WO2011117180A2 - Vorrichtung zur kondensatabfuhr für ein gegenüber der umgebung abgeschlossenes gehäuse eines kraftfahrzeugs, gehäuse und kraftfahrzeug - Google Patents

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    • Y10T137/4463—Liquid seal in liquid flow line; flow liquid forms seal
    • Y10T137/4471—Valves

Definitions

  • Device for condensate removal for a closed to the environment housing a motor vehicle, housing and motor vehicle
  • the invention relates to a device for condensate removal for a closed to the environment housing of a motor vehicle, which is provided for receiving a technical component, in particular a memory module.
  • the invention further relates to a housing for a Speicherermodui and a motor vehicle with a device for power supply.
  • Housings suitable for receiving a technical component e.g. A memory module for a vehicle, must meet a number of requirements to meet the changing operating conditions of a vehicle.
  • a housing serves to protect the memory module from environmental influences, e.g. Water and dirt, to protect, during operation of the memory module resulting heat is typically dissipated by a cooler or a coolant evaporator from the interior of the housing.
  • Moisture which enters the housing interior through an exchange of air, can therefore condense inside the housing due to the refrigerant cooling. This typically accumulates at the bottom of the housing from which it must be removed. It should be ensured that the transverse and longitudinal accelerations occurring in a vehicle operation do not prevent a reliable discharge of the condensate. When condensate removal must also be taken into account that through these no impurities and water can penetrate into the housing, whereby the function of the memory modules would be impaired.
  • float valves To realize a condensate discharge, the use of float valves is known. These valves keep a flow area at the bottom of the tank open to drain the condensate continuously. The float valve closes the cross section when water tries to penetrate from below into the housing interior.
  • a float valve for condensate removal at the bottom surface of the housing is sensitive to contamination, so that on the one hand affects the condensate discharge and on the other hand, the penetration of water into the housing can be favored. The latter can be a problem, especially in so-called. Waders, as a polluted float valve can not reliably close the opening of the valve.
  • the invention provides a device for condensate removal in the form of a
  • the device according to the invention is characterized in that a reservoir for receiving condensate is formed in or at the bottom of the housing, which forms the lowest point of the floor in a predetermined installation situation of the housing, wherein the reservoir is separated from the interior of the housing by a cover , which is provided with at least one opening as an inlet for condensate formed in the interior, and wherein a drain opening of the reservoir is coupled to an actively actuated element for condensate removal.
  • the condensate discharge according to the invention by means of a condensate trap allows a realization with small dimensions, in particular can be realized housing with low height and large construction area. By covering the reservoir, it is ensured that condensate contained in the reservoir of the condensate trap can not run back into the interior of the housing due to the transverse and / or longitudinal accelerations occurring in a vehicle. Due to the actively operable element for
  • Condensate removal ensures a closure of the reservoir with the exception of the times of active activation of the element.
  • the penetration of water into the housing interior eg when cleaning a vehicle by means of a high-pressure cleaner, over the Drainage of the reservoir is thus excluded.
  • damage to the condensate removal for example, by a Hoch horrretniger, almost impossible.
  • the actively actuated element enables a demand-based control of condensate removal.
  • Condensate for example, only dissipated when necessary, for example, because a certain amount is incurred inside the reservoir. This also results in a number of diagnostic options.
  • the reservoir extends over an entire width of the floor. This ensures that condensate striking the bottom of the housing sooner or later gets into the reservoir.
  • the extension direction of the reservoir in the predetermined installation situation of the housing in a vehicle runs transversely to a vehicle longitudinal axis.
  • the longitudinal dynamics of the vehicle can be used to force the resulting condensate at the bottom of the housing interior in the direction of the reservoir.
  • the reservoir with respect to a vehicle longitudinal axis in the rear third, in particular at the rear end, arranged.
  • acceleration phases of a vehicle are exploited in order to drive the condensate in the direction of the reservoir.
  • the reservoir could also be arranged in the front third, in particular at the front end, of the bottom of the housing in order to achieve a "transport" of the condensate in the direction of the reservoir in braking phases, but the first-mentioned variant has proven to be the preferred variant in tests exposed.
  • the reservoir in or at the bottom of the housing results when the reservoir is formed by an embossment of the soil.
  • a modified embossing tool is required for the production of the reservoir.
  • the cost of providing the condensate trap compared to a conventional housing are therefore minimal.
  • the reservoir is formed by the position of the ground relative to a horizontal plane.
  • the reservoir is provided according to this embodiment only by the relative arrangement of the housing in the vehicle.
  • the at least one opening has a collar, so that the opening cross-section of the aperture facing the interior of the housing is greater than the opening cross-section of the opening facing the reservoir. This can be prevented in a simple manner, a return of the condensate located in the reservoir into the housing interior or at least reduced.
  • the actively actuable element when it is not activated, the drain opening of the reservoir closes. This makes it possible to arrange the drain opening of the reservoir below a wading line of a motor vehicle, as well as in a wading penetration of Water is prevented inside the housing.
  • the actively actuable element is activated at predetermined time intervals for the removal of condensate in the reservoir.
  • the activation of the active element can, for example, be carried out once a day, once a week or once a month. In general, the activation can be carried out depending on the need for condensate removal, and this need can also be determined by sensors.
  • the actively actuable element is a pump whose inlet is connected to the drain opening of the reservoir.
  • An output of the pump is preferably in the predetermined installation situation of the housing and the pump over a predetermined wading line. A water return through the pump in the direction of
  • Housing interior can be prevented without further constructive measures.
  • a particularly simple and cost-effective implementation of the actively operable element as a pump results when the pump is a windshield wiper water pump.
  • the actively actuable element is a valve which, when activated, opens the drain opening arranged in the direction of gravity at the bottom in the reservoir and closes it when inactivated.
  • the valve is magnetically operable.
  • a valve stem of the valve rests on inactivation of the valve to a surrounding the drain opening seal.
  • drain opening is arranged at the lowest point of the reservoir in both variants of the actively operable element in the respective predetermined installation situation in order to realize the condensate removal in the case of actuation of the element can.
  • the invention further provides a housing for one or more memory modules, in particular for a motor vehicle, which is characterized by a condensate trap of the type described above.
  • the housing is for example a storage housing for motor vehicles, which have a hybrid or an electric drive.
  • the housing according to the invention has the same advantages as have been described in connection with the pressure compensation element according to the invention.
  • the invention further provides a motor vehicle with a device for power supply, wherein a housing of the device for supplying power
  • the motor vehicle is in particular a motor vehicle provided with an electric or hybrid drive.
  • FIG. 1 is a perspective, schematic representation of a equipped with a condensate trap according to the invention the bottom of a housing for a motor vehicle, which is provided for receiving a technical component, such as a memory module
  • FIG. 2 shows a schematic, perspective cross-sectional view of the condensate fins formed according to the invention
  • FIG. 3 shows an actively actuatable element for condensate removal provided in a condensate trap according to the invention in a first embodiment variant
  • FIG. 4 shows an actively actuatable element for condensate removal provided in a condensate trap according to the invention in a second embodiment variant.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an inventive arrangement for condensate removal in the form of a condensate trap 1 in a bottom 11 of a housing 10, which - not visible in the figure - is completed against the environment of a motor vehicle.
  • the housing 10 for example, a storage enclosure for receiving One or more memory modules of a motor vehicle.
  • the memory module or modules serve, for example, to provide an electrical drive function in a hybrid vehicle or in an electric vehicle.
  • the housing 10 or its bottom 11 is preferably made of a metal, in particular aluminum.
  • the housing 10 is designed such that it is pressure-resistant up to a predetermined pressure, for example caused by a degassing operation of a memory cell of one of the memory modules.
  • the condensate trap 1 has, as can be better seen from the perspective cross-sectional view of FIG. 2, a reservoir 12 for receiving condensate.
  • the reservoir 12 can be provided, for example, by providing the bottom 11 with an embossment.
  • the reservoir forms the lowest point of the floor 11.
  • the size of the reservoir 12 in particular its depth, is measured according to the expected condensate accumulation within the housing ..
  • a housing 10 with a low overall height can be implemented by integrating the condensate trap 1 according to the invention.
  • the reservoir 12 extends in the predetermined installation situation preferably in the vehicle transverse axis direction (ie, in the y-direction of the coordinate system shown in Fig. 1) over the entire width of the bottom 11 to facilitate the collection of the condensate.
  • the longitudinal dynamics of the vehicle are used to "force" the condensate located at the bottom 11 of the housing 10 in the direction of the reservoir 12.
  • the reservoir in the predefined installation situation of the housing is in the rear third, in particular at the rear end, with respect to the vehicle longitudinal axis x
  • the reservoir 12 could just as well be arranged transversely to the vehicle longitudinal axis x in the front third, in particular at the front end of the base 11.
  • the reservoir 12 is also preferably arranged at the rear edge of the bottom 11, since the reservoir 12 then comes to rest under the distribution lines of a cooler of the memory modules arranged in the housing. As a result, most of the condensate accumulating in the interior of the housing may possibly reach the reservoir directly without being collected on the floor.
  • the reservoir 12 is separated from the interior 100 of the housing by a cover 13 in the form of a cover.
  • the cover 13 is provided with at least one opening 14 as an inlet for existing in the housing interior condensate.
  • the ceiling! 13 is preferably formed from a plastic.
  • the apertures 14 are formed in the shape of slots and arranged along an axis parallel to the vehicle transverse axis y axis on the cover 13.
  • Each of the openings 14 has a collar 16, so that the interior of the housing 100 facing opening cross-section of the opening is greater than the reservoir 12 facing opening cross-section of the opening.
  • a drain opening 17 of the reservoir 12 is coupled to an actively actuatable element 20 for condensate removal.
  • the drain opening 17 of the reservoir 12 is preferably arranged in the predetermined installation situation of the housing at the lowest point of the reservoir, so that it is ensured that upon actuation of the element 20, an emptying of the reservoir can take place.
  • the actively actuable element 20 is activated at predetermined pitches for the removal of condensate in the reservoir. Activation can occur at fixed intervals, for example, once a day, once a week or once a month.
  • the condensate volume in the reservoir 12 can be determined via sensors in order to actuate the dependence of the detection of the exceeding of a predetermined volume of the element 20.
  • FIGS. 3 and 4 show two exemplary embodiments of actively actuatable elements 20 for removing condensate from the reservoir 12. In both variants it is ensured that the element 20, when not activated, closes the drainage opening 17 of the reservoir.
  • a windshield wiper water pump 30 is provided as the pump, which conveys the condensate out of the reservoir.
  • An inlet 31 of the windshield wiper water pump 30 is coupled to the drain opening 17 of the reservoir 12 in order to be able to suck in condensate located in the reservoir.
  • An output 32 of the windshield wiper water pump 30 is arranged in the direction of gravity above the entrance 31 and preferably above a defined wadding line of the motor vehicle.
  • the condensate discharge takes place by means of a valve 40.
  • the valve 40 is designed as a solenoid valve, a valve stem 41 closes a arranged in the region of Abiaufö réelle 17 and provided with a circumferential seal 43 bore when the valve 40 is not activated is.
  • the valve stem 41 is at inactivated valve at the outlet opening 17 surrounding seal 43 at.
  • a solenoid of Hubmagnetventils 40 is designated by the reference numeral 42, which causes a release of the valve stem 41 from the seal 43 and the bore when actuated.
  • Condensate removal causing actively actuatable elements 20 are caused by mechanical effects, such as e.g.
  • the water jet of a high-pressure cleaner can not be damaged, so that the function of condensate removal is ensured over a long period of time.
  • Condensate removal can be controlled as needed. In this case, condensate is removed only when necessary.
  • Condensate trap offers a variety of diagnostic options, in particular with regard to the amount of accumulating in the housing condensate depending on operating and / or driving conditions of the motor vehicle, in which the housing is realized.
  • Reference numeral 1 Kondensatfalie

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Kondensatfalle für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse eines Kraftfahrzeugs, welches zur Aufnahme einer technischen Komponente, insbesondere eines Speichermoduls, vorgesehen ist. Im oder am Boden des Gehäuses ist ein Reservoir zur Aufnahme von Kondensat ausgebildet, das in einer vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses die tiefste Stelle des Bodens ausbildet. Das Reservoir ist vom innenraum des Gehäuses durch eine Abdeckung getrennt, die mit zumindest einem Durchbruch als Einlass für in dem Innenraum entstehendes Kondensat versehen ist. Eine Ablauföffnung des Reservoirs ist mit einem aktiv betätigbaren Element zur Kondensatabfuhr gekoppelt.

Description

Vorrichtung zur Kondensatabfuhr für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse eines Kraftfahrzeugs, Gehäuse und Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kondensatabfuhr für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse eines Kraftfahrzeugs, welches zur Aufnahme einer technischen Komponente, insbesondere eines Speichermoduls, vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Gehäuse für ein Speichermodui sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung.
Gehäuse, welche zur Aufnahme einer technischen Komponente, wie z.B. einem Speichermodul für ein Fahrzeug, vorgesehen sind, müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen, um den wechselnden Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs gerecht zu werden. Ein derartiges Gehäuse dient dazu, das Speichermodul vor Umgebungseinflüssen, z.B. Wasser und Schmutz, zu schützen, im Betrieb des Speichermoduls entstehende Wärme wird typischerweise durch einen Kühler bzw. einen Kühlmittelverdampfer aus dem Inneren des Gehäuses abgeführt. Feuchte, die durch einen Luftaustausch in das Gehäuseinnere gelangt, kann daher aufgrund der Kältemittelkühlung im Gehäuseinneren kondensieren. Dieses sammelt sich typischerweise am Boden des Gehäuses, von dem es abgeführt werden muss. Dabei soll sichergestellt werden, dass die bei einem Fahrzeug betrieb auftretenden Quer- und Längsbeschleunigungen ein zuverlässiges Abführen des Kondensats nicht verhindern. Bei der Kondensatabfuhr muss ferner berücksichtigt werden, dass durch diese auch keine Verunreinigungen und Wasser in das Gehäuse eindringen können, wodurch die Funktion der Speichermodule beeinträchtigt würde.
Zur Realisierung einer Kondensatabfuhr ist die Verwendung von Schwimmerventiien bekannt. Diese Ventile halten einen Ablaufquerschnitt am Boden des Speichers offen, um das Kondensat kontinuierlich abfließen zu lassen. Das Schwimmerventil schließt den Querschnitt, wenn Wasser versucht, von unten in das Gehäuseinnere einzudringen. Allerdings ist ein solches Schwimmerventil zur Kondensatabfuhr an der Bodenfläche des Gehäuses empfindlich gegenüber Verschmutzung, so dass einerseits die Kondensatabfuhr beeinträchtigt und andererseits das Eindringen von Wasser in das Gehäuse begünstigt werden kann. Letzteres kann insbesondere bei sog. Watvorgängen zum Problem werden, da ein verschmutztes Schwimmerventil die Öffnung des Ventils nicht mehr zuverlässig verschließen kann. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen, welche die Kondensatabfuhr eines gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Gehäuses eines Kraftfahrzeugs auf zuverlässigere Weise bereitstellen kann. Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse anzugeben, bei dem auf konstruktiv einfache und kostengünstige Weise eine Kondensatabfuhr realisierbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kraftfahrzeug mit einer verbesserten Kondensatabfuhr anzugeben.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung zur Kondensatabfuhr gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 , ein Gehäuse gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 16 und ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Kondensatabfuhr in Gestalt einer
Kondensatfalle für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse eines Kraftfahrzeugs, welches zur Aufnahme einer technischen Komponente, insbesondere eines Speichermoduls, vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass im oder am Boden des Gehäuses ein Reservoir zur Aufnahme von Kondensat ausgebildet ist, das in einer vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses die tiefste Stelle des Bodens ausbildet, wobei das Reservoir vom Innenraum des Gehäuses durch eine Abdeckung getrennt ist, die mit zumindest einem Durchbruch als Einlass für in dem innenraum entstehendes Kondensat versehen ist, und wobei eine Ablauföffnung des Reservoirs mit einem aktiv betätigbaren Element zur Kondensatabfuhr gekoppelt ist.
Die erfindungsgemäße Kondensatabfuhr mittels einer Kondensatfalle erlaubt eine Realisierung mit geringen Abmaßen, insbesondere können Gehäuse mit niedriger Bauhöhe und großer Baufläche realisiert werden. Durch die Abdeckung des Reservoirs ist sichergestellt, dass auch durch die bei einem Fahrzeug auftretenden Quer- und/oder Längsbeschleunigungen in dem Reservoir der Kondensatfalle enthaltenes Kondensat nicht zurück in das Gehäuseinnere laufen kann. Durch das aktiv betätigbare Element zur
Kondensatabfuhr ist ein Verschließen des Reservoirs mit Ausnahme der Zeiten der aktiven Ansteuerung des Elements sichergestellt. Das Eindringen von Wasser in das Gehäuseinnere, z.B. bei Reinigung eines Fahrzeugs mittels Hochdruckreiniger, über die Ablauföffnung des Reservoirs ist damit ausgeschlossen. Darüber hinaus ist eine Beschädigung der Kondensatabfuhr, beispielsweise durch einen Hochdruckretniger, nahezu ausgeschlossen. Das aktiv betätigbare Element ermöglicht eine bedarfsgerechte Steuerung der Kondensatabfuhr. Kondensat wird beispielsweise nur dann abgeführt, wenn dies erforderlich ist, z.B. weil eine bestimmte Menge im Inneren des Reservoirs angefallen ist. Hierdurch ergibt sich auch eine Reihe von Diagnosemöglichkeiten.
Zweckmäßigerweise erstreckt sich das Reservoir über eine gesamte Breite des Bodens. Hierdurch ist sichergestellt, dass auf den Boden des Gehäuses auftreffendes Kondensat früher oder später in das Reservoir gelangt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Erstreckungsrichtung des Reservoirs in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses in einem Fahrzeug quer zu einer Fahrzeuglängsachse verläuft. Hierdurch kann die Längsdynamik des Fahrzeugs verwendet werden, um das am Boden des Gehäuseinneren entstehende Kondensat in Richtung des Reservoirs zu zwingen.
Zweckmäßigerweise ist in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses das Reservoir bezüglich einer Fahrzeug längsachse im hinteren Drittel, insbesondere am hinteren Ende, angeordnet. Hierdurch werden insbesondere Beschleunigungsphasen eines Fahrzeugs ausgenutzt, um das Kondensat in Richtung des Reservoirs zu treiben. Prinzipiell könnte das Reservoir auch im vorderen Drittel, insbesondere am vorderen Ende, des Bodens des Gehäuses angeordnet sein, um einen„Transport" des Kondensats in Richtung des Reservoirs in Bremsphasen zu erzielen. Die zuerst genannte Variante hat sich in Versuchen jedoch als die bevorzugte Variante herausgestellt.
Eine besonders einfache Hersteilung des Reservoirs im oder am Boden des Gehäuses ergibt sich dann, wenn das Reservoir durch eine Prägung des Bodens gebildet ist. Zur Fertigung des Reservoirs ist ledigiich ein verändertes Prägewerkzeug erforderlich. Die Kosten zur Bereitstellung der Kondensatfalle im Vergleich zu einem herkömmlichen Gehäuse sind damit nur minimal. Alternativ ist das Reservoir durch die Lage des Bodens relativ zu einer in der Horizontalen liegenden Fläche gebildet. Das Reservoir wird gemäß dieser Ausgestaltung lediglich durch die relative Anordnung des Gehäuses in dem Fahrzeug bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung weist der zumindest eine Durchbruch einen Kragen auf, so dass der dem Gehäuseinneren zugewandte Öffnungsquerschnitt des Durchbruches größer als der dem Reservoir zugewandte Öffnungsquerschnitt des Durchbruches ist. Hierdurch kann auf einfache Weise ein Rücklauf des in dem Reservoir befindlichen Kondensats in das Gehäuseinnere verhindert oder zumindest vermindert werden.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das aktiv betätigbare Element dann, wenn es nicht aktiviert ist, die Ablauföffnung des Reservoirs verschließt Hierdurch ist es möglich, die Ablauföffnung des Reservoirs unterhalb einer Watlinie eines Kraftfahrzeugs anzuordnen, da auch bei einem Watvorgang ein Eindringen von Wasser in das Gehäuseinnere verhindert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Variante wird das aktiv betätigbare Element in vorbestimmten Zeitabständen zur Abfuhr von Kondensat in dem Reservoir aktiviert. Hierdurch ist eine bedarfsgerechte Steuerung der Abfuhr des Kondensats möglich. Die Aktivierung des aktiv betätig baren Elements kann beispielsweise einmal pro Tag, einmal pro Woche oder einmal pro Monat erfolgen. Allgemein kann die Aktivierung in Abhängigkeit der Notwendigkeit der Kondensatabfuhr erfolgen, wobei diese Notwendigkeit auch sensorisch ermittelt werden kann.
In einer ersten Variante ist das aktiv betätigbare Element eine Pumpe, dessen Eingang mit der Ablauföffnung des Reservoirs verbunden ist. Ein Ausgang der Pumpe liegt bevorzugt in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses und der Pumpe über einer vorgegebenen Watlinie. Ein Wasserrücklauf durch die Pumpe in Richtung des
Gehäuseinneren kann dadurch ohne weitere konstruktive Maßnahmen verhindert werden. Eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung des aktiv betätigbaren Elements als Pumpe ergibt sich dann, wenn die Pumpe eine Scheibenwischwasserpumpe ist. Diese kann in verschiedenen Größen und Ausführungen als standardisiertes Bauteil bereitgestellt werden. In einer zweiten Variante ist das aktiv betätigbare Element ein Ventil, das die in Schwerkraftrichtung unten in dem Reservoir angeordnete Abiauföffnung bei Aktivierung öffnet und bei Inaktivierung verschließt. Insbesondere ist bei der zweiten Variante vorgesehen, dass das Ventil magnetisch betreibbar ist. Um eine Abdichtung des Gehäuseinneren gegenüber der Umgebung realisieren zu können, ist es bevorzugt, wenn ein Ventilstößel des Ventils bei Inaktivierung des Ventils an einer die Ablauföffnung umgebenden Dichtung anliegt.
Es versteht sich, dass die Ablauföffnung bei beiden Varianten des aktiv betätigbaren Elements in der jeweils vorgegebenen Einbausituation an der tiefsten Stelle des Reservoirs angeordnet ist, um im Falle einer Betätigung des Elements die Kondensatabfuhr realisieren zu können.
Die Erfindung schafft weiter ein Gehäuse für ein oder mehrere Speichermodule, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welches sich durch eine Kondensatfalle der oben bezeichneten Art auszeichnet. Das Gehäuse ist beispielsweise ein Speichergehäuse für Kraftfahrzeuge, welche über einen Hybrid- oder einen Elektroantrieb verfügen. Das erfin- dungsgemäße Gehäuse weist die gleichen Vorteile auf, wie diese in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Druckausgleichselement beschrieben wurden.
Die Erfindung schafft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung, wobei ein Gehäuse der Vorrichtung zur Spannungsversorgung eine
Kondensatfalle der oben bezeichneten Art aufweist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein mit einem Elektro- oder Hybridantrieb versehenes Kraftfahrzeug.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Kondensatfalle ausgestatteten Bodens eines Gehäuses für ein Kraftfahrzeug, welches zur Aufnahme einer technischen Komponente, wie z.B. eines Speichermoduls, vorgesehen ist, Fig. 2 eine schematische, perspektivische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Kondensatfaile,
Fig. 3 ein in einer erfindungsgemäßen Kondensatfalle vorgesehenes aktiv betätigbares Element zur Kondensatabfuhr in einer ersten Ausgestaltungsvariante, und
Fig. 4 ein in einer erfindungsgemäßen Kondensatfalle vorgesehenes aktiv betätigbares Element zur Kondensatabfuhr in einer zweiten Ausgestaltungsvariante.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Anordnung zur Kondensatabfuhr in Gestalt einer Kondensatfalle 1 in einem Boden 11 eines Gehäuses 10, welches - in der Figur nicht ersichtlich - gegenüber der Umgebung eines Kraftfahrzeugs abgeschlossen ist Das Gehäuse 10 stellt beispielsweise ein Speichergehäuse zur Aufnahme eines oder mehrerer Speichermodule eines Kraftfahrzeugs dar. Das oder die Speichermodule dienen beispielsweise zur Bereitstellung einer elektrischen Antriebsfunktion in einem Hybridfahrzeug oder in einem Elektrofahrzeug. Das Gehäuse 10 bzw. dessen Boden 11 Ist vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere Aluminium, gebildet. Konstruktiv ist das Gehäuse 10 derart gestaltet, dass dieses bis zu einem vorgegebenen Druck, beispielsweise verursacht durch einen Entgasungsvorgang einer Speicherzelle eines der Speichermodule, druckfest ist.
Die Kondensatfalle 1 weist, wie dies aus der perspektivischen Querschnittsdarstellung der Fig. 2 besser zu erkennen ist, ein Reservoir 12 zur Aufnahme von Kondensat auf. Das Reservoir 12 lässt sich z.B. dadurch bereitstellen, dass der Boden 11 mit einer Prägung versehen wird. In einer vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses 10, bei dem der Boden 11 typischerweise parallel zu einer x-y-Ebene eines Koordinatensystems eines Kraftfahrzeugs (dargestellt in Fig. 1} angeordnet ist, bildet das Reservoir die tiefste Stelle des Bodens 11 aus. Die Größe des Reservoirs 12, insbesondere dessen Tiefe, bemisst sich nach dem innerhalb des Gehäuses erwarteten Kondensatanfall. In jedem Fall lässt sich ein Gehäuse 10 mit niedriger Bauhöhe unter Integration der erfindungsgemäßen Kondensatfalle 1 umsetzen. Das Reservoir 12 erstreckt sich in der vorgegebenen Einbausituation bevorzugt in Fahrzeugquerachsenrichtung (d.h. in y-Richtung des in Fig. 1 dargestellten Koordinatensystems) über die gesamte Breite des Bodens 11 , um das Sammeln des Kondensats zu erleichtern. Um das am Boden 11 des Gehäuses 10 befindliche Kondensat in Richtung des Reservoirs 12 zu„zwingen", wird die Längsdynamik des Fahrzeugs genutzt. Bevorzugt ist das Reservoir in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses deshalb bezüglich der Fahrzeuglängsachse x im hinteren Drittel, insbesondere am hinteren Ende, angeordnet. Ebenso gut könnte unter Ausnutzung der Bremsphasen des Fahrzeugs das Reservoir 12 quer zur Fahrzeuglängsachse x im vorderen Drittel, insbesondere am vorderen Ende des Bodens 11 angeordnet sein.
Das Reservoir 12 wird bevorzugt auch deshalb am hinteren Rand des Bodens 11 angeordnet, da das Reservoir 12 dann unter den Verteilerleitungen eines Kühlers der in dem Gehäuse angeordneten Speichermodule zum Liegen kommt. Dadurch kann der Großteil des in dem Gehäuseinneren anfallenden Kondensats unter Umständen direkt in das Reservoir gelangen, ohne auf dem Boden gesammelt zu werden.
Um zu verhindern, dass in dem Reservoir 12 gesammeltes Kondensat aufgrund der Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs zurück in den Speicherinnenraum gelangt, ist das Reservoir 12 vom Innenraum 100 des Gehäuses durch eine Abdeckung 13 in Gestalt eines Deckels getrennt. Der Deckel 13 ist mit zumindest einem Durchbruch 14 als Einlass für in dem Gehäuseinnenraum vorhandenes Kondensat versehen. Der Decke! 13 ist bevorzugt aus einem Kunststoff gebildet. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 sind die Durchbrüche 14 in Gestalt von Langlöchern ausgebildet und entlang einer, parallel zur Fahrzeugquerachse y verlaufenden Achse auf dem Deckel 13 angeordnet. Jeder der Durchbrüche 14 weist einen Kragen 16 auf, so dass der dem Gehäuseinneren 100 zugewandte Öffnungsquerschnitt des Durchbruchs größer als der dem Reservoir 12 zugewandte Öffnungsquerschnitt des Durchbruchs ist. Hierdurch wird zwar das Einsickern des Kondensats in das Reservoir 12 erleichtert, in umgekehrter Richtung wird jedoch der Durchtritt des Kondensats in Richtung des Gehäuseinneren 100 erschwert. Auf diese Weise ist es möglich, den Rücklauf des in dem Reservoir befindlichen Kondensats in das
Gehäuseinnere 100 zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Diese Ausgestaltung ist insbesondere in Fig. 2 gut ersichtlich. Eine Ablauföffnung 17 des Reservoirs 12 ist mit einem aktiv betätigbaren Element 20 zur Kondensatabfuhr gekoppelt. Die Ablauföffnung 17 des Reservoirs 12 ist in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses bevorzugt an der tiefsten Stelle des Reservoirs angeordnet, so dass sichergestellt ist, dass bei Betätigung des Elements 20 eine Entleerung des Reservoirs erfolgen kann.
Bevorzugt wird das aktiv betätigbare Element 20 in vorbestimmten Zeltabständen zur Abfuhr von Kondensat in dem Reservoir aktiviert. Die Aktivierung kann in festgelegten Zeitabständen, z.B, einmal pro Tag, einmal pro Woche oder einmal pro Monat, erfolgen. Ebenso kann über Sensoren das Kondensatvolumen in dem Reservoir 12 bestimmt werden, um die Abhängigkeit der Detektion des Überschreitens eines vorgegebenen Volumens das Element 20 zu betätigen.
In den Figuren 3 und 4 sind zwei Ausführungsbeispiele aktiv betätigbarer Elemente 20 zur Kondensatabfuhr aus dem Reservoir 12 dargstellt. Bei beiden Varianten ist sichergestellt, dass das Element 20 dann, wenn es nicht aktiviert ist, die Abiauföffnung 17 des Reservoirs verschließt.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante ist als Pumpe eine Scheibenwischwas- serpumpe 30 vorgesehen, die das Kondensat aus dem Speicher transportiert. Ein Eingang 31 der Scheibenwischwasserpumpe 30 ist mit der Ablauföffnung 17 des Reservoirs 12 gekoppelt, um in dem Reservoir befindliches Kondensat ansaugen zu können. Ein Ausgang 32 der Scheibenwischwasserpumpe 30 ist in Schwerkraftrichtung oberhalb des Eingangs 31 und bevorzugt oberhalb einer definierten Watlinie des Kraftfahrzeugs angeordnet. Hierdurch brauchen keine besonderen Rückschlagventile in der Pumpe vorgesehen zu werden, um sicherzustellen, dass kein Wasser in das Gehäuseinnere 100, z.B. bei einem Watvorgang, dringt. Die Scheibenwischwasserpumpe kann z.B. im Inneren des Gehäuses 10 an einer Gehäusewand 18 angeordnet sein. Auch eine Anordnung außerhalb des Gehäuses ist denkbar.
In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Kondensatabfuhr mittels eines Ventils 40. Das Ventil 40 ist als Hubmagnetventil ausgebildet, Ein Ventilstößel 41 verschließt eine im Bereich der Abiauföffnung 17 angeordnete und mit einer umfangsseitigen Dichtung 43 versehene Bohrung, wenn das Ventil 40 nicht angesteuert ist. Um eine Dich- tigkeit des Gehäuseinneren gegenüber der Umgebung sicherzustellen, liegt der Ventilstößel 41 bei inaktiviertem Ventil an der die Ablauföffnung 17 umgebenden Dichtung 43 an. Ein Magnet des Hubmagnetventils 40 ist mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet, welcher bei Betätigung ein Ablösen des Ventilstößels 41 von der Dichtung 43 bzw. der Bohrung bewirkt. Bei geöffnetem Ventil kann das in dem Reservoir befindliche Kondensat aufgrund der Schwerkraftwirkung nach unten abfließen.
Auch bei Gehäusen, insbesondere Speichergehäusen, eines Kraftfahrzeugs, mit niedriger Bauhöhe und großer Grundfläche ist das Sammeln und Halten des Kondensats an der Abfuhrposition durch die beschriebene Kondensatfalle gewährleistet. Die die
Kondensatabfuhr bewirkenden aktiv betätigbaren Elemente 20 sind durch mechanische Einwirkungen, wie z.B. den Wasserstrahl eines Hochdruckreinigers, nicht beschädigbar, so dass die Funktion der Kondensatabfuhr über einen langen Zeitraum gewährleistet ist.
Durch die Implementierung einer Sensorik in die Kondensatfalle kann die
Kondensatabfuhr bedarfsgerecht gesteuert werden. In diesem Fall wird Kondensat nur dann abgeführt, wenn dies erforderlich ist. Das Vorsehen einer Sensorik in der
Kondensatfalle bietet vielfältige Diagnosemöglichkeiten, insbesondere im Hinblick auf die Menge des in dem Gehäuse anfallenden Kondensats in Abhängigkeit von Betriebsund/oder Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs, in dem das Gehäuse realisiert ist.
Bezugszeichen liste 1 Kondensatfalie
10 Gehäuse
11 Boden
12 Reservoir
13 Abdeckung
14 Durchbruch
16 Kragen
17 Ablauföffnung
18 Gehäusewand
20 aktiv betätigbares Element
30 Pumpe
31 Eingang
32 Ausgang
40 Ventil
41 Ventilstößel
42 Hubmagnet
43 Dichtung
100 Gehäuseinneres
200 Umgebung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Kondensatabfuhr für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse (10) eines Kraftfahrzeugs, weiches zur Aufnahme einer technischen Komponente, insbesondere eines Speichermoduls, vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
im oder am Boden (11) des Gehäuses (10) ein Reservoir (12) zur Aufnahme von Kondensat ausgebildet ist, das in einer vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses (10) die tiefste Stelle des Bodens (11) ausbildet, wobei das Reservoir (12) vom Innenraum des Gehäuses (10) durch eine Abdeckung (13) getrennt äst, die mit zumindest einem Durchbruch (14) als Einlass für in dem Innenraum entstehendes Kondensat versehen ist, und wobei eine Ablauföffnung (17) des Reservoirs (12) mit einem aktiv betätigbaren Element (20) zur Kondensatabfuhr gekoppelt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12) sich über eine gesamte Breite des Bodens (11 ) erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstre- ckungsrichtung des Reservoirs (12) in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses (10) quer zu einer Fahrzeuglängsachse verläuft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12) in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses (10) bezüglich einer Fahrzeuglängsachse im hinteren Drittel, insbesondere am hinteren Ende, angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12) durch eine Prägung des Bodens (11) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12) durch die Lage des Bodens (11) relativ zu einer in der Horizontalen liegenden Fläche gebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Durchbruch (14) einen Kragen (16) aufweist, so dass der dem Gehäuseinneren zugewandte Öffnungsquerschnitt größer als der dem Reservoir (12) zugewandte Öffnungsquerschnitt ist,
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aktiv betätigbare Element (20) dann, wenn es nicht aktiviert ist, die Ablauföffnung (17) des Reservoirs (12) verschließt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive betätigbare Element (20) in vorbestimmten Zeitabständen zur Abfuhr von Kondensat in dem Reservoir (12) aktiviert wird,
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das aktiv betätigbare Element (20) eine Pumpe ist, dessen Eingang mit der Ablauföffnung (17) des Reservoirs (12) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang der Pumpe in der vorgegebenen Einbausituation des Gehäuses (10) und der Pumpe über einer vorgegebenen Watlinie liegt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Scheibenwischwasserpumpe ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das das aktiv betätigbare Element (20) ein Ventil ist, das die in Schwerkraftrichtung unten in dem Reservoir (12) angeordnete Ablauföffnung (17) bei Aktivierung öffnet und bei Inaktivierung verschließt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil magnetisch betreibbar ist
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilstößel des Ventils bei Inaktivierung des Ventils an einer die Ablauföffnung (17) umgebenden Dichtung anliegt.
16. Gehäuse für ein oder mehrere Speichermodule, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Kondensatfalle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
17. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse der Vorrichtung zur Spannungsversorgung eine Kondensatfalle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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