CN118082624A - 空气导管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气导管(1)，该空气导管具有空气入口(2a)和空气出口(2b)。空气导管(1)在外侧由壁(3)界定。在空气导管(1)中形成至少一个弱化部位(10)，并且，当碰撞力(F)作用时，空气导管(1)主要在弱化部位(10)处变形。本发明还涉及一种包括所述空气导管(1)和热交换器(6)的装置(13)。

Description

空气导管

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电池电动车辆的空气导管。本发明还涉及一种包括该空气导管和热交换器的装置。

背景技术

在电池电动车辆中，部件可以通过冷却剂冷却，并且冷却剂本身可以在热交换器中借助于环境空气冷却。环境空气可以借助于空气导管从车辆的散热器格栅引导到热交换器。为此，空气导管可以通过其空气入口附接到散热器格栅并且通过其空气出口附接到热交换器的入口。不利的是，即使在低速下，热交换器和空气导管也可能在正面碰撞之后失去其功能。特别地，冷却剂的泄漏以及环境空气的泄漏可能在正面碰撞之后发生，从而干扰车辆整体的功能。为了避免这种情况，空气导管目前被设计成尽可能稳定，从而不利地增加其重量。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于一般类型的空气导管的改进的或至少替代的实施例，其中克服了所描述的缺点。此外，要提供具有空气导管和热交换器的对应的装置。

该任务根据本发明通过独立权利要求的目的来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。

本发明基于如下的总体思想，即：在空气导管中提供通过正面碰撞而变形的弱化部位，从而保持空气导管、特别是连接到空气导管的热交换器正常运作。

提供、即设计了根据本发明的空气导管，以用于电池电动车辆。空气导管包含用于引入空气的空气入口和用于固定到热交换器的入口的空气出口。空气导管在外侧由壁界定，其中壁将空气入口和空气出口流体地互连。根据本发明，空气导管包含至少一个弱化部位。相应的弱化部位被设计成使得当沿着空气流入方向指向的碰撞力作用在空气入口上时，空气导管主要在弱化部位处变形。

弱化部位可以吸收在正面碰撞期间作用的碰撞力。在那里，弱化部位首先变形，并且因此空气导管在预定点处变形。因此，可以防止空气导管的不受限定的变形和空气导管的不期望点处的裂纹形成。结果，在空气导管中发生的任何泄漏都在允许的即预定范围内。由于在正面碰撞期间吸收作用在空气导管上的碰撞力，连接到空气导管的热交换器也保持起作用。换句话说，作用在空气导管上的碰撞力可以被弱化部位吸收，从而保护空气导管以及连接到空气导管的热交换器。正面碰撞尤其是低速下的正面碰撞。碰撞力从外部沿空气流入方向作用，该空气流入方向对应于空气流入或流过空气入口的的方向。另一个优点是进气口可以从车辆下方移除。当拆卸进气口时，在前部不需要额外的空间。

通常，上文和下文提到的这样的弱化部位(相应的弱化点)也可以被设计为预定断裂点或预定屈曲点。

如上所述，设置、即设计空气导管的空气入口用于将空气引入空气导管。为此，空气入口可以布置在车辆的散热器格栅上并且流体地连接到车辆的散热器格栅。空气入口由此由空气导管的壁中的入口开口形成。因此，空气流入方向垂直于入口开口对齐。周向密封件即环形密封件可以附接到空气入口。周向密封件即环形密封件被适当地设计成密封空气导管的空气入口。周向密封件即环形密封件由此以密封方式围绕入口开口即空气入口。空气出口被设置，即被设计成固定到热交换器的入口。不用说，热交换器的入口被设置，即被设计成用于将空气引入热交换器。空气出口由此由空气导管的壁中的出口开口形成。热交换器可以流体密封的方式附接到空气导管的空气出口。

空气导管的壁将空气入口和空气出口流体地互连。空气导管即空气导管的壁可以由塑料形成。空气导管可以包含单个弱化部位或多个弱化部位。多个弱化部位可以彼此相同地形成或彼此不同地形成。所述多个弱化部位中的一些弱化部位可以形成在空气入口处，即邻近空气入口，并且所述多个弱化部位中的一些弱化部位可以形成在空气出口处，即邻近空气出口。

在弱化部位的一个可能的实施例中，至少一个弱化部位可以形成在空气导管的壁中。特别地，可以通过壁的减小的厚度形成弱化部位。优选地，壁的厚度可以减小30％至50％。

所述至少一个弱化部位可以是细长的，并且布置成邻近空气入口并且与空气入口间隔开。因此，至少一个弱化部位可以平行于包围空气入口的壁的边缘对齐。不用说，可以在空气入口周围形成若干弱化部位。空气导管可以包含至少两个加强筋，所述至少两个加强筋在壁上彼此间隔开并且各自平行于包围空气入口的壁的边缘对齐。然后可以将弱化部位布置在两个相邻的加强筋之间。

空气导管的壁可以至少在空气入口处由成对地彼此面向的四个壁区段形成。由此，空气入口横向于空气流入方向可以具有圆角矩形横截面。然后，弱化部位可以在至少一个壁区段上延伸并且至多在三个相互相邻的壁区段上延伸。换句话说，相应的弱化部位可以在多达三个侧面上围绕即包围空气入口。

至少一个弱化部位可以绕空气入口的周边围绕、即包围空气入口超过25％。空气导管还可以包含多于一个的弱化部位，其中，相应的弱化部位可以在空气入口的周边处围绕、即包围空气入口超过75％。

空气导管可以包含用于固定热交换器的紧固单元。紧固单元可以形成在与空气出口相邻的壁上，并且可以包含从壁突出到外部的至少一个紧固元件。紧固元件可以与空气导管的壁一体地形成，即由同一件材料形成。相应的紧固元件可以以力配合和/或形状配合的方式连接到热交换器的互补紧固，并且由此热交换器可以以力配合和/或形状配合的方式固定地连接到空气导管。紧固单元可包含若干个(例如两个或三个或四个或更多个)紧固元件，紧固元件可分布在空气出口周围。

如上所述，至少一个弱化部位可以形成在空气导管的壁中。所述至少一个弱化部位可以邻近相应的紧固元件形成，并且在背离空气出口的区域中围绕即包围相应的紧固元件。因此，相对于在正面碰撞期间作用的碰撞力，弱化部位可以布置在相应紧固元件的前方，即上游。如上所述，可以通过壁的减小的厚度来形成弱化部位。在这种情况下，壁的厚度可以减小例如30％至50％。弱化部位可以是细长的，并且也具有圆化的形状。通过正面碰撞，空气导管然后可以在弱化部位处变形，从而防止力传递到紧固元件并且进一步传递到热交换器。不用说，多个弱化部位可以形成为邻近相应的紧固元件，即分配给相应的紧固元件。如果紧固单元包含多个紧固元件，则一个或多个弱化部位可以形成为邻近每个紧固元件，即分配给每个紧固元件。

替代地，所述至少一个弱化部位可形成为所述至少一个紧固元件中背离所述空气出口的凹口。在这种情况下，凹口可以是细长的并且平行于在正面碰撞期间作用的碰撞力而穿透紧固元件。特别地，凹口可以具有三角形横截面。通过正面碰撞，紧固元件然后可以在弱化部位处以预定方式屈曲或弯曲，从而防止力传递到热交换器。如上所述，单个弱化部位和多个弱化部位可以形成在相应的紧固元件上。

下面，以至少一个弱化部位的三个可能的实施例为例进行说明。不用说，这些实施例不是最终的。也不用说，在仅一个实施例中或在不同的实施例中，空气导管可以包含多个弱化部位。

在第一实施例中，弱化部位可以是细长的，并且形成在空气导管的与空气入口相邻的壁中。弱化部位可以平行于包围空气入口的壁的边缘对齐。在第二实施例中，空气导管可以包含紧固单元，该紧固单元具有形成在空气出口处的至少一个紧固元件。然后可以在邻近紧固元件的空气导管的壁中形成弱化部位。在第三实施例中，空气导管可以包含紧固单元，该紧固单元具有形成在空气出口处的至少一个紧固元件。这里，弱化部位可以形成为紧固元件中的凹口。

本发明还涉及一种用于电池电动车辆的装置。该装置包括：具有空气入口和空气出口的空气导管；和热交换器。热交换器利用所述热交换器的入口以相对于外部流体密封的方式附接到空气导管的空气出口。根据本发明，空气导管被如上所述形成、即设计。为了避免重复，此时参考以上解释。

本发明的其它重要特征和优点从权利要求、附图和基于附图的附图描述中显而易见。

不用说，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和将在下面解释的那些特征不仅可以用在每种情况下指示的组合中，而且可以用在其他组合中或单独使用。

本发明的优选实施例在附图中示出并且将在以下描述中更详细地解释，其中相同的附图标记指代相同或相似或功能上相同的部件。

附图说明

各个图示意性地示出：

图1是根据本发明的空气导管在空气入口处的局部视图；

图2和图3是空气导管在空气入口处的另外的局部视图；

图4和图5是紧固单元上的空气导管的放大图；

图6和图7是根据本发明的具有空气导管和热交换器的装置的局部视图；

图8和图9是在弱化部位的区域中的装置的横剖视图；

图10和图11是在弱化部位的区域中的空气导管的空气出口处的装置的横剖视图；

图12是在另一弱化部位的区域中的空气导管的空气出口处的装置的剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的空气导管1的局部视图。空气导管1包括空气入口2a和空气出口2b。空气导管1在外侧由壁3界定，该壁3以空气传导、即流体的方式将空气入口2a连接到空气出口2b。空气导管1、即空气导管1的壁3由塑料制成。

空气入口2a由此被提供、即设计成用于将空气引入到空气导管1中，并且可以固定到车辆的散热器格栅。空气入口2a由壁3中的入口开口4a形成。周向密封件、即环形密封件5布置在入口开口4a处，并且密封空气入口2a。空气可以沿空气流入方向SR经由空气入口2a、即空气入口开口4a流入空气导管1。

空气出口2b被提供、即被设计成被固定到热交换器6的入口(参见例如图6和图7)，并且空气出口2b由壁3中的出口开口4b形成。空气导管1还包括紧固单元7，该紧固单元7具有与空气导管1的壁3一体地形成的若干个(此处四个)紧固元件8。紧固元件8形成在空气出口2b(即，出口开口4b)处和其周围，并且从壁3突出到外部。紧固元件8能够以力配合和/或形状配合的方式与热交换器6的互补紧固件9(参见例如图6和图7)连接。

壁3包含四个壁区段3a、3b、3c、3d，其中，壁区段3a和3c与壁区段3b和3d彼此面对。因此，空气入口2a、即入口开口4a具有圆角矩形横截面。在图1中，壁区段3a位于顶部，壁区段3b位于右侧，壁区段3c位于底部，且壁区段3d位于左侧。在下文中，总是参考该定义。

空气导管1包含彼此不同的许多个、即多个弱化部位10。一个细长的弱化部位10a形成在壁3的壁区段3a中，并且一个重叠的弱化部位10b形成在壁3的壁区段3b、3c、3d中。这里用虚线指示弱化部位10b的不直接可见的部分。弱化部位10a和10b形成为平行于包围空气入口2a、即入口开口4a的边缘并且与该边缘间隔开。横向于空气流入方向SR，弱化部位10a和10b一起包围空气入口2a、即入口开口4a多于75％。弱化部位10a和10b由壁3的以30％至50％减小的厚度形成。

多个加强筋11也形成在壁3上、在壁区段3a和壁区段3c中。在壁区段3a中，加强筋11平行于空气流入方向SR对齐，并且弱化部位10a中断了它们。在壁区段3c中，加强筋11横向于空气流入方向SR对齐，并且弱化部位10b位于相邻两个加强筋11之间的区域中。

此外，四个弱化部位10c形成在壁3中，每个弱化部位被分配给紧固单元7的多个紧固元件8中的一个紧固元件8。这里用虚线指示不直接可见的弱化部位10c。弱化部位10c由壁3的30％至50％减小的厚度形成。相应的弱化部位10c由此沿空气流入方向SR布置在相应的紧固元件8的前方、即上游。相应的弱化部位10c也是细长的，并且具有圆化的形状，其端部区段面向相应的紧固元件8。

通过正面碰撞，碰撞力F从外部沿空气流入方向SR作用，并且空气导管1主要地、即首先在弱化部位10a、10b、10c处变形。这可以防止空气导管1的不受限定的变形和空气导管1的不期望点处的裂纹形成。在正面碰撞之后在空气导管1中发生的泄漏保持在允许的、即预定的范围内。此外，碰撞力F被弱化部位10a、10b、10c吸收，并且连接到空气导管1的热交换器6保持正常运作。因此，在正面碰撞之后，仅需更换空气导管1。不用说，所述正面碰撞是低速正面碰撞。

此外，空气导管包括布置在空气出口2b处(即，在出口开口4b处)的保护栅格12。保护格栅12保护热交换器6，例如，免受与空气一起穿透的石头的影响。保护栅格12闩锁到紧固单元7的紧固元件8(也参见图6和图7)，从而固定在空气导管1上。

图2示出了空气导管1在空气入口2a处从顶部看的视图。在图2中，可以特别好地看到壁区段3a中的弱化部位10a。

图3示出了空气导管1在空气入口2a处从底部看的视图。在图3中，可以特别好地看到壁区段3b、3c、3d中的弱化部位10b。

图4示出了空气导管1的从右侧看的放大图。这里，可以特别好地看到壁区段3b中的两个弱化部位10c。如上所述，两个弱化部位10c被分配给紧固单元7的两个紧固元件8。相应的弱化部位10c在空气流入方向SR上形成在相应的紧固元件8的前方，即上游，即在相应的紧固元件8和空气入口2a之间。

图5示出了空气导管1的从左侧看的放大图。在图5中，可以特别好地看到壁区段3d中的弱化部位10c。如上所述，两个弱化部位10c分配给紧固单元7的两个紧固元件8，并且各自形成在相应的紧固元件8和空气入口2a之间。

图6示出了根据本发明的具有空气导管1和热交换器6的装置13的从左侧看的局部视图。图7示出了具有空气导管1和热交换器6的装置13的从右侧看的局部视图。这里，热交换器6附接到空气导管1的空气出口2b。为此，如上所述，热交换器6包含紧固件9，其连接到紧固单元7的紧固元件8。热交换器6的固定件9可以由塑料制成。在图6和图7中，还可以看到保护栅格12与紧固单元7的紧固元件8之间的卡扣连接。

图8示出了从顶部看的空气导管1的空气入口2a处的装置13在弱化部位10a的区域中的剖视图。如在此特别好地看到的，壁区段3a中的弱化部位10a由壁3的以30％至50％减小的厚度形成。另外，可以看到多个加强筋11，其横向于弱化部位10a对齐并且被弱化部位10a中断。

图9示出了从底部看的装置13的在弱化部位10b的区域中的剖视图。这里，也可以看出，壁区段3b、3c、3d中的弱化部位10b由壁3的减小了30％至50％的厚度形成。此外，可以看到加强筋11，其平行于壁区段3c中的弱化部位10b对齐。由此，在相邻的两个加强筋11之间形成弱化部位10b。

图10和图11示出了从右侧看的空气导管1的空气出口2b处的装置13的在弱化部位10c的区域中的剖视图。在图10中，示出了紧固单元7的下紧固元件8，即与壁区段3c相邻的紧固元件8。在图11中，示出了紧固单元7的上紧固元件8，即与壁区段3a相邻的紧固元件8。从图10和图11中可以看出，弱化部位10c以相同的方式由壁3的减小了30％至50％的厚度形成。

图12示出了从右侧看的在空气导管1的空气出口2b处的装置13的剖视图。这里，在紧固单元7的紧固元件8上形成了两个另外的弱化部位10d。与弱化部位10a、10b、10c相比，弱化部位10d各自由紧固元件8中的凹口14形成。通过正面碰撞，相应的紧固元件8可以在弱化部位10d处屈曲或弯曲，从而吸收碰撞力F。这允许热交换器6保持正常运作，并且在正面碰撞之后仅必须更换空气导管1。

Claims (10)

1.一种用于电池电动车辆的空气导管(1)，

-其中，所述空气导管(1)包含用于引入空气的空气入口(2a)以及空气出口(2b)，所述空气出口用于固定到热交换器(6)的入口，

-其中，所述空气导管(1)在外侧由壁(3)界定，所述壁(3)将所述空气入口(2a)和所述空气出口(2b)流体地互连，

其特征在于，

所述空气导管(1)包含至少一个弱化部位(10)，其中，各个弱化部位(10)被设计成使得当沿着空气流入方向(SR)指向的碰撞力(F)作用在所述空气入口(2a)上时，所述空气导管(1)主要在所述弱化部位(10)处变形。

2.根据权利要求1所述的空气导管，

其特征在于，

所述至少一个弱化部位(10)被形成在所述空气导管(1)的壁(3)中。

3.根据权利要求2所述的空气导管，

其特征在于，

所述至少一个弱化部位(10)由所述壁(3)的减小的厚度形成，优选由所述壁(3)的减小30％至50％的厚度形成。

4.根据权利要求2或3所述的空气导管，

其特征在于，

-所述至少一个弱化部位(10)是细长的，并且被布置成邻近所述空气入口(2a)并且与所述空气入口(2a)间隔开，并且

-所述至少一个弱化部位(10)与包围所述空气入口(2a)的所述壁(3)的边缘平行地对齐。

5.根据权利要求4所述的空气导管，

其特征在于，

-所述空气导管(1)包含在所述壁(3)上的至少两个加强筋(11)，所述至少两个加强筋(11)彼此间隔开并且与包围所述空气入口(2a)的所述壁(3)的边缘平行地对齐，并且

-所述弱化部位(10)被布置在两个相邻的加强筋(11)之间。

6.根据权利要求4或5所述的空气导管，

其特征在于，

-所述空气导管(1)的壁(3)至少在所述空气入口(2a)处由彼此成对地面对的四个壁区段(3a、3b、3c、3d)形成，使得所述空气入口(2a)横向于所述空气流入方向(SR)具有圆角矩形横截面，并且

-所述弱化部位(10)在至少一个壁区段(3a、3b、3c、3d)上且至多在三个相互邻近的壁区段(3a、3b、3c、3d)上延伸。

7.根据权利要求4到6中的任一项所述的空气导管，

其特征在于，

-所述至少一个弱化部位(10)在所述空气入口(2a)的周边处包围所述空气入口(2a)多于25％，并且/或者

-所述空气导管(1)包含多于一个的弱化部位(10)，其中，各个弱化部位(10)在所述空气入口(2a)的周边处包围所述空气入口(2a)多于75％。

8.根据权利要求2或3所述的空气导管，

其特征在于，

-所述空气导管(1)包含用于固定所述热交换器(6)的紧固单元(7)，

-所述紧固单元(7)邻近所述空气出口(2b)形成在所述壁(3)上，并且包含从所述壁(3)突出的至少一个紧固元件(8)，并且

-所述至少一个弱化部位(10)被形成为邻近各个紧固元件(8)，并且在背离所述空气出口(2b)的区域中围绕各个紧固元件(8)。

9.根据权利要求1所述的空气导管，

其特征在于，

-所述空气导管(1)包含用于固定所述热交换器(6)的紧固单元(7)，

-所述紧固单元(7)邻近所述空气出口(2b)形成在所述壁(3)上，并且包含从所述壁(3)突出的至少一个紧固元件(8)，并且

-所述至少一个弱化部位(10)是形成在所述紧固元件(8)中的背离所述空气出口(2b)的凹口(14)。

10.一种用于电池电动车辆的装置(13)，

-其中，所述装置(13)包含：具有空气入口(2a)和空气出口(2b)的空气导管(1)；以及热交换器(6)，

-其中，所述热交换器(6)利用所述热交换器(6)的入口以相对于外部流体密封的方式附接到所述空气导管(1)的空气出口(2b)，

其特征在于，

根据前述权利要求中的任一项来形成所述空气导管(1)。