CN117581008A - 用于冷却模块中的热交换器的密封元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的冷却模块。该冷却模块包括具有至少一个侧板的第一热交换器、至少两个第二热交换器以及密封元件。该第二热交换器布置在该第一热交换器的相对侧，并且每个热交换器包括至少一个第二侧板。此外，该密封元件包括中央部分和附接至中央部分的相对侧的至少两个挡板。此外，该中央部分附接至第一热交换器并且每个挡板适于与相应的第二热交换器的第二侧板接合。

Description

用于冷却模块中的热交换器的密封元件

技术领域

本发明总体涉及一种具有热交换器的冷却模块，更具体地，涉及用于在冷却模块中的热交换器之间进行密封的对称密封。

背景技术

通常而言，冷却模块被设置在车辆中以控制乘客的热舒适度，并且用于车辆中各种元件(例如发动机、电马达等)的热管理。冷却模块可以放置在车辆的前端，以强迫空气穿过冷却模块。冷却模块可以包括相对于车辆的前端一个接一个地布置的一个或多个热交换器，使得强制空气可以穿过热交换器(一个接一个)。热交换器堆叠在一起，以使得一个热交换器相对于另一个处于下游，从而强制空气可以随后穿过热交换器。在一个示例中，热交换器可以是冷凝器和多个散热器。在另一个示例中，冷却模块可以具有油冷却器、冷凝器和至少一个散热器。例如，冷凝器可以相对于强制空气流布置在散热器(一个或多个)/油冷却器的上游，使得强制空气首先穿过冷凝器，随后是散热器(一个或多个)/油冷却器。

为了避免强制空气通过在热交换器之间的间隙逃逸，可以在热交换器之间设置密封元件。这种密封元件还可以防止任何外来颗粒进入在热交换器之间的间隙。例如，密封元件可以包括塑料外壳和用于密封间隙的其他密封部件。塑料外壳可以密封在散热器中的一个和冷凝器之间的间隙，而密封部件可以密封在散热器之间的其余间隙。然而，这种技术效率低下，因为其可能需要多个元件来密封在热交换器之间的间隙，以至于有害地增加了将密封元件安装到冷却模块中的成本和时间。这种塑料外壳可能需要螺栓连接到热交换器的侧板。结果是，冷却模块的成本和复杂性增加。

因此，仍然需要具有热交换器的冷却模块，该冷却模块设置有适于密封在热交换器之间的间隙的密封元件。仍然还需要密封元件的简单设计，该密封元件适于联接到冷却模块的热交换器而无需任何连接装置。

发明内容

在本说明书中，可将一些元素或参数编入索引，例如第一元素和第二元素。在这种情况下，除非另有声明，该索引仅仅意味着区别与命名元素，这些元素相似但不相同。从此种索引中不应推得任何优选级，因为可以切换这些术语而不违背本发明。此外，该索引不代表本发明的元素的任何安装或使用顺序。

鉴于前述内容，实施例提供了一种用于车辆的冷却模块。冷却模块包括具有至少一个侧板的第一热交换器、至少两个第二热交换器以及密封元件。第二热交换器布置在第一热交换器的相对侧上，每个热交换器包括至少一个第二侧板。此外，密封元件包括中央部分和附接到中央部分的相对侧的至少两个挡板。此外，中央部分附接到第一热交换器，并且每个挡板适于与相应的第二热交换器的第二侧板接合。

此外，每个挡板沿基本上远离第一热交换器的第一侧板的第一方向延伸。

在一个示例中，每个挡板包括至少一个突出部分，该突出部分在基本上垂直于第一方向的方向上朝向第二热交换器的第二侧板突出。

此外，突出部分适于在抵靠相应的第二热交换器的张紧阶段中与相应的第二热交换器的第二侧板接合。

在一个示例中，挡板还包括包覆成型元件，该包覆成型元件包覆成型在挡板的边缘上以限制流体通过形成在第一热交换器和第二热交换器之间的空间从冷却模块流出。

此外，中央部分包括卡扣配合组件，该卡扣配合组件适于与第一热交换器的第一侧板接合。

该卡扣配合组件还包括至少一个弹性构件，该弹性构件具有至少一个L形腿，在密封元件联接到第一热交换器时，该L形腿适于与第一热交换器的第一侧板的足部接合。

总体上，挡板的一端附接到相应的弹性构件，并且挡板的另一端适于在抵靠相应的第二热交换器的张紧状态下与相应的第二热交换器的第二侧板接合。

此外，挡板适于与每个第二热交换器的第二侧板的至少一个第二足部接合。

在一个实施例中，密封元件包括至少一个辅助挡板，所述辅助挡板形成在密封元件的中央部分的前侧向侧和后侧向侧中的任一个上，并且辅助挡板适于安置在第一热交换器的歧管上。

总体上，密封元件的挡板和中央部分整体形成在其上。

在一个示例中，密封元件还包括形成在密封元件的中央部分的顶侧上的至少一个肋，并且该肋适于与外部元件联接。

在一个实施例中，密封元件沿着第一热交换器和第二热交换器的芯的长度形成。

在另一个实施例中，密封元件延伸超过第一热交换器和第二热交换器的芯的长度。

在还一个实施例中，密封元件的长度短于第一热交换器和第二热交换器的芯的长度。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点可以从下文对本发明的描述中推断出来。当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述对可以更好地了解、容易地获得对本发明的更完整的理解及其的许多附带优点，其中：

图1示出了具有热交换器的冷却模块的示意图；

图2示出了具有密封元件的图1的热交换器的分解图；

图3示出了当图2的密封元件安装在热交换器的侧板上时，图1的热交换器的剖视图；

图4示出了图2的密封元件的示意图。

图5示出了当密封元件处于自由状态并被安装在换热器上时，图2至图4的密封元件的剖视图；

图6示出了根据本发明的另一个实施例，用于热交换器的密封元件的示意图。

必须指出，附图以足够详细的方式公开了本发明以待实现，附图有助于更好地限定本发明。然而，本发明不应被限制于说明书中公开的实施例。

具体实施方式

本发明涉及一种冷却模块，该冷却模块具有热交换器和用以密封在热交换器之间的间隙的至少一个密封元件。传统上，在热交换器之间的间隙由多个元件(诸如塑料外壳和密封部件)密封。这种方法需要多个部件，并且这样的部件需要螺栓连接到热交换器。在此，塑料外壳可以密封在第一和第二热交换器之间的间隙，而其他密封部件可以密封在第二和第三热交换器之间的间隙。最终，组装冷却模块所需的成本和时间增加。当密封部件螺栓连接到热交换器时，可能会对热交换器芯无意中造成任意损坏。为了避免此类问题，开发一种密封元件，该密封元件可以***到热交换器上以密封在热交换器之间的间隙。密封元件可以卡扣配合在所述至少一个热交换器上，从而密封热交换器之间的间隙。此外，相对于以下附图描述密封元件的设计和位置。

图1示出了根据本发明的实施例的具有热交换器102的冷却模块100的示意图。冷却模块100可以放置在车辆的前端。通常而言，冷却模块100设置在车辆中以管理车辆中的各种元件(诸如发动机、马达、电池和/或乘客的舒适度)的热条件。冷却模块100放置在车辆中，以这种方式使得强制空气可以穿过冷却模块100，以便与流过其中的流体交换热量。该冷却模块100包括热交换器102。在此，热交换器102是空气冷却式热交换器，即，强制空气用于冷却流过热交换器102的流体。该冷却模块100可以包括如图1所示的一个接一个地布置的一个或多个热交换器。例如，冷却模块100可以包括第一热交换器102A和至少两个第二热交换器102B-C。第一热交换器102和第二热交换器102B-C一个接一个地布置。特别地，第二热交换器102B-C布置在第一热交换器102A的相对侧。换句话说，第一热交换器102A夹在第二热交换器102B-C之间。

在一个示例中，第一热交换器102A是散热器，第二热交换器中的一个102B是冷凝器，而另一个第二热交换器102C是油冷却器。在另一个示例中，第二热交换器102C中的一个和第一热交换器102A是散热器，而另一个第二热交换器102B是冷凝器。在这两种情况下，热交换器102包括它们相应的热交换管，通过该热交换管，相应的热交换流体流过其中。每个热交换器102的热交换管在它们的相应集管之间延伸。在此，流体流入相应的热交换管并且强制空气在热交换管周围流动，由此实现在流体和强制空气之间的热交换。此外，流体的流动方向通常横向于强制空气的流动方向。此外，热交换器102可设置有罐，该罐适于联接到热交换器102的相应的集管。该罐104可允许热交换流体在热交换器102A-C的热交换管内流通。罐104可以压接到相应的热交换器102的集管。在一个示例中，第一热交换器102A的罐可以物理连接到第二热交换器102B的罐，以在冷却模块100中的热交换器102之间提供刚性连接。在此，集管和罐统称为歧管。

此外，热交换器102包括堆叠在它们的相应热交换管上的它们的相应侧板。通常而言，热交换器100中的侧板将为热交换管提供支撑，并且其用作为热交换器100中最外侧的热交换管周围添加翅片的支撑件。特别地，第一热交换器102A包括至少一个第一侧板106A；优选地，一对第一侧板106A适于夹持第一热交换器102A中的热交换管。此外，第二热交换器102B-C包括至少一个第二侧板106B-C，所述第二侧板夹持第二热交换器102B-C中的相应的热交换管。第一侧板106A是第一热交换器102A中的热交换管堆叠体中的最外侧的板，第二侧板104B-C是第二热交换器102B-C中的相应的热交换管堆叠体中的最外侧的板。此外，热交换管连同侧板和集管被称为热交换器102的芯。

热交换器102可以放置在冷却模块100中，以使得每个热交换器102的集管和罐104彼此接触，以便阻挡强制空气在其间穿过。例如，第一热交换器102A的集管和罐与第二热交换器102B的集管和罐接触，使得强制空气不可能在热交换器102的集管之间逃逸。然而，将热交换器102组装在冷却模块100中时，在热交换器102A-C的侧板106A-C附近无意地形成了热交换器102之间的间隙。这种间隙可以由密封元件(图1中未示出)密封。

图2和图3示出了具有密封元件202的图1的热交换器102A-C的示意图。在此，图3是当密封元件202安装在热交换器102A-C的侧板106A-C上时，热交换器102A-C的剖视图。此外，图4示出了图2的密封元件202的示意图。在该示例中，冷却模块100包括至少一个密封元件202，该密封元件202适于密封在热交换器102A-C之间的间隙。在优选实施例中，冷却模块100包括一对密封元件202，该对密封元件适于密封形成在热交换器102A-C之间的处于热交换器102A-C两侧的在侧板106A-C处的间隙。尽管图2示出了适于密封热交换器102A-C的一侧之间的间隙的一个密封元件202，但也可以将类似的密封元件应用于热交换器102A-C的另一侧。为了清楚和简洁，在密封元件202位于热交换器102A-C的一侧的情况下解释热交换器102A-C，如图2所示的。

密封元件202包括中央部分204和附接到中央部分204的相对侧的至少两个挡板206。在一个示例中，密封元件202可以包括多于两个挡板206，优选地，包括附接到中央部分204的四侧的四个挡板。该实施例将在接下来的附图中示出。在此，该两个挡板206被称为主挡板。根据先前的实施例，挡板206可以连接到密封元件202的中央部分204的侧向侧。在一个示例中，挡板206可以沿着密封元件202的中央部分204的长度形成。在此，每个挡板206沿基本上远离第一热交换器102A的第一侧板106A的第一方向“D”延伸。换句话说，当密封元件202组装在热交换器102A-C上时，挡板206远离密封元件202的中央部分204延伸，使得挡板206可以密封在第一热交换器102A的第一侧板106A和第二热交换器102B-C的第二侧板106B-C之间的间隙。

此外，中央部分204附接到第一热交换器102A。优选地，密封元件202的中央部分204适于可拆卸地附接到第一热交换器102A的第一侧板106A。同时，挡板206适于与第二热交换器102B-C的第二侧板106B-C接合。挡板206可以沿朝向第二热交换器102B-C的第二侧板106B-C的方向延伸。特别地，密封元件202的一个挡板206朝向第二热交换器102B的第二侧板106B延伸，并且另一个挡板206朝向第二热交换器102C的第二侧板106C延伸。因此，挡板206可以阻挡第一和第二热交换器102A-C的侧板106A-C之间的间隙，由此阻挡强制空气通过在第一侧板106A和第二侧板106B-C之间的间隙逸出。

在一个示例中，密封元件202的中央部分204和挡板206整体形成在其上。换句话说，中央部分204和挡板206整体模制以形成密封元件202。在一个优选实施例中，密封元件202沿着第一和第二热交换器102A-C的芯的长度形成。特别地，密封元件202的中央部分204沿着第一热交换器102A的芯的长度形成，并且密封元件202的挡板206沿着第二热交换器102B-C的芯的长度形成。在另一个示例中，中央部分204形成的长度小于第一热交换器102A的芯的长度，而密封元件202的挡板206沿着第二热交换器102B-C的芯的长度形成。

在另一个实施例中，密封元件202延伸超过第一和第二热交换器102A-C的芯的长度。在这种情况下，密封元件202的中央部分204延伸超过第一热交换器102A的芯的长度，并且密封元件202的挡板206延伸超过第二热交换器102B-C的芯的长度。在另一个示例中，密封元件202的中央部分204沿着第一热交换器102A的芯的长度形成，而密封元件202的挡板206延伸超过第二热交换器102B-C的芯的长度。

在另一个实施例中，密封元件202的长度短于第一和第二热交换器102A-C的芯的长度。特别地，密封元件202的中央部分204的长度短于第一热交换器102A的芯的长度，而密封元件202的挡板206的长度等于第二热交换器102B-C的芯的长度。在另一个示例中，密封元件202的中央部分204的长度短于第一热交换器102A的芯的长度，而密封元件202的挡板206的长度短于第二热交换器102B-C的芯的长度。

此外，挡板206可以包括包覆成型元件302，该包覆成型元件包覆成型在挡板206上以限制流体通过形成在第一热交换器102A和第二热交换器102B-C之间的空间从冷却模块100流出。在一个示例中，包覆成型元件302包覆成型在密封元件202的挡板206的边缘上。在另一个示例中，包覆成型元件302包覆成型在密封元件202的挡板206的整个区域。

在一个实施例中，密封元件202的中央部分204包括卡扣配合组件304，该卡扣配合组件适于与第一热交换器102A的第一侧板106A接合。此外，卡扣配合组件304形成在中央部分204的底侧上。第一和第二侧板106A-C可包括用以接收密封元件202的卡扣配合组件304的足部208A-C。卡扣配合组件304还包括至少一个弹性构件306，优选地，包括一对弹性构件306，其适于与第一热交换器102A的第一侧板106A的第一足部208A接合。特别地，弹性构件306形成在中央部分204的面对第一热交换器102A的第一侧板106A的一侧上。在一个示例中，弹性构件306可以包括至少一个L形腿308，优选地一对L形腿308，当密封元件202的中央部分204联接到第一热交换器102A时，所述L形腿适于与第一热交换器102A的第一侧板106A的第一足部208A接合。同时，密封元件202的每个挡板206的边缘接合到第二热交换器102B-C的相应的足部208B-C，如图3所示。因密封元件202设置有卡扣配合组件304，密封元件202可以安装在热交换器上而无需任何外部连接装置。

在一个示例中，当密封元件202联接在热交换器102A-C上时，挡板206的一端附接到相应的弹性构件306，并且挡板206的另一端以抵靠相应的第二热交换器102B-C的张紧状态与第二热交换器102B-C的第二侧板106B-C接合。由于在抵靠相应的第二热交换器102B-C的张紧状态下密封元件202的挡板206放置在热交换器102A-C上，密封元件202的挡板206可以有效地阻挡强制空气在热交换器102A-C之间的流出。另外，由于挡板206在张紧状态下定位，挡板206可以是刚性的。在一个示例中，在张紧状态下，挡板206支承抵靠侧板106B、106C而没有直接固定。

此外，密封元件202包括形成在中央部分204的顶侧上的至少一个肋402，如图2至图4所示。肋402适于与在冷却模块100外的外部元件联接以对密封元件202提供稳定性。此外，肋402在沿着热交换器102A-C中的热交换管的延伸方向的纵向方向上形成。在一个示例中，如图4所示，肋402沿着密封元件202的中央部分204的长度形成。在另一个示例中，肋402的长度短于密封元件202的中央部分204的长度。

图5示出了当密封元件202处于自由状态并被安装在热交换器102A-C上时图2至图4的密封元件202的剖视图。在一个实施例中，密封元件202的每个挡板206包括至少一个突出部分502，该突出部分在基本上垂直于挡板206的第一方向“D”的方向上朝向第二热交换器102B-C的相应第二侧板106B-C突出。在一个示例中，突出部分502可以沿着密封元件202的挡板206的长度形成。如图5中的在组装之前密封元件202的自由状态可视化所示的，设置在密封元件202的挡板206中的突出部分502可以指向第一热交换器102A的第一侧板106A，即相对于中央部分204倾斜以确保组装后的张紧布置。当密封元件202组装到热交换器102A-C时，密封元件202的突出部分502与第二热交换器102B-C的第二侧板106B-C接合，如图5所示。在两种状态下，密封元件202的突出部分502都基本上垂直于密封元件202的挡板206的延伸方向。在此，当密封元件202组装在热交换器102A-C上时，密封元件202的突出部分502适于朝向第二热交换器102B-C偏转并且在抵靠相应的第二热交换器102B-C的张紧阶段中与相应的第二热交换器102B-C的第二侧板106B-C接合。结果是，密封元件202的挡板206可以刚性地连接到第二热交换器102B-C。

图6示出了根据本发明的另一个实施例的用于热交换器102A-C的密封元件202的示意图。根据本实施例，冷却模块100的密封元件202还包括至少一个辅助挡板504，优选地包括一对辅助挡板504，所述辅助挡板形成密封元件202的中央部分204的侧向侧。辅助挡板504形成在中央部分204上、在邻近主挡板206的侧面。当密封元件202安装在热交换器102A-C上时，密封元件202的辅助挡板504可以安置在第一热交换器102A的歧管上。特别地，密封元件202的辅助挡板504可以限制在歧管处在热交换器102A-C之间的强制空气的任何泄漏。由于密封元件202的主挡板206和辅助挡板504在在抵靠相应的第二热交换器102B-C的张紧状态下放置在热交换器102A-C上，密封元件202的挡板206可以有效地阻挡强制空气在热交换器102A-C之间流出并且挡板可以是刚性的。

所有上述实施例只是用以解释本发明，而可能存在更多的实施例及其的组合。当然，本发明不应仅限于上述实施例。

Claims (15)

1.一种冷却模块(100)，包括：

第一热交换器(102A)，该第一热交换器包括至少一个第一侧板(106A)；

至少两个第二热交换器(102B-C)，所述两个第二热交换器布置在该第一热交换器(102A)的相对侧上，每个第二热交换器(102B-C)包括至少一个第二侧板(106B-C)；以及

至少一个密封元件(202)，所述密封元件具有中央部分(204)和附接到该中央部分(204)的相对侧的至少两个挡板(206)，其中所述中央部分(204)附接到该第一热交换器(102A)并且每个挡板(206)适于与相应的第二热交换器(102B-C)的第二侧板(106B-C)接合。

2.根据权利要求1所述的冷却模块(100)，其中，每个挡板(206)沿基本上远离所述第一热交换器(102A)的所述第一侧板(106A)的第一方向“D”延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，其中，每个挡板(206)包括至少一个突出部分(502)，所述突出部分沿基本上垂直于所述第一方向“D”的方向朝向所述第二热交换器(102B-C)的所述第二侧板(106B-C)突出。

4.根据权利要求3所述的冷却模块(100)，其中，所述突出部分(502)适于在抵靠相应的第二热交换器(102B-C)的张紧阶段中与相应的第二热交换器(102B-C)的第二侧板(106B-C)接合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述挡板(206)还包括包覆成型元件(302)，所述包覆成型元件包覆成型在所述挡板(206)的边缘上以限制流体通过形成在所述第一热交换器(102A)和所述第二热交换器(106B-C)之间的空间从所述冷却模块(100)流出。

6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述中央部分(204)包括卡扣配合组件(304)，该卡扣配合组件适于与所述第一热交换器(102A)的所述第一侧板(106A)接合。

7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述卡扣配合组件(304)还包括至少一个弹性构件(306)，所述弹性构件具有至少一个L形腿(308)，在所述密封元件(202)联接到所述第一热交换器(102A)时，该L形腿适于与所述第一热交换器(102A)的所述第一侧板(106A)的足部(208A)接合。

8.根据前一权利要求所述的冷却模块(100)，其中，所述挡板(206)的一端附接到相应的弹性构件(306)，并且所述挡板(206)的另一端适于在抵靠相应的第二热交换器(102B-C)的张紧状态下与相应的第二热交换器(102B-C)的第二侧板(106B-C)接合。

9.根据权利要求8所述的冷却模块(100)，其中，所述挡板(206)适于与每个所述第二热交换器(102B-C)的所述第二侧板(106B-C)的至少一个第二足部(208B)接合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，还包括至少一个辅助挡板(504)，该辅助挡板形成在所述密封元件(202)的所述中央部分(204)的前侧向侧和后侧向侧中的任一个上，其中，所述辅助挡板(504)适于安置在所述第一热交换器(102A)的歧管上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述密封元件(202)的所述挡板(206)和所述中央部分(204)整体形成在其上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，还包括形成在所述密封元件(202)的所述中央部分(204)的顶侧上的至少一个肋(402)，其中，所述肋(402)适于与外部元件联接。

13.根据前述权利要求中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述密封元件(202)沿着所述第一热交换器(102A)和所述第二热交换器(106B-C)的芯的长度形成。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述密封元件(202)延伸超过所述第一热交换器(102A)和所述第二热交换器(106B-C)的芯的长度。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的冷却模块(100)，其中，所述密封元件(202)的长度短于所述第一热交换器(102A)和所述第二热交换器(106B-C)的芯的长度。