热交换器以及包括这种热交换器的运行介质回路的制作方法

本发明涉及热交换器以及包括这种热交换器的运行介质回路。

背景技术

在车辆的液态运行介质中，在热交换器中将例如通过热的能量转换而产生的升温给出到冷却介质，从而保持运行介质的可用性并且使运行介质可供用于后续的能量吸收。

这类运行介质可以是马达或变速器中的润滑剂，它们通过存在的构件的运动被加热，或者也可以是液力制动装置的油或者水，这种制动装置借助叶片组将车辆的动能转为传递给运行介质的热量。

热交换器通常以壳式结构实施，其中，多个同样的壳相叠地且紧挨着地紧固，例如焊接，它们于是形成分别引导冷却介质和要冷却的运行介质在旁边经过彼此的通道。

如果在车辆中要冷却多种运行介质，那么就要么可以设置多个热交换器，其中各一个热交换器通过冷却介质冷却一种运行介质，要么多种运行介质可以在共同的热交换器中被冷却，其中，该热交换器于是具有多个区域，它们分别可以与冷却介质进行接触，用以散热。这种热交换器也被称为多股热交换器。例如可以将冷却介质回路、变速器油回路和减速器油回路联接至三流道的热交换器。

回路的分隔和各自的运行介质导向热交换器的从属于它们的通道是通过紧固在联接法兰与通道之间的、尤其是焊到它们之间的管来实现的，在管的长度上，通往各种运行介质的若干通道的分配可以是多样化的。

这样的多股热交换器由de19712599a1中公知，其中设置有多个油输送件，它们分别导向固定从属的通道，以便在那里与同样也输送给热交换器的冷却介质进行接触，用以热传递。

当运行介质应仅使用在车辆的特定运行状态下才使用并且在特定的运行状态下应冷却仅一种运行介质，而另一种运行介质因为在这种运行状态下没有承受产生热量的负荷而不需要冷却时，那么就可以通过转换阀如下地构造运行介质回路，使得仅一种运行介质流过热交换器的所有通道，而另一种运行介质在这种运行状态下不被引导穿过热交换器。在这种运行状态下，在分开冷却时分别配属于一种运行介质的通道为了这种要进行冷却的运行介质而接通到一起。

这种转换阀在它的构造上很耗费并且通过它们的接驳在运行介质回路中产生高的压力损耗。

技术实现要素：

本发明的基本任务是：减少运行介质引导中的耗费和损耗。

所述任务通过一种具有权利要求1的特征的热交换器并且通过将这种热交换器接入具有权利要求8的特征的运行介质回路中得以解决。具体设计方案是从属权利要求所述的主题。

热交换器具有至少两个联接端，它们被设置用于输送运行介质并且例如设置在车辆中的处于运行介质回路中的设备总成联接至这些联接端。为了能够将运行介质相互分隔到不同的区域，在其中一个联接端中设置有用于将运行介质分配到热交换器的不同区域的插件。这些不同的区域通常由叠置的板的通道形成，在它们之间分别引入冷却介质。

根据本发明，在插件中设置有阀，它可以被操纵到关闭位置和未关闭位置中。这种操纵通过输送经过其中一个联接端的运行介质来实现。在阀处于关闭位置时，同时导致对热交换器的不同区域的分隔，从而无法在不同的区域之间进行运行介质的交换。在未关闭位置中，取消对热交换器的不同区域的分隔，从而使运行介质能够进入两个区域并且从而能够与更多数量的具有冷却介质的通道的明显更大的表面进行连接。

在本发明的一个有利的设计方案中，设置有如下阀芯，它具有承受联接端上的运行介质的压力的表面，该联接端具有带阀的插件。操纵阀的运行介质的压力施加给阀芯，从而使得阀芯被压到阀的关闭位置。在关闭位置中，各个其中存在有运行介质的通道相互分隔开，从而使得一种运行介质被设置成完全不依赖于其他运行介质的冷却地进行冷却。

本发明的一个作为替选的有利设计方案设置有如下阀芯，它具有承受联接端上的运行介质的体积流的表面，该联接端具有带阀的插件。操纵阀的运行介质的体积流施加给阀芯，从而使得阀芯运动到阀的关闭位置中。即使在这种设计方案中，在阀的关闭位置中也将各个其中存在有运行介质的通道相互分隔开，从而使得一种运行介质被设置成完全不依赖于其他运行介质的冷却地进行冷却。

另一设计方案设置的是，阀芯抵抗由运行介质施加的压力或体积流地被弹簧元件压到未关闭位置中。因此，当运行介质的压力或体积流变小时，弹簧元件的压力占优势，并且阀芯占据未关闭位置。

优选的是，在具有阀并且被设置在其中一个联接端中的插件中设置的是，设置有开口，这些开口使得能够实现热交换器的区域的连接。通过这些开口可以在否则相互分隔的区域之间发生交换，从而让运行介质也可以穿流过如下通道，在阀处于关闭位置时运行介质无法到达该通道。

阀芯优选如下设计，即，使其具有在阀处于关闭位置时封闭插件中的开口的面。这些面在此例如形成阀芯的可以设计成圆形的外周。于是具有开口的插件同样也是圆形的，并且面与开口接触，其中，在阀处于关闭状态时面遮盖开口，并且在未关闭状态时面部分地或者完全地释放开口。由此通过阀的并不复杂的设计可以在共同的热交换器中将区域和通道可靠地分隔开。优选地将这样的热交换器装入车辆，并且在那里用于冷却第一运行介质，第一运行介质例如是变速器油。同样地，热交换器对作为无磨损的持续制动器布置在车辆中的液力减速器的运行介质进行冷却。两种运行介质在此可以经由车辆的运行介质回路输送给共同的热交换器。

于是，车辆的这种运行介质回路具有用于对车辆的变速器的运行介质进行冷却的热交换器的区域和用于对车辆的液力减速器的运行介质进行冷却的热交换器的区域。根据本发明，两个区域共同地布置在热交换器中，热交换器具有阀，阀在车辆处于第一运行状态时将热交换器的两个区域彼此分隔开，从而两种运行介质在热交换器的它们各自的区域中分开地被冷却，并且阀在车辆处于第二运行状态时导致热交换区的区域的并联，从而其中一种运行介质在热交换器的两个区域内被冷却。在这样的运行介质回路中，根据本发明的热交换器可以最优地被用于根据需要对运行介质进行冷却。对回路的控制得到简化，并且不需要耗费的控制阀。除了避免阀的较高的成本，压力损耗也因为运行介质回路中较短且较简单的线路走向而减少。

在这样的运行介质回路的一个有利的设计方案中，阀可以由其中一种运行介质带到关闭位置中，在关闭位置中，热交换器的两个区域被分隔开，并且两种运行介质在热交换器的它们各自的区域中分开地被冷却。运行介质操纵阀并且因此确定了热交换器的哪些部分可供冷却运行介质来使用。

通过根据本发明的在相应地设计的运行介质回路中的热交换器，可以在相应的运行状态下将整个热交换器都用于冷却运行介质。这种运行状态例如在无减速器制动请求并且减速器的运行介质没有在制动过程期间受热的情况下实现。在另一种运行状态下，同样的热交换器可以被用于冷却多种运行介质。这种运行状态例如在减速器被操纵并且它的运行介质在制动过程期间受热的情况下实现。在制动过程中操纵的转换阀可以明显更加简单地构造。压力损耗得以减小，因为可以缩短车辆中要冷却的运行媒介的行程。

附图说明

借助附图来详尽阐述本发明。

在附图中：

图1示出示意性的车辆示图；

图2示出根据本发明的运行介质回路的截段；

图3示出按照本发明的热交换器的第一剖面图；以及

图4示出处于变化后的运行状态下的按照图3的剖面图。

具体实施方式

图1示出了机动车2的示意性的车辆示图，它具有驱动马达4、变速器6和布置在驱动马达4与变速器6之间的离合器8。在这里原则上也可以布置扭矩转换器代替离合器。变速器6经由驱动轴10和差速器12与两个后轮14连接。在变速器6上布置有液力减速器24。减速器24在这里设计为布置在输出侧的次级减速器。也可以将定位在输入侧的初级减速器安装在变速器6上。图2描述了从机动车2的运行介质回路18的截段。这里示出了来自运行介质回路18的热交换器20，它由两个区域组成。第一区域22用于对作为液力减速器24的运行介质的油进行冷却。第二区域26用于对作为变速器6的运行介质的油进行冷却。在运行介质回路18中设置有三个阀，其中的阀28和阀30布置在热交换器20内。第三阀32配属于减速器24的控制部，并且在车辆2的不同运行状态下对减速器24的运行介质的流通进行控制。

阀28和30分别具有两个联接端和两个可能的位置。这种驱控在两个阀28和30中分别经由控制线路34和36实现，它们分别与用于减速器24的运行介质的线路38连接，这个线路引导运行介质穿过热交换器20的区域22。线路38连同线路40一起抵靠在阀28的联接端上。线路40引导变速器6的运行介质。在此，线路40一方面贴靠在阀28上，并且另一方面也引导变速器6的要冷却的运行介质穿过热交换器20的区域26。在阀28的第一切换位置中，能够让线路40与线路38连接，从而让经由线路40输送的运行介质在阀28处于第一位置时不仅能够穿流过热交换器20的第一区域22也能够穿流过第二区域26，并且从而在两个位置中都被冷却。在阀28的第二位置中，线路40在朝向热交换器20的区域22的方向上被封闭，并且只能够实现线路38的穿通。总是在线路38中存在足够高的压力或者足够高的体积流时，才通过线路34驱控阀28的第二位置，从而将阀28改变到该位置。

阀30也通过线路38中的压力或者体积流受到控制，并且依赖于此地在低值时打开线路42，用以将穿流过区域22的运行介质导出返回到变速器6。在高值时，阀30的切换位置允许穿流过区域22的运行介质经由线路44朝着阀32的方向进行输送。

阀32依赖于减速器运行地受控制。在图2中所示的第一行驶状态下，减速器未激活，并且保留在减速器中的剩余运行介质通过线路46经由阀32被导出到变速器油池48中。线路44在阀32处被阻塞。同样地，阀32朝着阀28的方向阻塞线路38。通过阀32还禁止了运行介质经由线路50输送到减速器中。

当减速器24手动地或者通过控制系统被激活，那么经由线路52将运行介质运送到减速器24的工作室内。阀32移动到它的第二位置中。由此可以将减速器24中受热的运行介质经由线路46传输到线路38中。目前在线路38中存在的压力改变阀28，使得只有线路38与减速器20的区域22连接。同样地也通过压力来调节阀30，使得从此被冷却的运行介质从减速器20的区域22中仅被引导到线路44并且进一步地引导到线路50，并且可以返流到减速器24中以供继续使用。

图3在剖面图中示出了一种根据本发明的热交换器20，它以公知的方式被构造成板式热交换器，其中多个设置在板中的通道联接到适配板60上并且焊接在一起。在此，总是有引导冷却介质的通道52与被运行介质穿流的通道54或56处于热传递的接触。通过联接端58使得作为变速器6的运行介质的油进入热交换器20的区域26的通道54中。这用箭头66表示。

通过联接端62使得减速器24的运行介质进入热交换器20的另一个区域22的通道56，这用箭头64表示。在适配板中，联接端62内设置有包括阀70的插件68。此外，在这个圆形的插件68中还设置有同样是圆形的阀芯72，它在附图平面中可以向上和向下推移。阀芯72的外侧面82(见图4)在图3所示的视图中封闭插件68中的开口76。这些开口76使得实现在联接端58和62之间的从而在通道54和56之间的交换。

在图3中，正如所示的那样，阀芯72被推移到封闭开口76的定位中。这通过向阀芯72的表面74施加减速器24的流经联接端62的运行介质的压力得以实现。在按照图3所示的布置中，这个压力很高，从而让阀芯72抵抗阀弹簧的反压被向下压，并且封闭开口76。

相反地，在图4中，减速器24的运行介质的压力很低，因为减速器未被操纵，从而让阀弹簧78能够将阀芯72在附图平面中向上压并且打开开口76。通过联接端58使得变速器6的运行介质进入热交换器20的一个区域26的通道54并且进入热交换器20的另一个区域22的通道56中。这用箭头80表示。由此可以将热交换器20的全部通道都利用起来，用以冷却通过联接端58输送的变速器6的运行介质。

附图标记列表

2机动车

4驱动马达

6变速器

8离合器

10输出轴

12差速器

14后轮

18运行介质回路

20热交换器

24减速器

26区域

28阀

30阀

32阀

34控制线路

36控制线路

38线路

40线路

42线路

44线路

46线路

48变速器油池

50线路

52线路

54通道

56通道

58联接端

60适配板

62联接端

64箭头

66箭头

68插件

70阀

72阀芯

74表面

76开口

78阀弹簧

80箭头

82侧面