形的电解电容器(2)的至少一个孔(9)，并且所述孔(9)在容纳之后部分地或者完全地包围所述电解电容器，其中柱形的所述电解电容器的侧表面机械连接到并且热连接到所述孔(9)的面上。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，柱形的所述电解电容器(2)的所述侧表面机械连接到并且热连接到所述孔(9)的所述面上，其方式是：所述侧表面借助能导热的粘胶(6)粘入到所述孔(9)中。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，能导热的所述粘胶(6)具有1W/mK至10W/mK的导热能力。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，柱形的所述电解电容器(2)的所述侧表面机械连接到并且热连接到所述孔(9)的所述面上，其方式是：所述电解电容器(2)借助于相应的配合压入到孔(9)中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，具有第一直径的第一部段(11)从所述孔(9)的外棱边(10)起始，所述第一部段在所述孔(9)的内部中在阶梯状的凸肩(12)处终止，具有所述第一直径的所述第一部段(11)在所述凸肩的内边缘(13)处在所述孔(9)的内部中过渡为具有更小的第二直径的第二部段(14)，由此所述电解电容器(2)在所述凸肩(12)处获得深度止挡件并且在所述深度止挡件下方获得空腔(14)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述孔(9)构成为所述冷却体(5)中的盲孔(9)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，用于保持所述电解电容器(2)的所述孔(9)通过机械加工，如铣削和/或进行钻孔和/或铰孔制成在所述冷却体(5)的实心材料中。8.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，用于保持所述电容器的所述孔(9)通过铸件的成型或者挤出的模制件的成型而制成。9.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述冷却体(5)是空调设施的电制冷压缩机的所述壳体(5)的一部分。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·韦尔克，维尔弗里德·普法尔，马里奥·伦兹，
申请(专利权)人：翰昂系统有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR