CN111750079A - 带有直接安装到车辆部件的适配器模块的热交换器模块 - Google Patents

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Abstract

提供一种热交换器模块，该热交换器模块用于直接安装到诸如变速器或发动机壳体的汽车***部件的壳体的外表面。热交换器模块具有固定地附接到适配器模块的热交换器。适配器模块包含一个或多个流体传递通道，并且包括向外延伸超过热交换器的覆盖区的一部分。适配器模块包括与第二板密封的第一浮凸的板，该第二板也可以浮凸。浮凸提供流体传递通道，并且还用作结构肋以增强适配器模块的刚性。

Description

带有直接安装到车辆部件的适配器模块的热交换器模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月29日提交的美国临时专利申请第62/826,334号的优先权和益处，该申请的全部内容以引用的方式纳入本文。
技术领域
本公开涉及热交换器，具体涉及适于直接安装到汽车***部件的壳体的热交换器。
背景技术
包括多个堆叠的热交换器板的板式热交换器已知有出于各种目的的，包括在具有内燃发动机的机动车辆中的变速器油或发动机油与发动机冷却剂之间的热交换。安装堆叠的板式热交换器的已知方法是将平面基板安装在堆叠的一端处，例如底端。基板可以在使用或不使用垫板的情况下钎焊到热交换器，并且通常比构成热交换器的板厚。为了将热交换器结合到车辆的冷却***中，例如，通常将带有基板的热交换器机械地安装到铸造或模制的适配器结构，该铸造或模制的适配器结构又例如使用附加的流体管线和/或连接器安装到变速器或发动机壳体。该铸造或模制的适配器结构包括安装孔、流体传递通道、流体配件、过滤器等，以允许将热交换器集成到整个热交换***中。在某些情况下，该铸造或模制的适配器结构由塑料制成，而在另一些情况下，其是较重的铸件，结构可能非常复杂且成本很高。在这两种情况下，适配器结构会影响热交换器部件的总的高度和重量以及总的制造成本。
在汽车热交换器制造领域中，重量限制以及空间限制变得越来越严格。因此，努力地不断地减少部件重量以及部件高度和/或尺寸。还努力降低组件的复杂性并增加部件的适应性和/或灵活性，以利于组件在整个***内的组装和安装，并努力降低总的制造和/或组装成本。例如，减少由于在整个***内安装或集成部件而导致的组件或组件接口的总数量减少了潜在泄漏点的数量，由此减少了测试要求以及组装步骤。降低部件的复杂性并减少部件之间的更复杂的流体连接的数量也有助于降低成本，并且因此是需要的。
因此，需要具有允许将热交换器直接安装到汽车***部件的壳体的改进的安装布置的热交换器。
发明内容
根据本公开的的一方面，提供了一种用于直接安装到汽车***部件的壳体的外表面的热交换器模块。该热交换器模块包括热交换器和适配器模块。
根据一个方面，该热交换器包括多个堆叠的热交换板，这些堆叠的热交换板限定了通过该热交换器的交替的第一流体流动通路和第二流体流动通路，该热交换器具有与由这些堆叠的热交换板限定的区域相对应的覆盖区。
根据一个方面，该热交换器包括：成对的第一流体歧管，该成对的第一流体歧管延伸通过热交换器并且由第一流体流动通路彼此连接，该成对的第一流体歧管包括用于通过热交换器的第一流体流的入口歧管和出口歧管；以及成对的第二流体歧管，该成对的第二流体歧管延伸通过热交换器并且由第二流体流动通路彼此连接，该成对的第二流体歧管包括用于通过热交换器的第二流体流的入口歧管和出口歧管。
根据一个方面，适配器模块具有第一表面和相对的第二表面，其中，适配器模块的第一表面在热交换器的覆盖区内附接到热交换器的一端，并且第二表面适于与汽车***部件壳体的外表面上的界面直接面对面接触，并且，适配器模块具有长度和宽度，并且包括向外延伸超过热交换器的覆盖区的部分。
根据一个方面，适配器模块包括：第二流体入口端口，该第二流体入口端口在适配器模块的第二表面上并且在热交换器的覆盖区之外，该第二流体入口端口适于接纳来自汽车***部件壳体的出口端口的第二流体；以及第二流体出口端口，该第二流体出口端口在适配器模块的第二表面上并且在热交换器的覆盖区之外，该第二流体出口端口适于将第二流体排放到汽车***部件壳体的入口端口。
根据一个方面，适配器模块包括：第一流体传递通道，该第一流体传递通道形成在适配器模块中，以允许第二流体歧管中的第一个与第二流体入口端口或第二流体出口端口之间的流体连通。
根据一个方面，适配器模块包括：第一适配器板，该第一适配器板具有第一表面和相对的第二表面，该第一适配器板的第一表面限定适配器模块的第一表面，并且适配器模块通过其第一表面附接到热交换器的端部；以及第二适配器板，该第二适配器板具有第一表面和第二表面，该第二适配器板的第一表面固定地附接到第一适配器板的第二表面，并且该第二适配器板的第二表面限定适配器模块的第二表面。
根据一个方面，第一流体传递通道形成在第一适配器板和第二适配器板之间，并且包括从第二适配器板的第二表面突出的第一槽部分。
根据一个方面，第一槽部分是细长的，并且沿着适配器模块的长度的至少一部分和/或适配器模块的宽度的至少一部分延伸。
根据一个方面，所述第一槽部分具有第一端和第二端，所述第一槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，第一端在热交换器的覆盖区内并且与在第一适配器板上形成的第一流体端口对齐，第一流体端口与第二流体歧管中的一个对齐，并且其中第一槽部分的第二端在热交换器的覆盖区之外，并与第二流体入口端口或第二流体出口端口对齐。
根据一个方面，第一槽部分包括浮凸的肋，并与第二适配器板成一体。
根据一个方面，所述多个堆叠的热交换板包括多个芯板、顶板、以及底板，其中，所述底板具有底表面，所述底表面限定了所述热交换器的连接至所述适配器模块的第一表面的端部。
根据一个方面，芯板彼此相同，并且其中底板具有与芯板至少相同的形状和厚度。
根据一个方面，底板和每个芯板具有四个导管开口，并且其中底板和芯板彼此相同。
根据一个方面，热交换器模块还包括第二流体传递通道，该第二流体传递通道形成在适配器模块中，用于允许第二流体歧管中的第二个与第二流体入口端口和第二流体出口端口中的另一个之间的流体连通；其中，第二流体传递通道形成在第一适配器板和第二适配器板之间；其中，第二流体传递通道包括从第二适配器板的第二表面突出的第二槽部分；其中，构成第二流体传递通道的第二槽部分是细长的，并且沿着适配器模块的长度的至少一部分和/或适配器模块的宽度的至少一部分延伸。第二槽部分包括第二浮凸的肋，并具有第一端和第二端，第二槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，第一端在热交换器的覆盖区以内并且与形成在第一适配器板上的第二流体端口对齐，第二流体端口与第二流体歧管中的另一个对齐，并且，第二端在热交换器的覆盖区以外并且与第二流体入口端口或第二流体出口端口对齐。
根据一个方面，该热交换器模块还包括：第三槽部分，该第三槽部分形成在第二适配器板中，该第三槽部分具有第一端和第二端，该第三槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，第一端在热交换器的覆盖区以内并且与在第一适配器板上形成的第一流体入口端口对齐，并且，第二端在热交换器的覆盖区以外并且与热交换器的第一流体入口歧管对齐，其中第三槽部分从第二适配器板的第二表面突出，其中第三槽部分沿着适配器模块的长度的至少一部分和/或适配器模块的宽度的至少一部分延伸，并且其中第三槽部分包括第三浮凸的肋。
根据一个方面，该热交换器模块还包括：第四槽部分，该第四槽部分形成在第二适配器板中，该第四槽部分具有第一端和第二端，该第四槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，第一端在热交换器的覆盖区以内并且与在第一适配器板上形成的第一流体出口端口对齐，并且，第二端在热交换器的覆盖区以外并且与热交换器的第一流体出口歧管对齐，其中第四槽部分从第二适配器板的第二表面突出，其中第四槽部分沿着适配器模块的长度的至少一部分和/或适配器模块的宽度的至少一部分延伸，并且其中第四槽部分包括第四浮凸的肋。
根据一个方面，该热交换器模块还包括：第一突出部，该第一突出部形成在第一适配器板上，其中该第一突出部定位在第二流体入口端口或第二流体出口端口的上方。
根据一个方面，所述第一突出部从所述第一适配器板的第一表面突出，并且位于所述第一适配器板的在所述热交换器的覆盖区以外的区域中；其中第一突出部包括浮凸的肋。
根据一个方面，所述第一突出部具有泪珠形状，具有球形的头部和截头锥形的尾部；并且第一突出部的球形的头部定位在第一槽部分的一端的上方和第二流体入口端口或第二流体出口端口的上方，并且，第一突出部的截头锥形的尾部指向第一槽部分的相反端部。
根据一个方面，所述第一突出部定位在所述第二流体入口端口的上方，其中所述第一流体传递通道允许所述第二流体歧管中的第一个与所述第二流体入口端口之间的流体连通；并且热交换器模块还包括：第二突出部，该第二突出部形成在第一适配器板上，其中第二突出部定位在第二槽部分和第二流体出口端口的上方，其中第二突出部从第一适配器板的第一表面突出，并且位于第一适配器板的在所述热交换器的覆盖区之外的区域中，并且其中第二突出部包括浮凸的肋。
根据一个方面，所述第二突出部具有泪珠形状，具有球形的头部和截头锥形的尾部；并且其中第二突出部的球形的头部定位在第二槽部分的一端的上方和第二出口端口的上方，并且，第二突出部的截头锥形的尾部指向第一槽部分的相反端部。
根据一个方面，定位在所述第一槽部分的正上方并且部分地限定第一流体传递通道的第一适配器板的区域被构造成倒置的拱形部。
根据一个方面，倒置的拱形部从第一适配器板的第二表面突出并进入到第一流体传递通道中。
根据一个方面，该热交换器模块还包括：多个开口，所述多个开口形成在适配器模块的周缘上；以及保护罩，所述保护罩安装到所述热交换器上，其中所述保护罩的多个连接构件与所述多个开口接合。
根据一个方面，第二流体入口端口和第二流体出口端口中的每个设有***式配件，该***式配件适于被密封地接纳在汽车***部件壳体的入口端口或出口端口内部。
根据一个方面，汽车***部件是变速器，第一流体是发动机冷却剂，且第二流体是变速器油。
根据一个方面，第一适配器板还包括：第三流体端口和第四流体端口，第三流体端口和第四流体端口中的每个与热交换器的第一流体歧管中的一个的底端流体连通；以及狭缝开口，该狭缝开口在第一适配器板中，在第三流体端口和第四流体端口之间延伸，使得通过该狭缝开口在第三流体端口和第四流体端口之间提供流体连通。
根据一个方面，狭缝开口与热交换器的底板的底表面和第二适配器板的第一表面一起限定了用于第一流体的释压通道。
附图说明
现在将通过示例的方式参考示出本申请的示例实施例的附图，并且附图中：
图1是根据本公开的示例性实施例的热交换器模块的立体图；
图2是图1的热交换器模块的分解图；
图3A是构成如图2中所示的热交换模块的适配器模块的一部分的第一适配器板的立体图；
图3B是构成如图2中所示的热交换模块的适配器模块的一部分的第二适配器板的立体图；
图4A是带有保护罩的图1的热交换器模块的立体仰视图；
图4B是图4A中的带有保护罩的热交换器模块的俯视立体图；
图5A是图1中所示的热交换器模块的第一适配器板上的浮凸的立体图；
图5B是示出了流体传递通道、图5A的浮凸以及***式配件的图1所示的适配器板的部分的局部截面图；
图6A是适配器模块的流体传递通道的正视截面图，其中形成流体传递通道的一部分的第一适配器板的对应部分是平坦的；以及
图6B是热交换器模块的另一实施例的适配器模块的流体传递通道的正视截面图，其中形成流体传递通道的一部分的第一适配器板的对应部分被构造为倒置的拱形部。
类似的附图标记可在不同的附图中使用来表示类似的部件。
具体实施方式
现在参考图1，示出了根据本公开的热交换器模块10的示例性实施例。热交换器模块10包括直接固定地附接到适配器模块14的热交换器12。如本领域中已知的，热交换器12总体上为嵌套的碟形热交换器的形式，并且包括多个冲压热交换器芯板16、17，多个冲压热交换器芯板16、17以彼此交替堆叠的关系布置以形成热交换器芯，并且在堆叠的芯板16、17之间形成交替的第一流体流动通路和第二流体流动通路20、22(图1中未示出)。第一流体流动通路20用于第一热传递流体流，第二流体流动通路22用于第二热传递流体流。在本实施例中，第一热传递流体(在本文中也称为“第一流体”或“冷却剂”)是发动机冷却剂，其通常包括乙二醇或乙二醇/水混合物，而第二热传递流体(在本文中也称为“第二流体”或“油”)是变速器油。在其它实施例中，第二热传递流体可以是发动机油。可理解的是，取决于油和冷却剂之间的温度差，冷却剂可以从油吸收热量或将热量传递给油，这取决于机动车辆的运行状态。
在本实施例中，热交换器模块10的金属部件可以包括铝(包括其合金)，并且通过钎焊结合在一起。例如，如本领域中已知的，热交换器模块10的所有金属部件可以被组装起来，然后在钎焊炉中加热到钎焊温度，由此使金属部件在单个钎焊操作中被钎焊在一起。
现在参考图2，示出了图1中的热交换器模块10的分解图。从图2可以看出，芯板16、17可以彼此相同，其中芯板16、17的交替布置是通过使堆叠中的每隔一个芯板16、17相对于堆叠中的邻近芯板16、17旋转180度(即，端对端)来提供的。
如图2所示，芯板16、17各自包括在所有侧面上由倾斜的边缘壁26围绕的总体上平面的基部24。芯板16、17彼此堆叠在另一个顶部，并且它们的边缘壁26嵌套、密封地接合。每个芯板16、17在其四个角附近设有四个孔28、30、32、34，根据特定应用的需要，这些孔各自用作为用于第一热传递流体或第二热传递流体的入口孔或出口孔。两个孔28、30相对于芯板16的基部24升高，而另两个孔32、34形成在基部24中并且与基部24共面。一个芯板17中的升高的孔28、30与邻近的芯板16的平坦或共面孔32、34对齐并密封，由此将芯板16、17隔开并且限定交替的第一流体通路和第二流体通路20、22。如本领域中已知的，湍流器36可以定位在每一个中的芯板16、17之间、在第一流体流动通路和第二流体流动通路20、22中，以改善热传递。替代地，作为在每个流体流动通路20、22中定位单独的湍流器36的替代，如现有技术中已知的，芯板16、17自身可以形成有热传递增强特征，诸如在芯板16、17的平面基部24中形成的肋和/或凹坑。堆叠的芯板16、17中的对齐的密封孔28、30、32、34形成：第一入口歧管38和第一出口歧管39，第一入口歧管38和第一出口歧管39通过第一流体流动通路20彼此联接，以用于通过热交换器12的第一流体流；以及第二入口歧管40和第二出口歧管41，第二入口歧管40和第二出口歧管41通过第二流体流动通路22彼此联接，以用于通过热交换器12的第二流体流。可理解的是，这些歧管的设置(identity)可以相反，使得歧管38是第一流体出口歧管，歧管39是第一流体入口歧管，歧管40是第二流体出口歧管，歧管41是第二流体入口歧管。在流体流动通路20、22中的第一热传递流体和第二热传递流体的流动方向可以相同(“并流”)或相反(“逆流”)。
顶板42和底板44(在本文中也称为“端板”)封围堆叠的芯板16、17，以形成热交换器12。端板42、44一起封闭每个歧管38、39、40、41的一端，并在歧管38、39、40、41的另一端提供导管开口。端板42、44中的导管开口的位置将取决于每个特定应用的需求，以使得每个端板42、44将具有从零个到四个的导管开口，这样的导管开口的总数为四个，即，每个歧管38、39、40、41一个。在所示的示例中，顶板42不具有任何导管开口，以密封地封闭热交换器12的每个歧管38、39、40、41的一端，而底板44具有在其中形成的四个导管开口28、30、32、34(未示出)。因此，在本实施例中，所有至热交换器12的流体连接都是通过其底板44进行的。
顶板42和底板44总体上具有与热交换器板16、17相同的形状和厚度，只是在一些实施例中，顶板42和底板44中的一个或两个可以稍厚于板16、17以增强热交换器模块10的刚性。然而，在本实施例中，在底板44具有与每个芯板16、17相同数量和构造的开口28、30、32和34的情况下，底板44可以与每个芯板16、17相同。另一方面，顶板42在形状和厚度方面可以与每个芯板16、17相同，但是不包括任何开口。可以看出，模块10的热交换器12没有安装到加厚的平面基板，这减少了模块10的整体高度、重量和材料成本。
上述类型的热交换器在本领域中是众所周知的，并且例如，在美国专利第7,717,164号中描述，该专利的教导作为参考在此引入。此外，已经出于说明性目的描述了上述热交换器12，并且可理解的是，如本领域中已知的，任何合适的热交换器都可以用在本公开的热交换器模块10中。
现在参考图2、3A、3B、4A和4B，现在将更详细地描述根据本公开的一个示例性实施例的适配器模块14。在本实施例中，适配器模块14包括通过钎焊密封地结合在一起的第一适配器板46和第二适配器板48。
如图3A所示的第一适配器板46具有第一(顶)表面50和相对的第二(底)表面51，其中第一表面50可以被钎焊到热交换器12的一端，例如，底板44。如图所示，热交换器12具有“覆盖区(footprint)”13，该“覆盖区”13对应于由堆叠的芯板16、17的基部24和底板44限定的区域，适配器模块14例如通过钎焊在热交换器12的覆盖区域13内附接至热交换器12。在本主题实施例中，适配器模块14具有向外延伸超过热交换器12的覆盖区13的至少一部分，这将在下面进一步详细描述。
第一适配器板46限定位于热交换器12的覆盖区13内的流体端口52、54、56、58。四个流体端口52、54、56、58与底板44的导管开口28、30、34、32对齐，使得流体端口52和54与用于第一流体(冷却剂)的第一入口歧管38和第一出口歧管39的底端流体连通，同时流体端口56和58与用于第二流体(油)的第二入口歧管和第二出口歧管41、40的底端流体连通。在一些实施例中，诸如图3A中所示的，狭缝开口60从流体端口52延伸到流体端口54。与底板44的基部24以及第二适配器板48的顶表面一起，形成了用于第一流体的释压通道60。释压通道60的功能在下面更详细地讨论。
第一适配器板46还包括导管开口66、68，导管开口66、68用于接纳用于第一流体的入口/出口配件64、62并与入口/出口配件64、62形成密封连接，所述入口/出口配件64、62构造成90度弯头配件。在所示的实施例中，包括钎焊合金的钎焊环70可用于在配件64、62与导管开口66、68之间形成钎焊接头，这在本领域中是已知的。配件62、64构造成用于连接至车辆冷却液循环***中的软管或管(未显示)。在适配器模块14上而不是在顶板42上提供配件62、64减小了热交换器模块10的总高度。
在本实施例中，在第一适配器板46上形成矩形狭槽形式的连接开口72、74、76和78，并且对应的对齐的槽72’、74’、76’和78’形成在第二适配器板48上，这些狭槽位于热交换器12的覆盖区13的正好稍外侧一点，以用于接纳保护罩82的连接构件80。连接构件80的末端可以被扩大和/或设有棘爪，以在连接开口72、74、76、78、72’、74’、76’、78’内提供过盈配合或摩擦配合。将理解的是，可以使用用于附接保护罩82的任何其它合适的连接方法。罩82可以由塑料模制而成，并且在将热交换器模块10的金属部件钎焊在一起之后固定在热交换器12上方。在适配器模块14中形成一个或多个开口84，开口84各自用于接纳用于将热交换器模块10机械地固定到汽车***部件壳体，例如变速器壳体的诸如螺钉或螺栓(未示出)之类的紧固装置。也可以在适配器模块14的下侧上提供用于安装至部件壳体的一个或多个安装托架83(图4A)。
在一些实施例中，包括图2、3A、4B和5B所示的实施例，第一适配器板46基本上是平坦的和平面的，除了在第一适配器板46的第一表面50上形成有第一突出部86和第二突出部88，这两者从第一表面50向上突出，并且在下面更详细地讨论。
第二适配器板48具有：可钎焊到第一适配器板46的第二表面51的第一(顶)表面90，以及相对的第二(底)表面91。第三槽部分92形成在第二表面91上并且从第二表面91突出，该第三槽部分92由第一端94和相对的第二端96限定，其中第三槽部分92的第一端94在热交换器12的覆盖区13以内，而第二端96在覆盖区13以外。第三槽部分92可以是笔直的、浮凸的(embossed)肋的形式。第三槽部分92的第二端96与导管开口66对齐，使得入口配件64延伸通过导管开口66，在第二端96处部分地进入到第三槽部分92中，这是在热交换器12的覆盖区13之外。第一端94与第一适配器板46的流体端口52对齐，使得当将两个适配器板46和48钎焊在一起时，在适配器板46、48之间形成流体传递通道98，以准许如图2中的虚线最佳所示的、第一流体(冷却剂)通过流体端口52在入口配件64和第一流体入口歧管38之间的流动。
第四槽部分100也形成在第二适配器板48的第二表面91上并从第二表面91突出，该第四槽部分100由第一端102和相对的第二端104限定，其中第四槽部分100的第一端102在热交换器12的覆盖区13以内，而第二端104在覆盖区13以外。第四槽部分100可以是笔直的、浮凸的肋的形式。第四槽部分100的第二端104与导管开口68对齐，使得出口配件62延伸通过导管开口68，在第二端104处部分地进入到第四槽部分100中，这是在热交换器12的覆盖区13之外。第一端102与第一适配器板46的流体端口54对齐，使得当将两个适配器板46和48钎焊在一起时，如图2中的虚线最佳所示，在适配器板46、48之间形成流体传递通道106，以准许第一流体(冷却剂)通过流体端口54在第一出口歧管39和出口配件62之间的流动。
如上所述，狭缝开口60从流体端口52延伸到流体端口54。狭缝开口60与端板44的基部24以及第二适配器板48的顶表面90一起形成释压通道，以允许通过流体传递通道98和106的、在第一入口歧管38和出口歧管39之间的流体运动，同时旁通过热交换器12的第一流体流动通路20。这可以减轻热交换器12中的过大的流体压力，有助于热交换器12中的流体运动，从而导致更有效的热交换操作。
第一槽部分108形成在第二适配器板48的第二表面91上并从的第二表面91突出。第一槽部分108由第一端110和相对的第二端112限定，其中第一槽部分108的第一端110在热交换器12的覆盖区13以内，而第二端112在覆盖区13以外。第一槽部分108可以是浮凸的、细长的、弯曲的肋的形式。第一端110与第一适配器板46的流体端口58对齐，使得当两个板46和48钎焊在一起时，第一槽部分108的第一端110与歧管40流体连通，在本文中称为第二流体(油)入口歧管。槽部分108具有形成在第二端112处的第二流体端口114(在本文中被称为第二流体入口)，该第二流体端口114在热交换器12的覆盖区13之外。当两个适配器板46和48钎焊在一起时，槽部分108和第一适配器板46的对应部分在适配器板46、48之间形成流体传递通道116，以准许如图2中的虚线所示的、第二流体(油)通过流体端口58从第二流体入口端口114至第二入口歧管40的流动。
第二槽部分118形成在第二适配器板48的第二表面91上并从第二表面91突出。第二槽部分118由第一端120和与第一端120相对的第二端122限定，其中第二槽部分118的第一端120在热交换器12的覆盖区13以内，而第二端122在覆盖区13以外。第二槽部分118可以是浮凸的、细长的、弯曲的肋的形式。第一端120与第一适配器板46的流体端口56对齐，使得当两个板46和48钎焊在一起时，第二槽部分118的第一端120与歧管41流体连通，在本文中称为第二流体(油)出口歧管。槽部分118具有形成在第二端112处的第二流体端口124(在本文中被称为第二流体出口)，该第二流体端口124在热交换器12的覆盖区13之外。当两个适配器板46和48钎焊在一起时，槽部分118和第一适配器板46的对应部分在适配器板46、48之间形成流体传递通道126，以准许如图2中的虚线所示的、第二流体(油)通过流体端口56从第二流体出口歧管41至第二流体出口端口124的流动。
流体端口114和124构造成各自分别接纳入口配件128和出口配件130。这些配件128、130在本文中有时被称为“***式(plug-in)”配件，因为它们适于密封地接纳在变速器壳体(未示出)的油端口的内部。因此，如在图5B中最佳地所见，每个***式配件128、130包括管状主体，该管状主体由其外表面上的凸缘136被分成第一部段132和第二部段134。***式配件128的第一部段132通过流体端口114部分地延伸到第一槽部分108中。类似地，***式配件130的第一部段132通过流体端口124部分地延伸到第二槽部分118中。当组装好时，每个配件128、130的凸缘136邻接围绕流体开口114、124的槽部分108、118的平坦的底表面。如同冷却剂配件62、64一样，如本领域已知的，包括钎焊合金的钎焊环138可以用于在***式配件128、130与第二适配器板48的第二表面91之间形成钎焊接头。
每个***式配件的第二部段134在其外表面上构造有一个或多个环形沟槽135。环形沟槽135适于接纳诸如O形环(未示出)的弹性密封元件，从而形成抵靠诸如发动机或变速器壳体(未示出)之类的车辆部件的油端口的内表面的密封。因此，***式配件128和130使得热交换器模块10能够容易且直接地安装到车辆部件上，而不需要额外的流体连接和导管。
在使用中，第二热传递流体(油)可以通过***式配件128从其上安装有热交换器模块10的车辆部件的油出口端口流至适配器模块14中。从那里，油流过流体传递通道116(第一槽部分108)从第二端112流至第一端110，并通过流体端口58进入第二流体入口歧管40，以便经由第二流体入口歧管40、通过第二流体流动通路22分配到第二流体出口歧管41。从那里，油通过流体端口56流入到流体传递通道126(第二槽部分118)中，从第一端120流至第二端122，并通过***式配件130离开适配器模块14进入到车辆部件的油入口端口中。
在使用中，适配器模块14可通过冷却剂入口配件64和开口66从车辆的冷却剂循环***接纳第一热传递流体(冷却剂)。从那里，冷却剂通过流体传递通道98(第三槽部分92)从第二端96流至第一端94，并通过流体端口52进入第一流体入口歧管38，以便经由第一流体入口歧管38、通过第一流体流动通路20分配到第一流体出口歧管39。从那里，冷却剂通过流体端口54流入到流体传递通道106(第四槽部分100)中，从第一端102流至第二端104，并通过开口68和冷却剂出口配件62离开适配器模块14，以返回到冷却剂循环***。
当进入热交换器12的第一流体流动通路20的冷却剂的温度低于进入第二流体流动通路22的油的温度时，冷却剂将从油中吸收热量，由此冷却油。在这些条件下，热交换器用作油冷却器。通常，一旦车辆发动机和变速器已经达到它们的正常运行温度，就进行机油冷却。用于冷却油的冷却剂可以从另一热交换器下游的冷却剂循环***中获取，另一热交换器诸如是散热器，其中冷却剂被周围空气冷却。
当进入热交换器12的第一流体流动通路20的冷却剂的温高低于进入第二流体流动通路22的油的温度时，冷却剂将热量传递给油，由此加热油。在这些条件下，热交换器12用作油加热器。油加热通常在车辆发动机和变速器达到它们正常运行温度之前进行，诸如在冷启动条件下进行。用于加热油的冷却剂可以从在内燃机下游的冷却剂循环***中获取。热致动阀(未示出)可以位于冷却剂循环***中，在热交换器模块10的上游，用以控制循环到热交换器模块10的冷却剂的源头。
可理解的是，尽管描述了流体端口的特定构造和适配器模块的形状，但是适配器模块14的形状可以被构造成适应车辆部件的外部形状。此外，应理解的是，至少槽部分108和118可以构造成使得流体端口114和124被定位成对应于来自车辆部件的流体入口/出口。本领域技术人员可理解的是，可以设想准许适配器模块和车辆***部件之间的密封连接的其它类型的合适配件。
在所示的实施例中，第二适配器板48的流体端口114和124分别定位在第一适配器板46的第一突出部和第二突出部86、88下方。图5A示出了突出部86的一个实施例，单独地示出。可以理解的是，突出部88具有相同或相似的构造。如图所示，第一突出部86构造成具有球形的头部140和截头锥形的尾部142的泪珠状(lachrymiform)或泪滴状(teardropshape)。如图5B所示，当***式配件128被接纳在流体端口114中时，***式配件128的开口定位在突出部86的球形头部140的正下方，而突出部86的截头锥形尾部142沿流体传递通道116的方向定位。类似地，当***式配件130被流体端口124接纳时，其开口位于第二突出部88的球形头部140的正下方，而突出部88的截头锥形尾部142沿流体传递通道126的方向定位。因此，突出部86、88分别形成流体传递通道116和126的扩大部分。有利地，流体传递通道116、126的扩大部分对通过开口114、124和配件128、130进入和/或离开热交换器模块10的第二流体(油)的流动阻力较小，由此减少了通过热交换器模块10的第二流体的流中的压降。沿流体传递通道116或126的总体方向指向的每个突出部86、88的截头锥形尾部142有助于沿期望的方向引导流体，并且可以进一步改善流体流动。可理解的是，尽管以上描述了用于突出部86、88的平底的泪珠状或泪滴状形状，但是诸如半球形和卵形的其它形状也可以是合适的。而且，突出部86、88可以是细长的，以便跟随(follow)沿着位于热交换器12的覆盖区13外部的第一槽部分和第二槽部分108、118的部分。
如本领域技术人员可以理解的，流体传递通道98、106、116和126内的第一流体和第二流体可以在形成这种通道的第一适配器板和第二适配器板46、48的部分上施加相当大的压力。在一些实施例中，形成流体传递通道98、106、116和126的一部分(位于槽部分92、100、108和118的正上方的部分)的第一适配器板46的至少一些部分是如在图6A中最佳示出的，构造为平板部分。在一些其它实施例中，形成一个或多个流体传递通道98、106、116和126的一部分(位于槽部分92、100、108和118的正上方的部分)的第一适配器板46的至少一些部分是如图6B所示的，以倒置的拱形部250的形式构造的。有利地，倒置的拱形部250能够承受在流体传递通道98、106、116、126内的更高的流体压力。每个倒置的拱形部250比槽部分92、100、108中的任何一个都浅。此外，每个倒置的拱形部250从第一适配器板46的第二表面51沿与突出部86、88相反的方向突出，并且具有比突出部86、88浅的深度。
为了简化热交换模块110的制造，槽部分92、100、108、118；突出部86、88；以及倒置的拱形部250可以与第一适配器板和第二适配器板46、48集成，并且可以包括通过冲压在板上形成的浮凸。例如，构成槽部分92、100、108、118和突出部86、88的浮凸可以通过对第一适配器板和第二适配器板46、48深冲来形成。
每个槽部分92、100、108、118以及每个突出部86、88都是平底肋的形式，但是诸如圆底的其它轮廓也是可能的。除了执行流体传递功能之外，每个槽部分92、100、108、118还用作加强肋，增强了第二适配器板48的刚性。类似地，在设置有突出部86、88的情况下，它们用作加强肋以增强第一适配器板46的刚性。当第一适配器板和第二适配器板46、48被钎焊在一起以形成适配器模块14时，槽部分92、100、108、118的存在增强了适配器模块14的刚性，并且如果突出部86、88设置在第一适配器板46中，则它们将进一步增强适配器模块14的刚性。
特别地，可以看出，第一槽部分108包括沿第二适配器板48和适配器模块14的长度延伸的纵向延伸部分(包括端部110)，由此形成纵向结构肋，该纵向结构肋穿越第二适配器板48和适配器模块14的长度的主要部分。第一槽部分108还包括沿第二适配器板48和适配器模块14的宽度延伸的横向延伸部分(包括端部112)。第一槽部分108的横向延伸部分和第三槽部分92一起横跨第二适配器板48和适配器模块14的基本上整个宽度延伸。第四槽部分100和第二槽部分118具有横向和纵向分量，并且沿着第二适配器板48和适配器模块14的长度和宽度尺寸提供加强。
由于由槽部分92、100、108、118和突出部86、88(在提供的情况下)提供的增强的刚性，根据本实施例的适配器模块14由一对层叠的板46、48构成，而不是由适配器模块结构构成，上述相对较厚且复杂的适配器模块结构可以包括铸造或模制结构，或者是包括设有机加工通道的相对较厚的板的金属板叠。由较薄的适配器板46、48构成，适配器模块14可以直接钎焊到热交换器12的底板44，避免了将热交换器12机械连接到适配器模块14的需要，并且完全避免了为热交换器12提供厚的基板的需求。
可以看出，热交换器模块10的上述构造提供了许多益处，诸如尺寸减小和重量降低、部件数量减少、可制造性改善、泄漏路径的数量减少以及可选地减小的压降。
本领域技术人员将理解的是，虽然本文描述了流体循环方向的特定示例，这并不旨在是限制性的，并且取决于热交换器和/或相关联的汽车***部件的特定结构的变化可以导致通过热交换器模块10的不同的流体图案/回路。

Claims (19)

1.一种用于直接安装到汽车***部件的壳体的外表面的热交换器模块，所述热交换器模块包括：
热交换器，所述热交换器包括多个堆叠的热交换板，所述堆叠的热交换板限定通过所述热交换器的交替的第一流体流动通路和第二流体流动通路，所述热交换器具有与由所述堆叠的热交换板限定的区域相对应的覆盖区；
成对的第一流体歧管，所述成对的第一流体歧管延伸通过所述热交换器并且由所述第一流体流动通路彼此连接，所述成对的第一流体歧管包括用于通过所述热交换器的第一流体流的入口歧管和出口歧管；
成对的第二流体歧管，所述成对的第二流体歧管延伸通过所述热交换器并且由所述第二流体流动通路彼此连接，所述成对的第二流体歧管包括用于通过所述热交换器的第二流体流的入口歧管和出口歧管；
适配器模块，所述适配器模块具有第一表面和相对的第二表面，其中，所述适配器模块的第一表面在所述热交换器的覆盖区内附接到所述热交换器的一端，并且其中所述第二表面适于与所述汽车***部件壳体的外表面上的界面直接面对面接触，并且其中，所述适配器模块具有长度和宽度，并且包括向外延伸超过所述热交换器的覆盖区的部分；
所述适配器模块包括：
第二流体入口端口，所述第二流体入口端口在所述适配器模块的第二表面上并且在所述热交换器的覆盖区之外，所述第二流体入口端口适于接纳来自所述汽车***部件壳体的出口端口的第二流体；
第二流体出口端口，所述第二流体出口端口在所述适配器模块的第二表面上并且在所述热交换器的覆盖区之外，所述第二流体出口端口适于将所述第二流体排放到所述汽车***部件壳体的入口端口；
第一流体传递通道，所述第一流体传递通道形成在所述适配器模块中，以允许所述第二流体歧管中的第一个与所述第二流体入口端口或所述第二流体出口端口之间的流体连通；
其中，所述适配器模块还包括：
第一适配器板，所述第一适配器板具有第一表面和相对的第二表面，所述第一适配器板的第一表面限定所述适配器模块的第一表面，并且所述适配器模块通过所述第一适配器板的第一表面附接到所述热交换器的端部；以及
第二适配器板，所述第二适配器板具有第一表面和第二表面，所述第二适配器板的第一表面固定地附接到所述第一适配器板的第二表面，并且所述第二适配器板的第二表面限定所述适配器模块的所述第二表面；
其中，所述第一流体传递通道形成在所述第一适配器板和所述第二适配器板之间；
其中，所述第一流体传递通道包括从所述第二适配器板的第二表面突出的第一槽部分；
其中，所述第一槽部分是细长的，并且沿着所述适配器模块的长度的至少一部分和/或所述适配器模块的宽度的至少一部分延伸；并且
其中，所述第一槽部分具有第一端和第二端，所述第一槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，所述第一端在所述热交换器的覆盖区内并且与形成在所述第一适配器板上的第一流体端口对齐，所述第一流体端口与所述第二流体歧管中的一个对齐，并且其中所述第一槽部分的第二端在所述热交换器的覆盖区之外并且与所述第二流体入口端口或所述第二流体出口端口对齐。
2.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，所述第一槽部分包括浮凸的肋，并与所述第二适配器板成一体。
3.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，所述多个堆叠的热交换板包括多个芯板、顶板、以及底板，其中，所述底板具有底表面，所述底表面限定了所述热交换器的连接至所述适配器模块的第一表面的端部。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述芯板彼此相同，并且其中所述底板具有与所述芯板至少相同的形状和厚度。
5.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述底板和每个所述芯板具有四个导管开口，并且其中所述底板和所述芯板彼此相同。
6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括第二流体传递通道，所述第二流体传递通道形成在所述适配器模块中，用于允许所述第二流体歧管中的第二个与所述第二流体入口端口和所述第二流体出口端口中的另一个之间的流体连通；
其中，所述第二流体传递通道形成在所述第一适配器板和所述第二适配器板之间；
其中，所述第二流体传递通道包括从所述第二适配器板的第二表面突出的第二槽部分；
其中，构成所述第二流体传递通道的所述第二槽部分是细长的，并且沿着所述适配器模块的长度的至少一部分和/或所述适配器模块的宽度的至少一部分延伸；并且
其中，所述第二槽部分包括第二浮凸的肋，并且具有第一端和第二端，所述第二槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，所述第一端在所述热交换器的覆盖区以内并且与形成在所述第一适配器板上的第二流体端口对齐，所述第二流体端口与所述第二流体歧管中的另一个对齐，并且所述第二端在所述热交换器的覆盖区以外并且与所述第二流体入口端口或所述第二流体出口端口对齐。
7.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，还包括：
第三槽部分，所述第三槽部分形成在所述第二适配器板中，所述第三槽部分具有第一端和第二端，所述第三槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，所述第三槽部分的第一端在所述热交换器的覆盖区以内并且与形成在所述第一适配器板上的第一流体入口端口对齐，并且，所述第三槽部分的第二端在所述热交换器的覆盖区以外并且与所述热交换器的第一流体入口歧管对齐，其中所述第三槽部分从所述第二适配器板的第二表面突出，其中所述第三槽部分沿着所述适配器模块的长度的至少一部分和/或所述适配器模块的宽度的至少一部分延伸，并且其中所述第三槽部分包括第三浮凸的肋；
第四槽部分，所述第四槽部分形成在所述第二适配器板中的，所述第四槽部分具有第一端和第二端，所述第四槽部分在其第一端和第二端之间连续地延伸，所述第四槽部分的第一端在所述热交换器的覆盖区以内并且与形成在所述第一适配器板上的第一流体出口端口对齐，并且，所述第四槽部分的第二端在所述热交换器的覆盖区以外并且与所述热交换器的第一流体出口歧管对齐，其中所述第四槽部分从所述第二适配器板的第二表面突出，其中所述第四槽部分沿着所述适配器模块的长度的至少一部分和/或所述适配器模块的宽度的至少一部分延伸，并且其中所述第四槽部分包括第四浮凸的肋。
8.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，还包括：
第一突出部，所述第一突出部形成在所述第一适配器板上，其中所述第一突出部定位在所述第二流体入口端口或所述第二流体出口端口的上方。
9.根据权利要求8所述的热交换器模块，其特征在于，所述第一突出部从所述第一适配器板的第一表面突出，并且位于所述第一适配器板的在所述热交换器的覆盖区以外的区域中；
其中所述第一突出部包括浮凸的肋。
10.根据权利要求8所述的热交换器模块，其特征在于，所述第一突出部具有泪珠形状，具有球形的头部和截头锥形的尾部；并且
其中，所述第一突出部的球形的头部定位在所述第一槽部分的一端的上方和所述第二流体入口端口或所述第二流体出口端口的上方，并且，所述第一突出部的截头锥形的尾部指向所述第一槽部分的相反端部。
11.根据权利要求8所述的热交换器模块，其特征在于，所述第一突出部定位在所述第二流体入口端口的上方，其中所述第一流体传递通道允许所述第二流体歧管中的第一个与所述第二流体入口端口之间的流体连通；
并且其中所述热交换器模块还包括：
第二流体传递通道，所述第二流体传递通道形成在所述适配器模块中，以允许所述第二流体歧管中的第二个与所述第二流体出口端口之间的流体连通，其中，所述第二流体传递通道形成在所述第一适配器板和所述第二适配器板之间；其中，所述第二流体传递通道包括从所述第二适配器板的第二表面突出的第二槽部分；其中，构成所述第二流体传递通道的所述第二槽部分是细长的，并且沿着所述适配器模块的长度的至少一部分和/或所述适配器模块的宽度的至少一部分延伸；并且其中，所述第二槽部分包括第二带压纹的肋；以及
第二突出部，所述第二突出部形成在所述第一适配器板上，其中所述第二突出部定位在所述第二槽部分和所述第二流体出口端口的上方，其中所述第二突出部从第一适配器板的第一表面突出，并且位于所述第一适配器板的在所述热交换器的覆盖区之外的的区域中，并且其中所述第二突出部包括浮凸的肋。
12.根据权利要求11所述的热交换器模块，其特征在于，所述第二突出部具有泪珠形状，具有球形的头部和截头锥形的尾部；并且
其中所述第二突出部的球形的头部定位在所述第二槽部分的一端的上方和所述第二出口端口的上方，并且，所述第二突出部的截头锥形的尾部指向所述第一槽部分的相反端部。
13.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，定位在所述第一槽部分的正上方并且部分地限定所述第一流体传递通道的第一适配器板的区域被构造成倒置的拱形部。
14.根据权利要求13所述的热交换器模块，其特征在于，所述倒置的拱形部从所述第一适配器板的第二表面突出并进入到所述第一流体传递通道中。
15.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，还包括：
多个开口，所述多个开口形成在所述适配器模块的周缘上；以及
保护罩，所述保护罩安装到所述热交换器上，其中所述保护罩的多个连接构件与所述多个开口接合。
16.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，所述第二流体入口端口和所述第二流体出口端口中的每个设有***式配件，所述***式配件适于被密封地接纳在所述汽车***部件壳体的入口端口或出口端口内部。
17.根据权利要求1所述的热交换器模块，特征在于，所述汽车***部件是变速器，其中所述第一流体是发动机冷却剂，并且其中所述第二流体是变速器油。
18.根据权利要求1所述的热交换器模块，其特征在于，所述第一适配器板还包括：
第三流体端口和第四流体端口，所述第三流体端口和所述第四流体端口中的每个端口与所述热交换器的第一流体歧管中的一个的底端流体连通；以及
狭缝开口，所述狭缝开口在所述第一适配器板中，在所述第三流体端口和所述第四流体端口之间延伸，使得通过所述狭缝开口在所述第三流体端口和所述第四流体端口之间提供流体连通。
19.根据权利要求18所述的热交换器模块，其特征在于，所述狭缝开口与所述热交换器的底板的底表面和所述第二适配器板的第一表面一起限定用于所述第一流体的释压通道。
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