具有集成缓冲槽的冷却组件的制作方法
【专利说明】具有集成缓冲槽的冷却组件
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年10月21日提交的美国临时专利申请62/066，472的优先权，据此通过引用将其全部内容包括在此。
技术领域
[0003]本发明涉及冷却组件，并特别涉及用于引擎系统的冷却组件。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一个实施例，冷却组件包括多个热交换器，其中至少一个为冷却剂散热器。所述冷却组件进一步包括一个沿冷却组件端部延伸的结构框架沟槽，并且所述热交换器至少部分地固定地到所述结构框架沟槽。冷却剂缓冲槽集成到冷却组件，并与冷却剂散热器流体连通。冷却液缓冲槽具有由几个壁围成的冷却剂体积，并且这些壁的至少一个是由所述结构框架沟槽提供的。
[0005]在一些实施例中，所述框架沟槽限定沿所述冷却组件的宽度维度延伸的平面壁。在一些实施例中，所述热交换器和冷却剂缓冲槽位于所述平面壁的共同侧。在一些这样的实施例中，所述冷却剂缓冲槽被布置在所述平面壁和所述冷却剂散热器之间。
[0006]在一些实施例中，每个热交换器包括一个热交换器芯，并且所述结构框架沟槽不与任一个热交换器芯重叠。
[0007]在一些实施例中，所述结构框架沟槽包括围成所述冷却剂体积的第一壁、第二壁以及第三壁。所述第一壁具有两个相对的长边，并且所述第二壁沿所述长边中的一个延伸并与第一壁垂直。所述第三壁沿所述长边的另一个延伸并同样与第一壁垂直。在一些实施例中，冷却剂填充口颈结合到所述第一壁并延伸到所述冷却剂体积内部。
[0008]根据本发明的另一实施例，冷却组件安装到具有冷却剂回路的引擎系统内部。所述冷却组件包括顶部结构框架沟槽和底部结构框架沟槽，所述底部结构框架沟槽与顶部结构框架沟槽分隔开并低于所述顶部结构框架沟槽。所述冷却组件进一步包括冷却剂散热器和冷却剂缓冲槽。所述冷却剂散热器被布置在顶部和底部结构框架沟槽之间并固定到顶部和底部结构框架沟槽，并形成所述冷却回路的一部分。所述冷却剂缓冲槽被设置在所述顶部结构框架沟道内部并位于所述冷却剂散热器上方。所述冷却剂缓冲槽同样形成所述冷却回路的一部分。
[0009]在一些实施例中，所述冷却剂缓冲槽位于沿所述冷却剂回路的最高位置处。在一些实施例中，一个或多个额外的热交换器同样固定于顶部和底部结构框架沟道上。
[0010]在一些实施例中，冷却剂散热器包括一个入口槽和一个出口槽。所述冷却剂缓冲槽通过被设置在所述冷却剂缓冲槽上部定位的排气端口流体耦合到所述入口槽或出口槽。在一些这样的实施例中，所述入口槽固定到所述顶部结构框架沟槽而所述出口槽固定到所述底部结构框架沟槽。
[0011 ] 在一些实施例中，所述冷却剂缓冲槽通过被设置在所述冷却剂缓冲槽下部定位的降水端口流体耦合到沿所述冷却回路的最低定位处。
[0012]在一些实施例中，所述顶部结构框架沟槽具有第一和第二 U形部分。所述第一 U形部分由两个竖直布置的平面壁所结合的水平布置的平面壁限定。所述第二U形部分同样由两个竖直布置的平面壁所结合的水平布置的平面壁限定，并容纳到所述第一 U形部分内部并结合到所述第一 U形部分从而限定所述冷却剂缓冲槽。
[0013]根据本发明的另一实施例，制作冷却组件的方法包括在金属片上形成安装孔，并使所述金属片形成第一 U形部件。所述方法还包括使第二金属片形成第二 U形部件，并将所述第二 U形部件布置在所述第一 U形布件内部。所述第一 U形部件与所述第二 U形部件结合从而限定一个封闭的体积。冷却剂散热器通过安装孔结合到所述第一 U形部件。
【附图说明】
[0014]图1是根据本发明的一个实施例的冷却组件的立体图。
[0015]图2是图1中的冷却组件的分解的立体图。
[0016]图3A和图3B是图1中冷却组件的结构框架构件的立体图。
[0017]图4是沿图3A的线IV-1V的部分平面图的截面图。
[0018]图5是图3A和图3B中的结构框架构件的分解的立体图。
[0019]图6是根据本发明的一个实施例使用冷却组件的引擎冷却系统的图解视图。
【具体实施方式】
[0020]在详细说明本发明的任何实施例之前，应该理解本发明的应用并不局限于下文中陈述的或是附图中展现的构造以及部件布置的细节。本发明可用于其他实施例中并可通过不同方式实践和实施。并且，还应理解在此使用的用语和术语是以说明为目的并不具有任何限定作用。在此，“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用是为了涵盖其后所列的项目、其等同物以及补充项。除非另有规定或是以其他方式限制，否则，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体为广义的并涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。而且，“连接”和“耦合”并不受限于物理的或是机械的连接或耦合。
[0021]图1和图2示出了根据本发明的一些实施例的冷却组件1，其包括多个(在示例性实施例中，示出了 3个)被布置成接收冷却空气流的热交换器。冷却组件I包括散热器4、增压空气冷却器5和油冷却器6，散热器4用于抛弃来自液体引擎冷却剂流的热量，增压空气冷却器5用于抛弃来自涡轮增压的燃烧空气的热量，以及油冷却器6用于抛弃来自传动油的热量。虽然热交换器的确切数量和类型随具体应用会有相应改变，但是所示的冷却组件I特别适用于非公路用设备(例如，挖掘机、前端装载机等)的引擎应用。冷却剂散热器
4、增压空气冷却器5和油冷却器6沿冷却组件I的宽度尺寸按顺序布置。也可包括额外的未示出的热交换器(例如冷凝器)。
[0022]虽然组件I包含的每个热交换器的风格和构造各异，但是通常每个都示为具有热交换器芯，热交换器芯在被布置在相对两侧的槽之间延伸。如图2的分解图看得最好，散热器4包括被布置在散热器4上端的顶部槽29、被布置在散热器4下端的底部槽30、以及在顶部槽29和底部槽30之间延伸的散热器热交换芯28。顶部槽29装备有入口端口 31，其用于接收来自引擎冷却剂系统的冷却剂流；并且底部槽30装备有出口端口 32，其用于将冷却后的冷却剂送回引擎冷却剂系统。
[0023]同样地，增压空气冷却器5包括被增压空气冷却器热交换芯34隔开且连接的相对的槽35，油冷却器6包括被油冷却器热交换芯37隔开且连接的相对的槽38。每个增压空气冷却器槽35都装备有端口 36，并且每个油冷却器槽38都装备有端口 39，从而允许连接到他们各自的流体系统中。热交换器4、5和6的每一个都被描述成单程热交换器，但是应当理解，对于其中一个或多个热交换器可替代性地采用多程热交换器，并且热交换器的分别的入口端口和出口端口可替代性地设置在其中一个槽内。
[0024]散热器芯28、增压空气冷却器芯34和油冷却器芯37都提供了在热交换器的相对槽之间延伸的流体通道(用于待冷却的流体)，以及用于冷却空气的延伸穿过芯的空气流通路。热交换芯28、34和37的每一个都可以本领域公知的任一种方式构造，包括(但不限于):管和翅片构造(tube and fin construct1n)、圆管板翅片构造(round tube platefin construct1n)、条板构造(bar plate construct1n)以及奸焊板构造(brazed plateconstruct1n)。
[0025]结构框架7用于将热交换器固定于冷却组件I内部，结构框架7具有顶部结构框架沟槽10、底部结构框架沟槽9和两个侧面结构框架沟槽8。结构框架7围绕聚集的热交换器进行组装，并且结构框架7的不同构件由螺纹栓或相似紧固件24固定，螺纹栓或相似紧固件24延伸穿过框架构件中的定位孔23并且耦合到结构框架7拐角处的螺纹螺母或相似紧固件25。如图所示，每个拐角处的孔23优选为成对的，使得结构框架7具有提高的硬度。热交换器通过延伸穿过热交换器安装孔27的紧固件26固定于框架构件，所述热交换器安装孔27被设置在顶部结构框架沟槽10和底部结构框架沟槽9，以便被固定于热交换器的槽的内部或是穿过所述槽。
[0026]说到图6，下文将详细描述散热器4是其一部分的引擎冷却剂系统2