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CN108808159B - 冷却系统、用于冷却系统的流体收集器以及用于制造流体收集器的方法 - Google Patents

冷却系统、用于冷却系统的流体收集器以及用于制造流体收集器的方法 Download PDF

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CN108808159B CN201810417027.9A CN201810417027A CN108808159B CN 108808159 B CN108808159 B CN 108808159B CN 201810417027 A CN201810417027 A CN 201810417027A CN 108808159 B CN108808159 B CN 108808159B
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Abstract

本发明涉及用于电池盒的冷却系统，包括：板形的热交换器元件；固定在热交换器元件上或中的用于传送流体的冷却通道；以及用于收集在所述冷却通道中的流体或将流体分配到所述冷却通道中的流体收集器，流体收集器具有至少一个体积区域并且在其面向冷却通道的一侧上具有容纳开口，分别有一个冷却通道被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域与冷却通道流体连通。在收集器外侧在每个容纳开口上设置密封元件和夹紧元件，所述密封元件和夹紧元件被相应的冷却通道穿过，并且在每个容纳开口的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片，容纳开口的夹紧接片包围密封元件和夹紧元件，并且因此冷却通道不可移动地固定在流体收集器上。本发明还涉及用于制造流体收集器的方法。

Description

冷却系统、用于冷却系统的流体收集器以及用于制造流体收 集器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电池盒的冷却系统，该冷却系统包括：板形的热交换器元件；一个或多个固定在所述热交换器元件上或中的用于传送流体的冷却通道；以及用于收集在所述冷却通道中的流体或将流体分配到所述冷却通道中的流体收集器，所述流体收集器具有至少一个体积区域并且在其面向冷却通道的一侧上具有一个或多个容纳开口，分别有一个冷却通道被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域与冷却通道流体连通。本发明还涉及一种由铝挤压型材制成的流体收集器以及一种用于流体收集器的制造方法。
背景技术
例如用于车辆的电池盒中的电池装置为了优化的工作方式需要适配于其的调温。
在运行中热量必须被导出，以避免过热并且保证功能安全性。为此目的由现有技术已知，在电池盒中的电池装置的温度通过热交换器系统调节。为此流体经常被引导通过在电池盒上或电池盒中的冷却通道的布置结构并且将由电池盒放出的热量通过流体导出。流体的输入通过流体收集器进行，该流体收集器将流体分配到单个通道上或由此重新聚集。
在此，将冷却通道与流体收集器连接特别具有挑战性，因为一方面需要对流体和气体密封的连接并且同时要求简单地组装冷却系统。其它边界条件是重量以及这种冷却系统的低成本的可制造性。
在DE102014106941中公开一种冷却系统，在其中冷却元件通过夹紧套环固定在收集器上。所述夹紧套环与两个成型在收集器上的支腿同时形成一个通道，流体可在该通道中流动。因此，夹紧套环在收集器的整个长度上延伸，这在收集器的组装和密封性方面提出特殊的要求。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务是提出一种用于电池盒的冷却系统，该冷却系统在简单装配的情况下是对流体和气体密封的、可低成本地制造并且是节省重量的。此外，本发明的任务是提供一种用于冷却系统的合适的流体收集器以及一种用于所述流体收集器的制造方法。
所述任务通过具有根据本发明的一种冷却系统来解决，该用于电池盒的冷却系统包括：板形的热交换器元件；一个或多个固定在所述热交换器元件上或固定在所述热交换器元件中的用于传送流体的冷却通道；以及流体收集器，该流体收集器用于收集在所述冷却通道中的流体或将流体分配到所述冷却通道中，所述流体收集器具有至少一个体积区域并且在其面向冷却通道的一侧上具有一个或多个容纳开口，分别有一个冷却通道被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域与冷却通道流体连通，在流体收集器外侧在每个容纳开口上设置密封元件和夹紧元件，所述密封元件和夹紧元件被相应的冷却通道穿过，并且在每个容纳开口的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片，容纳开口的夹紧接片包围密封元件和夹紧元件并且因此冷却通道不可移动地固定在流体收集器上，并且在流体收集器上一体地且材料统一地构造有至少一个连接接片，以用于将流体收集器与热交换器元件连接。
替代地，根据本发明的用于电池盒的冷却系统包括：板形的热交换器元件；一个或多个固定在所述热交换器元件上或固定在所述热交换器元件中的用于传送流体的冷却通道；以及流体收集器，该流体收集器用于收集在所述冷却通道中的流体或将流体分配到所述冷却通道中，所述流体收集器具有至少一个体积区域并且在其面向冷却通道的一侧上具有一个或多个容纳开口，分别有一个冷却通道被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域与冷却通道流体连通，在流体收集器外侧在每个容纳开口上设置密封元件和夹紧元件，所述密封元件和夹紧元件被相应的冷却通道穿过，并且在每个容纳开口的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片，容纳开口的夹紧接片包围密封元件和夹紧元件并且因此冷却通道不可移动地固定在流体收集器上，所述流体收集器在端侧通过端部接管封闭，所述端部接管包括：具有螺纹套筒的连接区段，该连接区段在端侧插接到流体收集器的端部上并且构造成，以便被附加的配设给连接区段的夹紧接片固定成不会丢失的；以及用于与流体输入管路或流体导出管路连接的接管区段，该接管区段在螺纹连接技术上通过螺纹套筒固定在连接区段上。
本发明涉及一种用于电池盒的冷却系统，该冷却系统包括：板形的热交换器元件；一个或多个固定在所述热交换器元件上或中的用于传送流体的冷却通道；以及用于收集在所述冷却通道中的流体或将流体分配到所述冷却通道中的流体收集器，所述流体收集器具有至少一个体积区域并且在其面向冷却通道的一侧上具有一个或多个容纳开口，分别有一个冷却通道被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域与冷却通道流体连通。在收集器外侧在每个容纳开口上设置密封元件和夹紧元件，所述密封元件和夹紧元件被相应的冷却通道穿过，并且在每个容纳开口的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片，容纳开口的夹紧接片包围密封元件和夹紧元件并且因此冷却通道不可移动地固定在流体收集器上。
板形热交换器元件可理解为一种部件，该部件沿两个空间方向具有基本上比沿三个空间方向较大的尺寸。但板形在此不仅仅限于具有平面的表面的仅扁平的部件，而且也包括具有一体成型元件的或安装在其上的构件(例如热交换器鳍板、接口或法兰)的部件。
所述热交换器元件例如可以是铝板或铝型材，该铝板或铝型材用挤压法制成。由于铝质材料能够特别好地将热量从设置在电池盒中的电池盒元件传到冷却通道上。通过挤压法得到大的设计余地。
所述热交换器元件也可以由多个彼此接合的元件或型材制成，这能够实现冷却系统的尺寸可伸缩性。
尤其是，热交换器元件可以是电池盒的组成部分，例如底部、盖、侧壁或中间壁。
冷却通道基本上沿热交换器元件的纵轴线延伸。在此，多个冷却通道可以平行并排地从热交换器元件的一个纵向侧端部延伸至其另一个端部。但所述通道也可以安装成弯弯曲曲的。
在热交换器元件的至少一个纵向侧端部上安装有流体收集器，冷却通道通入到该流体收集器中。如果在热交换器元件的每个端部上设有流体收集器，则流体可以通过流体收集器被分配到各通道上。流体在沿热交换器元件穿流通道时接收热量并且流入到第二收集器中，该第二收集器将各个通道的流体体积接收在体积区域中并且收集后导出。
一种替代的设计可能性规定，在热交换器元件的仅一个端部上设置流体收集器。因为所述流体收集器不仅负责流体输入而且负责流体导出并且设有两个相应的体积区域。因此，冷却通道以环的形式设置，首先远离流体收集器引导并且然而再次通入到所述流体收集器中。通道引导装置和冷却系统在整体上的具体设计但也与存在的结构空间以及电池盒的结构设计有关。
冷却通道通入到流体收集器的容纳开口中。由此，收集器的体积区域与冷却通道流体连通。流体可以直接从冷却通道进入到体积区域中。
冷却通道可以构造成不同类型的、尤其是构造为具有小于或等于0.5毫米壁厚的薄管。通道的横截面可任意构造。同样，冷却通道可以被组合成一束单个通道或构造为具有多个孔的通道部件。所述容纳孔适配于冷却通道的相应设计。
冷却通道穿过密封元件和夹紧元件，所述密封元件和夹紧元件在收集器外侧设置在容纳开口上。在容纳开口的上方和/或下方，在流体收集器上设置至少一个夹紧接片，其中，容纳开口的夹紧接片包围密封元件和夹紧元件并且因此将冷却通道不可移动地固定在流体收集器上。所述夹紧接片朝向容纳开口弯曲并且被压靠到夹紧元件上。由此，夹紧元件和密封元件在夹紧接片与流体收集器的外壁之间被夹紧并且被压靠到外壁上。
对于夹紧接片的布置结构存在有多种可能性。例如，分别在容纳开口的上方和下方可以构造有夹紧接片并且夹紧元件和密封元件从上方和从下方被夹紧接片部分地包围。但两个夹紧接片也可以设置在容纳开口的上方或下方，其在冷却通道旁的两侧完全包围夹紧元件和密封元件。找到其它此类设计对于本领域技术人员来说没有阻碍。
优选地，所述密封元件由可变形的弹性体材料或聚合物材料或另外的对流体和气体密封的材料制成。例如密封元件可以是O形环或X形环或类似物。
此外优选地，夹紧元件由刚性的并且对流体和气体密封的材料制成。特别优选地夹紧元件由金属制成，此外优选地是一种由铝或钢制成的锻造的或挤压成的部件。同样优选地，所述夹紧元件是由塑料、尤其是通过注塑法制成的部件。
通过夹紧接片产生的挤压力通过夹紧元件传送到密封元件上，该密封元件在压力下变形。由此，尤其是流体收集器和冷却通道相对于其周围环境被对流体和气体密封地封闭。此外，由于密封元件变形，其内径减小，从而在相应冷却通道与密封元件之间形成压配合，通过所述压配合冷却通道不会丢失地被固定在流体收集器上。
通过所述在各冷却通道与流体收集器之间的连接的设计实现多个有利的效果。一方面可以省去耗费的并且昂贵的接合方法如焊接。结果是冷却通道也可以构造成较薄的并且具有非常小的壁厚(小于或等于0.5毫米)以及因此较轻的并且节省重量的。也省去对于在热交换器元件和流体收集器之间的螺纹连接要设置的螺纹和螺钉，这同样有利于轻量化。此外，可以使用商业通用的并且低成本的弹性环作为密封元件，这相对于昂贵的特种密封件附加降低了成本。最后所述组装也强烈简化，其方式为：例如首先冷却通道如所述地被固定在流体收集器上并且而后冷却通道与热交换器元件连接。在此，同时可能的是，在组装时各个构件之间的由制造引起的公差得以补偿。另一个优点在于，由于压配合在运行中阻止在各冷却通道与流体收集器之间的振动。
本发明的一种特别的设计规定，所述密封元件设置在容纳开口上并且由夹紧元件包围，其方式为：该夹紧元件和流体收集器的包围绕容纳开口的壁形成空腔，在该空腔中设置密封元件。通过所述措施，密封元件可以发生变形的空间被限定并且在密封元件中引入弹性应力，该弹性应力辅助固定冷却通道。
此外，在本发明的一种特别的设计中设定，密封元件和夹紧元件共同构造为一体的部件。尤其是，密封元件粘接到夹紧元件上或注塑或硫化到夹紧元件上。这种设计带来如下优点：在装配时仅必须设置一个部件，这简化了装配过程。在装配时也避免所不希望的这两个元件的相对移动。
根据本发明，至少一个连接接片一体地并且材料统一地构造在流体收集器上以用于将流体收集器与热交换器元件连接。因此，流体收集器可以优选通过所述连接接片形锁合地和/或材料锁合地、例如通过粘接、钎焊、熔焊、铆接、螺纹连接以及类似方式与热交换器元件连接。根据连接接片的设计，流体收集器可以针对结构空间优化地被固定在热交换器元件上。
本发明的另一种设计规定，所述冷却通道与热交换器元件形锁合地和/或材料锁合地(尤其是通过用于冷却通道的一体地且材料统一地在热交换器元件上成型的容纳部)连接。冷却通道可以被插入或夹入到所述容纳部中。由此，冷却系统的组装得以强烈简化。粘接或焊接形式的材料锁合连接可以同样地、必要时附加地实现。此外，用于冷却通道的容纳部可以承担用于热交换器元件或电池盒的加固任务。
附加地，在容纳部与冷却通道之间也可以设置导热层、例如导热胶，以便进一步改进在热交换器元件与冷却通道之间的传热。
在本发明的另一种优选的设计中，所述体积区域在横截面中是圆滑的或多边形的或在其长度上具有变化的横截面。尤其是，所述体积区域具有变化的直径和/或变化的横截面形状。体积区域的圆滑横截面在流体技术上是有利的并且在制造流体收集器时可更好地加工。然而，例如出于结构空间原因需要多边形的、例如三角形的或梯形的、亦或任意构造的横截面。为了优化利用可供使用的结构空间，在流体收集器的长度上变化的横截面是有利的，该横截面局部地适配于结构空间。
优选地，流体收集器一体地并且材料统一地由铝合金、尤其是用挤压法制成。铝的小重量优化冷却系统的轻量化特性。流体收集器作为挤压成型的铝型材本身是对流体密封的。收集器可以这样设计，使得该收集器以任意长度在没有接缝的情况下沿热交换器元件的纵向侧端部延伸。在生产中，流体收集器的长度因而可无问题地适配于电池盒或热交换器元件的不同尺寸。
特别优选地，通过对挤压型材的机械加工形成所述夹紧接片、连接接片和容纳开口。在此，同样利用铝质材料的可容易加工性和挤压法的设计可能性。机械加工尤其是可理解为冲压、切割、弯曲或切削加工。
根据本发明规定，在其中流体收集器在端侧通过端部接管封闭。端部接管用于将流体收集器与用于输入或导出流体的管路耦联。端侧的布置结构在流体技术上是有利的。如果仅在一个端部上设有一个输入管路或导出管路，则另一个端部例如通过简单的塞子或经修改的端部接管(其没有用于管路的接口)被封闭。
根据本发明规定，所述端部接管包括：具有螺纹套筒的连接区段，该连接区段在端侧插接到流体收集器的端部上并且构造成，以便被附加的配设给连接区段的夹紧接片固定成不会丢失的；以及用于与流体输入管路或流体导出管路连接的接管区段，该接管区段在螺纹连接技术上通过螺纹套筒固定在连接区段上。在此尤其有利的是，螺纹套筒不是必须设置在流体收集器本身上。尤其是在流体收集器构造为挤压型材时，螺纹套筒必须在挤压成型时被一起成型并且多余的区段被去掉，这附加地提高制造花费。
所述装配以简单的方式实现，其方式为：连接区段通过为此设置的其它夹紧接片不会丢失地被固定在流体收集器上。为此，所述连接区段例如可以设有侧凹部或空隙部，所述其它夹紧接片嵌接到所述侧凹部或空隙部中或其它夹紧接片穿过侧凹部或空隙部。接管区段为此设置，使得流体输入装置或流体导出装置简单地被推套到为此设置的插接区域上和/或与所述插接区域连接。
本发明还涉及一种由铝挤压型材制成的流体收集器，其具有至少一个体积区域以及在该体积区域的壁中的至少一个容纳开口，其中，在每个容纳开口的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片，其中，所述夹紧接片背离体积区域突出并且设置用于朝容纳开口的方向变形以用于将冷却通道固定在容纳开口中。
流体收集器优选如上述设置用于在冷却系统中使用。关于功能、设计以及各个特征的优点参阅在那里的实施形式。
夹紧接片的所述变形尤其指的是夹紧接片围绕密封元件和夹紧元件弯曲，以便将所述密封元件和夹紧元件压靠到流体收集器上并且固定夹紧。
流体收集器的下面列举的优选设计在上面也结合冷却系统说明。为了避免重复，关于功能、设计以及特别设计的优点及其特征同样参阅那里的说明。
优选地，在流体收集器上设置有至少一个连接接片，以用于将流体收集器与另一个部件、尤其是热交换器元件连接。
本发明的一种特别的设计规定，设置有其它的连接接片，以用于将流体收集器与端部接管连接。
此外特别优选地规定，体积区域的横截面沿其纵轴线发生变化。
本发明还涉及一种用于制造流体收集器的方法，其包括下面的步骤：
·提供具有至少一个体积区域以及至少一个法兰的铝挤压型材，该法兰背离体积区域地突出，
·通过机械加工在体积区域的壁区段中与所述至少一个法兰相邻地引入至少一个容纳开口，
·通过对所述至少一个法兰的机械加工在容纳开口的位置的上方和/或下方成型夹紧接片。
铝挤压型材以本身已知的方式制造为连续型材并且被定长切断成各单个型材，其中，型材的长度例如适配于电池盒或热交换器元件的尺寸，在其上应该使用所述型材。在挤压成型时已经设定体积区域的基本形状。在此，横截面原则上是任意的。圆滑的横截面在流体技术上是有利的，但当例如结构空间要求是必要的时，也可以产生其它的形状如多边形或成形的加强筋。如果需要多于一个体积区域，则这能够非常简单地通过在挤压成型时产生的中间壁实现。
容纳开口在以后的冷却系统中冷却通道所处的位置处被引入。容纳开口的布置结构与技术要求以及边界条件有关。因此，容纳开口的位置可以精确配合所述要求并且几乎任意地被选择。这使得所述制造方法以及流体收集器本身在经济上非常具有吸引力，因为可以非常简单地实现单个挤压型材适配于不同的结构要求。机械加工在该情况下可理解为尤其是冲压、切割、打眼以及任何类型的切削加工。
最后同样通过对所述至少一个法兰的机械加工成型夹紧接片，所述夹紧接片设置在流体收集器上用于固定密封元件和夹紧元件。
优选地，成型两个彼此间隔开距离设置的法兰，并且容纳开口在体积区域的壁区段中在各法兰之间被引入。
在此，所述法兰可以基本上彼此平行地、但也容易撑开地成型。通过该设计，密封元件和夹紧元件的以后的夹紧以及压紧以简单的方式通过在夹紧接片上仅围绕各元件弯曲的弯曲过程实现。如果法兰撑开地成型，则夹紧元件在装配过程中较好地相对于容纳开口定心。
在此也适用的是，通过将唯一的挤压型材用作半成品给出多种用于极不同要求的设计可能性。人们因此能够灵活地适配给定条件。例如，分别在容纳开口的上方和下方可以构造有夹紧接片并且夹紧元件和密封元件从上方和从下方被夹紧接片部分地包围。因此然而也可以在容纳开口的上方或下方设置两个夹紧接片，其在冷却通道旁的两侧完全包围夹紧元件和密封元件。此外可设想夹紧接片的其它设计和布置结构。
此外优选地，通过机械加工，由其中一个法兰成型至少一个连接接片。
此外优选地，通过机械加工，成型另外夹紧接片，以用于将端部接管固定在流体收集器上。
所述附加可能的方法步骤再次阐明所述制造方法的灵活性和效率。流体收集器的各个组成部分可以符合需求地由挤压型材成形，从而流体收集器的广泛的创新的应用范围被覆盖。
此外，也可能在挤压型材上还一体成型有其它至今还未描述的功能部件、例如联接接片，其用于将流体收集器固定在车架或加固元件上。所述功能部件也能够在挤压成型时被预先保持并且在需要时通过机械加工被构造。
此外优选地，体积区域沿其纵向延伸部至少局部地变形，从而产生在长度上变化的横截面。如已经说明的，流体收集器可以在其尺寸方面因此容易适配于现有的结构空间和类似的边界条件。在此，可以局部地或在流体收集器的整个长度上引入例如用于加固的加强筋。
附图说明
在后续的附图中借助各实施例进一步阐述本发明，由此得出本发明的其它特征。在此，同类的特征和构件设有相同的附图标记。
其中：
图1示出按照本发明的冷却系统的透视图，
图2示出本发明的各实施变型方案，
图3示出按照本发明的冷却系统的剖面图，
图4示出用于热交换器元件的一种实施形式，
图5示出具有端部接管的冷却系统的一种实施形式，
图6示出按照本发明的流体收集器。
具体实施方式
在图1中示出用于电池盒的冷却系统1。该冷却系统1包括板形的热交换器元件2以及多个用于传送流体的冷却通道3。所述热交换器元件2构造为多件式的铝挤压型材并且在图4中更详细地示出。
所述冷却通道3通过容纳部4固定在热交换器元件2上，所述容纳部与热交换器元件2一体地并且材料统一地构造。所述容纳部4是具有圆滑横截面的槽，冷却通道3能够被压入到所述槽中并且按照夹紧连接通过侧凹部被保持。所述冷却通道3沿纵向方向L从热交换器元件2的一个纵向侧端部5延伸至另一个端部。
在热交换器元件2的纵向侧端部5上设置有流体收集器6，其同样设置在此处未示出的另一个端部上。两个流体收集器6的其中一个流体收集器用于将流体分配到冷却通道3上，而另一个流体收集器6重新收集各个冷却通道的流体并且将其输送给一个共同的导出管路。流体在输送时被引导通过体积区域7，该体积区域具有此处不可见示出的容纳开口8，分别有一个冷却通道3被导入所述容纳开口中。由此所述体积区域7与冷却通道3流体连通。
冷却通道3不可移动地并且不会丢失地设置在流体收集器6上。这借助相应一个夹紧元件9和密封元件10实现，所述夹紧元件和密封元件在收集器外侧设置在每个容纳开口8上。在图1的示图中，密封元件10是不可见的，因为该密封元件由夹紧元件9完全包围。所述夹紧元件9与包围容纳开口8的壁区段15一起形成一空腔，在该空腔中设置有密封元件10。冷却通道3穿过夹紧元件9和密封元件10，所述夹紧元件和密封元件设有空隙部。夹紧元件9由刚性的并且对流体和气体密封的材料制成，而密封元件10由弹性的并且同样对流体和气体密封的材料制成。
在收集器外侧，夹紧接片11设置在每个容纳开口8的上方和下方。容纳开口8的所述夹紧接片11包围夹紧元件9和密封元件10。在此，夹紧接片11将夹紧力施加到夹紧元件9和密封元件10上并且将所述夹紧元件和密封元件压靠到流体收集器6上。夹紧元件9压靠到密封元件10上，其中，该密封元件10弹性地变形。由此，密封元件10的被冷却通道3穿过的空隙部的直径减小并且在密封元件10与冷却通道3之间形成压配合。由此冷却通道3不可移动地被固定在流体收集器6上。同时，通过所述弹性体密封元件10将由冷却通道3密封的容纳开口8对流体以及气体密封地与周围环境隔绝。
在此在冷却通道3与流体收集器6之间不再需要焊接连接，从而冷却通道能够薄得多地(也就是说具有较小的直径和较小的壁厚度)以及因此较轻地构造。
冷却系统1的组装这样进行，即首先冷却通道3穿过夹紧元件9和密封元件10被导入容纳开口8中。因此，首先背离流体收集器6的体积区域7突出的夹紧接片11(也参见图6b)朝向容纳开口8变形、在此具体来说弯曲，以便将夹紧元件9和密封元件10固定夹紧在流体收集器6上并且将冷却通道3固定在容纳开口8中。而后，将冷却通道3锁定到热交换器元件2的所属的容纳部4中。有利地，在此热交换器元件2以及流体收集器6的铝型材的制造公差通过各单个相对柔性的构件得以补偿。
冷却系统1的各个组件，即热交换器元件2、冷却通道3和流体收集器6可以由不同的材料或不同的合金(例如铝合金)制成。因此，可以针对各个构件的相应使用情况选择优化的材料。所述构件因此能够互相无关联根据其使用目的设计，这尤其是在其重量方面优化冷却系统1。
此外，流体收集器6设有连接接片12，该连接接片与流体收集器6一体地并且材料统一地构造。所述连接接片用于将流体收集器6与热交换器元件2连接。这例如可以材料锁合地借助粘接、熔焊或钎焊以及类似方法或形锁合地借助螺纹件或铆钉以及类似物进行。
此外，流体收集器6在其端侧端部14上具有其它的夹紧接片13以用于固定端部接管21(参见图5)。
在图2中示出按照本发明的流体收集器6的三种实施变型方案。图2a示出固定在热交换器元件2上的流体收集器6的横截面图，其体积区域7具有基本上矩形的横截面。在两个背离体积区域7的夹紧接片11之间的壁区段15中设置有容纳开口8，冷却通道3被引入到该容纳开口中。在此，冷却通道3穿过弹性体的密封元件10以及刚性的夹紧元件9。壁区段15和夹紧元件9共同形成一个用于密封元件10的空腔18。在此，所述密封元件10是由弹性体制成的简单的商业通用的O形环。夹紧接片11包围密封元件10和夹紧元件9并且将所述密封元件和夹紧元件压靠到壁区段15上。在所述实施形式中，流体收集器6直接在没有连接接片12的情况下固定在热交换器元件2上。流体收集器6在重叠区域B中完全与在设备中的热交换器元件2以及例如通过粘接与该热交换器元件连接。冷却通道3呈S形地延伸，这在组装之前需要相应的造型或冷却通道3的相应柔性的构造。
与此相反，冷却通道3的造型在图2b中较简单地构造。冷却通道3仅远离热交换器元件2朝向流体收集器6的容纳开口8弯折。流体收集器6的体积区域7在所述实施例中是梯形，其中，体积区域7的沿纵向方向L指向热交换器元件2的带有容纳开口8的壁朝向热交换器元件2倾斜并且形成梯形的倾斜侧。通过所述创新的步骤实现，冷却通道3不是必须如在图2a中那样强烈地变形。这在冷却通道3必须设计得更刚性时合适。同时，流体收集器6的流体体积增大并且因此能够实现流体较高的通过量。
在所述实施变型方案中，流体收集器6通过焊接连接16、17与热交换器元件2连接。焊接连接17在热交换器元件2的纵向侧端部5上在端侧进行。对于第二焊接连接16，使用上面的夹紧接片11，该夹紧接片在此在一定程度上也承担连接接片12的作用。
尤其是通过将流体收集器6构造为铝挤压型材可能的是，设计多个构造变型方案并且优化地利用已存在的结构空间或满足技术上的边界条件。
根据图2c的第三种实施变型方案规定，设计具有圆形横截面的体积区域7。流体收集器在此独立于其余构件地示出。圆形的横截面在流体技术上以及也对于在制造之后的机械加工来说是特别有利的。
图3示出根据图1的按照本发明的冷却系统在三个位置的垂直于热交换器元件2的纵向方向L的剖切面上的三个横截面图。图3a示出在冷却通道3的区域中的横截面。图3b示出在冷却通道3和连接接片12旁边的区域中的横截面，并且图3c示出在连接接片12的区域中的横截面。关于功能和特性参见尤其是对图1的上面的阐述。
在图4中示出的用于热交换器元件2的型材2a构造为铝挤压型材。图4a示出单独的型材2a，图4b示出在未进一步示出的冷却系统1中在组装好的状态下的型材2a。所述型材2a具有第一耦联区段19和第二耦联区段20。所述两个耦联区段以彼此互补的方式设计，使得多个型材2a能够通过耦联区段19、20彼此耦联，如在图4b中示出的那样。由此可能的是，使由多个相同构造的型材2a制成的热交换器元件2适配于电池盒的规定的尺寸。电池盒被置入到不同尺寸的不同机动车部段中。冷却系统1现在可以根据规定的尺寸由与此配合地选择的多个型材2a制成并且因此针对不同的车辆部段定制地制造。在此，各个型材2a是相同的，从而在制造过程中仅必须生产一种型材几何结构。热交换器元件2的尺寸缩放通过各个型材2a的数量以及其长度实现。
所属的流体收集器6同样很大程度上在其几何结构上是相同的并且理想地仅在其长度上区分用于不同的车辆部段，这在挤压成型过程中通过相应的定长切断实现。
此外，型材2a具有用于冷却通道3的容纳部4，该容纳部在制造过程中材料统一地并且一体地成形。由此使得所述生产是效率高的，因为避免了附加的制造过程和连接步骤。冷却通道3在组装时仅被压入到容纳部4中并且以夹紧连接的方式被保持。在此但也不排除，附加局部地或在通道状容纳部4的整个长度上使用粘接、钎焊连接或熔焊连接或机械装置、如卡子或夹子，以便将冷却通道3不会丢失地保持在容纳部4中。
热交换器元件2可以是电池盒底部的组成部分，其中，容纳部4附加地能够保证电池盒的刚性。
此外，在冷却通道3与容纳部4之间可以设置有导热层、例如导热胶，以保证优化的热量传输。
图5a示出按照本发明的冷却系统1，在该冷却系统中流体收集器6在端侧利用端部接管21封闭。在此，所述端部接管21包括连接区段22和接管区段23。所述连接区段22被插接到流体收集器6的端部14上并且利用附加的夹紧接片13不会丢失地固定在所述端部上。
连接区段22具有两个通过覆盖件26连接的支腿24、25。在所述支腿24、25上成形有螺纹套筒27、28。朝向热交换器元件2的支腿24在其自由端部上具有带支座30的空隙部29。此外，所述覆盖件26具有穿透开口31，该穿透开口延伸直到朝向热交换器元件2的支腿24中并且在该支腿上同样构造有支座32。连接区段22首先被插接到流体收集器6的端部14上，从而所述两个支腿24、25以及覆盖件26包围流体收集器6的端部14。在此，还未变形的其它夹紧接片13穿过穿透开口31或空隙部29。而后所述其它夹紧接片13弯曲并且在此包围相应支座30、32并且这样将连接区段22固定夹紧在流体收集器6上。
所述接管区段23因此借助螺纹件33、34通过螺纹套筒27、28固定在连接区段22上。连接区段22也构造为挤压型材，从而后来被机械加工以得到螺纹、空隙部29和穿透开口31。所述螺纹套筒27、28可以有利地与连接区段22一体地并且材料统一地成形并且不是必须在其制造时在其整个长度上预先保持在流体收集器6上，这给带来重量节省和/或减少制造耗费。所述接管区段23另外具有插接区域35，在该插接区域上可以插接以及固定有流体输入装置或流体导出装置。
如果流体收集器6的端部14应当被完全封闭，则同样可以使用上述的连接区段22。然而一个构件用作封闭件，其类似于接管区段23然而没有插接区域35以及因此没有开口的部件。这样的部件也能够以类似的方式通过螺纹连接技术被固定在连接区段22上。在其整体上，所述封闭件也可以被称作端部接管21。
图6a再次示出按照本发明的流体收集器6，该流体收集器具有体积区域7、用于将冷却通道3容纳在流体收集器6中的壁区段15中的容纳开口8以及相应地设置在其上方和下方的夹紧接片11以及连接接片12以及其它用于固定端部接管21的夹紧接片13。
在图6b中的横截面图中示出流体收集器6作为在挤压过程之后的半成品的构造，其具有还未成形的夹紧接片11(虚线)并且具有处于其最终形状的夹紧接片11(实线)。流体收集器6首先被制造作为具有至少一个体积区域7以及两个彼此间隔开距离设置的法兰的铝挤压型材，所述法兰背离体积区域7突出。而后所述法兰这样被切割，使得产生夹紧接片11。此外，在壁区段15中、在此具体来说在设置在上方和下方的夹紧接片11之间，容纳开口8通过钻孔或冲孔被制成。在将冷却通道3安装在流体收集器6上时，夹紧接片11沿弯曲方向R朝向容纳开口8弯曲，以便将在此未示出的夹紧元件9和密封元件10压靠到围绕容纳开口8的壁区段15上。
附图标记清单
1 冷却系统
2 热交换器元件
2a 2的型材
3 冷却通道
4 3的容纳部
5 2的端部
6 流体收集器
7 体积区域
8 容纳开口
9 夹紧元件
10 密封元件
11 夹紧接片
12 连接接片
13 其它夹紧接片
14 6的端部
15 6的壁区段
16 焊接连接
17 焊接连接
18 空腔
19 第一耦联区段
20 第二耦联区段
21 端部接管
22 连接区段
23 接管区段
24 支腿
25 支腿
26 覆盖件
27 螺纹套筒
28 螺纹套筒
29 空隙部
30 支座
31 穿透开口
32 支座
33 螺钉
34 螺钉
35 插接区域
L 纵向方向
R 弯曲方向

Claims (16)

1.一种用于电池盒的冷却系统(1)，该冷却系统包括：板形的热交换器元件(2)；一个或多个固定在所述热交换器元件(2)上或固定在所述热交换器元件中的用于传送流体的冷却通道(3)；以及流体收集器(6)，该流体收集器用于收集在所述冷却通道(3)中的流体或将流体分配到所述冷却通道中，所述流体收集器(6)具有至少一个体积区域(7)并且在其面向冷却通道(3)的一侧上具有一个或多个容纳开口(8)，分别有一个冷却通道(3)被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域(7)与冷却通道(3)流体连通，
其特征在于，在流体收集器外侧在每个容纳开口(8)上设置密封元件和夹紧元件(9)，所述密封元件和夹紧元件被相应的冷却通道(3)穿过，并且在每个容纳开口(8)的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片(11)，容纳开口(8)的夹紧接片(11)包围密封元件(10)和夹紧元件(9)并且因此冷却通道(3)不可移动地固定在流体收集器(6)上，并且在流体收集器(6)上一体地且材料统一地构造有至少一个连接接片(12)，以用于将流体收集器(6)与热交换器元件(2)连接。
2.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述冷却通道(3)与热交换器元件(2)形锁合地和/或材料锁合地连接。
3.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，设有用于冷却通道的一体地且材料统一地成型在热交换器元件(2)上的容纳部(4)。
4.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述体积区域(7)在横截面中是圆滑的或多边形的，或在其长度上具有变化的横截面。
5.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述流体收集器(6)一体地且材料统一地由铝合金制成。
6.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，通过对挤压型材的机械加工形成所述夹紧接片(11)、连接接片(12)和容纳开口(8)。
7.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述流体收集器(6)在端侧通过端部接管(21)封闭。
8.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述体积区域(7)具有变化的直径或变化的横截面形状。
9.根据权利要求5所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述流体收集器(6)用挤压法制成。
10.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述密封元件(10)由可变形的弹性体材料或聚合物材料或另外的对流体和气体密封的材料制成。
11.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述夹紧元件(9)由刚性的且对流体和气体密封的材料制成。
12.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述冷却通道(3)通过压配合固定在流体收集器(6)上。
13.根据权利要求12所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述压配合在冷却通道(3)和密封元件(10)之间形成。
14.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述密封元件(10)设置在容纳开口(8)上并且被夹紧元件(9)包围，其方式为：夹紧元件(9)和流体收集器(6)的包围容纳开口(8)的壁形成空腔(18)，在该空腔中设置所述密封元件(10)。
15.根据权利要求1所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述密封元件(10)和夹紧元件(9)共同构造为一体的构件。
16.一种用于电池盒的冷却系统(1)，该冷却系统包括：板形的热交换器元件(2)；一个或多个固定在所述热交换器元件(2)上或固定在所述热交换器元件中的用于传送流体的冷却通道(3)；以及流体收集器(6)，该流体收集器用于收集在所述冷却通道(3)中的流体或将流体分配到所述冷却通道中，所述流体收集器(6)具有至少一个体积区域(7)并且在其面向冷却通道(3)的一侧上具有一个或多个容纳开口(8)，分别有一个冷却通道(3)被导入所述容纳开口中，从而所述体积区域(7)与冷却通道(3)流体连通，
其特征在于，在流体收集器外侧在每个容纳开口(8)上设置密封元件和夹紧元件(9)，所述密封元件和夹紧元件被相应的冷却通道(3)穿过，并且在每个容纳开口(8)的上方和/或下方设置至少一个夹紧接片(11)，容纳开口(8)的夹紧接片(11)包围密封元件(10)和夹紧元件(9)并且因此冷却通道(3)不可移动地固定在流体收集器(6)上，所述流体收集器(6)在端侧通过端部接管(21)封闭，所述端部接管(21)包括：具有螺纹套筒(27、28)的连接区段(22)，该连接区段在端侧插接到流体收集器(6)的端部上并且构造成，以便被附加的配设给连接区段(22)的夹紧接片(13)固定成不会丢失的；以及用于与流体输入管路或流体导出管路连接的接管区段(23)，该接管区段在螺纹连接技术上通过螺纹套筒(27、28)固定在连接区段(22)上。
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