专利名称：含集成有节温器的热交换器的用于发动机的冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于发动机的冷却系统。
背景技术：
通常通过包括从发动机接收冷却剂流并从中带走热能的散热器的冷却系统来实 现内燃发动机的冷却。然后冷却剂流体回到发动机，从其吸收热能，从而在冷却剂流 体循环回到散热器之前冷却发动机。然而，当用与循环回到发动机的冷却剂流体的温 度范围不同的温度范围内的冷却剂流体冷却其他发动机部件时，这些发动机部件可以 更有效地操作。
这种冷却系统的一个示例如US 6, 997, 143所述。在US 6， 997, 143所述的冷却系 统中，散热器通过入口部分从内燃发动机接收液体冷却剂。 一部分从发动机接收的液 体冷却剂可以通过入口部分导入旁通部分，在旁通部分中没有大量的热传递发生，然 后这部分液体冷却剂从散热器流出。 一部分从发动机接收的液体冷却剂可以通过入口 部分导入热交换部分，在热交换部分中热能从流过热交换部分的液体冷却剂中带走。 在由此降低了液体冷却剂的温度后，冷却剂流然后可以从热交换部分流出(即从散热 器流出)并回到发动机。入口部分可以将不定量的冷却剂流导入旁通部分和/或导入 集成到散热器的热交换部分，从而改变通过旁通部分和热交换部分两者的体积流量。 通过允许不定量的液体冷却剂通过旁通部分和热交换部分两者(并从而增加或减小通 过它们的体积流量)，可以取决于内燃发动机的当前冷却要求控制如US 6,997,1" 所述的冷却系统排出已被冷却至不同的温度范围的液体冷却剂。
发明人在此认识到上述方案的多种问题。具体地，在任何给定的时间，us 6, 997, 14 3所述的冷却系统只考虑到特定温度下的单个冷却剂流从热交换部分流出。 这使得如果多个液体冷却剂流将被输送到发动机和其他发动机部件以有助于更有效 的全系统范围冷却，那么必须有多个节温器和/或冷却器定位在散热器的下游(即并 行)。
实用新型内容
本实用新型的目的包括提供含集成有节温器的热交换器的用于发动机的冷却系 统，将冷却剂冷却至不同的温度范围而不必使用与热交换器分离设置的多个节温器。
在一种方案中，为了解决上述问题和其他问题，提供了一种用于发动机的冷却系 统。该系统包括热交换器，该热交换器具有从流过的冷却剂流体带走热能的第一热交换部分，及从流过的冷却剂流体带走热量的第二热交换部分；集成到热交换器的第一 节温器，该第一节温器流体连接且机械连接到第一热交换部分和第二热交换部分中的 至少一个；及集成到热交换器的第二节温器，该第二节温器流体连接且机械连接到第 一热交换部分和第二热交换部分中的至少一个。
在另一种方案中，提供一种用于发动机的冷却系统，该冷却系统包括从流过的 冷却剂流体带走热能的第一热交换芯部分；从流过的冷却剂流体带走热能的第二热交 换芯部分；集成到所述第一热交换芯部分和第二热交换芯部分的多个接收部分；多个 节温器模块，所述多个节温器模块中的每个在所述多个接收部分中的一个连接到所述 第一热交换芯部分和第二热交换芯部分。
在又一种方案中，提供一种用于发动机的散热器，该散热器包括从所述发动机 接收冷却剂流的冷却剂流体入口通道；从所述冷却剂流体入口通道接收冷却剂流的旁 通部分；从所述旁通部分接收冷却剂流并从流过的冷却剂流体带走热能的第一热交换 芯部分；从流过的冷却剂流体带走热能的第二热交换芯部分，所述第二热交换芯部分 流体连接到所述第一热交换芯部分并位于所述第一热交换芯部分的下游；集成到所述 第一热交换芯部分的第一节温器模块，所述第一节温器模块接收通过所述旁通部分和 一部分所述第一热交换芯部分的冷却剂流，并从所述冷却剂流体入口通道接收冷却剂 流；及集成到所述第二热交换芯部分的第二节温器模块，所述第二节温器模块接收通 过所述旁通部分和所述第一热交换芯部分及所述第二热交换芯部分两者的冷却剂流， 并从所述旁通部分接收冷却剂流。
通过提供一种具有集成到热交换器自身设置的多个节温器的热交换器，可以实现 能够使在不同的温度范围下的多个冷却剂流流出到多个发动机部件的用途更多的冷 却系统。
此外，在一个实施例中，在这种系统中的热交换部分和节温器之间的端口可以集 成到热交换器。因此，可以减少管子、软管、连接器以及关联的泄漏路径。换言之， 与多个节温器与热交换器分离设置的系统不同，如下文公开的本实用新型的实施例考 虑到更紧凑、更简单、更可靠及更容易地制造的发动机冷却系统。从而可以减少本文 所述的冷却系统的总成本。
图l示出根据本实用新型的实施例的用于冷却发动机和至少一个分离的发动机 部件的冷却系统。
图2以纵向横截面更详细地示出根据本实用新型的实施例的图1的冷却系统的正 视图。
图3以纵向横截面更详细地示出根据本实用新型的实施例的具有节温器和端口 的图1的冷却系统的侧视图。施例的图1的冷却系统输送和处理冷却剂流体 的流程。
图5示出通过根据本实用新型的实施例的图1的冷却系统的节温器处理冷却剂流 体的流程。
具体实施方式
图1示意性地示出用于冷却发动机102和至少一个分离的发动机部件(未示出) 的冷却系统IOO。作为一个非限制性的示例，发动机102包括通过燃烧空气和柴油燃 料混合物产生机械输出的柴油发动机。替代地，发动机102可包括其他类型的发动机， 例如燃烧汽油的发动机等等。此外，发动机102可以配置在车辆的推进系统中。替代 地，发动机102可以操作在固定式发动机应用中，例如作为发电机。虽然冷却系统 100可用于固定式发动机应用，但应理解本文所述的冷却系统ioo特别适用于车辆发 动机应用。
冷却系统100可以包括以下部件中的一个或多个用于从自发动机102接收的冷 却剂流体中带走热能的热交换器104,允许特定温度范围下的冷却剂通过的多个节温 器106和108。冷却系统IOO还可包括在热交换器104周围并通过热交换器104吹送 空气从而可以对流冷却通过热交换器的冷却剂流体的风扇(未示出)。热交换器1(M 可以包括单个热交换部分或多个热交换部分，和/或旁通部分(图1中未示出，但参 考图2-图3详细描述)。在一些实施例中， 一部分由热交换器104接收的冷却剂流 体可以经旁通部分绕过集成到热交换器104的任何热交换部分，因此一部分例如从发 动机102 (冷却剂流体从该发动机吸收热能)接收的冷却剂流体可以转移到分离的冷 却剂通道(在图1中未示出)，该冷却剂通道传递热能到被吹入乘员舱的空气。
如参考图2-图4详细描述，节温器106可以允许通过一部分热交换器104的冷 却剂流体通过节温器106并流至发动机102。节温器106可配置为温度敏感，从而只 允许特定温度范围的冷却剂流体通过节温器106。类似地，节温器108可以允许通过 一部分热交换器104的冷却剂流体通过节温器108并流至分离的发动机部件(图1中 未示出)。此外，节温器108可配置为温度敏感，从而只允许特定温度范围的冷却剂 流体通过节温器108。另外，冷却系统100可包括流体连接各冷却系统部件的多个冷 却剂输送通道。例如，如图1所示，发动机102可经冷却剂输送通道101流体连接到 热交换器104。类似地，第一节温器106可经冷却剂输送通道105流体连接到发动机 102。类似地，第二节温器108可经冷却剂输送通道107流体连接到分离的发动机部 件(图l中未示出)。此外，应理解冷却系统100可包括例如一个节温器，三个节温 器或四个节温器。还应理解各个分离的节温器可以将多个冷却剂流输送至相同的发动 机部件或输送至不同的发动机部件。
通过将多个节温器集成地设置到(和/或直接连接到)热交换器104,不同温度的多个冷却剂流可,|^1^吝^" 部件。换言之，可以向需要约2(TC的冷却剂流 的第一发动机部件和需要约30'C的冷却剂流的第二发动机部件两者提供该发动机部 件需要的特定温度范围内的冷却剂流体。替代地，为了实现该效果，多个与热交换器 分离的节温器可以安装到发动机舱的其他位置处；然而，这种设置会增加装配要求、 成本等。
此外，通过将多个节温器集成地设置到热交换器104 (而没有任何中间的软管和 /或连接器)，从热交换器到每个节温器的冷却剂流体交换可以由集成的端口测量。 因此，可以减少附加的软管和管道的数目，并减少制造根据本实用新型的这种系统的 总成本。此外，通过减少用于输送冷却剂流体的软管/管子及连接器的数目，可以减 少泄漏路径的数目，从而提高冷却系统的整体质量。如上所述，各个节温器可以连接 到各种部件，例如用于增压发动机的EGR (废气再循环)冷却器、进气冷却器等。
图2以纵向横截面示出根据本实用新型的实施例的冷却系统200的正视图。如图 所示，冷却系统200可包括用于从自内燃发动机(图2中未示出)接收的冷却剂流体 和/或自其他发动机部件(图2中也未示出)接收的冷却剂流体中带走热能的热交换 器2G2。在这个示例中，从热交换器202安装到的车辆前方的有利位置观看该热交换 器202。冷却系统200还可包括集成到热交换器202的节温器204和节温器212。在 这个示例中，节温器204如图所示位于热交换器202的乘员侧(即节温器212安装到 的车辆的根据美国驾驶习惯的乘员侧)。相应地，节温器212如图所示位于热交换器 2 02的驾驶员侧。虽然图示配置有集成到热交换器202的两个节温器，但是其他实施 例可以包括具有一个、三个、四个或其他合适数目的集成到热交换器的节温器。如图 所示，热交换器202可以经由冷却剂流体入口通道206从内燃发动机接收冷却剂流体。 在其他实施例中，多个冷却剂流体通道可以输送冷却剂流体至单个节温器。在另外的 实施例中，多个节温器可以从单个冷却剂流体通道或从多个冷却剂流体通道接收冷却 剂流体。
热交换器202可配置有热交换部分203和热交换部分2Q5,该热交换部分2Q3和 热交换部分205从通过其中的冷却剂流体中带走热能。虽然如图所示具有两个热交换 部分，但是其他的实施例可以具有例如三个、四个或五个热交换部分。热交换部分 203可以经流体通道(图2中未示出)流体连接到热交换部分205 。在其他的实施例 中，热交换部分203可以经集成到节温器212的流体通道(即跨接管)流体连接到热 交换部分205。通过考虑到集成到节温器212的跨接管，可以实现更简单、更可靠及
较少成本的热交换器装配。
热交换器202还可包括旁通部分201。旁通部分201例如可配置为从节温器204 接收冷却剂流，并将冷却剂流输送到流体出口通道207而不主动地从冷却剂流体中带 走任何热能。换言之，希望基本上保持热交换器202接收并处理的冷却剂流体的温度。 通过使冷却剂流体通过绕过集成到热交换器的热交换部分的旁通部分(即仅通过旁通部分)，通过热交换器的冷却剂流体的温度可以基本上保持。电子控制器(图2中未 示出)控制的控制阀(图2中未示出)可被驱动以使一部分流过旁通部分201的冷却 剂流体直接从旁通部分输送到流体出口通道207,从而离开热交换器202。由热交换 部分203接收但不允许离开热交换器(经旁通部分201和流体出口通道207 )的冷却 剂流体的任何部分然后可经跨接管(图2中未示出)输送到热交换部分205。
由热交换部分2 0 3接收的冷却剂流体可以通过热交换部分2 0 3中包括的热交换管
(图2中未示出)。在一些示例中，集成到热交换部分203 (和热交换部分205 )的 热交换管可配置为金属管，其可允许热能从(流过其中的)冷却剂流体通过金属管壁 对流地传递到基本上围绕热交换管的空气流。从而降低了流过其中的冷却剂流体的温 度。可被冷却(至节温器204允许从其通过的温度范围内)的一部分通过至少一部分 热交换部分203的冷却剂流体可例如经由电控阀(未示出)转移到节温器204。例如， 节温器2(M可配置为允许约"。C的冷却剂流体从其通过(从而离开热交换器202 )。 作为一个非限制性的示例，通过节温器204的冷却剂流体的体积流量可以为37.85 、 56. M或".7升每分钟(=10、 15或20加仑每分钟)。如图所示，冷却剂流可以通 过多个可输送冷却剂流体至不同发动机部件的流体出口通道210和213。然而，在其 他的实施例中，冷却剂流体可以仅经由单个流体出口通道或经由两个以上流体出口通 道离开节温器204。通过节温器204的冷却剂流体可以导入安装在热交换器202所安 装的车辆的乘员侧上的部件。例如，经由节温器204离开的冷却剂流体可以并行地并 且在基本上相同温度的分离的冷却剂流中分别转移到EGR冷却器和变速器冷却器。然 而，应理解，在一些实施例中，通过节温器204的冷却剂流体还可输送到安装在车辆 的驾驶员侧上的部件，或可仅输送到安装在车辆的驾驶员侧上的部件。
由热交换部分203接收并集中但不转移到节温器204的冷却剂流体可以经跨接管
(图2中未示出)通到热交换部分205。经集成到热交换部分2 05的热交换管(图2 中未示出)可以从通过热交换部分205的冷却剂流体中带走额外的热能。因此，通过 热交换部分203和至少一部分热交换部分205的冷却剂流体可被冷却至比通过一部分 热交换部分2 03然后转移到节温器204 (例如不输送到热交换部分205 )的冷却剂流 体的温度范围低的温度范围。从而可降低从热交换部分203接收并通过热交换部分 205的冷却剂流体的温度。如图2所示，通过热交换部分205并由热交换部分205冷 却的冷却剂流体然后可由节温器212接收，冷却剂的温度被冷却至节温器212配置为 允许从其通过的温度范围。例如，节温器212可配置为允许约l(TC的冷却剂流体从 其通过(从而离开热交换器202 )。作为一个非限制性的示例，通过节温器212的冷 却剂流体的体积流量可以在7. 57至37. 85升每分钟(=2至10加仑每分钟)的范围 内。如图所示，冷却剂流可以通过多个可输送冷却剂流体至不同发动机部件的流体出 口通道214和215。然而，在其他的实施例中，冷却剂流体可以仅经由单个流体出口 通道或经由两个以上流体出口通道离开节温器212。通过节温器的冷却剂流体可以导入安装在热交换器202所安装的车辆的驾驶员侧上的部件。例如，经由节温器 212离开的冷却剂流体可以作为单个冷却剂流离开节温器，分离成基本上相同温度的 分离的冷却剂流，然后分别转移到进气冷却器和燃料冷却器。然而，应理解，在一些 实施例中，通过节温器212的冷却剂流体还可输送到安装在车辆的乘员侧上的部件， 或可仅输送到安装在车辆的乘员侧上的部件。
通过考虑到将使用具有类似温度范围的冷却剂流体可更有效地操作的部件接近 彼此设置在车辆的两侧之一上(即驾驶员侧或乘员侧)，热交换器的相应恻上的节温 器可接近于这些部件设置。因此，可以减少流动距离，例如管子长度、软管长度或管 道长度，并可以节省整体发动机舱空间。
此外，虽然如图所示配置有基本上垂直于附图的平面(即横向流动配置)的空气 流，但在其他实施例中，热交换器202可配置有基本上平行于流过其中的冷却剂流体 的方向流动的空气流。例如，热交换器202可配置有基本上平行于通过热交换部分的 冷却剂流的空气流。这表现为平行流动设置(即通过热交换部分的冷却剂流的方向与 通过特定热交换部分的空气流的方向基本上一致)或反向流动设置(即流过热交换部 分的冷却剂流的方向与通过特定热交换部分的空气流的方向基本上相反)。
如上所述，通过如图2所示设置集成到热交换部分的节温器，热交换部分和节温 器之间的端口可以集成到冷却系统。在一些实施例中，节温器可配置为包括以卡扣、 螺旋或其他方式直接紧固到热交换部分的模块壳体的模块。相应地，在一些实施例中， 热交换部分可包括可配置为接收以卡扣、螺旋或其他方式直接紧固到热交换部分的节 温器模块的接收位置。这种配置可增加制造便利性并考虑到更简单的系统维护和节温 器更换。在一个实施例中，每个节温器和/或热交换部分使用可进一步增加整体冷却 系统的模块性的共同的壳体结构。此外，用于流体连接热交换部分的跨接管可集成到 节温器设置。因此，可以减少管子、软管、连接器和关联的泄漏路径的数目。换言之， 相比于在发动机舱内的不同位置处分离于热交换器设置的多个节温器，本文所述的本 实用新型的示例实施例考虑到更紧凑、更简单、更可靠且更容易制造的冷却系统。从 而降低了本文所述的冷却系统的总成本。
图3以纵向横截面更详细地示出根据本实用新型的实施例的具有节温器和端口 的冷却系统200的侧视图。如图所示，冷却系统200可包括用于从自内燃发动机(图 3中未示出)接收的冷却剂流体和/或自其他发动机部件(图3中也未示出)接收的 冷却剂流体中带走热能的热交换器202。在一些实施例中，热交换器202可配置为具 有一个、两个或其他合适数目的热交换芯部分的散热器。冷却系统200还可包括集成 到热交换器2 02的节温器204和节温器"2。冷却系统200还可包括可配置为响应于 至少一个发动机搡作参数控制节温器204和212内部的阀(即电磁阀)的电子控制单 元(ECU)(未示出)。虽然图示配置有集成到热交换器202的两个节温器，但是其 他实施例可以包括具有一个、三个、四个或其他合适数目的集成到热交换器的节温器。如图所示，热交换器202可以经由冷却剂流体入口通道303从内燃发动机接收冷却剂 流体。在其他实施例中，多个冷却剂流体通道可以输送冷却剂流体至单个节温器。在 另外的实施例中，多个节温器可以从单个冷却剂流体通道或从多个冷却剂流体通道接 收冷却剂流体。
如图3所示，冷却剂流可以经由冷却剂流体入口通道303从泵接收。 一部分该冷 却剂流可经由冷却剂流体通道308转移至节温器204。该冷却剂流的剩余部分可被转 移至旁通部分201。 一部分由旁通部分201接收的冷却剂流然后可经由冷却剂流体出 口通道312通过热交换器202离开(从而离开热交换器202而不通过任何热交换部 分)。此外， 一部分经由冷却剂流体出口通道312通过热交换器202离开的冷却剂流 体可经冷却剂流体通道313转移至节温器212。
如图3所示，一部分通过旁通部分201的冷却剂流体可被转移至热交换部分203, 在此热能可从通过热交换部分203的冷却剂流体中带走。 一部分通过热交换部分203 的冷却剂流体可经冷却剂流体通道310转移至节温器204。在一些实施例中，节温器 204可配置(或由ECU控制)以仅允许单个温度范围的流体从中通过。例如，经冷却 剂流体通道308和冷却剂流体通道310由节温器204接收的冷却剂流体可在节温器 204中混合以产生具有与经冷却剂流体通道308和310接收的冷却剂流的温度不同的 温度的冷却剂流。节温器204从而可配置为允许仅当这两个分离的冷却剂流在节温器 204中(或在一些实施例中在节温器204的上游)混合时才可达到的温度范围内的冷 却剂流体通过节温器204。在其他实施例中，节温器204可配置为允许不同温度范围
的冷却剂流从中通过。例如，除了允许结合了两个分离的冷却剂流(从冷却剂流体通 道308和310接收)的冷却剂流，节温器204可配置(或由ECU控制)以当由电子控 制单元接收的控制信号控制时允许从冷却剂流体通道3 0 8或从冷却剂流体通道310接
收的冷却剂流的典型温度范围内的冷却剂流通过节温器204。
应理解，虽然如图3所示能够从两个分离的冷却剂流体通道308和310接收冷却 剂流，但在其他的实施例中，节温器204可配置为从一个、三个、四个或其他合适数 目的冷却剂流体通道接收冷却剂流。还应理解，虽然如图所示与热交换器202分离， 但在一些实施例中，节温器204 (以及冷却剂流体通道308和310)可以集成到一个 (或多个)壳体中，该壳体集成到热交换器202。因此，可以减少冷却剂流体通道的 长度，可以减少冷却剂流体通道连接点的数目，可以提高制造的整体便利性。此外， 节温器2 04、冷却剂流体通道308 、冷却剂流体通道310和冷却剂流体入口通道303
可以集成到模块壳体单元，在一些实施例中，该模块壳体单元可作为单个单元安装在 热交换器202上。另外，本文所述的冷却剂流体通道可配置为例如管道、管子或软管。 相应地，本文所述的冷却剂流体通道的横截面形状可为圆形、椭圆形、矩形、六边形、 八边形或其他合适的横截面形状。
如图3所示，通过热交换部分205的冷却剂流体然后可经冷却剂流体通道3"由节温器212接收。在一些实施例中，节温器212可配置(或由ECU控制)以仅允许单 个温度范围的流体从中通过。例如，经冷却剂流体通道313和冷却剂流体通道314由 节温器212接收的冷却剂流体可在节温器212中混合以产生具有与经冷却剂流体通道 31 3和314接收的冷却剂流的温度不同的温度的冷却剂流。节温器212从而可配置(或 由ECU控制)以允许仅当这两个分离的冷却剂流在节温器212中(或在一些实施例中 在节温器212的上游)混合时可达到的温度范围内的冷却剂流体通过节温器212。在 其他实施例中，节温器212可配置为允许不同温度范围的冷却剂流从中通过。例如， 除了允许结合了两个分离的冷却剂流(从冷却剂流体通道313和314接收)的冷却剂 流，节温器212可配置(或由BCU控制)以允许从冷却剂流体通道313或从冷却剂流 体通道314接收的冷却剂流的典型温度范围内的冷却剂流通过节温器212。
应理解，虽然如图3所示能够从两个分离的冷却剂流体通道313和314接收冷却 剂流，但在其他的实施例中，节温器212可配置为从一个、三个、四个或其他合适数 目的冷却剂流体通道接收冷却剂流。还应理解，虽然如图所示与热交换器202分离， 但在一些实施例中，节温器212 (以及冷却剂流体通道313和314)可以集成到一个
(或多个)模块壳体中，该模块壳体集成到热交换器202。因此，可以减少冷却剂流 体通道的长度，可以减少冷却剂流体通道连接点的数目，可以提高制造和维护的整体 便利性。此外，节温器212、和/或冷却剂流体通道313、和/或冷却剂流体通道314、 和/或冷却剂流体出口通道312可以集成到模块壳体单元，在一些实施例中，该模块 壳体单元可作为单个单元安装在热交换器202上。
图4示出通过冷却系统200(如图2所示)输送和处理冷却剂流体的流程。在402， 冷却剂流体可由热交换器从发动机或发动机部件经泵和冷却剂流体入口通道接收。在 404，冷却剂流可被接收并通过旁通部分(该旁通部分绕过集成到热交换器的热交换 部分从而不主动地从流过其中的冷却剂流体中带走热能)。在406, —部分通过旁通 部分的冷却剂流体可经冷却剂流体出口通道从热交换器流出。冷却剂流的剩余部分
(即在通过旁通部分之后没有立即从热交换器流出的部分冷却剂流)然后可在408被 转移通过第一热交换部分，第一热交换部分从流过其中的冷却剂流中带走热能。在通 过第一热交换部分的至少一部分后，足够量的热能可从冷却剂流中带走，以使冷却剂 流体的温度可被冷却至第一节温器允许可在410被转移至第一节温器的冷却剂流体 通过第一节温器的温度范围内。
冷却剂流的剩余部分(即在通过旁通部分之后没有立即从热交换器流出的部分冷 却剂流)或通过第一节温器的部分然后可被转移通过第二热交换部分，第二热交换部 分从流过其中的冷却剂流中带走热能。在通过第二热交换部分的至少一部分后'足够 量的热能可从冷却剂流中带走，以使冷却剂流体的温度可被冷却至第二节温器允许
(可在412被转移至第二节温器的)冷却剂流体通过第二节温器的温度范围内。
图5示出通过节温器处理冷却剂流体的流程。在502,节温器可接收在整个冷却系统的当前循环中未通过热交换部分的第一冷却剂流。例如，该节温器可配置为直接 从冷却系统的上游的泵接收冷却剂流或该节温器可配置为从集成到热交换器的旁通 部分接收冷却剂流。在5(M,该节温器可接收已通过至少一个热交换部分的一部分的 第二冷却剂流，然后可以和在502由节温器接收的冷却剂流混合。应理解，在其他实 施例或操作模式中，节温器可配置为接收单个冷却剂流或三个、四个或其他合适数目 的冷却剂流并使这样的冷却剂流从中通过。
在506，可确定节温器内的结合的冷却剂流(即第一冷却剂流和第二冷却剂流的 结合)是否在允许通过该节温器的温度范围内。如果在5 06的回答为否，则可调节第 一冷却剂流的体积流量和/或第二冷却剂流的体积流量，因此增加或降低了结合的冷 却剂流的温度以使其处在节温器允许从中通过的温度范围内。在508的流量调节后， 可再次在506确定节温器内的结合的冷却剂流是否在允许通过该节温器的温度范围 内。如果在506的回答仍为否，则例程执行另一次迭代(并继续如此)直到结合的冷 却剂流的温度在适合的温度范围内。当确定结合的冷却剂流的温度在适合的温度范围 内时(即在506的回答为是)，结合的冷却剂流可在510从节温器流出并导入发动机 或发动机部件。
通过如上所述设置集成到热交换器的节温器和相关的冷却剂流体通道，可以减少 冷却剂流体通道的长度(和现有技术中节温器与热交换器基本上空间分离的情况相 比)。因此，由于热交换器旁通部分与节温器自身之间的较小的距离，经节温器离开 的冷却剂流体的温度可更精密地控制。从而通过本文所述的本实用新型的实施例可实 现更可靠而有效的冷却系统。
应注意，对于车辆应用，连接各冷却系统部件的各冷却剂流体通道可包括一个或 多个弯曲或弯道以适应具体的车辆设置。此外，各冷却系统部件和连接各冷却系统部 件的冷却剂流体通道的横截面形状可为圆形、椭圆形、矩形、六边形或任何其他合适 的形状。此外，应理解，在一些实施例中，冷却系统100可包括图1-图3中未示出 的另外的部件或可省略本文所述的部件。
应理解，本文所述的配置本质上是示例性的，且这些具体的实施例不视为具有限 制意义，因为各种变形是可能的。本实用新型的主题包括本文所述的各种系统和配置 和其他特征、功能、和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
本申请的权利要求特别指出视为新颖和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要 求可能涉及"一个"元素或"第一"元素或其等价。这些权利要求应理解为包括一个 或一个以上这种元素的结合，而不要求或排除两个或两个以上这种元素。所公开的特 征、功能、元素和/或属性的其他组合和子组合可通过本申请权利要求的修改或通过 本申请或相关申请提供新的权利要求来请求保护。这些权利要求，无论比原权利要求 范围宽、窄、相等或不同都视为包括在本实用新型的主题中。
权利要求1.一种用于发动机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括热交换器，所述热交换器包括从流过的冷却剂流体带走热能的第一热交换部分，和从流过的冷却剂流体带走热能的第二热交换部分；集成到所述热交换器的第一节温器，所述第一节温器流体连接且机械连接到所述第一热交换部分和第二热交换部分中的至少一个；及集成到所述热交换器的第二节温器，所述第二节温器流体连接且机械连接到所述第一热交换部分和第二热交换部分中的至少一个。
2. 如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一节温器和第二节温器 相对于所述第一热交换部分并相对于所述第二热交换部分设置在不同位置上。
3. 如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述热交换器还包括允许至少 一部分流过所述热交换器的冷却剂流体绕过所述第一热交换部分和所述第二热交换 部分的旁通部分。
4. 如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述第一节温器从所述第一热 交换部分接收冷却剂流并转移一部分所述冷却剂流至变速器冷却器。
5. 如权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，还包括响应于搡作参数改变所 述第一节温器从所述第一热交换部分接收的冷却剂流体的量的控制器。
6. 如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述第一节温器从所述第一热 交换部分接收冷却剂流并从所述旁通部分接收冷却剂流，且转移一部分接收的冷却剂 流至变速器冷却器。
7. 如权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述第二节温器接收通过所述 第一热交换部分及至少部分所述第二热交换部分的冷却剂流，并转移一部分接收的冷 却剂流至进气冷却器。
8. 如权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述第二节温器接收通过所述 第一热交换部分及至少部分所述第二热交换部分的冷却剂流，并从所述旁通部分接收 冷却剂流。
9. 如权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述第二节温器接收的通过所 述第一热交换部分及至少部分所述第二热交换部分的冷却剂流处在比所述第一节温 器从所述第一热交换部分接收的冷却剂流的温度范围低的温度范围中。
10. —种用于发动机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括 从流过的冷却剂流体带走热能的第一热交换芯部分； 从流过的冷却剂流体带走热能的第二热交换芯部分； 集成到所述第一热交换芯部分和第二热交换芯部分的多个接收部分； 多个节温器模块，所述多个节温器模块中的每个在所述多个接收部分中的一个连接到所述第一热交换芯部分和第二热交换芯部分。
11. 如权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述多个节温器模块中的每 个相对于所述第一热交换芯部分并相对于所述第二热交换芯部分设置在不同位置上。
12. 如权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，还包括允许至少一部分冷却 剂流体绕过所述第一热交换芯部分并绕过所述第二热交换芯部分的旁通部分。
13. 如权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述多个节温器模块中的一个从所述第一热交换芯部分接收冷却剂流。
14. 如权利要求13所述的冷却系统，其特征在于，还包括响应于搡作参数改变 所述多个节温器模块中的一个从所述第一热交换芯部分接收的冷却剂流体的量的控制器。
15. 如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述多个节温器模块中的一 个从所述第一热交换芯部分接收冷却剂流并从所述旁通部分接收冷却剂流。
16. 如权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述多个节温器模块中的一 个接收通过所述第一热交换芯部分及至少部分所述第二热交换芯部分的冷却剂流，并 转移一部分所述冷却剂流至燃料冷却器。
17. 如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述多个节温器模块中的一 个接收通过所述第一热交换芯部分及至少部分所述第二热交换芯部分的冷却剂流，并 从所述旁通部分接收冷却剂流。
18. —种用于发动机的散热器，其特征在于，所述散热器包括 从所述发动机接收冷却剂流的冷却剂流体入口通道；从所述冷却剂流体入口通道接收冷却剂流的旁通部分；从所述旁通部分接收冷却剂流并从流过的冷却剂流体带走热能的第一热交换芯 部分； .从流过的冷却剂流体带走热能的第二热交换芯部分，所述第二热交换芯部分流体 连接到所述第一热交换芯部分并位于所述第一热交换芯部分的下游；集成到所述第一热交换芯部分的第一节温器模块，所述第一节温器模块接收通过 所述旁通部分和一部分所述第一热交换芯部分的冷却剂流，并从所述冷却剂流体入口 通道接收冷却剂流；及集成到所述第二热交换芯部分的第二节温器模块，所述第二节温器模块接收通过 所述旁通部分和所述第一热交换芯部分及所述第二热交换芯部分两者的冷却剂流，并 从所述旁通部分接收冷却剂流。
19. 如权利要求18所述的散热器，其特征在于，所述旁通部分允许至少一部分 冷却剂流体绕过所述第一热交换芯部分并绕过所述第二热交换芯部分。
20. 如权利要求19所述的散热器，其特征在于，所述第一节温器模块接收的通 过所述旁通部分和一部分所述第一热交换芯部分的冷却剂流处在比所述第二节温器 模块接收的通过所述旁通部分和所述第一热交换芯部分及所述第二热交换芯部分两 者的冷却剂流的温度范围高的温度范围中。
专利摘要本实用新型涉及含集成有节温器的热交换器的用于发动机的冷却系统。提供了一种用于发动机的冷却系统。该系统包括热交换器，该热交换器包括从流过的冷却剂流体带走热能的第一热交换部分，和从流过的冷却剂流体带走热能的第二热交换部分；集成到热交换器的第一节温器，该第一节温器流体连接且机械连接到第一热交换部分和第二热交换部分中的至少一个；及集成到热交换器的第二节温器，该第二节温器流体连接且机械连接到第一热交换部分和第二热交换部分中的至少一个。本实用新型可以减少管子、软管、连接器以及关联的泄漏路径从而实现更紧凑、更简单、更可靠及更容易地制造的发动机冷却系统并减少总成本。
文档编号F01P3/12GK201433814SQ20092014954
公开日2010年3月31日 申请日期2009年4月23日 优先权日2008年4月29日
发明者罗伯特·霍恩布洛尔·梅尔 申请人:福特环球技术公司