DE102017210878A1 - Component of a vehicle, body, vehicle and manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Komponente (20) und insbesondere Karosseriekomponente (20') eines Fahrzeugs (1) und insbesondere eines Kraftfahrzeugs oder Personenkraftwagens, welche als Wärmerohranordnung (50) ausgebildet ist und/oder eine Wärmerohranordnung (50) integriert aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Herstellungsverfahren einer Komponente eines Fahrzeugs, eine Karosserie eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug als solches.The invention relates to a component (20) and in particular a body component (20 ') of a vehicle (1) and in particular of a motor vehicle or passenger car, which is designed as a heat pipe arrangement (50) and / or has a heat pipe arrangement (50) integrated. The invention further relates to a method of manufacturing a component of a vehicle, a body of a vehicle and a vehicle as such.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente und insbesondere eine Karosseriekomponente eines Fahrzeugs, einer Karosserie eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug als solches sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to a component and in particular a body component of a vehicle, a body of a vehicle, a vehicle as such and a method for the production thereof.
Für die Zuleitung und Ableitung von Wärme im Bereich der Fahrzeugtechnik werden verschiedene Aggregate als Wärmeübertrager in thermischem Kontakt mit verschiedenen Fahrzeugelementen eingesetzt. Dabei kommen zum Beispiel im Batteriebereich auch so genannte Wärmerohre oder Heatpipes zum Einsatz.For the supply and dissipation of heat in the field of vehicle technology, various units are used as heat exchangers in thermal contact with various vehicle elements. For example, so-called heat pipes or heat pipes are used in the battery sector.
Nachteilig ist jedoch bei diesen herkömmlichen Anordnungen, dass die Aggregate für die Wärmeübertragung als zusätzliche Komponenten im Fahrzeug unterzubringen sind. Dies erfordert einen zusätzlichen Montageaufwand und in der Regel auch einen für einen Wärmeübertrager eigens zu schaffenden Bauraum.A disadvantage, however, in these conventional arrangements that the units for heat transfer are to be accommodated as additional components in the vehicle. This requires an additional installation effort and usually also a specifically for a heat exchanger to be created space.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Komponente für ein Fahrzeug, eine Karosserie, ein Fahrzeug als solches sowie Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, bei welchen mit einfachen zuverlässigen Mitteln eine Wärmerohranordnung als Wärmeübertrager ausgebildet werden kann.The invention is based on the object of specifying a component for a vehicle, a body, a vehicle as such and methods for the production thereof in which a heat pipe arrangement can be formed as a heat exchanger with simple reliable means.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einer Komponente für ein Fahrzeug erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Karosserie erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 7, bei einem Fahrzeug erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und bei einem Verfahren zum Herstellen erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.The object of the invention is based on a component for a vehicle according to the invention with the features of claim 1, a body according to the invention with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Komponente und insbesondere eine Karosseriekomponente eines Fahrzeugs, eines Kraftfahrzeugs oder eines Personenkraftwagens geschaffen, welche als Wärmerohranordnung ausgebildet sind und/oder eine Wärmerohranordnung integriert aufweisen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass die Komponente des Fahrzeugs, neben ihren herkömmlicherweise vorgesehenen Aufgaben, in besonders bauraumsparender Weise zusätzlich die Aufgaben einer Wärmerohranordnung übernimmt. Dabei ist die Funktionalität einer Wärmerohranordnung allgemein die eines Wärmeübertragers und dient also der gezielten Erwärmung oder Entwärmung einer Fahrzeugkomponente durch Zufuhr oder Abtransport von Wärmemenge.According to a first aspect of the present invention, a component and in particular a body component of a vehicle, a motor vehicle or a passenger car are provided, which are designed as a heat pipe arrangement and / or have a heat pipe assembly integrated. By these measures it is achieved that the component of the vehicle, in addition to its conventionally provided tasks, in a particularly space-saving manner additionally assumes the tasks of a heat pipe arrangement. The functionality of a heat pipe assembly is generally that of a heat exchanger and thus serves the targeted heating or cooling of a vehicle component by supply or removal of heat.
Die besonders bauraumsparende Ausgestaltung der Wärmerohranordnung durch die Fahrzeugkomponente kann auf vielfältige Art erfolgen.The particularly space-saving design of the heat pipe assembly by the vehicle component can be done in many ways.
So ist es bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Komponente eines Fahrzeugs vorgesehen, dass ein erster Abschnitt der Komponente als ein erster Bereich und insbesondere als ein erster Gehäusebereich eines Gehäuses der Wärmerohranordnung ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass strukturelle und/oder funktionale Aspekte der Wärmerohranordnung inhärent bereits durch vorhandene Strukturen der Fahrzeugkomponente selbst bereitgestellt werden.Thus, it is provided in an advantageous embodiment of the inventive component of a vehicle, that a first portion of the component is formed as a first region and in particular as a first housing portion of a housing of the heat pipe assembly. It is thereby achieved that structural and / or functional aspects of the heat pipe arrangement are inherently provided by existing structures of the vehicle component itself.
Zum Wärmeaustausch der Wärmerohranordnung sind erfindungsgemäß verschiedene thermische Kopplungen denkbar.For heat exchange of the heat pipe arrangement different thermal couplings according to the invention are conceivable.
So ist es gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente möglich, dass der erste Abschnitt oder ein anderer Abschnitt der Komponente als ein Bereich einer Wärmesenke und/oder als ein Bereich eines Kondensators der Wärmerohranordnung ausgebildet ist.Thus, according to an alternative or additional embodiment of the vehicle component according to the invention, it is possible for the first section or another section of the component to be designed as a region of a heat sink and / or as a region of a condenser of the heat pipe arrangement.
Gemäß einer anderen Sichtweise der vorliegenden Erfindung kann der erste Abschnitt oder ein anderer Abschnitt der Komponente als ein Bereich einer Wärmequelle und/oder als ein Bereich eines Verdampfers der Wärmerohranordnung ausgebildet sein.According to another aspect of the present invention, the first portion or another portion of the component may be formed as a portion of a heat source and / or as a portion of an evaporator of the heat pipe assembly.
Je nach konkretem Einsatzgebiet und entsprechender Positionierung bieten sich unterschiedliche Variationen zur Integration der Wärmerohranordnung in der Fahrzeugkomponente an.Depending on the specific field of application and the corresponding positioning, different variations are available for the integration of the heat pipe arrangement in the vehicle component.
Dabei kann der erste Abschnitt der Komponente eine Komponente einer Karosserie des Fahrzeugs, eine äußere Komponente und/oder eine zumindest im Betrieb mit Umgebungsluft oder einem anderen Umgebungsmedium in - thermischem und/oder mechanischem - Kontakt tretende Komponente des Fahrzeugs, eine innere, eine zumindest im Betrieb mit einem Antrieb des Fahrzeugs und/oder eine zumindest im Betrieb mit einer Energiequelle des Fahrzeugs in - thermischem und/oder mechanischem - Kontakt tretende Komponente des Fahrzeugs aufweisen oder als eine solche Komponente ausgebildet sein.Here, the first portion of the component, a component of a body of the vehicle, an outer component and / or at least in operation with ambient air or other surrounding medium in - thermal and / or mechanical - passing contact component of the vehicle, an inner, at least in Operation with a drive of the vehicle and / or at least during operation with an energy source of the vehicle in - thermal and / or mechanical - passing contact component of the vehicle or be designed as such a component.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der erste Abschnitt der Komponente als erster Bereich der Wärmerohranordnung mit einem zweiten Bereich der Wärmerohranordnung - insbesondere zu einem Teil oder materialeinstückig zu einem Stück - mittels einer Verbindung verbunden ist, insbesondere durch Stoffschluss, Kraftschluss und/oder Formschluss.Alternatively or additionally, it is conceivable that the first portion of the component as the first region of the heat pipe assembly is connected by means of a connection to a second region of the heat pipe assembly - in particular to a part or materialeinstückig to a piece in particular by material bond, adhesion and / or positive locking.
Insbesondere lässt sich die erfindungsgemäße Komponente so ausgestalten, dass die Wärmerohranordnung zumindest teilweise in und/oder an einer ursprünglichen Ausnehmung oder einem ursprünglichen Hohlraum der Fahrzeugkomponente ausgebildet ist.In particular, the component according to the invention can be designed so that the heat pipe arrangement is at least partially formed in and / or on an original recess or an original cavity of the vehicle component.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Karosserie eines Fahrzeugs und insbesondere eines Kraftfahrzeugs oder Personenkraftwagens geschaffen. Die Karosserie weist eine erfindungsgemäß ausgestaltete Fahrzeugkomponente auf.According to another aspect of the present invention, there is provided a body of a vehicle, and more particularly, a motor vehicle or passenger car. The body has an inventively designed vehicle component.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung auch ein Fahrzeug und insbesondere ein Kraftfahrzeug oder einen Personenkraftwagen als solchen. Das vorgeschlagene Fahrzeug weist zumindest eine erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente und/oder eine erfindungsgemäß ausgestaltete Karosserie auf.Furthermore, the present invention also provides a vehicle, and more particularly a motor vehicle or a passenger car as such. The proposed vehicle has at least one vehicle component according to the invention and / or a body designed according to the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt werden auch Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines Fahrzeugs, einer Karosserie und/oder eines Fahrzeugs, die jeweils erfindungsgemäß ausgestaltet sind, geschaffen, bei welchen eine Komponente und insbesondere eine Karosseriekomponente eines Fahrzeugs und insbesondere eines Kraftfahrzeugs als eine Wärmerohranordnung oder mit einer Wärmerohranordnung integriert ausgebildet werden.According to a further aspect, methods are also provided for producing a component of a vehicle, a body and / or a vehicle, which are respectively designed according to the invention, in which a component and in particular a body component of a vehicle and in particular of a motor vehicle as a heat pipe arrangement or with a Heat pipe assembly can be integrated.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird ein erster Abschnitt der Komponente als ein erster Bereich und insbesondere als ein erster Gehäusebereich eines Gehäuses der Wärmerohranordnung ausgebildet. Dies geschieht vorteihafterweise insbesondere durch Verbinden des ersten Abschnitts der Komponente als erstem Bereich der Wärmerohranordnung mit einem zweiten Bereich der Wärmerohranordnung zu einem Teil oder materialeinstückig zu einem Stück mittels einer Verbindung durch Stoffschluss, Kraftschluss und/oder Formschluss.In an advantageous development of the production method according to the invention, a first section of the component is formed as a first region and in particular as a first housing region of a housing of the heat pipe arrangement. This happens vorteihafterweise particular by connecting the first portion of the component as the first portion of the heat pipe assembly with a second portion of the heat pipe assembly to a part or materialeinstückig to a piece by means of a connection by adhesion, adhesion and / or positive engagement.
Figurenlistelist of figures
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
-
1 und2 zeigen nach Art schematischer Querschnittsansichten zwei Montagezustände einer Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente. -
3 zeigt in perspektivischer Seitenansicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Konzepts bei einer Motorhaube als erfindungsgemäß ausgestalteter Fahrzeugkomponente. -
4 zeigt in schematischer und geschnittener Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, bei welchem die Motorhaube als Karosseriekomponente als erfindungsgemäß ausgestaltete Wärmerohranordnung fungiert.
-
1 and2 show in the manner of schematic cross-sectional views two states of assembly of an embodiment of the vehicle component according to the invention. -
3 shows a perspective side view of the application of the inventive concept in a bonnet as inventively ausgestalteter vehicle component. -
4 shows a schematic and sectional side view of an inventive vehicle, in which the hood functions as a body component as inventively designed heat pipe assembly.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.The illustrated features and other properties can be isolated in any form from each other and combined with each other, without departing from the gist of the invention.
Bei der in
Die vormontierte Anordnung für die Wärmerohranordnung
Im Übergang zu dem in
Bei der in
Dieser erste Gehäusebereich
Im Zusammenwirken sämtlicher Komponenten kann die über die Wärmezufuhr
Die
Die Motorhaube
Die Motorhaube
Zumindest einige der Vertiefungen
In
Die Wärmerohranordnung
Als weitere Komponenten des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind noch die Räder
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:These and other features and characteristics of the present invention will be further elucidated with reference to the following statements:
Die vorliegende Erfindung schafft insbesondere eine Heatpipe
Eine klassische Heatpipe oder Dampfkammer (vapor chamber) - aufgefasst als erfindungsgemäße Wärmerohranordnung
Kupfer als Material für die Hülle und die inneren Strukturen wird wegen der guten Leitfähigkeit und in diesem Fall vor allem wegen der guten Beständigkeit gegen das als Transportmedium verwendete hochreine Wasser verwendet. Es ist jedoch für die physikalische Funktion der Dampfkammer nicht nötig. Es sind auch weitere Materialien denkbar. Vorrausetzung ist, dass das verwendete Material gegen das verwendete Medium beständig ist und nicht durch Ausgasen das Vakuum in der Dampfkammer beeinflusst und verschlechtert.Copper as a material for the shell and the internal structures is used because of the good conductivity and in this case mainly because of the good resistance to the high purity water used as a transport medium. However, it is not necessary for the physical function of the steam chamber. There are also other materials conceivable. The prerequisite is that the material used is resistant to the medium used and does not influence and worsen the vacuum in the steam chamber by outgassing.
Bei der Erfindung wird das Prinzip der Wärmerohranordnung
Dabei ist insbesondere die Umsetzung unter Nutzung der bereits vorhandenen funktional nötigen Bauteile vorteilhaft. Dies sind vor allem die auf den Innenseiten
In dem Bereich zwischen Karosserie
Dazu muss auf den jeweiligen Innenseiten
Diese erfindungsgemäße Umsetzung ist besonders geeignet, um Wärme großräumig auf einem Blechbauteil als Fahrzeugkomponente
Zwischen der Karosserie
Auch sind Ausgestaltungsformen aus reinen Polymerwerkstoffen denkbar. Die Dicke der Wärmerohranordnung
Es ist denkbar, dass die Außenseite - also ein erster Bereich
Diese Umsetzung eignet sich besonders um eine gleichmäßige und flächige Verteilung der Wärme auf dem Karosserieblech zu gewährleisten.This implementation is particularly suitable to ensure a uniform and areal distribution of heat on the body panel.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeug, KraftfahrzeugVehicle, motor vehicle
- 22
- Karosseriebody
- 33
- MotorhaubeEngine Hood
- 3-13-1
- Drehachse, SchwenkachseRotary axis, swivel axis
- 44
- Radwheel
- 55
- Motorengine
- 6-16-1
- Leitungmanagement
- 6-26-2
- Pumpepump
- 77
- Wärmetauscherheat exchangers
- 88th
- Kühlmittelcoolant
- 99
- Windschutzscheibe Windshield
- 2020
- Komponente, KarosseriekomponenteComponent, body component
- 20a20a
- Oberseite, OberflächeTop, surface
- 20b20b
- Unterseite, UnterflächeBottom, bottom surface
- 20c20c
- Annäherungapproach
- 2121
- (erster) Abschnitt(first section
- 2222
- Vertiefungdeepening
- 2323
- Verstärkung, VersteifungReinforcement, stiffening
- 2424
- Dämmung insulation
- 5050
- Wärmerohranordnung, HeatpipeHeat pipe arrangement, heat pipe
- 5151
- erster Gehäusebereichfirst housing area
- 51'51 '
- erster Bereichfirst area
- 5252
- zweiter Gehäusebereichsecond housing area
- 52a52a
- Innenseiteinside
- 52b52b
- Außenseiteoutside
- 52'52 '
- zweiter Bereichsecond area
- 5353
- WärmequellenbereichHeat source area
- 5454
- WärmesenkenbereichHeat sink area
- 5555
- Verdampferbereichevaporator region
- 5656
- Kondensatorbereichcapacitor region
- 5757
- Verbindungconnection
- 5858
- Gehäusecasing
- 59-159-1
- Dochtmaterialwicking material
- 59-259-2
- Dampfkammer steam chamber
- 6161
- Wärmezufuhrheat
- 6262
- Wärmeabfuhrheat dissipation
- 6363
- Kühlluft, Fahrtwind Cooling air, wind
- xx
- Raumrichtungspatial direction
- yy
- Raumrichtungspatial direction
- zz
- Raumrichtungspatial direction
Claims (10)
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