DE102012200688A1 - Vaporizer plate for cooling lithium-ion hybrid battery, has fluid channel arranged between flow field and fluid outlet for guiding fluid, where fluid channel collects fluid flowing through flow field and passes fluid to fluid outlet - Google Patents

Vaporizer plate for cooling lithium-ion hybrid battery, has fluid channel arranged between flow field and fluid outlet for guiding fluid, where fluid channel collects fluid flowing through flow field and passes fluid to fluid outlet Download PDF

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Abstract

The plate (100) has a throttle element (130) located between a flow field (110) and a fluid feed channel (140) for guiding a tempering fluid i.e. coolant. The throttle element is designed such that pressure of the fluid within the flow field is smaller than pressure of the fluid within the fluid feed channel. A fluid channel (170) is arranged between the flow field and a fluid outlet (160) for guiding the fluid. The fluid channel is formed such that that the fluid channel collects the fluid flowing through the flow field and passes the fluid to the fluid outlet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verdampferplatte zur Kühlung von Batterien.The present invention relates to an evaporator plate for cooling batteries.

Batterien, insbesondere Li-Ion Hybridbatterien, werden über Verdampferplatten, durch die ein Temperierungsfluid, z. B. ein Kältemittel, strömt, gekühlt. Zur Zeit ist der Verdampferplatte ein Expansionsorgan vorgeschaltet, das das Kältemittel von Hochdruck auf Saugdruck drosselt, so dass in der gesamten Verdampferplatte Saugdruck herrscht. Dadurch erfolgt die Verteilung des Temperierungsfluids innerhalb der Verdampferplatte vollständig auf Saugdruckniveau. Bei parallel geschalteten Verdampferplatten erfolgt die Verteilung des Kältemittels auf die einzelnen Platten ebenfalls nach dem Expansionsorgan.Batteries, in particular Li-ion hybrid batteries are, via evaporator plates through which a Temperierungsfluid, z. As a refrigerant, flows, cooled. At present, the evaporator plate is preceded by an expansion element which throttles the refrigerant from high pressure to suction pressure, so that there is suction pressure in the entire evaporator plate. As a result, the distribution of the Temperierungsfluids within the evaporator plate is completely at the suction pressure level. In parallel connected evaporator plates, the distribution of the refrigerant to the individual plates also takes place after the expansion element.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Verdampferplatte zur Batteriekühlung zu schaffen.It is the object of the present invention to provide an improved evaporator plate for battery cooling.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß den Hauptansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an apparatus and a method according to the main claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Ansatz kann bei Verdampferplatten vorgesehen werden, die die Verteilung des Temperierungsfluids in ein Strömungsfeld einer Verdampferplatte im Hochdruckbereich, oder zumindest in einem Druckbereich zwischen Hochdruck und Saugdruck, realisieren. Der Lade- und Entladevorgang ist in allen Batterien wirkungsgradbehaftet. Ein Teil der von der Batterie aufgenommenen und wieder abgegebenen Energie geht in Wärme über. Bei erhöhter Temperatur und Inhomogenitäten in der Temperaturverteilung treten irreversible Degradationsreaktionen schneller auf. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine bessere Homogenität der Temperaturverteilung in einer Verdampferplatte und somit in einer Batterie deren Lebensdauer erhöht. Eine homogene Verteilung eines Temperierungsfluids wird im Hochdruckbereich verbessert im Vergleich zur Verteilung im Saugdruckbereich.The inventive approach can be provided in evaporator plates, which realize the distribution of Temperierungsfluids in a flow field of an evaporator plate in the high pressure region, or at least in a pressure range between high pressure and suction pressure. The charging and discharging process is full of efficiency in all batteries. Part of the energy absorbed and released by the battery is dissipated. At elevated temperature and inhomogeneities in the temperature distribution, irreversible degradation reactions occur more rapidly. The present invention is based on the finding that better homogeneity of the temperature distribution in an evaporator plate and thus in a battery increases its service life. A homogeneous distribution of a Temperierungsfluids is improved in the high pressure area compared to the distribution in the suction pressure range.

Vorteilhafterweise kann eine deutlich bessere Verteilung von Kältemittel innerhalb einer Verdampferplatte bzw. zwischen parallel verschalteten Verdampferplatten erfolgen. Dadurch ergibt sich eine homogenere Temperaturverteilung in der Verdampferplatte. Dadurch steigt die Lebensdauer der gekühlten Batterie.Advantageously, a significantly better distribution of refrigerant within an evaporator plate or between parallel connected evaporator plates. This results in a more homogeneous temperature distribution in the evaporator plate. This increases the life of the cooled battery.

Die Verteilung des Kältemittels auf die einzelnen Strömungspfade innerhalb der Verdampferplatte wird verbessert zum Stand der Technik, insbesondere wenn das Kältemittel am Austritt der Verdampferplatte überhitzt wird. Ebenso ist die Verteilung des Kältemittels auf parallel geschaltete Verdampferplatten verbessert, wenn der Kältemittelmassenstrom auf Überhitzung geregelt wird. Durch eine ausreichende Kältemittelverteilung innerhalb einer Verdampferplatte bzw. zwischen parallel geschalteten Verdampferplatten ergeben sich verbesserte Homogenitäten in der Temperaturverteilung in den Verdampferplatten. Dies führt zu langsamerer Alterung der Batterie.The distribution of the refrigerant to the individual flow paths within the evaporator plate is improved by the prior art, especially when the refrigerant is overheated at the outlet of the evaporator plate. Likewise, the distribution of the refrigerant is improved on parallel evaporator plates when the refrigerant mass flow is controlled for overheating. Due to a sufficient refrigerant distribution within an evaporator plate or between parallel evaporator plates resulting in improved homogeneities in the temperature distribution in the evaporator plates. This leads to slower aging of the battery.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Verdampferplatte zur Batteriekühlung mit folgenden Merkmalen:
einem Strömungsfeld für ein Temperierungsfluid;
einem Fluidzuführungskanal zur Führung eines Temperierungsfluids mit einem Fluid-Eintritt zur Aufnahme des Temperierungsfluids, wobei der Fluid-Eintritt derart ausgebildet ist, dass von außerhalb der Verdampferplatte das Temperierungsfluid der Verdampferplatte zuführbar ist;
ein Drosselelement zur Führung des Temperierungsfluids, das zwischen dem Strömungsfeld und dem Fluidzuführungskanal angeordnet ist, wobei das Drosselelement derart ausgebildet ist, dass der Druck des Temperierungsfluids innerhalb des Strömungsfelds der Verdampferplatte geringer ist, als der Druck des Temperierungsfluids innerhalb des Fluidzuführungskanals; und
einem Fluidabführkanal zur Leitung des Temperierungsfluids, der zwischen dem Strömungsfeld und dem Fluid-Austritt angeordnet ist, wobei der Fluidabführkanal derart ausgebildet ist, dass er das durch das Strömungsfeld strömende Temperierungsfluid sammelt und an den Fluid-Austritt leitet.The present invention provides an evaporator plate for battery cooling with the following features:
a flow field for a Temperierungsfluid;
a fluid supply channel for guiding a Temperierungsfluids with a fluid inlet for receiving the Temperierungsfluids, wherein the fluid inlet is formed such that from outside the evaporator plate, the Temperierungsfluid the evaporator plate can be fed;
a throttle element for guiding the tempering fluid, which is arranged between the flow field and the fluid supply channel, wherein the throttle element is formed such that the pressure of the Temperierungsfluids within the flow field of the evaporator plate is lower than the pressure of the Temperierungsfluids within the fluid supply channel; and
a Fluidabführkanal for guiding the Temperierungsfluids, which is arranged between the flow field and the fluid outlet, wherein the Fluidabführkanal is formed such that it collects the flowing through the flow field tempering fluid and passes to the fluid outlet.

Unter einer Verdampferplatte kann man einen Teil eines Verdampfers verstehen. Mehrere Verdampferplatten können kombiniert, z. B. gestapelt werden, um die Kühlleistung zu erhöhen. Durch die Verdampferplatte strömt ein Temperierungsfluid. Unter einem Temperierungsfluid kann ein Kältemittel und/oder ein Kühlmittel verstanden werden. Unter einem Strömungsfeld kann ein Bereich der Verdampferplatte verstanden werden, der von einem Temperierungsfluid durchströmt wird und den größten Teil der Kühlung bewirkt. Die Strömung im Strömungsfeld kommt über Druckunterschiede, insbesondere Druckunterschiede zwischen Eingang und Ausgang des Strömungsfeldes und Schwerkraft zustande. Die Geschwindigkeitsverteilung des strömenden Temperierungsfluids kann durch ein Strömungsfeld charakterisiert werden. Unter einem Fluidzuführungskanal kann ein Kanal verstanden werden, der ein Temperierungsfluid in einer Verdampferplatte hin zum Strömungsfeld leitet. Dementsprechend kann unter einem Fluidabführkanal ein Kanal verstanden werden, der ein Temperierungsfluid von einem Strömungsfeld aufnimmt und aus einer Verdampferplatte leitet. Unter einem Drosselelement kann ein Element verstanden werden, an dem der Durchflussquerschnitt verengt ist und daher eine Drosselwirkung, d. h. Widerstandserhöhung, eintritt. Unter einem Drosselelement kann eine Drosselstelle verstanden werden, die an ihrem Eintritt einen größeren Querschnitt aufweist als an ihrem Austritt. Ein Drosselelement kann auch als Drosselventil und/oder Drosselklappe ausgeführt sein. Vorteilhafterweise kann durch die Verteilung des Temperierungsfluids im Hochdruckbereich und die Drosselstelle im Bereich des Strömungsfeldes eine homogenere Temperaturverteilung in der Verdampferplatte erreicht werden.Under an evaporator plate can be understood a part of an evaporator. Several evaporator plates can be combined, for. B. stacked to increase the cooling capacity. Through the evaporator plate flows a Temperierungsfluid. A temperature control fluid can be understood as meaning a refrigerant and / or a coolant. A flow field can be understood as meaning a region of the evaporator plate which is traversed by a temperature-control fluid and effects most of the cooling. The flow in the flow field comes about pressure differences, in particular pressure differences between the input and output of the flow field and gravity state. The velocity distribution of the flowing tempering fluid can be characterized by a flow field. A fluid supply channel can be understood to be a channel which conducts a temperature control fluid in an evaporator plate to the flow field. Accordingly, a fluid discharge channel can be understood to mean a channel which receives a temperature control fluid from a flow field and conducts it out of an evaporator plate. A throttle element may be understood as meaning an element on which the flow cross-section is narrowed and therefore a throttle effect, ie resistance increase, occurs. A throttle element may be understood to mean a throttle point which has a larger cross section at its inlet than at its outlet. A throttle element may also be designed as a throttle valve and / or throttle. Advantageously, by the distribution of the Temperierungsfluids in the high pressure region and the throttle point in the region of the flow field, a more homogeneous temperature distribution can be achieved in the evaporator plate.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Verdampferplatte ein weiteres Drosselelement zur Verbindung zwischen dem Fluidzuführungskanal und dem Strömungsfeld vorsehen. Dies kann zu einer noch homogeneren Temperaturverteilung in der Verdampferplatte führen.According to one embodiment, the evaporator plate may provide a further restriction member for connection between the fluid supply passage and the flow field. This can lead to an even more homogeneous temperature distribution in the evaporator plate.

Ferner kann das Strömungsfeld derart ausgebildet sein, dass sich mindestens eine Stützstelle im Strömungsfeld befindet. Durch die Anordnung der Stützstelle kann das Strömungsfeld beeinflusst werden und besser durchströmt erreicht werden.Furthermore, the flow field may be formed such that at least one support point is located in the flow field. The arrangement of the support point, the flow field can be influenced and better flows are achieved.

Entsprechend einer Ausführungsform kann sich ein Auslass des Drosselelements in einem Vorsprung einer das Strömungsfeld begrenzenden Wand befindet. Hierdurch kann man das Strömungsfeld derart beeinflussen, dass auch sonst fast nicht durchströmte Bereich vom Temperierungsfluid ausreichend durchströmt werden.According to one embodiment, an outlet of the throttle element may be located in a projection of a flow field confining wall. In this way, it is possible to influence the flow field in such a way that the area where flow of the temperature-control fluid is otherwise almost non-perfused is sufficient.

Ferner kann das Drosselelement eine geringere Querschnittsfläche als der Fluidzuführungskanal aufweisen. So kann mit einem starren mechanischen Aufbau erreicht werden, dass bis zum Drosselelement ein höherer Druck anliegt als im Strömungsfeld und es kann auf bewegliche mechanische Elemente verzichtet werden.Furthermore, the throttle element may have a smaller cross-sectional area than the fluid supply channel. Thus, it can be achieved with a rigid mechanical structure that a higher pressure is applied to the throttle element than in the flow field and it can be dispensed with movable mechanical elements.

Ferner kann der Fluidzuführungskanal innerhalb des Strömungsfeldes angeordnet sein und/oder der Fluidzuführungskanal im Randbereich des Strömungsfeldes angeordnet sein und der Fluidzuführungskanal in die Verdampferplatte eingebettet sein. Somit kann die komplette Verdampferplatte aus einem Teil gefertigt werden.Furthermore, the fluid supply channel can be arranged within the flow field and / or the fluid supply channel can be arranged in the edge region of the flow field and the fluid supply channel can be embedded in the evaporator plate. Thus, the entire evaporator plate can be made of one part.

In einer Ausführungsform kann der Verdampferplatte ein Expansionsorgan vorgeschaltet sein, wobei ein Ausgang des Expansionsorgans mit dem Fluid-Eintritt verbunden ist und welches derart ausgebildet, dass im Fluidzuführungskanal ein Druck zwischen einem am Eingang des Expansionsorgan anlegbaren Hochdruck und einem im Strömungsfeld im Betrieb der Verdampferplatte anliegenden Saugdruck einstellbar ist.In one embodiment, the evaporator plate may be preceded by an expansion element, wherein an outlet of the expansion element is connected to the fluid inlet and which is configured such that in the fluid supply channel, a pressure between a can be applied at the input of the expansion element high pressure and in the flow field during operation of the evaporator plate Suction pressure is adjustable.

Günstig ist es auch, wenn in einer Ausführungsform der Fluid-Austritt derart ausgestaltet ist, dass das Temperierungsfluid im Bereich des Fluid-Austritts überhitzt wird. Hierdurch kann beispielsweise durch ein Verdampfen des Fluids am Fluidaustritt eine weitere Kühlungswirkung erreicht werden, so dass die Effizienz bei dem Einsatz der Verdampferplatte noch gesteigert werden kann.It is also favorable if, in one embodiment, the fluid outlet is designed in such a way that the temperature-control fluid is overheated in the region of the fluid outlet. In this way, for example, by evaporating the fluid at the fluid outlet, a further cooling effect can be achieved, so that the efficiency in the use of the evaporator plate can be further increased.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Verdampfervorrichtung mit einer ersten Verdampferplatte und einer zweiten Verdampferplatte ausgebildet sein, wobei die erste Verdampferplatte und die zweite Verdampferplatte parallel zueinander angeordnet sind. Unter einer Verdampfervorrichtung kann eine Vorrichtung mit zwei oder mehr Verdampferplatten verstanden werden. Durch die parallele Anordnung der Verdampferplatten kann die Effizienz der Verdampfervorrichtung verbessert werden.According to an embodiment of the present invention, an evaporator device may be formed with a first evaporator plate and a second evaporator plate, wherein the first evaporator plate and the second evaporator plate are arranged parallel to each other. An evaporator device can be understood to mean a device having two or more evaporator plates. By the parallel arrangement of the evaporator plates, the efficiency of the evaporator device can be improved.

Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verteiler des Temperierungsfluids derart angeordnet sein, das ein an einem Eingang des Verteilers einströmendes Temperierungsfluid an den Fluid-Eintritt der ersten Verdampferplatte und an den Fluid-Eintritt der zweiten Verdampferplatte strömt. Somit erfolgt die Verteilung des Temperierungsfluids auf die einzelnen Verdampferplatten im Hochdruckbereich, d. h. die Drosselung auf Saugdruckniveau erfolgt nach der Verteilung. Damit wird die Verteilung auf die einzelnen Platten optimiert.According to an embodiment of the present invention, a distributor of the tempering fluid may be arranged such that a tempering fluid flowing in an inlet of the distributor flows to the fluid inlet of the first evaporator plate and to the fluid inlet of the second evaporator plate. Thus, the distribution of the Temperierungsfluids takes place on the individual evaporator plates in the high pressure region, d. H. the throttling to suction pressure level takes place after the distribution. This optimizes the distribution to the individual plates.

Zusätzlich zu den Drosselstellen innerhalb des Strömungsfelds erfolgt nach wie vor eine Drosselung durch ein vorgeschaltetes Expansionsorgan, so dass die als Hochdruck bezeichneten Bereiche einen Druck zwischen Hoch- und Saugdruck anliegen haben.In addition to the throttle points within the flow field, throttling by an upstream expansion element continues to take place so that the areas designated as high pressure have a pressure between the high and the suction pressure.

Die Fluidzuführungskanäle können im Bereich der Strömungsfelder angeordnet sein. Sie können auch nicht direkt im Strömungsfeld untergebracht sein, sondern im Randbereich des Strömungsfelds bzw. der Verdampferplatte. Von dort gehen dann die einzelnen Drosselstellen ab in das Strömungsfeld hinein.The fluid supply channels can be arranged in the region of the flow fields. They can not be accommodated directly in the flow field, but in the edge region of the flow field or the evaporator plate. From there, the individual throttle points go into the flow field.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Advantageous embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Verdampferplatte. 1 a representation of an evaporator plate according to the invention.

In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird.In the following description of the preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various drawings and similar, and a repeated description of these elements will be omitted.

1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verdampferplatte 100 im Querschnitt. Die Verdampferplatte 100 weist eine rechteckige Grundform auf. Die Verdampferplatte 100 umfasst vier Strömungsfelder 110, einen Fluidzuführungskanal 140 mit einem Fluid-Eintritt 150, einen Fluidabführkanal 170 mit einem Fluid-Austritt 160 und vier Drosselelemente 130. Innerhalb eines Strömungsfeldes 110 befinden sich jeweils drei Stützstellen 120. Die Stützstellen 120 sind quadratisch ausgeformt. Einem Strömungsfeld 120 ist jeweils ein Drosselelement 130 als Eingang und einen Fluidabführkanal 170 als Austritt für ein durchströmendes Fluid zugeordnet. Das Strömungsfeld 130 weist eine rechteckige Grundform auf. 1 shows a representation of an embodiment of an evaporator plate according to the invention 100 in cross section. The evaporator plate 100 has a rectangular basic shape. The evaporator plate 100 includes four flow fields 110 , a fluid supply channel 140 with a fluid inlet 150 , a Fluidabführkanal 170 with a fluid outlet 160 and four throttle elements 130 , Within a flow field 110 There are three interpolation points each 120 , The support points 120 are square shaped. A flow field 120 is in each case a throttle element 130 as an inlet and a Fluidabführkanal 170 assigned as outlet for a fluid flowing through. The flow field 130 has a rectangular basic shape.

Der Fluidzuführungskanal 140 ist als Rohr ausgeprägt und weist an einem Ende den Fluid-Eintritt 150 auf. An einem dem Fluid-Eintritt 150 gegenüberliegendem Ende sind zwei Drosselelemente 130 angeordnet. Diese gehen in einem Winkel von 45 Grad gegenüber der Haupterstreckungsrichtung des Fluidzuführungskanals 140 an zwei gegenüberliegenden Seiten ab und führen jeweils in ein Strömungsfeld 110. Seitlich von dem Fluidzuführungskanal 140 ist an zwei gegenüberliegenden Seiten je ein Strömungsfeld 110 angeordnet. Diese sind jeweils mit einem Drosselelement 130, parallel angeordnet zu den zwei bereits beschriebenen Drosselementen 130, positioniert. Die Haupterstreckungsrichtung der Strömungsfelder 130 ist parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Fluidzuführungskanals 140. Auf der dem Drosselelement 130 gegenüberliegenden Seite des Strömungsfeldes 110 befindet sich ein Auslass in den Fluidabführkanal 170. Der Fluidabführkanal wird am Rand der seitlich zum Fluidzuführungskanals 140 angeordneten Strömungsfelder 110 geführt. Im Fluidabführkanal 170 befindet sich ein Fluid-Austritt 160, durch welchen das Temperierungsfluid aus der Verdampferplatte 100 abgeführt werden kann.The fluid supply channel 140 is pronounced as a tube and has at one end the fluid inlet 150 on. At one of the fluid entry 150 opposite end are two throttle elements 130 arranged. These go at an angle of 45 degrees with respect to the main direction of extension of the fluid supply channel 140 on two opposite sides and each lead into a flow field 110 , Laterally from the fluid supply channel 140 is a flow field on two opposite sides 110 arranged. These are each with a throttle element 130 , arranged parallel to the two already described throttling elements 130 , positioned. The main extension direction of the flow fields 130 is parallel to the main extension direction of the fluid supply channel 140 , On the throttle element 130 opposite side of the flow field 110 there is an outlet in the Fluidabführkanal 170 , The Fluidabführkanal is at the edge of the side to the fluid supply channel 140 arranged flow fields 110 guided. In the fluid discharge channel 170 there is a fluid outlet 160 through which the Temperierungsfluid from the evaporator plate 100 can be dissipated.

Der Fluid-Eintritt 150 und der Fluidzuführungskanal 140 können als Hochdruckbereich bezeichnet werden, die Strömungsfelder 110, der Fluidabführkanal 170 und der Fluid-Austritt 160 als Saugdruckbereich. Der Hochdruckbereich und der Saugdruckbereich sind durch Drosselelemente 130 verbunden.The fluid entry 150 and the fluid supply channel 140 can be referred to as high pressure area, the flow fields 110 , the fluid discharge channel 170 and the fluid outlet 160 as suction pressure range. The high pressure area and the suction pressure area are by throttle elements 130 connected.

Bei Verdampferplatten 100, die zur Kühlung von Li-Ion Hybridbatterien eingesetzt werden, ist eines der Hauptprobleme, eine gleichmäßige Kältemittelverteilung zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere, wenn mehrere Verdampferplatten 100 parallel geschaltet werden und/oder der Kältemittelmassenstrom durch die Verdampferplatte 100 so geregelt werden soll, dass am Austritt 160 der Verdampferplatte 100 eine Überhitzung eingestellt/eingeregelt werden soll. Durch eine unzureichende Kältemittelverteilung innerhalb einer Verdampferplatte 100 bzw. zwischen parallel geschalteten Verdampferplatten ergeben sich inakzeptable Inhomogenitäten in der Temperaturverteilung in den Verdampferplatten 100. Dies führt zu einer schnelleren Alterung der Batterie.For evaporator plates 100 Used to cool Li-ion hybrid batteries, one of the main problems is ensuring uniform refrigerant distribution. This is especially true if multiple evaporator plates 100 be connected in parallel and / or the refrigerant mass flow through the evaporator plate 100 should be regulated so that at the exit 160 the evaporator plate 100 overheating should be set / adjusted. Due to insufficient refrigerant distribution within an evaporator plate 100 or between evaporator plates connected in parallel, unacceptable inhomogeneities in the temperature distribution in the evaporator plates result 100 , This leads to a faster aging of the battery.

Es soll eine bessere Kältemittelverteilung innerhalb der Verdampferplatte 100 bzw. zwischen parallel geschalteten Verdampferplatten 100 gewährleistet werden, insbesondere in Betriebszuständen, unter denen am Austritt der Verdampferplatte(n) Überhitzungen auftreten sollen.It should have a better refrigerant distribution inside the evaporator plate 100 or between parallel evaporator plates 100 be ensured, especially in operating conditions under which overheating should occur at the outlet of the evaporator plate (s).

Eine Verbesserung der Kältemittelverteilung innerhalb einer Verdampferplatte soll dadurch erreicht werden, dass die Drosselung des Kältemittels innerhalb des Strömungsfelds 110 der Verdampferplatte 100 erfolgt. Ferner soll es nicht nur eine Drosselstelle 130 geben, sondern mehrere. Die Verschiebung der Drosselstelle(n) 130 in das Strömungsfeld 110 hinein hat zur Folge, dass das Strömungsfeld 110 Kanäle 140 beinhaltet, die unter Hochdruck stehen. Bei Applikationen mit mehreren parallel verschalteten Verdampferplatten 100 soll die Kältemittelverteilung auf die einzelnen Platten 100 im Hochdruckbereich erfolgen, d. h. die Drosselung auf Saugdruckniveau erfolgt nach der Verteilung.An improvement of the refrigerant distribution within an evaporator plate should be achieved by throttling the refrigerant within the flow field 110 the evaporator plate 100 he follows. Furthermore, it is not just a throttle point 130 give, but several. The displacement of the throttle point (s) 130 into the flow field 110 into it has the consequence that the flow field 110 channels 140 includes, which are under high pressure. For applications with several evaporator plates connected in parallel 100 should the refrigerant distribution on the individual plates 100 take place in the high pressure area, ie the throttling to Saugdruckniveau takes place after the distribution.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.The described embodiments are chosen only by way of example and can be combined with each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Verdampferplatteevaporator plate
110110
Strömungsfeldflow field
120120
Stützstellesupport point
130130
Drosselelementthrottle element
140140
FluidzuführungskanalSupply channel
150150
Fluid-EintrittInlet fluid
160160
Fluid-AustrittFluid outlet
170170
FluidabführkanalFluidabführkanal

Claims (10)

Verdampferplatte (100) zur Batteriekühlung mit folgenden Merkmalen: einem Strömungsfeld (110) für ein Temperierungsfluid; einem Fluidzuführungskanal (140) zur Führung eines Temperierungsfluids mit einem Fluid-Eintritt (150) zur Aufnahme des Temperierungsfluids, wobei der Fluid-Eintritt derart ausgebildet ist, dass von außerhalb der Verdampferplatte das Temperierungsfluid der Verdampferplatte zuführbar ist; ein Drosselelement (130) zur Führung des Temperierungsfluids, das zwischen dem Strömungsfeld (110) und dem Fluidzuführungskanal (140) angeordnet ist, wobei das Drosselelement (130) derart ausgebildet ist, dass der Druck des Temperierungsfluids innerhalb des Strömungsfelds (110) der Verdampferplatte (100) geringer ist, als der Druck des Temperierungsfluids innerhalb des Fluidzuführungskanals (140); und einem Fluidabführkanal (170) zur Leitung des Temperierungsfluids, der zwischen dem Strömungsfeld (110) und dem Fluid-Austritt (160) angeordnet ist, wobei der Fluidabführkanal (170) derart ausgebildet ist, dass er das durch das Strömungsfeld (110) strömende Temperierungsfluid sammelt und an den Fluid-Austritt (160) leitet.Evaporator plate ( 100 ) for battery cooling with the following features: a flow field ( 110 ) for a tempering fluid; a fluid supply channel ( 140 ) for guiding a tempering fluid with a fluid inlet ( 150 ) for receiving the Temperierungsfluids, wherein the fluid inlet is formed such that from outside the Evaporator plate, the Temperierungsfluid the evaporator plate can be fed; a throttle element ( 130 ) for guiding the Temperierungsfluids that between the flow field ( 110 ) and the fluid supply channel ( 140 ) is arranged, wherein the throttle element ( 130 ) is formed such that the pressure of the Temperierungsfluids within the flow field ( 110 ) of the evaporator plate ( 100 ) is less than the pressure of the Temperierungsfluids within the fluid supply channel ( 140 ); and a fluid discharge channel ( 170 ) for conducting the tempering fluid which is between the flow field ( 110 ) and the fluid outlet ( 160 ) is arranged, wherein the Fluidabführkanal ( 170 ) is designed such that it passes through the flow field ( 110 ) collects flowing Temperierungsfluid and to the fluid outlet ( 160 ). Verdampferplatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Drosselelement (130) zur Verbindung zwischen dem Fluidzuführungskanal (140) und dem Strömungsfeld (110) vorgesehen ist.Evaporator plate according to claim 1, characterized in that at least one further throttle element ( 130 ) for connection between the fluid supply channel ( 140 ) and the flow field ( 110 ) is provided. Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsfeld derart ausgebildet ist, dass sich mindestens eine Stützstelle im Strömungsfeld befindet.Evaporator plate according to one of the preceding claims, characterized in that the flow field is formed such that at least one support point is located in the flow field. Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Auslass des Drosselelements in einem Vorsprung einer das Strömungsfeld begrenzenden Wand befindet.Evaporator plate according to one of the preceding claims, characterized in that an outlet of the throttle element is located in a projection of a flow field limiting wall. Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement eine geringere Querschnittsfläche als der Fluidzuführungskanal aufweist.Evaporator plate according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle element has a smaller cross-sectional area than the fluid supply channel. Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzuführungskanal innerhalb des Strömungsfeldes angeordnet ist und/oder dass der Fluidzuführungskanal im Randbereich des Strömungsfeldes angeordnet ist und der Fluidzuführungskanal in die Verdampferplatte eingebettet ist.Evaporator plate according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid supply channel is arranged within the flow field and / or that the fluid supply channel is arranged in the edge region of the flow field and the fluid supply channel is embedded in the evaporator plate. Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Expansionsorgan, dessen Ausgang mit dem Fluid-Eintritt verbunden ist und welches derart ausgebildet, dass im Fluidzuführungskanal ein Druck zwischen einem am Eingang des Expansionsorgan anlegbaren Hochdruck und einem im Strömungsfeld im Betrieb der Verdampferplatte anliegenden Saugdruck einstellbar ist.Evaporator plate according to one of the preceding claims, characterized by an expansion element, the output of which is connected to the fluid inlet and which is designed such that in the fluid supply channel, a pressure between an applicable at the input of the expansion element high pressure and an applied in the flow field during operation of the evaporator plate suction pressure adjustable is. Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid-Austritt derart ausgestaltet ist, dass das Temperierungsfluid im Bereich des Fluid-Austritts überhitzt wird.Evaporator plate according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid outlet is designed such that the Temperierungsfluid is overheated in the region of the fluid outlet. Verdampfervorrichtung mit einer ersten Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche und einer zweiten Verdampferplatte gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Verdampferplatte und die zweite Verdampferplatte parallel zueinander angeordnet sind.An evaporator device having a first evaporator plate according to one of the preceding claims and a second evaporator plate according to one of the preceding claims, wherein the first evaporator plate and the second evaporator plate are arranged parallel to each other. Verdampfervorrichtung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Verteiler des Temperierungsfluids, der derart angeordnet ist, das ein an einem Eingang des Verteilers einströmendes Temperierungsfluid an den Fluid-Eintritt der ersten Verdampferplatte und an den Fluid-Eintritt der zweiten Verdampferplatte strömt.An evaporator apparatus according to claim 9, characterized by a distributor of tempering fluid arranged such that a tempering fluid flowing in an inlet of the distributor flows to the fluid inlet of the first evaporator plate and to the fluid inlet of the second evaporator plate.
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