冷却组件的制作方法

1.本发明涉及冷却组件，尤其涉及用于机动车辆的冷却组件。


背景技术：

2.机动车辆中的热交换器通常负责传动系、空调系统、动力转向系统等的热管理。例如，这涉及内燃机车辆和电动车辆，其中热管理可能影响排放水平、燃料或能量消耗、行驶里程等。
3.如今，热交换器可以由金属部件(例如铝)与合成部件(例如塑料)组装而成。负责热交换的子部件(例如包括装配有集管的管的热交换器芯)通常由金属制成，而负责输送或收集介质的子部件(例如箱)可以由合成材料制成。
4.人们对减小机动车辆特定子部件的尺寸越来越感兴趣。另一方面，减小例如热交换器的尺寸会影响整个机动车辆的热性能。
5.热交换器的尺寸可以通过实施特定架构来减小，该架构提供相同或更好的效率，同时使用更少量的空间。结果，机动车辆中的包装会增加。
6.现有的解决方案主要集中在减小特定子部件的尺寸或减小热交换器之间的距离。通常，至少两个热交换器的集管被紧密地组装在一起，以便减小所形成的模块的总尺寸。然而，平行布置的歧管可能会与管或者与它们自身碰撞。因此，将热交换器布置得彼此太近可能导致它们之间的碰撞，这可能造成噪音、振动或者甚至系统故障。
7.鉴于现有技术具有的问题，需要创造一种包括至少两个热交换器的模块，这将减轻它们之间碰撞的风险，显著减小模块的尺寸，并且易于应用。


技术实现要素：

8.本发明的目的是一种冷却组件，尤其用于机动车辆，该冷却组件包括：主热交换器，包括一对主收集器箱，该主收集器箱具有主集管板，该主集管板基本为矩形；堆叠在主集管板之间的多个主管；副热交换器,包括一对副收集器箱，具有基本为矩形的副集管板；堆叠在副收集器箱之间的多个副管，其中，主热交换器和副热交换器平行布置，彼此垂直，使得副热交换器的副集管板至少部分地与主热交换器的主管的堆叠重叠。
9.优选地，主集管板的宽度大于副集管板的宽度。
10.优选地，副集管板的宽度等于主集管板的宽度。
11.优选地，副集管板的宽度大于主集管板的宽度。
12.优选地，从面向主管的一侧开始，相邻热交换器的主管堆叠和副管堆叠之间的距离小于副集管箱的较长侧和副管的较长侧之间的距离。
13.优选地，副收集器箱包括多个突出的夹子，主收集器箱包括多个狭槽，该狭槽配置成接收所述夹子，使得热交换器相对于彼此固定不动。
14.优选地，夹子和狭槽被部署在热交换器的拐角部分上。
15.优选地，收集器箱包括从其终端沿纵向方向突出的肩部，其配置成分别容纳夹子
和狭槽。
16.优选地，冷却组件包括配置为支撑至少一个热交换器的框架。
17.优选地，框架形成用于保护收集器箱和集管板的屏障，该屏障呈平行于由管堆叠界定的平面并且与任何热交换器的至少一个箱重叠的至少一个壁的形式。
18.优选地，冷却组件还包括第三热交换器，该第三热交换器包括第三集管板，该第三集管板平行于主集管板。
附图说明
19.参考附图，本发明的示例将变得显而易见并被详细描述，其中：
20.图1示出了冷却组件的透视图；
21.图2示出了冷却组件的局部截面图；
22.图3示出了冷却组件的可拆卸锁定装置的透视图；
23.图4示出了包括框架的冷却组件的透视图。
具体实施方式
24.热交换器通常装配在车辆的前端，不仅作为独立的热交换单元，而且作为两个或更多个热交换器的组件。安装包括多个热交换器的组件而不是一个接一个地安装，在生产可行性、成本降低、包装等方面是有利的。
25.热交换器组件可以进一步称为冷却组件1。本发明可以涉及各种类型的热交换器，例如散热器、冷凝器、增压空气冷却器等。
26.图1示出了冷却组件1，其包括装配有副热交换器20的主热交换器10。例如，主热交换器可适用于冷却剂回路，副热交换器20可适用于制冷剂回路。
27.主热交换器10包括一对主收集器箱11、12，它们与主集管板13、14组装在一起，以形成用于主流体(例如冷却剂)的主歧管。
28.主收集器箱11、12可以是由合成材料制成的细长容器的形式，其配置成分配或收集热交换流体。根据主热交换器10的类型，也可以设想使用其他材料。两个收集器箱11、12通常包括具有大致矩形横截面的开口，用于接收主集管板13、14，主管15一个接一个地堆叠以进行热交换。图1中所示的主收集器箱11、12的形状确保了热交换流体的均匀分布，但也可以设想提供类似或更好性能的主收集器箱11、12的其他形状。可替代地，也可以设想通过主热交换器10的反向流动。
29.主集管板13、14可以是基本矩形形状。术语“基本矩形”是指集管板13、14包括至少两个彼此平行的长边和两个也彼此平行的短边，在它们之间有平的顶边和底边。主集管板13、14可以由轻质金属合金制成，例如铝。主集管板13、14的形状对应于收集器箱11、12中的开口形状，以提供流体密封连接。主集管板13、14可以由与主收集器箱11、12不同的材料制成，因此两个子部件可以通过彼此压接而连接在一起。
30.主热交换器10还包括在主集管板13、14之间彼此平行部署的多个主管15。管30包括容纳在主集管板13、14中的开口端。
31.主管15可以由折叠的金属片制成。可替代地，主管15可被挤压。管15可以与通常称为翅片的散热部分交错。
32.副热交换器20包括一对副收集器箱21、22，它们与副集管板23、24组装在一起，以形成用于副介质(例如制冷剂)的副歧管。
33.副收集器箱21、22可以是由金属制成的细长容器的形式，其配置成分配或收集副介质。根据副热交换器20的类型，也可以设想使用其他材料。可替代地，允许通过副热交换器20的反向流动。两个收集器箱21、22都配置成固定到副集管板22、23上，例如通过将它们彼此钎焊。图1中所示的副收集器箱21、22的形状确保了副介质的均匀分布，但也可以设想提供类似或更好性能的副收集器箱21、22的其他形状。
34.副集管板22、23可以是基本矩形形状。术语“基本矩形”应类似于主集管板13、14来定义。副集管板22、23可以由轻质金属合金制成，例如铝。副集管板22、23可以包括突起，该突起配置成便于将它们与副收集器箱21、22组装在一起。副集管板23、24可以由与副收集器箱21、22相同的材料制成，因此两个子部件通常通过钎焊连接，以提供流体密封连接。
35.副热交换器20还包括在副集管板23、24之间彼此平行部署的多个副管25。副管25包括容纳在副集管板23、24中的开口端。副管25可以由与主管15相同的材料和相同的工艺制成，然而，其形状和尺寸可以不同。类似于主管15，副管25可以与翅片交错。
36.根据架构，副热交换器20可以进一步包括固定到收集器箱21、22之一的瓶子(未示出)。瓶子通常连接到收集器箱21、22之一。
37.热交换器形成冷却组件1，其中主热交换器10和副热交换器20平行布置，彼此垂直，使得当沿着副管25的主轴线观察时，副热交换器20的副集管板23、24至少部分地与主热交换器10的主管15的堆叠重叠，如图1所示。术语“垂直”在这里的意思是各个相邻热交换器的管的主轴线彼此垂直，并且其集管板也是如此。这样，整个组件的空间可以减小，因为热交换器之间的距离最小。
38.图2示出了副热交换器20相对于主热交换器10的详细布置。局部横截面示出了主集管板13相对于副集管板23垂直布置。因此，主收集器箱11相对于副收集器箱21垂直布置。关于管15、25，副管25的堆叠也相对于主管15的堆叠垂直布置。换句话说，至少两个热交换器10、20基本相对于彼此旋转90度。
39.根据热交换器组件1架构，副热交换器20可以包括副集管板23，其比主热交换器10的主管15短。结果，副集管板23可以至少部分地重叠主管15的堆叠。特别地，当沿着副管25的轴线观察时，副集管板23、24的轮廓与主管15堆叠的轮廓重叠。类似于前面的示例，至少部分地与副管25堆叠重叠的轮廓可以由主集管板13、14的面向副管25的面限定。因此，主集管板13、14可以至少部分地与副管25的堆叠重叠。每个热交换器10、20可以包括它们的集管板13、14、23、24的至少一部分，该部分与另一个热交换器的管15、25的堆叠部分重叠。一个集管板和/或另一个集管板的重叠程度可以根据集管板13、14、23、24的宽度即其短边的长度而变化。如图2所示，主热交换器10的宽度进一步称为(a),副热交换器20的宽度进一步称为(b)。
40.如图2进一步所示，集管板13、14、23、24对管15、25的重叠程度可以变化。副集管板23与主管15重叠，使得重叠区域位于主管15的面向副集管板23的边缘与其主轴线之间。管15、25的主轴线可被定义为流体导管的中心线。当然，进一步重叠也是可能的。主集管13类似地与副管25重叠。
41.如前所述，根据热交换器的类型和热交换组件1的架构，集管板13、14、23、24的宽
度可以变化。例如，主集管板13、14的宽度(a)可以大于副集管板23、24的宽度(b)。可替代地，副集管板21、22的宽度(a)可以等于主集管板11、12的宽度(b)。可替代地，副集管板21、22的宽度(b)可以大于主集管板11、12的宽度(a)。
42.此外，从面向主管15的一侧看，相邻热交换器10、20的主管15的堆叠和副管25的堆叠之间的距离可以小于副集管箱23、24的较长侧和副管25的较长侧之间的距离。
43.图3示出了使用相邻的热交换器10、20形成冷却组件1的示例。为了形成冷却组件1，主热交换器10可以永久地或通过可拆卸的锁定装置固定到副热交换器20上。热交换器10、20可以包括至少一个可拆卸的锁定装置。特别地，副收集器箱21、22可以包括突出的夹子31，并且主收集器箱11、12可以包括配置成接收所述夹子31的狭槽32，使得热交换器10、20相对于彼此固定不动。可替代地，副收集器箱21、22可以包括多个狭槽32，主收集器箱11、12可以包括多个突出的夹子31，其配置成被引入所述狭槽32中，使得热交换器10、20相对于彼此固定不动。夹子31和狭槽32都可以与相应的收集器箱11、12、21、22集成在一起。夹子31和狭槽32可以由合成材料制成，优选地具有与它们所固定的子部件相同的特性。可替代地，可以使用其他类型的可拆卸的锁定装置，例如螺栓、螺钉等。
44.夹子31可以相对于收集器箱11、12、21、22的长边垂直布置。可替代地，夹子31可以相对于收集器箱11、12、21、22的长边平行或成角度布置。
45.夹子31和狭槽32可以部署在热交换器10、20的拐角部分上。主热交换器10和/或副热交换器20的拐角部分可被定义为主收集器箱11、12和/或副收集器箱21、22的终端附近的区域。可替代地，也可以设想这样的实施例，其中热交换器10、20包括在相应收集器箱11、12、21、22的拐角部分之间的区域中的夹子31和狭槽32。在一些应用中，热交换器10、20还可以包括肩部26，其配置成用作收集器箱11、12、21、22主体的延伸部。肩部26能够将可拆卸的锁定装置比如夹子31和狭槽32固定在收集器箱11、12、21、22附近之外。肩部26可以进一步使得夹子31或狭槽32能够根据其形状在收集器箱11、12、21、22的任何方向上偏移。例如，夹子31可以相对于收集器箱11、12、21、22在它们的纵向方向上并且同时在它们的横向方向上偏移。
46.图4示出了包括框架30的冷却组件1，框架30配置为用作热交换器10、20的支撑。框架30适合于热交换器10、20的形状和尺寸，并且它可以通过垂直于由管15、25的堆叠界定的平面的框架壁来限定整个冷却组件1的热交换区域。框架壁可以与热交换器10、20的至少一个收集器箱11、12、21、22重叠。框架30优选由合成材料制成，其可以承受振动、温差和机械应力。
47.框架30可以用作每个热交换器10、20的单独支撑。可替代地，框架30可以配置为仅用作主热交换器10的支撑，副热交换器20被固定到主热交换器10。
48.冷却组件1可以包括多个(两个以上)热交换器。例如，冷却组件1可以进一步包括第三热交换器90。副热交换器20可以位于主热交换器10和三级热交换器20之间，但也可以设想热交换器10、20、30的其他配置。
49.如果冷却组件1还包括冷凝器作为热交换器10、20、30中的一个，那么框架30可以包括瓶子支撑件(未示出)。瓶子支撑件可以进一步包括弹簧部分(未示出)，用于最小化热交换器10、20、30相对于框架30的移动性。
50.本发明的主题旨在解决尤其是机动车辆中的包装问题。热交换器的特定布置能够
减小它们的芯部之间的距离，而没有热交换器的子部件碰撞的风险。本发明还允许减少车辆的重量，因为模块需要较少的材料来形成不仅在模块和车辆之间，而且在形成该模块的热交换器之间的固定点。与现有技术相反，该模块确保相应热交换器的入口和出口之间没有干扰。此外，它允许形成具有或不具有外部框架的模块，这允许减轻重量，或者如果需要的话，提高模块的机械阻力。
51.通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。