DE102019207830A1

DE102019207830A1 - Herstellverfahren zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung und Wärmeübertrageranordnung zum Kühlen und/oder Wärmen eines Wärmeübertragerfluids

Info

Publication number: DE102019207830A1
Application number: DE102019207830.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas König; Dieter Reisinger; Erwin Skiba; Daniel Stehlik; Christoph Walter; Manuel WEHOWSKI
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-12-03
Also published as: CN112008349A; US20200376615A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellverfahren (10) zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung (20), zweckmäßigerweise zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids, insbesondere für einen elektrischen Antrieb sowie eine nach dem Herstellverfahren (10) hergestellte Wärmeübertrageranordnung (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung sowie eine Wärmeübertrageranordnung zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids.
Herstellverfahren zum Herstellen von Wärmeübertrageranordnungen, insbesondere Wärmeübertrageranordnungen für elektrische Antriebsvorrichtungen, sind seit langem bekannt und werden vorzugsweise im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik angewendet, um dort für elektrische Antriebsvorrichtungen nutzbare Wärmeübertrageranordnungen herzustellen.
Gerade im Bereich der elektrischen Antriebsvorrichtungen sind heutzutage relativ hohe Antriebsmomente und relativ hohe Antriebsleistungen wünschenswert. Die relativ hohen Leistungsanforderungen gehen allerdings mit einer Erwärmung der Antriebskomponenten der elektrischen Antriebsvorrichtung einher, insbesondere wenn eine elektrische Antriebsvorrichtung über einen längeren Zeitraum betrieben wird. Die Erwärmung der elektrischen Antriebsvorrichtungen hat dabei vielfältige Ursachen und lässt sich beispielsweise auf den elektrischen ohmschen Widerstand von Spulenanordnungen, auf Ummagnetisierungseffekte innerhalb der elektrischen Antriebsvorrichtungen, auf Wirbelstromverluste oder Lagerreibung zurückführen. Eine Erwärmung führt regelmäßig dazu, dass die Antriebskomponenten der elektrischen Antriebsvorrichtungen, beispielsweise Antriebslager oder die Isolation von Spulenanordnungen, relativ starke thermische Belastungen ertragen müssen. Zur Minderung der thermischen Belastungen werden daher regelmäßig Wärmeübertrageranordnungen verwendet.
Zur Herstellung von Wärmeübertrageranordnungen sind verschiedene Verfahren denkbar, beispielsweise beschreibt die deutsche Druckschrift DE 3738592 C1 , dass Wärmeübertrageranordnungen im Rahmen eines Druckgußverfahrens hergestellt werden können. Eine Wärmeübertrageranordnung umfasst dabei wenigstens einen Wärmeübertrager, der wiederum zwei Wärmeüberträgergehäuseteile aufweist. Die Wärmeübertragergehäuseteile werden jeweils in einem eigenen Druckgußvorgang hergestellt und bilden im zusammengesetzten Zustand einen von Wärmeübertragerfluid durchströmbaren mehrteiligen Wärmeübertrager.
Auch in der Druckschrift EP 2975734 A2 ist eine Wärmeübertrageranordnung beschrieben. Hier werden mehrere Statorbleche eines Stators einer elektrischen Antriebsvorrichtung mit mehreren sich längs durch den Stator erstreckenden Radialausnehmungen ausgerüstet, wobei die Radialausnehmungen zur Kühlung der elektrischen Antriebsvorrichtung anschließend mit einem Wärmeübertragerfluid durchspülbar sind.
Die bekannten Herstellverfahren zur Herstellung von Wärmeübertrageranordnungen sind zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids, insbesondere zum Kühlen und/oder Wärmen einer elektrischen Antriebsvorrichtung, bestens geeignet. Aus verfahrenstechnischer Sicht stellt sich allerdings die Herausforderung, entweder mehrere relativ komplexe endkonturnahe Druckgußformen (Gießformen) bereitstellen zu müssen oder eine relativ zeit- und kostenaufwändige Nachbearbeitung eines Stators einer elektrischen Antriebsvorrichtung vornehmen zu müssen, obwohl aus wettbewerblicher Sicht günstigere Herstellverfahren für Wärmeübertrageranordnungen von Vorteil wären.
Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, ein verbessertes oder zumindest ein anderes Herstellverfahren für eine Wärmeübertrageranordnung und eine verbesserte oder zumindest eine andere Wärmeübertrageranordnung vorzuschlagen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, ein Herstellverfahren für Wärmeübertrageranordnungen bereitzustellen, bei dem ein oder mehrere ein Wärmeübertragergehäuse eines Wärmeübertrager der Wärmeübertrageranordnungen bildende Kanalflachkörper aus einem planen, insbesondere nicht gewölbten, Bereitstellungszustand heraus umgeformt werden. Während die bekannten Herstellverfahren für Wärmeübertrageranordnungen darauf abzielen, die Wärmeübertragergehäuse unmittelbar, sozusagen durch Urformung, endkonturnah herzustellen, wird mit dem vorliegenden Vorschlag die Möglichkeit eröffnet, aus einem ebenen, insbesondere einem zweidimensionalen, Bereitstellungszustand heraus zu arbeiten. Dadurch werden für das Herstellverfahren im Vergleich mit beispielsweise einem Druckgußverfahren weniger komplexe Werkzeuge benötigt.
Im Rahmen des vorgeschlagenen Herstellverfahrens für eine Wärmeübertrageranordnung zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids sind mehrere, insbesondere der Reihe nach abzuarbeitende, Schritte vorgesehen. Im Rahmen eines ersten Schrittes werden zunächst ein oder mehrere Kanalflachkörper bereitgestellt. Jeder oder wenigstens ein einziger Kanalflachkörper hat dabei einen oder mehrere von Wärmeübertragerfluid durchströmbare Strömungskanäle, die jeweils mit einem lichten Strömungsquerschnitt ausgestattet sind. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kanalflachkörper um einen rechteckigen innenhohlen Kanalkörper oder um ein Rechteckrohr oder um einen sonstigen Röhrenkörper. Exemplarisch ist jeder Kanalflachkörper aus einem schweiß- und/oder lötgeeigneten Material hergestellt, beispielsweise aus einem Metallmaterial oder einem Kunststoffmaterial. Der Kanalflachkörper kann ferner aus zwei flachen, insbesondere nicht gewölbten oder planen oder ebenen, Plattenflachkörpern aufgebaut werden, die im Vorfeld aneinander stoffschlüssig fixiert werden. Hierfür eignet sich beispielweise ein Laserschweißverfahren oder ein Lötverfahren. Ein Vorteil hierbei ist, dass der Kanalkörper im ebenen Zustand, sozusagen im zweidimensionalen Zustand, hergestellt werden kann, so dass auf ein endkonturnahes Urformverfahren, zum Beispiel das erwähnte Druckgußverfahren, verzichtet werden kann.
Gemäß einem weiteren Schritt ist vorgesehen, den oder die bereitgestellten Kanalflachkörper umzuformen oder umzubiegen, nämlich im Rahmen eines Walzprozesses, insbesondere durch Walzenbiegen, oder im Rahmen eines Rollierprozesses. Jedenfalls wird der Kanalflachkörper hierbei ein einem einzigen Walzschritt oder Rollierschritt oder durch eine oder mehrere Wiederholungen des Walzschrittes oder des Rollierschrittes nach und nach dauerhaft plastisch umgeformt. Dabei geht der Kanalflachkörper aus einem ebenen Zustand, sozusagen aus einem zweidimensionalen Zustand, in eine gebogene Formgestalt über. Der freie bzw. lichte Strömungsquerschnitt des Kanalflachkörpers bleibt im Rahmen des Walzprozesses oder des Rollierprozesses durchgängig, insbesondere offen oder frei, so dass später Wärmeübertragerfluid durch den Kanalflachkörper strömen kann. Die Kanalflachkörper sind hierbei insbesondere relativ dünnwandig und relativ weich, so dass Fügestellen, beispielsweise Laserfügestellen und/oder Lötfügestellen, durch den Walz- oder Rollierprozess nicht beschädigt werden. Zweckmäßigerweise bildet der Kanalflachkörper nach diesem Schritt ein gebogenes, insbesondere zylindermantelförmiges und dreidimensionales, Wärmeübertragergehäuse, das sich beispielsweise relativ einfach an einer elektrischen Antriebsvorrichtung anordnen lässt.
Im Rahmen eines weiteren Schrittes wird der nun umgeformte und als Wärmeübertragergehäuse bezeichnete Kanalflachkörper an einer Funktionskomponente, insbesondere an einer Mantelfläche oder einer Statorfläche einer elektrischen Antriebsvorrichtung oder einer Statormantelfläche einer elektrischen Antriebsvorrichtung, angeordnet. Dabei wird das Wärmeübertragergehäuse, insbesondere lösbar oder unlösbar, an der Funktionskomponente fixiert, beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Kontaktmittels, wie Vergussmasse, festgespannt. Im Ergebnis wird durch dieses Herstellerverfahren ein Wärmeübertragergehäuse bereitgestellt, das aus dem zweidimensionalen ebenen Bereitstellungszustand lediglich durch ein Walz- oder Rollierprozess in ein dreidimensionales Wärmeübertragergehäuse überführt wird. Das hat den Vorteil, dass auf relativ komplexe Werkzeuge zur endkonturnahen Urformung, so wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, verzichtet werden kann, so dass das Herstellverfahren für eine Wärmeübertrageranordnung verglichen mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Herstellerverfahren relativ kostengünstig ist. Zudem hat das hier beschriebene Herstellungsverfahren den Vorteil, dass eine Wärmeübertrageranordnung im Vergleich mit herkömmlich hergestellten Wärmeübertrageranordnungen hinsichtlich ihres Gewichts sowie hinsichtlich ihres Bauraums verbessert ist.
Zweckmäßig ist im Rahmen des Herstellverfahrens ein zusätzlicher Schritt, der als Erweiterungsschritt bezeichnet ist, vorgesehen, der vor dem ersten Schritt oder anstelle des ersten Schritts ausgeführt wird. Im Rahmen des Erweiterungsschritts werden zunächst zwei oder mehrere den Kanalflachkörper bildende ebene Plattenflachkörper berührend aufeinandergelegt, insbesondere deckungsgleich. Die Plattenflachkörper sind dabei bevorzugt praktisch ungebogen und völlig eben. Die berührend aufeinanderliegenden ebenen Plattenflachkörper werden dann stoffschlüssig im Rahmen eines Fügeverfahrens miteinander verbunden, insbesondere durch Löten oder Schweißen. Dadurch, dass die Plattenflachkörper im ungebogenen, insbesondere flachen und ebenen, Zustand verbunden werden, kann auf relativ komplexe und kostenintensive formgebende Herstellverfahren, wie beispielsweise Druckgußverfahren, verzichtet und stattdessen auf einfachere Löt- und Schweißverfahren zurückgegriffen werden. Dadurch ist das Herstellverfahren relativ günstig und im Vergleich mit den bekannten Herstellverfahren auch relativ schnell, so dass beispielsweise hohe Taktzeiten realisierbar sind.
Insbesondere kann ein weiterer zusätzlicher Schritt vorgesehen sein, der als weiterer Erweiterungsschritt bezeichnet ist. Der weitere Erweiterungsschritt wird vor dem ersten Schritt oder anstelle des ersten Schritts oder vor dem Erweiterungsschritt oder anstelle des Erweiterungsschritts ausgeführt. Jedenfalls ist im Rahmen des weiteren Erweiterungsschritts vorgesehen, einen oder mehrere eine Funktions-Strukturierung bildende Sickenkörper oder Noppenkörper an einem oder allen Plattenflachkörpern anzuordnen. Beispielsweise können die Sickenkörper oder die Noppenkörper durch einen Walzprozess in die Plattenflachkörper eingebracht werden. Ferner kann im Rahmen des weiteren Erweiterungsschritts vorgesehen sein, einen oder mehrere eine Funktions-Strukturierung bildende Pinkörper an einem oder allen Plattenflachkörpern anzuordnen. Die Pinkörper sind beispielsweise zylinderförmige Strömungskörper, die auf den jeweiligen Plattenflachkörpern aufgebracht werden, beispielsweise durch Kleben, Löten oder Schweißen. Durch die Anordnung einer Funktions-Strukturierung an wenigstens einem Plattenflachkörper kann die Herstellung oder das Offenhalten des freien bzw. lichten Strömungsquerschnitts des Kanalflachkörpers begünstigt werden.
Um zu erreichen, dass die aufeinander angeordneten und miteinander verbundenen Plattenflachkörper, also der Kanalflachkörper, im Rahmen des Walzprozesses oder des Rollierprozesses in eine runde, insbesondere vollständig runde, oder halbrunde Formgestalt umgeformt werden, wird bevorzugt, wenn der Walzprozess durch ein Walzbiegeverfahren realisiert ist. Dadurch können die Plattenflachkörper und/oder der Kanalflachkörper unter Beibehaltung des freien bzw. lichten Strömungsquerschnitts in eine runde, insbesondere vollständig runde, oder halbrunde Formgestalt gehen.
Ferner kann der Kanalflachkörper im Rahmen des bevorzugten Walzbiegeverfahrens zwischen einem einzigen oder mehreren Walzrollenpaaren eingespannt und hin und her bzw. vor und zurück bewegt werden, um den Kanalflachkörper unter Beibehaltung des lichten Strömungsquerschnitts in einem einzigen Biegeschritt oder nach und nach, d.h. in mehreren Einzelbiegeschritten, dauerhaft plastisch umzuformen, also zu biegen. Bei diesem Vorgang kann zweckmäßigerweise eine zylindermantelförmige Formgestalt des Kanalflachkörpers erreicht werden, so dass man den Kanalflachkörper dann auch als Wärmeübertragergehäuse bezeichnen kann.
Es ist möglich, dass ein einziges oder jedes der erwähnten Walzrollenpaare jeweils zwei oder mehr Walzrollen zum Biegen des Kanalflachkörpers umfasst, wobei jede Walzrolle jeweils einen Walzrollendurchmesser aufweist. Bevorzugt ist es allerdings, wenn der Walzrollendurchmesser einer ersten Walzrolle größer eingestellt ist, als der Walzrollendurchmesser einer zweiten Walzrolle. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die eine Walzrolle schneller rotiert, als die andere Walzrolle. Ein zwischen die Walzrollen eingespannter Kanalflachkörper kann dadurch gebogen werden, so dass die Biegefunktion realisiert ist.
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung liegt darin, ein weiteres Herstellverfahren zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung anzugeben. Gemäß einem ersten Schritt ist vorgesehen, wenigstens zwei oder mehr Basisplatten bereitzustellen. Eine erste Basisplatte ist dabei plan, insbesondere flach und ungebogen, gestaltet. Die erste Basisplatte verfügt über eine erste Basisplatten-Großfläche und eine dazu entgegengesetzt orientierte zweite Basisplatten-Großfläche. Ferner ist eine zweite Basisplatte vorgesehen, die optional identisch zur ersten Basisplatte gestaltet ist, also plan, insbesondere flach und ungebogen. Zweckmäßigerweise hat die zweite Basisplatte eine dritte Basisplatten-Großfläche und eine dazu entgegengesetzt orientierte vierte Basisplatten-Großfläche. Die beiden Basisplatten sind zweckmäßigerweise flächenmäßig gleich groß, so dass sie deckungsgleich aufeinandergelegt werden können. Die beiden Basisplatten können durch einen Plattenflachkörper gebildet sein. Wenigstens eine oder alle Basisplatten, insbesondere die zweite Basisplatte, umfassen eine Funktions-Strukturierung, die an der jeweiligen Basisplatte oder an einer der Basisplatten-Großflächen angeordnete und insbesondere orthogonal von dieser wegragende Pinkörper und/oder Sickenkörper umfassen. Eine oder mehrere Basisplatten, insbesondere die zweite Basisplatte, können jeweils einen, zweckmäßigerweise die Funktions-Strukturierung rahmenartig umgebenden Fügerahmensteg aufweisen. Jeder Fügerahmensteg definiert zweckmäßigerweise eine Fügebestückungsfläche, auf die beispielsweise eine weitere Fügebestückungsfläche einer weiteren Basisplatte angeordnet werden kann.
Gemäß einem zweiten Schritt des weiteren Herstellverfahrens ist vorgesehen, eine, zwei oder alle Basisplatten deckungsgleich aufeinanderzulegen, insbesondere so, dass ihre Fügerahmenstege, insbesondere ihre Fügebestückungsflächen, aneinander berührend anliegen. Bevorzugt ist allerdings, wenn die erste oder zweite Basisplatten-Großfläche der ersten Basisplatte berührend und zweckmäßigerweise unter Ausbildung eines Zwischenspalts zwischen der ersten und zweiten Basisplatte auf den Pinkörpern und/oder Sickenkörpern der Funktions-Strukturierung und/oder der Fügebestückungsfläche des Fügerahmenstegs der zweiten Basisplatte angeordnet ist. Der Zwischenspalt definiert dabei einen oder mehrere lichte Strömungsquerschnitte von einem oder mehreren Strömungskanälen, die jeweils von Wärmeübertragerfluid durchströmbar sind.
Gemäß einem dritten Schritt des weiteren Herstellverfahrens ist das stoffschlüssige Verbinden der aufeinanderliegenden Basisplatten vorgesehen, beispielsweise im Rahmen eines Lötverfahrens oder eines Schweißverfahrens. Dadurch wird ein Basisplatten-Zwischenbauteil gebildet. Im Rahmen des Lötverfahrens oder des Schweißverfahrens werden die Basisplatten zweckmäßigerweise entlang der Fügebestückungsfläche(n) und/oder an Berührpunkten zwischen den Basisplatten und der Funktions-Strukturierung miteinander stoffschlüssig verbunden. Das Basisplatten-Zwischenbauteil ist dabei bevorzugt relativ dünnwandig und relativ weich.
Gemäß einem optionalen vierten Schritt des weiteren Herstellverfahrens ist die Anordnung einer mit dem Strömungskanal kommunizierenden Fluidversorgungsstutzen-Anordnung am Basisplatten-Zwischenbauteil vorgesehen. Beispielsweise kann die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung im Rahmen eines Lötverfahrens oder eines Schweißverfahrens am Basisplatten-Zwischenbauteil befestigt werden. Nach der Anordnung der Fluidversorgungsstutzen-Anordnung am Basisplatten-Zwischenbauteil wird das Basisplatten-Zwischenbauteil auch als Kanalflachkörper bezeichnet.
Gemäß einem fünften und sechsten Schritt des weiteren Herstellverfahrens ist die dauerhafte plastische Umformung des Basisplatten-Zwischenbauteils oder des Kanalflachkörpers im Rahmen eines Walzverfahrens oder im Rahmen eines Rollierverfahrens vorgesehen, insbesondere durch Walzenbiegen. Jedenfalls wird das Basisplatten-Zwischenbauteil oder der Kanalflachkörper dabei zwischen einem Walzrollenpaar eingespannt und hin und her bewegt, wodurch das Basisplatten-Zwischenbauteil oder der Kanalflachkörper in eine gebogene Formgestalt geht, insbesondere eine runde oder vollständig runde Formgestalt. Zweckmäßigerweise geht das Basisplatten-Zwischenbauteil oder der Kanalflachkörper aufgrund von Druckverfestigung in den gebogenen Zustand. Insbesondere hat das Walzrollenpaar zwei jeweils im Walzrollendurchmesser unterschiedlich große Walzrollen, die die Umformung des Basisplatten-Zwischenbauteils oder des Kanalflachkörpers begünstigen. Beim Walzen kann die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung außerhalb eines Walzeneingriffsbereichs angeordnet sein, so dass die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung nicht beschädigt wird.
Gemäß einem siebten Schritt des weiteren Herstellverfahrens können die Schritte fünf und/oder sechs des weiteren Herstellverfahrens wiederholt werden, so dass das Basisplatten-Zwischenbauteil oder der Kanalflachkörper weiter oder stärker umgeformt wird. Beispielsweise kann das Basisplatten-Zwischenbauteil oder der Kanalflachkörper relativ oft hin und her bewegt werden, bis es im Wesentlichen zylindermantelförmig gebogen ist und/oder bezogen auf eine Hauptausdehnungsrichtung des Basisplatten-Zwischenbauteils oder des Kanalflachkörpers einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist. Jedenfalls bildet das Basisplatten-Zwischenbauteil oder der Kanalflachkörper dann ein, insbesondere zylindermantelförm iges, Wärmeübertragergehäuse.
Vorzugsweise kann im Rahmen von Schritt eins des weiteren Herstellverfahrens vorgesehen sein, dass nicht nur an der zweiten Basisplatte sondern zusätzlich auch an der ersten Basisplatte oder an einer oder an beiden Basisplatten-Großflächen der ersten Basisplatte eine Funktions-Strukturierung angeordnet ist. Die Funktions-Strukturierung umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Pinkörper oder Sickenkörper oder Noppenkörper.
Um einen Wärmeübergang von der Funktionskomponente auf ein durch das Wärmeübertragergehäuse strömendes Wärmeübertragerfluid zu gewährleisten, kann gemäß einem nach Schritt sieben des weiteren Herstellverfahrens eingefügten Schritt acht das Anlegen des zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuses an die Funktionskomponente und Fixieren des zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuses an einer Zylindermantelfläche der Funktionskomponente vorgesehen sein.
Zum Fixieren des gebogenen Basisplatten-Zwischenbauteils oder des Kanalflachkörpers sind insbesondere an einer Mantelfläche der Funktionskomponente, insbesondere an einer Mantelfläche eines Stators eines Elektromotors, zweckmäßigerweise gemäß Schritt sieben des weiteren Herstellverfahrens zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung, ein oder mehrere Verspanneinrichtungen vorgesehen. Eine einzige Verspanneinrichtung ist dabei zweckmäßigerweise durch ein oder mehrere Spannbänder oder eine oder mehrere Verschraubungen oder durch eine oder mehrere Schlauchschellen oder eine Federanordnung realisiert. Beim Fixieren des Wärmeübertragergehäuses kann zwischen dem Wärmeübertragergehäuse und der Funktionskomponente, insbesondere wärmeleitende, Kontaktmasse oder Vergussmasse angeordnet werden.
Zweckmäßigerweise umfasst das gebogene Basisplatten-Zwischenbauteil, insbesondere der Kanalflachkörper, zwei freie Enden, die sich in einer Umfangsrichtung um das gebogene Basisplatten-Zwischenbauteil herum, also insbesondere um den Kanalflachkörper herum, gegenüberliegen. Dabei sind an den beiden freien Enden oder im Bereich der freien Enden zweckmäßigerweise jeweils eine oder alternativ mehrere Verspanneinrichtungen angeordnet. Beispielsweise ist eine Verspanneinrichtung durch eine Federanordnung gebildet, die wenigstens ein Federelement und eine korrespondierende Federelementaufnahme umfasst. Zum Anlegen und Fixieren des gebogenen Basisplatten-Zwischenbauteils, insbesondere des Kanalflachkörpers, an der Funktionskomponente gemäß Schritt sieben des weiteren Herstellverfahrens werden die Federelemente und die Federelementaufnahmen lösbar miteinander verspannt. Das hat den Vorteil, dass das den Wärmeübertrager bildende Basisplatten-Zwischenbauteil, insbesondere der Kanalflachkörper, relativ schnell und ohne weitere Aufnahmemittel an der Funktionskomponente, insbesondere an einem Stator eines Elektromotors, angeordnet werden kann.
Um Wärmeübertragerfluid zum Kühlen und/oder Erwärmen einer elektrischen Antriebsvorrichtung an der Wärmeübertrageranordnung, insbesondere an dem Wärmeübertrager oder an dem Kanalflachkörper, bereitstellen zu können, ist vorgesehen, dass die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung wenigstens einen einzigen oder mehrere, insbesondere zwei, drei oder vier, Fluidversorgungsstutzen aufweist. Die Fluidversorgungsstutzen sind beispielsweise von rohrartiger oder schlauchartiger Formgestalt, also entweder als starre Rohrkörper oder elastische Schlauchkörper ausgeführt. Jedenfalls können die Fluidversorgungsstutzen an eine Wärmeübertragerfluid bereitstellende Fluidversorgungseinrichtung angeschlossen werden, so dass die Wärmeübertrageranordnung mit Wärmeübertragerfluid versorgbar ist.
Die Erfindung umfasst den weiteren Grundgedanken, eine Wärmeübertrageranordnung zum Kühlen und/oder Wärmen mit einem Wärmeübertragerfluid bereitzustellen. Zweckmäßigerweise eignet sich die Wärmeübertrageranordnung zum Kühlen und/oder Erwärmen einer elektrischen Antriebsvorrichtung, insbesondere eines Elektromotors. Die Wärmeübertrageranordnung ist zweckmäßigerweise im Rahmen des oben beschriebenen Herstellverfahrens zum Herstellen von Wärmeübertrageranordnungen gefertigt. Die Wärmeübertrageranordnung umfasst insbesondere einen ein kreiszylindrisches Wärmeübertragergehäuse aufweisenden Wärmeübertrager. Der Wärmeübertrager ist bevorzugt dazu geeignet, um an eine Funktionskomponente, insbesondere an einen elektrischer Antrieb oder einen Elektromotor oder einen Stator eines Elektromotors, angeordnet zu werden. Das Wärmeübertragergehäuse weist mindestens einen Strömungskanal mit einem von Wärmeübertragerfluid durchströmbaren freien Strömungsquerschnitt auf, wobei an einer oder beiden das Wärmeübertragergehäuse bildenden Basisplatten eine eine Mehrzahl von Pinkörper oder Sickenkörper oder Noppenkörper umfassende Funktions-Strukturierung angeordnet ist. Die Pinkörper der Funktions-Strukturierung ragen dabei in den freien Strömungsquerschnitt hinein und/oder liegen an der jeweils gegenüberliegenden Basisplatte berührend an.
Zweckmäßigerweise bildet die Funktions-Strukturierung der Wärmeübertrageranordnung eine Oberflächen-Strukturierung, insbesondere eine Pinkörper-Strukturierung, eine Sickenkörper-Strukturierung oder eine Noppenkörper-Strukturierung. Dabei sind die Pinkörper, die Sickenkörper oder die Noppenkörper der Funktions-Strukturierung jeweils durch, insbesondere pin-, noppen- oder sickenartige, Halbkugelkörper gebildet.
Insbesondere kann ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektro-Kraftfahrzeug, mit einer Wärmeübertrageranordnung ausgerüstet werden.
Die Wärmeübertrageranordnung weist ein oder mehrere der vorstehend beschriebenen Wärmeübertrageranordnung-Merkmale auf und ist mit wenigstens einer zum Antreiben des Kraftfahrzeugs geeigneten elektrischen Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs gekoppelt oder koppelbar. Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst exemplarisch einen oder mehrere Elektromotoren, die jeweils mit einer Statoranordnung und einer Ankeranordnung ausgerüstet sind. Die Wärmeübertrageranordnung ist insbesondere an einem der Elektromotoren angekoppelt oder ankoppelbar, um für eine Kühlung und/oder Erwärmung des betreffenden Elektromotors zu sorgen.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellverfahren zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung, zweckmäßigerweise zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids, insbesondere zur Kühlung oder Erwärmung eines elektrischen Antriebs, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Kanalflachkörpers, der einen von Wärmeübertragerfluid durchströmbaren Strömungskanal mit einem lichten Strömungsquerschnitt hat; Umformen des Kanalflachkörpers im Rahmen eines Walzprozesses oder im Rahmen eines Rollierprozesses zu einem gebogenen zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuse; Anordnen des gebogenen Wärmeübertragergehäuses an eine Mantelfläche einer Funktionskomponente und Fixieren des Wärmeübertragergehäuses an der Mantelfläche der Funktionskomponente. Der Begriff „Wärmeübertrager“ wird synonym zum Begriff „Wärmetauscher“ verwendet werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 ein Ablaufdiagramm des Herstellverfahrens zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung mit drei Schritten;
2 in einer perspektivischen Ansicht das Bereitstellen eines Kanalflachkörpers;
3 in einer Drauf- und Seitenansicht einen Kanalflachkörper;
4 in einer Drauf- und Seitenansicht einen weiteren Kanalflachkörper;
5 in einer Drauf- und Seitenansicht einen weiteren Kanalflachkörper;
6 eine Seitenansicht des Walz- oder Rollierprozesses gemäß des Herstellverfahrens;
7 und 8 jeweils in einer Draufsicht ein nach dem Herstellverfahren hergestelltes Wärmeübertragergehäuse;
9 eine perspektivische Ansicht einer Wärmeübertrageranordnung zum Kühlen und/oder Wärmen mittels Wärmeübertragerfluid.

Die 1 bis 9 zeigen insgesamt ein Herstellverfahren 10 zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung 20. Derartige Wärmeübertrageranordnungen 20 kommen insbesondere in Kraftfahrzeugen bei elektrischen Antriebsvorrichtungen zum Einsatz, um zur Minderung der thermischen Belastungen der jeweiligen elektrischen Antriebsvorrichtung beizutragen.
In der 1 ist ein Ablaufdiagramm des Herstellverfahrens 10 zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung 20 zu erkennen. Es umfasst drei Schritte, die exemplarisch jeweils durch ein rechteckiges Kästchen 11, 12, 13 angedeutet sind. Ein durch das Kästchen 11 angedeuteter erster Schritt umfasst das Bereitstellen eines von Wärmeübertragerfluid durchströmbaren Kanalflachkörpers 47. Anschließend wird der Kanalflachkörper 47 im Rahmen eines zweiten Schrittes dauerhaft plastisch umgeformt, wobei der zweite Schritt in der 1 durch ein rechteckiges Kästchen 12 symbolisiert ist. Das Umformen kann beispielsweise im Rahmen eines Walzprozesses oder im Rahmen eines Rollierprozesses erfolgen. Ferner ist in der 1 ein rechteckiges Kästchen 13 zu erkennen, durch das ein dritter Schritt des Herstellungsverfahrens 10 symbolisiert ist. Im Rahmen des dritten Schrittes wird der umgeformte Kanalflachkörper 47, der nun auch als Wärmeübertragergehäuse 40 bezeichnet wird, an eine in den 7 und 8 angedeutete Mantelfläche 61 einer Funktionskomponente 60 angeordnet und fixiert.
In der 2 ist zu erkennen, wie zwei den Kanalflachkörper 47 bzw. das Basisplatten-Zwischenbauteil 47a bildende Basisplatten 41, 42 aufeinander gelegt werden, so dass sie mit ihren Basisplatten-Großflächen 43, 45 berührend aneinander anliegen. Die beiden Basisplatten 41, 42 sind exemplarisch, insbesondere flächenmäßig und konturmäßig, identisch gestaltet, so dass sie deckungsgleich aufeinander berührend anliegen können. Bei den beiden Basisplatten 41, 42 handelt es sich beispielsweise jeweils um nicht näher beschriebene ebene Plattenflachkörper. In der 2 ist nicht zu erkennen, dass die beiden Basisplatten 41, 42 so aufeinander gelegt sind, dass zwischen ihnen ein Zwischenspalt 52 definiert ist. Der Zwischenspalt 52 bildet einen offenen bzw. lichten Strömungsquerschnitt 51 eines Strömungskanals 50, der von Wärmeübertragerfluid durchströmbar ist.
Auch in den 3 bis 5 sind jeweils zwei berührend aufeinandergelegte Basisplatten 41, 42 in einer Drauf- und Seitenansicht dargestellt, die einen Kanalflachkörper 47 bzw. das Basisplatten-Zwischenbauteil 47a bilden. Im Unterschied zu 2 sind allerdings jeweils ein Zwischenspalt 52 und mehrere freie Strömungsquerschnitte 51, insbesondere mehrerer Strömungskanäle 50, zu erkennen. Ferner ist zu erkennen, dass die zweite Basisplatte 42 eine Funktions-Strukturierung 100 aufweist.
Die Funktions-Strukturierung 100 umfasst dabei wenigstens einen und zweckmäßigerweise mehrere Pinkörper 101 und/oder Sickenkörper 102, die jeweils an der zweiten Basisplatte 42 angeordnet sind und in den Zwischenspalt 52 bzw. die freien Strömungsquerschnitte 51 des Strömungskanals 50 hineinragen. An der zweiten Basisplatte 42 ist ferner ein die Funktions-Strukturierung 100 rahmenartig einfassender Fügerahmensteg 55 angeordnet. Der Fügerahmensteg 55 hat beispielsweise eine Fügebestückungsfläche 48, mit der die zweite Basisplatte 42 berührend an der ersten Basisplatte 41 anliegen kann. Die erste Basisplatte 41 ist in diesem Fall eben oder plan, insbesondere ungebogen, gestaltet. Beispielsweise liegen die Pinkörper 101 und/oder die Sickenkörper 102 der Funktions-Strukturierung 100 berührend an der ersten Basisplatte 41 an. Ferner ist gemäß 3 bis 5 zu erkennen, dass eine Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 mit den beiden Basisplatten 41, 42 verbunden ist, beispielsweise ist die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 an einer oder beiden Basisplatten 41, 42 verlötet oder verschweißt oder verklebt. Jedenfalls steht die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 bevorzugt mit einem oder allen Strömungskanälen 50 kommunizierend in Verbindung, so dass Wärmeübertragerfluid mittels einer nicht dargestellten Fluidversorgungseinrichtung über die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 an einen oder alle Strömungskanäle 51 bereitgestellt werden kann. Die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 weist exemplarisch zwei Fluidversorgungsstutzen 57 auf, die zueinander parallel orientiert sind. Zweckmäßigerweise definieren jeweils die Fluidversorgungsstutzen 57 oder die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 entlang ihrer jeweiligen Hauptausdehnungsrichtung eine axiale Stutzenlängsachse 58.
Zu ergänzen ist, dass gemäß 3 und 4 die Stutzenlängsachse 58 bevorzugt orthogonal zu den Basisplatten-Großflächen 43, 45 der beiden Basisplatten 41, 42 angeordnet ist, so dass sozusagen zwischen der Stutzenlängsachse 58 und einer Plattenebene der Basisplatten 41, 42 ein rechter Winkel aufgespannt ist. Zweckmäßigerweise sind die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 und/oder die Fluidversorgungsstutzen 57 dabei an einer Längsstirnseite der beiden Basisplatten 41, 42 angeordnet, insbesondere an einer langen oder einer kurzen Längsstirnseite der Basisplatten 41, 42.
In der 4 sind die aufeinander angeordneten Basisplatten 41, 42 zu erkennen, die im Unterschied zu 3 und 5 jeweils über eine eigene Funktions-Strukturierung 100 verfügen, so dass im Ergebnis an beiden Basisplatten 41, 42 mehrere Pinkörper 101 und/oder mehrere Sickenkörper 102 angeordnet sind.
5 zeigt im Unterschied zu den 3 und 4, dass eine Stutzenlängsachse 58 der Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 und/oder eine Stutzenlängsachse 58 der Fluidversorgungsstutzen 57 vollständig in einer Plattenebene der Basisplatten 41, 42 liegt oder parallel zu einer Plattenebene angeordnet ist. Zweckmäßigerweise sind die Fluidversorgungsstutzen-Anordnung 56 und/oder die Fluidversorgungsstutzen 57 dabei an einer Längsstirnseite der beiden Basisplatten 41, 42 angeordnet, insbesondere an einer langen oder einer kurzen Längsstirnseite der Basisplatten 41, 42.
6 zeigt in einer Seitenansicht einen Walzprozess bzw. einen Rollierprozess, der im Rahmen des Herstellverfahrens durchgeführt wird. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Walzprozess um ein Walzbiegeverfahren 80, in dessen Rahmen der Einsatz eines Walzrollenpaars 81 vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise umfasst das Walzrollenpaar 81 mindestens zwei oder mehr einzelne Walzrollen 82, 85, die sich voneinander beispielswiese im Walzrollendurchmesser 83, 84 unterscheiden können. Gemäß 6 sind die Walzrollendurchmesser 83, 84 unterschiedlich im Durchmesser ausgeführt. Jedenfalls kann zwischen dem Walzrollenpaar 81 ein Kanalflachkörper 47 eingespannt und bearbeitet werden. Im zwischen das Walzrollenpaar 81 eingespannten Zustand wirken relativ hohe Umformkräfte auf den Kanalflachkörper 47. Wird der Kanalflachkörper 47 zwischen dem Walzrollenpaar 81 relativ lange hin und her bewegt, geht der Kanalflachkörper 47 nach und nach in eine gebogene Formgestalt über. In der 6 ist der Übergang des Kanalflachkörpers 47 aus dem ebenen Zustand in einen runden oder gebogenen Zustand durch Pfeile und punktierte zwischen Biegezustände des Kanalflachkörpers 47 dargestellt. Nach dem Ausführen des Walzbiegens hat der Kanalflachkörper 47 eine runde, insbesondere eine kreisrunde, vollständig kreisrunde oder ringartige, Erscheinungsform und bildet ein Wärmeübertragergehäuse 40, welches in der 6 exemplarisch punktiert angedeutet ist.
Die 7 und 8 zeigen jeweils in einer Draufsicht ein nach dem Herstellverfahren hergestelltes Wärmeübertragergehäuse 40. Hierbei ist zu erkennen, dass die erste und zweite Basisplatte 41, 42 bzw. der Kanalflachkörper 47 in eine im Querschnitt runde, insbesondere eine vollständig runde, oder kreisringartige Formgestalt übergegangen ist. Zur Anordnung des Wärmeübertragergehäuses 40 an einer Zylindermantelfläche 61 einer Funktionskomponente 60, zum Beispiel eine Statormantelfläche einer elektrischen Antriebsvorrichtung oder die Mantelfläche eines Elektromotors, ist eine Verspanneinrichtung 90 vorgesehen, bei der es sich exemplarisch um eine Federanordnung 91 handelt. Es kann vorgesehen sein, dass die Federanordnung 91 ein Federelement 92 und eine oder mehrere Federelementaufnahmen 93 aufweist, die in einer Umfangsrichtung um den Kanalflachkörper 47 herum an sich gegenüberliegenden freien Enden 53, 54 des Kanalflachkörpers 47 angeordnet sind. Mithilfe der Federanordnung 91 kann das Wärmeübertragergehäuse 40 an der Zylindermantelfläche 61 der Funktionskomponente 60 angeordnet und fixiert werden.
Im Unterschied zu 7 zeigt 8, dass auch an der ersten Basisplatte 41 eine Funktions-Strukturierung 100 angeordnet sein kann. Die Pinkörper 101 und/oder Sickenkörper 102 der Funktions-Strukturierung 100 sind dabei an der Zylindermantelfläche 61 der Funktionskomponente 60 angeordnet, beispielsweise unter Ausbildung von zusätzlichen Längsstrukturen 86, die exemplarisch zum Zwecke der Kühlung und/oder Erwärmung einer strukturierten Oberfläche dienen.
In der 9 ist zuletzt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wärmeübertragers 30 einer Wärmeübertrageranordnung 20 mit einem Wärmeübertragergehäuse 40 zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids dargestellt. Zu erkennen sind die das Wärmeübertragergehäuse 40 des Wärmeübertragers 30 bildenden beiden Basisplatten 41, 42 sowie zwei daran angeordnete Funktions-Strukturierungen 100 mit jeweils einer Vielzahl von Pinkörpern 101 oder Sickenkörpern 102.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3738592 C1 [0004]
EP 2975734 A2 [0005]

Claims

Herstellverfahren (10) zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung (20), die zweckmäßigerweise zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids dient, umfassend die Schritte: 1) Bereitstellen eines Kanalflachkörpers (47), der einen von Wärmeübertragerfluid durchströmbaren Strömungskanal (50) mit einem lichten Strömungsquerschnitt (51) hat; 2) Umformen des Kanalflachkörpers (47) im Rahmen eines Walzprozesses oder im Rahmen eines Rollierprozesses zu einem gebogenen zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuse (40); 3) Anordnen des gebogenen Wärmeübertragergehäuses (40) an eine Mantelfläche (61) einer Funktionskomponente (60) und Fixieren des Wärmeübertragergehäuses (40) an der Mantelfläche (61) der Funktionskomponente (60).
Herstellverfahren (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, - einen vor Schritt 1) auszuführenden Schritt a), der das stoffschlüssige Verbinden, insbesondere Löten oder Schweißen, von mindestens zwei den Kanalflachkörper (47) bildenden Plattenflachkörpern (41, 42) vorsieht.
Herstellverfahren (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch, - einen vor Schritt a) auszuführenden Schritt aa), der das Einbringen von Sickenkörpern (102) einer Funktions-Strukturierung (100) oder das Anordnen von Pinkörpern (101) einer Funktions-Strukturierung (100) an einem oder beiden Plattenflachkörpern (41, 42) vorsieht.
Herstellverfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzprozesses gemäß Schritt 2) ein Walzbiegeverfahren (80) ist, insbesondere Walzenbiegen.
Herstellverfahren (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalflachkörper (47) im Rahmen des Walzbiegeverfahrens (80) zwischen einem Walzrollenpaar (81) eingespannt und hin und her bewegt wird, um den Kanalflachkörper (47) unter Beibehaltung eines lichten Strömungsquerschnitts (51) zu einem, insbesondere kreisrunden, vollständig kreisrunden oder ringartigen, zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuse (40) zu biegen.
Herstellverfahren (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzrollenpaar (81) zwei oder mehr Walzrollen (82, 85) zum Biegen des Kanalflachkörper (47) umfasst, wobei jede Walzrolle (82, 85) jeweils einen Walzrollendurchmesser (83, 84) aufweist und wobei der Walzrollendurchmesser (83) einer ersten Walzrolle (82) größer ist, als der Walzrollendurchmesser (84) einer zweiten Walzrolle (85).
Herstellverfahren (10) zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung (20), die zweckmäßigerweise zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids dient, umfassend die Schritte: 1) Bereitstellen wenigstens zweier Basisplatten (41, 42), - wobei eine plan gestaltete erste Basisplatte (41) eine erste Basisplatten-Großfläche (43) und eine dazu entgegengesetzt orientierte zweite Basisplatten-Großfläche (44) umfasst, - wobei eine zweite Basisplatte (42) eine dritte Basisplatten-Großfläche (45) und eine dazu entgegengesetzt orientierte vierte Basisplatten-Großfläche (46) umfasst, wobei die zweite Basisplatte (42) eine Funktions-Strukturierung (100) aufweist, die an der Basisplatte (42) oder einer der beiden Basisplatten-Großflächen (45, 46) angeordnete Pinkörper (101) umfasst und wobei die zweite Basisplatte (42) einen die Funktions-Strukturierung (100) rahmenartig einfassenden Fügerahmensteg (55) aufweist; 2) Aufeinanderlegen der beiden Basisplatten (41, 42), so dass die erste oder zweite Basisplatten-Großfläche (43, 44) der ersten Basisplatte (41) berührend und unter Ausbildung eines Zwischenspalts (52) auf den Pinkörpern (101) der Funktions-Strukturierung (100) und/oder einer Fügebestückungsfläche (48) des Fügerahmenstegs (55) anliegt; 3) Stoffschlüssiges Verbinden der beiden aufeinanderliegenden Basisplatten (41, 42) im Rahmen eines Lötverfahrens, um ein Basisplatten-Zwischenbauteil (47a) zu bilden, wobei die Basisplatten (41, 42) entlang der Fügebestückungsfläche (48) unter Ausbildung eines Strömungskanals (50) miteinander verbunden werden, wobei der Zwischenspalt (52) einen lichten Strömungsquerschnitt (51) definiert; 4) Anordnen einer mit dem Strömungskanal (50) fluidisch kommunizierenden Fluidversorgungsstutzen-Anordnung (56) am Basisplatten-Zwischenbauteil (47a) im Rahmen eines Lötverfahrens, um ein Kanalflachkörper (47) bereitzustellen; 5) Umformen des Kanalflachkörpers (47) im Rahmen eines Walzverfahrens (80), insbesondere Walzenbiegen, wobei der Kanalflachkörper (47) zwischen einem Walzrollenpaar (81) eingespannt wird; 6) Hin und her bewegen des Kanalflachkörpers (47) zwischen Walzrollen (82, 85) des Walzrollenpaars (81), so dass der Kanalflachkörper (47) gebogen wird; 7) Wiederholen des Schritts 6), bis der Kanalflachkörper (47) im Wesentlich zylindermantelförmig, insbesondere zylindermantelringförmig, gebogen ist und/oder bezogen auf eine Hauptausdehnungsrichtung des Kanalflachkörpers (47) einen kreisringförmigen Querschnitt (49) aufweist, so dass ein zylindermantelförmiges Wärmeübertragergehäuse (40) gebildet wird.
Herstellverfahren (10) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen nach Schritt 7) eingefügten Schritt 8) umfassend: Anlegen des zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuses (40) an die Funktionskomponente (60) und Fixieren des zylindermantelförmigen Wärmeübertragergehäuses (40) an einer Zylindermantelfläche (61) der Funktionskomponente (60), insbesondere eine Statormantelfläche einer elektrischen Antriebsvorrichtung, um einen Wärmeenergieübertrag von der Funktionskomponente (60) auf ein durch das Wärmeübertragergehäuse (40) strömendes Wärmeübertragerfluid zu gewährleisten.
Herstellverfahren (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 1) gemäß Anspruch 7 zusätzlich an der ersten Basisplatte (41) oder an einer oder an beiden Basisplatten-Großflächen (43, 44) der erste Basisplatte (41) Pinkörper (101) der Funktions-Strukturierung (100) angeordnet sind.
Herstellverfahren (10) zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, - dass zum Fixieren des gebogenen Kanalflachkörpers (47) an einer Mantelfläche (61) der Funktionskomponente (60) gemäß Schritt 7) an das Basisplatten-Zwischenbauteil (47a) oder an den gebogenen Kanalflachkörper (47) ein oder mehrere Verspanneinrichtungen (90) angeordnet werden.
Herstellverfahren (10) zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, - dass jeweils eine einzige Verspanneinrichtung (90) ein oder mehrere Spannbänder oder eine oder mehrere Verschraubungen oder eine oder mehrere Schlauchschellen oder eine Federanordnungen (91) umfasst.
Herstellverfahren (10) zum Herstellen einer Wärmeübertrageranordnung (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, - dass der gebogene der Kanalflachkörper (47) zwei freie Enden (53, 54) aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung um den gebogenen Kanalflachkörper (47) herum gegenüberliegen, wobei an den beiden freien Enden (53, 54) oder im Bereich der freien Enden (53, 54) jeweils mehrere Verspanneinrichtungen (90) angeordnet werden, insbesondere eine Federanordnung (91) umfassend ein Federelement (92) und eine Federelementaufnahme (93), und wobei zum Anlegen und Fixieren des Kanalflachkörpers (47) an der Funktionskomponente (60) gemäß Schritt 7) die Verspanneinrichtungen (90), insbesondere das Federelement (92) und die Federelementaufnahme (93), lösbar miteinander verspannt werden.
Wärmeübertrageranordnung (20) zum Kühlen und/oder Wärmen zum Kühlen und/oder Wärmen einer Funktionskomponente mittels eines Wärmeübertragerfluids, insbesondere für eine elektrische Antriebsvorrichtung, hergestellt nach einem Herstellverfahren (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrageranordnung (20) einen ein kreiszylindrisches Wärmeübertragergehäuse (40) aufweisenden Wärmeübertrager (30) zum Anordnen an eine Funktionskomponente (60) umfasst, wobei das Wärmeübertragergehäuse (40) mindestens einen Strömungskanal (50) mit einem von Wärmeübertragerfluid durchströmbaren freien Strömungsquerschnitt (51) begrenzt, wobei an einer oder beiden das Wärmeübertragergehäuse (40) bildenden Basisplatten (41, 42) eine Mehrzahl von Pinkörpern (101) umfassende Funktions-Strukturierung (100) angeordnet ist, wobei die Pinkörper (101) in den freien Strömungsquerschnitt (51) hineinragen und/oder an der jeweils gegenüberliegenden Basisplatte (41) berührend anliegen.
Wärmeübertrageranordnung (20) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktions-Strukturierung (100) eine Noppen-Strukturierung ist, wobei die Pinkörper (101) jeweils durch noppenartige Halbkugelkörper oder durch Sickenkörper (102) gebildet sind.