用于制造用于运输调温介质的管装置的方法与流程

1.本发明涉及用于制造用于运输调温介质的管装置的方法以及调温回路。


背景技术：

2.电动汽车中需要调温介质。电动车辆的蓄电池、特别是锂离子蓄电池仅在有限的温度范围内才具有最佳性能。因此，根据环境温度会需要加热或冷却蓄电池。因此，电动车辆的驱动单元通常具有调温回路，所述调温回路具有管装置，调温介质可通过所述调温回路引导至蓄电池的单池，以将所述单池在期望的温度范围内调温。由于结构空间的限制，调温装置在此应尽可能紧凑。
3.此外，会需要对电动车辆的整个驱动单元的部件进行调温、尤其冷却。除了蓄电池之外，所述部件还包括功率电子装置和电动机。充电电子装置和所属的插接连接装置和导线同样可以借助于调温装置进行冷却。这尤其与快速充电过程相关。
4.除了在驱动单元中使用外，还存在与其他车辆电子装置、在此特别是传感器和车载计算机相关的其他应用领域。如果车辆配备有自动驾驶功能，则需要高性能的传感器和高性能的计算机，其中系统冗余地存在。通过限制结构空间，在该系统中也出现通过调温装置进行调温/冷却的需求。
5.调温介质还使用在空调设施中。空调设施、特别是移动式空调设施包括管装置，所述管装置实现在空调设施的各个总成之间运输调温介质。在移动式空调设施中，例如在用于机动车内部空间空气调节的空调设施中，管装置是相对复杂的构成物，并且通常包括由不同材料构成的管，例如由金属构成的管、由热塑性塑料构成的管部段和由橡胶状材料构成的管部段。在此，尽管可以将管部段的使用条件最佳地协调于相应的要求，但是管装置成本高、安装麻烦并且难以回收。


技术实现要素：

6.本发明所基于的目的是提供一种用于运输调温介质的管装置，所述管装置可以简单且便宜地制造。
7.所述目的借助权利要求1的特征来实现。从属权利要求涉及有利的设计方案。
8.在用于制造用于运输调温介质的管装置的根据本发明的方法中，首先提供基体部段，所述基体部段具有叠合(kongruent)设计的分离面，其中随后在至少一个基体部段处设置有至少一个功能元件，使得所述功能元件可以与调温介质接触，然后，将基体部段沿着分离面拼接并且材料配合地彼此连接以形成管装置。
9.调温回路的管装置包含对于调温回路的功能所需的多个功能元件。这例如是节流阀、止回阀、可开关阀、泵、流量传感器、连接元件、联接器和温度传感器。在根据本发明的管装置中，功能元件中的至少一个设置在基体中，也就是说设置在管装置内，使得所述功能元件与温度调节介质接触。
10.优选地，通过如下方式进行基体部段的制造：即提供由聚合物材料构成的预成型
件，其中预成型件设置在吹塑模具中，并且使预成型件借助于吹塑成型成为基体的造型，随后打开成形的基体，使得形成具有分离面的基体部段。在此，基体可以沿着分离面撕开或切开。在此有利的是，可以快速且便宜地制造基体部段。此外沿着分离面得到基体部段的突出的配合形状。
11.替选地可以考虑：基体部段彼此分开地产生，例如借助于深冲或注射成型。
12.管装置由借助于吹塑成型制成的、由聚合物材料构成的基体构成。通过吹塑成型可以制造具有复杂造型的基体。例如，基体可以包括一个或多个通道，所述通道可以成形、例如弯曲成对于安装位置所需的造型。此外，将横截面变化成形到通道中是尤其简单的。例如，通道的部段可以是圆形的，而通道的其他部段不构成为圆形的，例如椭圆形或矩形。由此，可以将管装置尤其节约空间地构成，并且匹配于安装位置。通过首先成形基体、然后切割所述基体、随后装配功能元件并且再次拼接的方式，可以将复杂的功能元件设置在基体中。此外，功能元件可以设置在基体的内部中，所述功能元件不适合于经受吹塑成型工艺，例如因为功能元件不足够温度稳定或压力稳定。
13.在此，功能元件与基体分开地构成。因此，功能元件尤其具有由非热塑性材料构成的部件和/或可被主动地控制。这种功能元件例如是由金属材料构成的节流阀、可开关阀、具有金属弹簧体的止回阀、传感器例如温度传感器、压力传感器或流量传感器，泵，用于将管装置与总成连接的连接元件或联接器等。功能元件也可以构成为冷却器并且影响调温介质的温度。
14.在此，分开构成的功能元件设置在基体内。基体又由由聚合物材料构成的、借助于吹塑成型制造的基体构成，所述基体以材料一体的且一件式的方式构成。在基体部段磨损之后，功能元件位置固定地设置在基体中。由此，可以借助简单的方法步骤制造具有复杂几何形状的功能管装置。
15.至少一个另外的功能元件可以由基体成形。为此，吹塑模具可以构成为使得在吹塑成型期间将另外的功能元件模制到基体中。当功能元件是无源功能元件且不具有任何可移动部件时，这是特别可以考虑的。例如，功能元件可以形成节流阀。节流阀或膨胀阀通过使流动横截面局部变窄引起穿流的调温介质的压力减小，并且同时引起调温介质的膨胀。在此，节流阀构成为不受调节的节流阀并且形成通道的缩颈。通过将节流阀直接由基体成形，可以特别便宜且简单地制造管装置。功能元件也可以构成为流体分配元件。也可以考虑将功能元件构成为连接元件或联接器。由此，管装置可以被装备成与调温回路的其他部件连接。
16.可以将至少一个通道模制到基体中，其中至少一个功能元件设置在通道中。由此，功能元件与调温介质处于直接接触并且或者可以直接影响调温介质的体积流或者可以直接检测调温介质的状态数据如温度、体积流或压力。
17.可以将多个通道模制到基体中，其中在通道之间形成通道壁。由此，基体可以容纳空调回路的不同的管部段，例如在蒸发器之前和之后的通道部段。通过通道壁将两个体积流彼此分开。
18.在根据本发明的应用中，管装置形成调温回路的一部分。
19.根据第一设计方案，管装置是空调设施的空调回路的一部分。在此，空调设施尤其可以构成为移动式空调设施。移动式空调设施又可以是机动车的组成部分，其中空调设施
用于对车辆内部空间进行空气调节。通过管装置的基体尽管具有复杂的几何形状并且可以包含多个功能元件，管装置仍然可以简单地安装并且仅具有少量部件。就此而言，根据本发明的管装置简化了尤其机动车的移动式空调设施的复杂性。这尤其对于电驱动的机动车是有利的，因为所述机动车由于对于电驱动器所需的蓄电池而仅具有非常有限的结构空间。吹塑成型方法使得管装置可以匹配于可用的结构空间，其中用于运输调温介质的通道尺寸设计成使得最佳地运输调温介质是可行的。
20.根据第二设计方案，管装置是电动车辆的驱动单元的调温回路的一部分。在此，管装置将调温介质输送给驱动单元的要进行调温的元件，使得可以在期望的温度范围内对元件进行温度调节。例如，可以根据需要对蓄电池进行加热或冷却。此外，可以借助于调温介质冷却电动机以及功率电子装置的部件还有插接连接装置。在此，插接连接装置的冷却尤其在快速充电过程中是有利的，因为在快速充电中由于高充电电流会在插接连接装置处出现强发热。通过将管装置在吹塑模具中成形，管装置可以以大的形状多样性制造。这尤其对于前述部件的对于管装置受限的且复杂成形的结构空间是有利的。
21.根据第三设计方案，管装置是调温装置的一部分，所述调温装置设计用于对车辆电子装置的部件进行调温、尤其是冷却。车辆电子装置的部件在此例如是用于自动驾驶的传感器和计算机以及车载计算机。
附图说明
22.下面根据附图更详细地阐述根据本发明的管装置的一些实施例。所述附图分别示意地示出：
23.图1示出具有模制到基体中的节流阀的管装置；
24.图2示出具有多个单独构成的功能元件的管装置；
25.图3示出具有多个单独构成的功能元件的另一管装置。
具体实施方式
26.图1示出用于运输调温介质的管装置1，该管装置包括由聚合物材料构成的、借助于吹塑成型制造的基体2。在基体2中设置有至少一个与调温介质接触的功能元件3。功能元件3设置在通道4中，其中功能元件3与基体2一体形成。功能元件3形成节流阀并且通过通道4的横截面收窄部构成。
27.图2示出根据图1的管装置1，其中基体2包括多个功能元件3，所述功能元件与基体2分开地构成并且设置在基体2的内部中。基体2具有多个通道4，其中在通道4之间分别存在通道壁5。
28.管装置1包括多个功能元件3，尤其是止回阀3'、温度传感器、压力传感器、流量传感器以及呈接口块3”形式的联接器，所述联接器用于将管装置1连接于邻接的总成或管式线路。此外，管装置1具有直接模制到通道4中的节流阀3”'，所述节流阀由基体2以材料一体的且一件式的方式成形。
29.图3示出图2中所示的管装置1的一个替选的设计方案。将呈止回阀3'和多个联接器3
””
形式的多个功能元件3引入到管装置1中。
30.图1至图3所示的管装置1形成空调设施的空调回路的组成部分，其中空调设施构
成为机动车的移动式空调设施。根据另一设计方案，管装置1形成电动车辆的驱动单元的调温回路的组成部分，其中管装置1将调温介质输送给蓄电池的单池以及电控制部件和插接连接装置。
31.在另一设计方案中，管装置1是调温装置的组成部分，所述调温装置设计用于对电动车辆的驱动单元的部件进行温度调节。除蓄电池外，所述部件还包括功率电子装置和电动机。此外，调温装置设计用于冷却充电电子装置和其所属的插接连接装置和线路，这尤其关于快速充电过程是有利的。
32.此外，温度调节装置可以设计用于对其余的车辆电子装置的部件进行温度调节、尤其冷却。这种部件例如是用于自动驾驶的传感器和计算机以及车载计算机。
33.在根据图1至3之一的用于制造用于运输调温介质的管装置1的本发明方法中，首先提供由聚合物材料构成的预成型件，其中将预成型件设置在吹塑模具中，并且使预成型件借助于吹塑成型成为基体2的造型。随后，打开成形的基体2，使得形成具有分离面8的基体部段6、7。为此，基体2沿着分离面8被撕开。将至少一个功能元件3设置在至少一个基体部段6、7处，使得所述功能元件可以与调温介质接触。此后，沿着分离面8拼接基体部段6、7并且材料配合地彼此连接以形成管装置1。材料配合的连接可以通过沿着分离面加热基体部段6、7、通过基体部段6、7的超声焊接或借助于粘合剂进行。