Die Erfindung betrifft eine Fluidleitung für ein Kühlwassersystem von elektrischen Fahrzeugen, ein elektrisches Fahrzeug mit einer derartigen Fluidleitung und eine Verwendung einer derarti gen Fluidleitung.

In Kühlsystemen von elektrischen Fahrzeugen werden Fluidleitungen genutzt, um Kühlwasser zwischen den verschiedenen Komponenten des elektrischen Fahrzeugs zu transportieren. Auf Grund der begrenzten Kapazität der Energiespeichersysteme sollen Energieverluste in den Komponenten der elektrischen Fahrzeuge so weit möglich vermieden werden. In Fluidleitungen können dabei Energieverluste durch die Reibung des strömenden Fluids im Inneren der Fluid leitung entstehen, so dass eine Pumpe, die das Fluid durch die Fluidleitung pumpt, einen erhöh ten Energiebedarf aufweist. Als Aufgabe der Erfindung kann daher angesehen werden, eine Fluidleitung für ein elektrisches Fahrzeug bereitzustellen, die eine verringerte Reibung zwischen dem Fluid und der Fluidleitung bewirkt.

Hauptmerkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 , 8 und 9 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7.

Bei einer Fluidleitung für ein Kühlwassersystem von elektrischen Fahrzeugen, wobei die Fluid leitung einen Strömungskanal für Kühlwasser, der sich entlang einer Längsachse der Fluidlei tung erstreckt, und ein Leitungswandelement mit einer Innenwandfläche aufweist, wobei die In nenwandfläche an dem Strömungskanal angeordnet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Innenwandfläche mindestens ein Rippenelement aufweist, wobei das Rippenelement sich von der Innenwandfläche in den Strömungskanal erstreckt.

Die Erfindung stellt mit dem Rippenelement an der Innenwandfläche ein Element bereit, mit dem die tangentiale Ausbreitung von Wirbeln in der Strömung des Fluids vermindert wird. Damit werden quer zur Strömungsrichtung angeordnete Wirbel im an dem Rippenelement entlang strömenden Fluid vermindert und das Gesamtturbulenzniveau reduziert. Dies bewirkt, dass die Reibung in dem Fluid verringert wird, so dass die Reibungsverluste im Fluid reduziert werden. Damit kann der Druckverlust verringert werden, da auf diese Weise eine Pumpe das Fluid mit geringem Energieaufwand durch die Fluidleitung pumpen kann, so dass eine Energieersparnis bewirkt wird. Dies erhöht die Reichweite des elektrischen Fahrzeugs auf Grund der nicht von der Pumpe verwendeten Energie des Energiespeichers. Weiter kann das Rippenelement wäh rend der Herstellung der Fluidleitung in einem kostengünstigen Extrusionsverfahren hergestellt werden. Damit kann auf kostengünstige Weise eine Reduktion der inneren Reibung des Fluids in der Fluidleitung bewirkt werden. Dabei können auch andere Herstellungsverfahren verwendet werden, wie z. B. Laserstrukturieren, Einprägen, oder spanende Verfahren, etc.

Dabei kann vorgesehen sein, dass sich das mindestens eine Rippenelement entlang der Längs achse an der Innenwandfläche erstreckt.

Dies vereinfacht die Herstellung des Rippenelements in Kombination mit der Fluidleitung weiter. Weiter kann die Innenwandfläche beispielsweise eine Vielzahl von Rippenelementen aufwei- sen. Auf diese Weise kann die Reibung in einem größeren Bereich des Fluids gesenkt werden. Die Vielzahl von Rippenelementen kann dabei über die gesamte Innenwandfläche der Fluidleitung verteilt angeordnet sein, so dass an der gesamten Innenwandfläche eine Reduktion der Rei bung in dem durch den Strömungskanal fließenden Fluid bewirkt wird.

Die Rippenelemente können in einer Umfangsrichtung um die Längsachse herum in einem glei chen Abstand zu einander angeordnet sein.

Damit kann eine über die Innenwandfläche homogen verteilte Verminderung der Reibung in dem Fluid erfolgen. Dies begünstigt eine Vereinheitlichung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids entlang der Innenwandfläche, so dass Wirbel in der Fluidströmung vermindert werden.

Weiter können die Rippenelemente in einer senkrechten Richtung zur Umfangsrichtung eine Höhe aufweisen, die kleiner als ein Abstand zwischen zwei Rippenelementen ist.

Dabei kann das mindestens eine Rippenelement in Umfangsrichtung eine eckige, vorzugsweise eine dreieckige Querschnittsform aufweisen. Idealerweise weisen die Rippenelemente keine Breite und eine sehr scharfe Kante auf.

Das mindestens eine Rippenelement kann alternativ in Umfangsrichtung eine eckenlose Quer schnittsform aufweisen.

Weiter ist bei einem elektrischen Fahrzeug umfassend ein Kühlwassersystem und eine Fluidlei tung nach der oben angeführten Beschreibung vorgesehen, dass das Kühlwassersystem die Fluidleitung aufweist.

Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des elektrischen Fahrzeugs ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Fluidleitung. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.

Weiter ist eine Verwendung einer Fluidleitung nach oben angeführten Beschreibung in einem Kühlwassersystem eines elektrischen Fahrzeugs vorgesehen. Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen der Verwendung der Fluidleitung ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Fluidleitung. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 a, b eine schematische Darstellung der Fluidleitung in verschiedenen Ansichten;

Fig. 2 a-c eine schematische Darstellung verschiedener Beispiele von Rippenelementen;

und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektrischen Fahrzeugs.

In Figur 1a ist eine Fluidleitung 10 für ein Kühlwassersystem von elektrischen Fahrzeugen dar gestellt. Die Fluidleitung 10 erstreckt sich entlang einer Längsachse 16. Weiter umfasst die Flu idleitung 10 einen Strömungskanal 14 für Kühlwasser, der sich ebenfalls entlang der Längs achse 16 erstreckt, wie in der Schnittdarstellung in Figur 1 b dargestellt ist. Der Strömungskanal 14 wird von einem Leitungswandelement 11 mit einer Innenwandfläche 18 begrenzt. Das Lei tungswandelement 1 1 erstreckt sich dabei um die Längsachse 16 herum. Weiter erstreckt sich das Leitungswandelement 1 1 entlang der Längsachse 16 der Fluidleitung 10.

Die Innenwandfläche 18 grenzt an den Strömungskanal 14 an und begrenzt den Strömungska nal 14 gegen das Leitungswandelement 1 1. Weiter weist die Innenwandfläche 18 mindestens ein Rippenelement 12 auf. Gemäß Figur 1 a weist die Innenwandfläche 18 dabei eine Vielzahl von Rippenelementen 12 auf. Jedes Rippenelement 12 erstreckt sich von der Innenwandfläche 18 in den Strömungskanal 14 und erstreckt sich ebenfalls entlang der Längsachse 16 an der In nenwandfläche 18. Zwischen den Rippenelementen 12 werden damit Kanäle gebildet, die das im Strömungskanal 14 strömende Fluid an der Innenwandfläche 18 führen.

Die Rippenelemente 12 weisen in einer Umfangsrichtung 20 um die Längsachse 16 herum wei ter eine Breite 22 auf und in einer senkrechten Richtung zur Umfangsrichtung bzw. einer radia ler Richtung eine Höhe 32 auf. Die Höhe 32 ist kleiner als ein Abstand 24 zwischen zwei Rip penelementen 12 ausgebildet. Dabei sind die Rippenelemente 12 in Umfangsrichtung 20 um die Längsachse 16 herum alle im Abstand 24 zueinander angeordnet und es ergibt sich eine homogene Verteilung der Rippenelemente 12 in Umfangsrichtung 20.

Die Rippenelemente 12 können in einem Querschnitt entlang der Umfangsrichtung 20 um die Längsachse 16 gemäß den Figuren 2a und 2b eine eckige Form aufweisen. Gemäß Figur 2a weist ein Rippenelement 12 eine viereckige Querschnittsform auf. Gemäß Figur 2b weist ein Rippenelement 12 alternativ eine dreieckige Querschnittsform auf. Idealerweise umfasst das Rippenelement 12 eine minimale Breite und eine scharfe Kante an der Spitze der dreieckigen Querschnittsform. Dabei sei nicht ausgeschlossen, dass die Querschnittsform eines Rippenele ment 12 eine Form mit mehr als vier Ecken aufweisen kann.

Alternativ können die Rippenelemente in einem Querschnitt entlang der Umfangsrichtung 20 um die Längsachse 16 gemäß Figur 2c eine eckenlose Form aufweisen. Die Querschnittsform des Rippenelements 12 kann gemäß Figur 2c dabei als eine Halbwelle ausgebildet sein. Je doch sind auch weitere eckenlose Querschnittsformen möglich.

Jegliche Querschnittsform eines Rippenelements 12 lässt sich bereits während der Produktion der Fluidleitung 10 hersteilen. Dabei kann die Fluidleitung 10 zum Beispiel mittels eines Extrusi onsverfahrens hergestellt werden. Dabei wird ein Extrusionswerkzeug für den Strömungskanal 18 verwendet, das eine Geometrie aufweist, die die Rippenelemente 12 an der Innenwandflä che 18 der Fluidleitung 10 ausformt. Damit können die Rippenelemente 12 an der Innenwand fläche 18 während der Extrusion der Fluidleitung 10 ausgeformt werden. Dies beschleunigt und vereinfacht die Herstellung der Fluidleitung 10 mit den Rippenelementen 12 an der Innenwand fläche 18.

Die Rippenelemente 12 bewirken, dass Wirbel in einem Fluid, das durch den Strömungskanal 14 strömt, sich quer zur Umfangsrichtung 20 nicht an der Innenwandfläche 18 ausbreiten kön nen. Damit werden Verwirbelungen in dem strömenden Fluid verringert und das Turbulenzni veau sinkt. Dies senkt den Widerstand in dem strömenden Fluid, der durch die innere Reibung in dem strömenden Fluid bewirkt wird. Damit wird ein Druckabfall der Fluidleitung 10 vermindert.

Die Fluidleitung 10 wird in einem Kühlwassersystem 28 eines elektrischen Fahrzeugs 26 ver wendet. Dies ist in Figur 3 dargestellt. Dabei umfasst ein elektrisches Fahrzeug 26 einen zu kühlende Komponente 30, die in Form eines Akkumulators, eines Rechners und/oder eines Elektromotors ausgebildet sein kann. Weiter umfasst das elektrische Fahrzeug 26 ein Kühlwas sersystem 28 mit einer Pumpe, die das Fluid durch die Fluidleitung 10 pumpt.

Das Kühlwassersystem 28 weist weiter die Fluidleitung 10 auf, wobei die Fluidleitung 10 das Kühlwassersystem 28 mit der zu kühlenden Komponente 30 verbindet. Damit kann Kühlwasser mittels der Fluidleitung 10 von dem Kühlwassersystem 28 zu der zu kühlenden Komponente30 geleitet werden, um die zu kühlende Komponente 30 zu kühlen. Ebenso kann mittels einer wei teren Fluidleitung 10 das genutzte Kühlwasser von der zu kühlenden Komponente 30 zu dem Kühlwassersystem 28 geleitet werden, um den Kühlwasserkreislauf zu schließen.

Mittels des durch die Fluidleitung 10 bereitgestellten verringerten Widerstands zwischen dem Fluid und der Innenwandfläche wird der Energieverbrauch der Pumpe gesenkt, so dass gerade elektrisch betriebene Fahrzeuge weniger Energie verbrauchen, was eine Erhöhung der Reich weite dieser Fahrzeug bewirkt. Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merk male und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Ver- fahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfin dungswesentlich sein.

Bezu gszei chen l iste

10 Fluidleitung

11 Leitungswandelement

12 Rippenelement

14 Strömungskanal

16 Längsachse

18 Innenwandfläche

20 Umfangsrichtung

22 Breite

24 Abstand

26 elektrisches Fahrzeug

28 Kühlwassersystem

30 Energiespeicher

32 Höhe