CN112955341A - 用于机动车辆的热交换器模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换器模块，其包括至少一个第一热交换器(101)和用于产生空气流的通风装置(1)，所述通风装置包括用于移动空气流(F)的至少一个切向风扇(2)和具有设计为引导由切向风扇(2)移动的空气的至少一个空气引导元件(5)的引导装置(3)，第一热交换器(101)和通风装置(1)相对彼此定位成使得由通风装置(1)移动的空气流(F)供应热交换器(101)，并且在风扇运行期间，该空气通过风扇被吸入，该吸入的空气首先穿过热交换器，然后穿过切向风扇。

Description

用于机动车辆的热交换器模块

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的通风装置。

本发明涉及机动车辆领域，尤其涉及用于冷却发动机及其设备的空气流通领域。

背景技术

机动车辆，无论是燃烧型还是电动型，都必须排放其运行产生的热量，并且为此配备有热交换器。机动车辆热交换器通常包括：传热流体尤其是诸如水之类的液体旨在在其中流通的管，以及连接到这些管的热交换元件，通常用术语“翅片”或“间隔件”来表示。翅片可用于增加管与周围空气之间的交换表面。

然而，为了进一步增加传热流体与周围空气之间的热交换，另外通常使用通风装置以产生或增加被引向管和翅片的空气流。

这样的通风装置以已知的方式包括鼓风机叶轮风扇。

由这样的风扇的叶片产生的空气流是湍流，特别是由于鼓风机叶轮的圆形几何形状，并且通常仅到达热交换器的表面的一部分(交换器的面向风扇的鼓风机叶轮的圆形区域)。因此，在管和翅片的整个表面上的热交换是不均匀的。

此外，在不需要打开风扇的情况下(通常当与未加速的环境空气进行的热交换足以冷却在交换器中流通的传热流体时)，叶片会部分地阻碍环境空气流向管和翅片，从而阻碍空气流向交换器，从而限制了与传热流体的热交换。

这样的风扇也相对笨重，特别是由于为了获得有效的发动机冷却而需要的鼓风机叶轮的尺寸，这使得将其集成到机动车辆中是漫长而棘手的过程。

在电动车辆中，这种集成更加复杂，电动车辆的前面几乎没有空间容纳车辆冷却元件。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服这些缺点。

为此，本发明的一个主题是一种旨在产生朝向机动车辆热交换器的空气流的通风装置，至少包括：

-横流风扇，用于对旨在用于热交换器的空气流设定运动，以及

-引导装置，包括构造成将由横流风扇设定运动的空气朝向热交换器引导的至少一个空气引导元件。

因此，根据本发明的不具有鼓风机叶轮的通风装置的体积较小，从而允许容易地集成到包括电动车辆在内的任何机动车辆中。

此外，借助于横流风扇和引导装置，根据本发明的通风装置确保了热交换器或与其相关的热交换器的更均匀和有效的冷却。

横流风扇也可以称为横流涡轮机。

根据本发明的另一特征，该装置包括至少一个空气导流板，其构造成定位在所述至少一个引导元件和热交换器之间。

根据本发明的另一特征，该装置包括多个空气导流板，其彼此对准并且优选地彼此等距。

根据本发明的另一特征，该装置包括多个空气引导元件。

根据本发明的另一特征，空气引导元件构造成界定热交换器中的至少一个空气通道，并且安装成具有在所述空气通道打开的位置和所述空气通道至少部分地关闭的位置之间移动的能力。

以此方式，当通风装置关闭时，该装置不能阻挡朝向热交换器的周围空气的流动，这与鼓风机叶轮不同，鼓风机叶轮的不动叶片和位于鼓风机轮中心的马达阻止空气流向交换器，从而限制了热交换。

根据本发明的另一特征，每个空气引导元件包括空气引导表面和用于引导元件的枢轴。

根据本发明的另一特征，枢轴彼此平行地延伸，每个枢轴在与枢轴正交的平面中的突起被称为突起。

根据本发明的另一特征，突起在与枢轴正交的所述平面内对准。

根据本发明的另一特征，该装置在引导元件的每一侧至少包括第一和第二横流风扇，横流风扇平行于引导元件延伸，引导元件的总横截面具有平行于引导元件的中间方向，以便界定第一风扇和中间方向之间的第一半部分以及第二风扇和中间方向之间的第二半部分，引导元件构造为使得热交换器和一个突起之间的距离小于热交换器和相邻突起之间的距离，该相邻突起位于相同的半部分中并且更靠近相关的涡轮机。

根据本发明的另一特征，该装置包括单个固定引导元件。

根据本发明的另一特征，该装置包括与每个涡轮机相关的空气入口，一个或多个入口形成通风装置的唯一空气入口。

根据本发明的另一特征，所述空气入口中的至少一个装备有至少一个挡板，其能够在入口打开的位置与入口至少部分关闭的位置之间移动。

根据本发明的另一特征，至少一个横流风扇构造成沿着机动车辆的散热器格栅的开口延伸。

根据本发明的另一特征，至少一个横流风扇构造成占据散热器格栅的开口的整个体积。

根据本发明的另一特征，可以使用用于引导外部空气流直至涡轮机的部件。

根据本发明的另一特征，可以使用第二引导装置，其包括引导空气朝向机动车辆的第二热交换器的至少一个引导元件。

根据本发明的另一特征，两个引导装置由相同的横流风扇供给。

根据本发明的另一特征，每个引导装置包括多个空气引导元件，每个引导元件包括空气引导表面和引导元件的枢轴，枢轴彼此平行地延伸，成组的这两个引导装置呈现出平面对称性。

本发明的另一个主题是一种热交换模块，其包括如上所述的通风装置和至少第一热交换器，第一热交换器和通风装置相对于彼此定位，使得由通风装置设定运动的空气流为热交换器供给空气。

根据本发明的另一特征，该模块还包括第二热交换器，其面向第一热交换器安装，通风装置定位成使得由通风装置设定运动的空气流被送入第一热交换器和第二热交换器。

根据本发明的另一特征，通风装置位于第一热交换器和第二热交换器之间。

本发明的另一主题是一种热交换模块，其至少包括第一热交换器和旨在产生空气流的通风装置，该通风装置包括用于对空气流设定运动的至少一个横流风扇和具有构造为引导由横流风扇设定运动的空气的至少一个空气引导元件的引导装置，第一热交换器和通风装置彼此相对定位成使得由通风装置设定运动的空气流被送入热交换器，并且当风扇运行时，该空气被风扇吸入，并且该吸入的空气首先穿过热交换器，然后进入横流风扇。

因此，根据空气流动的方向，一个或多个横流风扇位于热交换器的下游。

根据本发明的一方面，通风装置包括多个空气引导元件。

根据本发明的一方面，空气引导元件构造成在热交换器的下游界定至少一个空气通道，并且安装成具有在所述至少一个空气通道打开的位置和所述至少一个空气通道至少部分地关闭的位置之间移动的能力。

根据本发明的一方面，每个空气引导元件包括空气引导表面和用于引导元件的枢轴。

根据本发明的一方面，枢轴彼此平行地延伸，每个枢轴在与枢轴正交的平面中的突起被称为突起。

根据本发明的一方面，突起在与枢轴正交的所述平面中对准。

根据本发明的一方面，该装置在引导元件的每一侧至少包括第一和第二横流风扇。

根据本发明的一方面，模块不具有面向热交换器的枢转空气引导元件。

在上文描述的本发明的整个实施例中，枢转引导元件可以由固定引导元件代替。

根据本发明的一方面，该模块具有面向交换器放置的至少一个固定空气引导元件。

根据本发明的一方面，固定空气引导元件，特别是基本平面形状，从定心于交换器的几何平面面向交换器延伸，并且优选地直至横流风扇。

根据本发明的一方面，该模块包括两个固定空气引导元件，其从优选地定心于交换器的几何平面并且在该平面的任一侧面向交换器延伸。

根据本发明的一方面，每个空气引导元件延伸直至横流风扇之一。

根据本发明的一方面，两个固定引导元件是基本平面的，并且在它们之间形成非零角度。这些元件彼此不对准。

根据本发明的一方面，两个平面之间的角度例如在0°和45°之间，或者在0°和15°之间。

根据本发明的一方面，固定空气引导元件包括固定在模块中的板。

根据本发明的一方面，所述板是两个分开的部件，或者例如使用模制而被制造为单件。

根据本发明的一方面，无论是用于吸气风扇还是鼓风机风扇，该模块可以包括用于每个横流风扇的排放管道，并且该管道具有基本在一个或多个空气引导元件的下游的出口。

根据本发明的一方面，排放管道包括与排放出口相邻的出口壁，该出口壁优选与所述交换器的主面在几何上形成角度W，该角度W在0°和110°之间。

排放的这种定向特别有利于空气的排出。

根据本发明的一方面，每个横流风扇包括排放管道，并且各个排放出口彼此面对。

根据本发明的一方面，排放出口位于固定或枢转引导元件的后部。

根据本发明的一方面，排放出口围绕对称平面相对于彼此对称，特别是穿过交换器的中心。

本发明的另一个主题是一种用于机动车辆的散热器格栅，该格栅设置有开口和如上所述的通风装置和/或如上所述的热交换模块。

附图说明

通过阅读以下描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。此描述纯粹是说明性的，应与附图一起阅读，其中：

-图1是处于打开位置的根据本发明第一实施例的配备有通风装置的热交换模块的透视图；

-图2是处于关闭位置的图1的热交换模块的透视图；

-图3是图1的模块的纵向截面图；

-图4是图2的模块的纵向截面图；

-图5是配备有图1的模块的机动车辆的正面的透视图；

-图6是配备有图2的模块的机动车辆的正面的透视图；

-图7是图5的正面的侧视图；

-图8是图6的正面的俯视图；

-图9是根据变型实施例的图1的模块的局部透视图，未示出引导装置；

-图10是图9的模块的纵向截面图；

-图11是处于打开位置的根据本发明第二实施例的配备有通风装置的热交换模块的局部透视图；

-图12是处于关闭位置的图11的模块的局部透视图；

-图13是根据本发明第三实施例的装备有配备有通风装置的交换模块的机动车辆的正面的透视图；

-图14是图13的正面的侧视图；

-图15是根据本发明另一示例性实施例的类似于图4的视图；以及

-图16和17示出了本发明另一示例性实施例的两个视图。

具体实施方式

通风装置

本发明的一个主题是用于机动车辆的通风装置1。

本发明的另一主题是热交换模块100，其包括至少一个通风装置1和至少一个热交换器101，如将在后面详细描述。

从图中可以明显看出，通风装置1包括至少一个横流风扇，在下文中也称为横流涡轮机，标记为2，以对旨在用于一个或多个热交换器或的空气流F设定运动。具体地，通风装置可以将空气供给到热交换器101，而且也可以将空气供给到一个接一个或彼此相邻布置的多个热交换器。

通风装置1还包括用于将空气F引导到待冷却的每个热交换器中的引导装置3。

第一实施例

根据第一实施例，如图1至8所示，通风装置1包括用于朝向至少一个热交换器101引导空气的单个引导装置3。

引导装置3包括一组多个引导元件5。

如从图1至4特别明显，每个引导元件5包括呈面板形式的空气引导表面6和用于引导元件5的枢轴7。

面板6具有大致矩形形状。

枢轴7包括两个对准的指状件8、9，每个指状件8、9在面板6的纵向方向上从面板6伸出。

引导元件5彼此平行并且平行于中间方向安装，该中间方向称为枢转方向，表示为M。

从图1和2也显而易见，通风装置1包括框架10。

框架10具有大致矩形形状。

框架10包括两个条11，用于分别支撑引导元件5的指状件8和指状件9。

条11彼此平行并且正交于方向M延伸。

条11形成矩形10的长度。

框架10还包括用于支撑隔室13的两个条12-1、12-2。

条12-1、12-2彼此平行且平行于方向M延伸。

条12-1、12-2形成矩形10的宽度。

从图1和2中可以看出，每个条12-1、12-2支撑彼此连续延伸的两个隔室13。

每个隔室13构造成容纳横流涡轮机2，或至少涡轮机的横流涡轮，涡轮驱动马达可以与相邻隔室的涡轮共享。

可以限定引导装置3的两个部分。

第一部分3-1包括位于第一条12-1和枢转中间方向M之间的引导元件5，第二部分3-2包括位于第二条12-2和枢转中间方向M之间的引导元件5。

如在图3和4中更特别可见，指状件8(和9)未对准。

它们在正交于轴线M的标为O的平面中的突起8'(和分别9')形成V。

平面O与由支撑条11形成的平面基本重合。

换句话说，引导元件定位在支撑条11之间，使得热交换器101与给定突起8'(或9')之间的距离D1小于热交换器101与相邻突起8”之间的距离D2，相邻突起8”位于同一半部分3-1中，但更靠近相关的横流涡轮机。

由于空气流从横流涡轮机2汇聚到热交换器101中，因此这种构造确保最佳的空气引导。

然而，根据另一变型，突起可以沿着条11对准。

在空气流动方面不是那么有利的该变型潜在地允许简化制造通风装置1的方法。

框架10界定形成用于进入热交换器101的空气的空气入口的内部空间。在该内部空间中，引导元件界定朝向热交换器101的空气通道E。

引导元件安装成具有在空气通道E打开的位置和空气通道E至少部分地关闭的位置之间移动的能力。

在打开位置，面板彼此间隔开，以允许交换模块外部的空气流F'朝向热交换器101传递。

在关闭位置，也称为闭合位置，面板6彼此连续地延伸，以防止空气流F'穿过热交换器101。

在该位置，面板6有利地通过沿其边缘布置的唇部彼此邻接。

在另一可能的中间位置(图中未示出)中，引导元件部分地关闭空气通道E，从而例如在对热交换器101的冷却的需求不高时，允许减小至热交换器101的空气流率。

如图3所示，在打开位置，车辆外部的空气流F'穿过通风装置1直至进入热交换器101。

涡轮机2优选不运转。

如图4所示，在关闭位置，面板6阻挡空气流F'的空气通道E。

然后，涡轮机运行并吹送空气流F，然后由引导元件5引导空气流F直至进入热交换器101。

由于引导装置3的汇聚形状，空气被最佳地引向热交换器101。

图5至8示出了将通风装置1集成到机动车辆的正面20中的示例。

从这些图中可见，散热器格栅21配备有两个孔22，其形成用于空气F'的入口开口。

通风装置1位于孔22的后面。

在这些附图中，通风装置1与已经结合图1至4描述的通风装置1一致。

本发明的变型实施例

根据图9和10的变型，通风装置1包括如图1至4所示的引导装置3(为了清楚起见，其在图9和10中未示出，这些是图1的模块的局部视图)、框架10以及构造类似于第一实施例的横流涡轮机2。

通风装置1还包括在引导装置3(未示出)和热交换器101之间的至少一个导流板。

一个或多个导流板使空气在热交换器101上更好地分布，从而允许空气流F在热交换器101中更均匀地分布。

在图9和10中，通风装置1包括多个导流板30。

每个导流板30是杆，其横截面以引导空气的方式弯曲。

导流板30沿着支撑条11对准，优选地彼此等距，如图10中更特别可见。

在打开位置，由涡轮机2吹送的空气F由引导装置3且然后由导流板30引向交换器101。

注意，在该变型实施例中的装置1通过导流板提供了进入热交换器101的空气的更好均匀性。

还要注意，图9描绘了多个孔31，每个孔31旨在容纳引导元件5的指状件9'。

第二实施例

根据图11和12所示的第二实施例，通风装置1包括两个引导装置3'、3”。

第一引导装置3'能够将空气引导到第一热交换器101上，而第二引导装置3”能够将空气引向第二热交换器102。

如从图11和12显而易见，通风装置1位于彼此平行延伸的两个交换器101、102之间。

每个引导装置3'、3”包括与结合第一实施例描述的那些相同的引导元件。

从图11和12可以明显看出，两个引导装置3的枢轴7平行于枢转中间方向M延伸。

成组的这两个引导装置3'、3”相对于平面PP表现出对称性。

平面PP具有平行于中间方向M的方向。

装置1在其他方面与结合第一实施例描述的装置相同。

如图11和12所示，两个引导装置3'、3”从相同的涡轮机2供给。

注意，根据该第二实施例的装置1因此可以有利地包括分别在每个引导装置3'和3”与第一和第二交换器101、102之间的导流板30(在图11和12中未示出)，以实现进入热交换器101和102的空气的更好均匀性。

第三实施例

根据第三实施例，通风装置1包括单个引导装置3，其包括单个引导元件5。

如图13和14所示，引导元件5采取罩的形式。

所示的通风装置1还包括至少一个横流涡轮机，或者甚至如图13所示的两个横流涡轮机，它们彼此连续地延伸。

该实施例对于电动车辆特别有利。

如图13所示，在这种情况下，散热器格栅40被形成有空气开口的孔41刺穿。

两个涡轮机2定位在孔41的正后方，以使孔41形成通风装置1的唯一空气入口。

有利地，两个涡轮机2占据散热器格栅的空气入口的整个体积。

注意，根据该第三实施例的装置1还可以有利地包括导流板30(在图13和14中未示出)，以便实现进入热交换器101的空气的更好均匀性。

根据未示出的变型，至少一个横流涡轮机2定位成距空气入口41一定距离。

在这种情况下，使用附加部件将空气从孔41输送到涡轮机2。

至少一个空气入口41可以有利地装备有至少一个挡板，其能够在入口打开的位置和入口至少部分关闭的位置之间移动。

交换模块

本发明的另一主题是用于机动车辆的热交换模块100，其包括通风装置1和至少一个热交换器101，通风装置和热交换器相对于彼此定位成使得由通风装置设定运动的空气流向热交换器供给空气，如从前面的描述中已经很明显。

根据模块的变型实施例，通风装置1定位成使得由通风装置设定运动的空气流F被送入第一热交换器101和第二热交换器102。

通风装置1可以特别地定位在第一热交换器101和第二热交换器102之间，以向每个热交换器101、102供给新鲜空气。

本发明不限于所呈现的示例性实施例，并且其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。特别是，只要不矛盾，可以组合各种示例。

此外，在附图中描绘的实施例示出了具有横向安装的横流涡轮机的竖直空气引导元件。然而，可以设想通风装置的其他构造，比如空气引导元件为水平的实施例，然后将一个或多个涡轮机定位在引导元件的下方和/或上方。

此外，通风装置可以集成到电动车辆中或同等地集成到内燃机或混合动力车辆中。因此，将理解的是，通过上文所述的通风装置冷却的交换器可以是任何类型的机动车辆热交换器，比如高温和/或低温热交换器、冷凝器、增压空气中冷器等。热交换模块同样可以包括任何这种类型的热交换器。

图15描绘了与图4类似的视图，除了在图15的示例中，第一热交换器101和通风装置1相对彼此定位成使得由通风装置1设定运动的空气流F被输送到热交换器101，并且当风扇运转时，该空气被风扇2吸入，并且该吸入的空气首先进入热交换器101，然后进入横流风扇2。

因此，图4的实施例是吹风机实施例，而图15的实施例是吸风机实施例。

在图15的示例中，风扇2位于热交换器101的下游。

图16和17示出了另一实施例，其中风扇用作吸风机。

在该实施例中，模块不具有面向热交换器的枢转空气引导元件5。

因此，该模块包括空气引导元件500，其被固定并面向交换器101放置。

基本平面形状的每个固定空气引导元件500从定心于热交换器101的几何平面P500面向热交换器101延伸，并直至相关的横流风扇2。

两个固定空气引导元件500从定心于热交换器的几何平面P500并且在该平面P500的任一侧面向热交换器延伸。

每个空气引导元件500延伸到横流风扇2之一。

两个固定引导元件500是基本平面的，并且在它们之间形成非零角度AG。这些元件彼此不对准。

两个平面之间的角度AG例如在0°和45°之间，或在0°和15°之间。

每个固定空气引导元件500包括固定在模块中的板510。

板501是两个分开的部件，或者例如使用模制而被制造为单件。

该模块包括用于每个横流风扇2的排放管道505，该管道的出口506基本位于空气引导元件500的下游。

每个排放管道505包括与排放出口506相邻的出口壁507，该出口壁优选地与交换器的主面在几何上形成角度W，该角度W在0°和110°之间。

排放的这种定向特别有利于空气的排出。

各个排放出口506彼此面对。

每个排放出口506定位在引导元件500的后部。

排放出口506围绕对称平面相对彼此对称，特别是穿过交换器的中心。

Claims (10)

1.一种热交换模块，至少包括第一热交换器(101)和旨在产生空气流的通风装置(1)，该通风装置包括用于对空气流(F)设定运动的至少一个横流风扇(2)和具有构造为引导由横流风扇(2)设定运动的空气的至少一个空气引导元件(5)的引导装置(3)，第一热交换器(101)和通风装置(1)彼此相对定位成使得由通风装置(1)设定运动的空气流(F)被送入热交换器(101)，并且当风扇运行时，该空气被风扇吸入，并且该吸入的空气首先穿过热交换器，然后进入横流风扇。

2.如前一权利要求所述的装置，所述通风装置包括多个空气引导元件(5)。

3.如前一权利要求所述的装置，其中，所述空气引导元件(5)构造成在所述热交换器(101)的下游界定至少一个空气通道(E)，并且安装成具有在所述至少一个空气通道(E)打开的位置和所述至少一个空气通道至少部分地关闭(E)的位置之间移动的能力。

4.如前一权利要求所述的装置，其中，每个空气引导元件(5)包括空气引导表面(6)和用于所述引导元件(5)的枢轴(7)。

5.如前一权利要求所述的装置，其中，所述枢轴(7)彼此平行地延伸，每个枢轴(7)在与枢轴(7)正交的平面(O)中的突起(8'、9')被称为突起(8'、9')。

6.如权利要求2所述的装置，其中，所述模块不具有面向所述交换器的枢转空气引导元件(5)。

7.如前一权利要求所述的装置，其中，所述模块在面向所述交换器的位置具有至少一个固定空气引导元件(500)。

8.如前一权利要求所述的装置，其中，所述固定空气引导元件(500)，尤其是基本平面形状，从定心于所述交换器上的几何平面面向交换器延伸，优选地直至所述横流风扇。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述模块包括用于每个横流风扇的排放管道(505)，并且该管道具有基本在一个或多个空气引导元件下游的出口。

10.如前一权利要求所述的装置，其中，所述排放管道(505)包括与排放出口相邻的出口壁，该出口壁优选与所述交换器的主面在几何上形成角度W，该角度W在0°和110°之间。

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