用于机动车辆的冷却组件的制作方法

1.本发明涉及旨在用于机动车辆的冷却系统的领域，并且更具体地，其涉及旨在安装在机动车辆的前部面中的冷却系统。


背景技术：

2.已知的是机动车辆包括冷却系统，其旨在冷却热机或者在电动车辆的情况下冷却电池，并且还旨在为了乘客舒适而对车辆的乘客室进行热控制。
3.这样的冷却系统传统上包括至少两个布置在冷却剂通路上的热交换器，每个热交换器被配置为允许在其中流通的热传递流体与穿过热交换器的空气流之间交换热量。该空气流可以例如通过马达-风扇单元和/或通过车辆的移动产生。已知的是，相关的冷却系统，或者至少该冷却系统的热交换器，被置于车辆的前部面中，使得源自车辆外部的、到达这些热交换器的空气尽可能地新鲜。开口设置在前部面中，特别是在车辆的散热器格栅中，使得源自车辆外部的新鲜空气可以进入前部面并且穿过冷却系统。
4.特别已知的是，热交换器被设置在支撑框架中，该支撑框架确保了热交换器相对于前部面以及相对于彼此的希望位置，特别是在第一热交换器相对于进入冷却系统的空气流的流通方向被设置在第二热交换器的上游的纵向堆叠位置中。
5.这种在前部面中定位的缺点在于，例如碎石的投射可以损坏热交换器，特别是第一热交换器，即，冷却系统的布置得最靠近车辆前端的热交换器。因此，已知的是，保护栅格被附接到第一热交换器，以便保护其免受这些可能的投射，该第一热交换器本身允许沿着车辆的主运动方向被堆叠在该第一热交换器后方的热交换器被保护免受这些投射。
6.然而，为了确保新鲜空气(即从未穿过任何热交换器的空气)对第一热交换器以及对第二热交换器二者至少部分的供应，第二热交换器可以被设置为相对于第一热交换器偏置，使得该第二热交换器的一部分不再被第一热交换器保护。结果，存在第二热交换器的这个部分被损坏的风险，这不是所希望的。


技术实现要素：

7.本发明落入该背景中，并且目的在于通过提出一种用于机动车辆的冷却组件来至少克服所提到的缺点，该冷却组件包括至少一个主要在第一平面中延伸的第一热交换器、至少一个主要在第二平面中延伸的第二热交换器、以及至少一个用于保护第二热交换器的保护栅格，第一热交换器和/或第二热交换器由框架支撑。根据本发明，用于保护第二热交换器的至少一个保护栅格与框架一起形成单件式零件。
8.换句话说，用于保护第二热交换器的保护栅格与框架形成单个组件，该单个组件在不损坏保护栅格或框架的情况下不能被分开。例如，用于保护第二热交换器的保护栅格与框架可以使用双注射系统一体地形成或制造。
9.根据本发明，第一热交换器和第二热交换器具有相似甚至相同的结构。在任何情况下，第一热交换器和第二热交换器每个都包括至少一个热交换区域，所述热交换区域包
括管或板的堆叠体，能够交换或承载热量的流体穿过其流通。该热交换区域还被两个集管箱包围，这两个集管箱被配置为允许流体进入、离开和/或均匀地分布在热交换区域中。
10.根据本发明的一个特征，第一热交换器和第二热交换器两者都被相同的空气流穿过，第一热交换器相对于该空气流的流通方向被布置在第二热交换器的上游，第二热交换器的至少一个部分在第二热交换器的主要延伸的第二平面中延伸超过第一热交换器。换句话说，应当理解，第一热交换器在其整个表面上被新鲜空气穿过，而第二热交换器仅在其延伸超过第一热交换器的部分附近被新鲜空气穿过，第二热交换器的其余部分被之前已经穿过第一热交换器的空气(即至少被部分地加热的空气)穿过。
11.根据本发明，用于保护第二热交换器的保护栅格与第二热交换器的延伸超过第一热交换器的部分相对地延伸。换句话说，该保护栅格被布置为使得保护该第二热交换器的延伸超过第一热交换器的部分免受任何投射，例如可以损坏第二热交换器的该部分的碎石的投射。因此，第二热交换器的一部分由第一热交换器保护，该第二热交换器的另一部分，更具体地，该第二热交换器的延伸超过第一热交换器的部分本身由保护栅格保护。
12.有利地，保护栅格的尺寸至少与第二热交换器的延伸超过第一热交换器的部分的尺寸相同。应当理解，这允许第二热交换器的该部分整个都被保护，该第二热交换器的另一个部分被第一热交换器保护，如以上所说明的。
13.如之前说明的，第二热交换器包括由管或板的堆叠体形成的热交换区域，该热交换区域被配置为被空气流穿过。根据本发明的一个特征，保护栅格包括多个杆，其每个都与第二热交换器的热交换区域的这些管之一或这些板之一相对地延伸。有利地，每个杆都相对于空气流的流通方向被布置在管/板之一的上游，并且每个杆的最长尺寸至少与第二热交换器的热交换区域的每个管或板的最长尺寸相同。换句话说，保护栅格的每个杆旨在保护第二热交换器的热交换区域的管之一或板之一。
14.根据本发明的一个实施例，框架可以包括至少一个附接器件，该至少一个附接器件被配置为允许空气管道被附接，该空气管道被设置在车辆的旨在容纳冷却组件的前部面与第一热交换器之间。更具体地，该空气管道于是在设置于车辆前部面中的开口(使得与车辆外部的环境连通)与第一热交换器之间延伸。应当理解，空气流可以借助于该空气通道到达第一和第二热交换器。更具体地，所述至少一个附接器件被配置为允许该空气管道的一端被附接，空气流经过这一端到达第一和第二热交换器。
15.可选地，根据本发明的冷却组件包括用于保护第一热交换器的至少一个器件。根据本发明，该用于保护第一热交换器的至少一个器件可以采用另一个栅格的形式。替代地，第一热交换器的管或板，更具体地，帮助形成第一热交换器的热交换区域的管或板，可以被加固以使其更能抵抗。
16.有利地，第一热交换器的第一部分可以被空气管道保护，第一热交换器的第二部分然后被用于保护第一热交换器的所述至少一个器件所保护。为了实现其保护功能，在空气流的流通方向上按顺序，空气管道具有进气部段，所述进气部段被朝向第一热交换器的逐渐扩张部延伸。有利地，空气管道的这种特定形状允许阻挡碎石的任何投射中的至少一些，同时确保连续的空气流供应。换句话说，应当理解，管/板的仅一部分被加固，或者应当理解，保护栅格不在第一热交换器的整个高度上延伸，术语“高度”被理解为第一热交换器的垂直于车辆在其上移动的道路所测量的尺寸，根据本发明的冷却组件旨在用于所述车
辆。
17.根据本发明的一个特征，框架包括在第三平面中延伸的至少一个中央区域，该第三平面平行于第一热交换器的主要延伸的第一平面且平行于第二热交换器的主要延伸的第二平面，用于保护第二热交换器的保护栅格形成该中央区域的一部分。
18.框架可以包括被配置为允许第一热交换器被附接的至少一个第一附接支架、以及被配置为允许第二热交换器被附接的至少一个第二附接支架，所述至少一个第一附接支架和所述至少一个第二附接支架分布在框架的中央区域的两侧。换句话说，中央区域帮助限定了框架的第一侧部和框架的第二侧部，第一热交换器被附接在框架的第一侧部中，第二热交换器被附接在框架的第二侧部中，框架的中央区域因此被插置在第一热交换器与第二热交换器之间。
19.根据本发明，框架的中央区域可以包括至少两个加固部，第一热交换器和第二热交换器两者都被布置为与这些加固部相对。应当理解，第一热交换器于是被布置为与这些加固部的第一面相对，并且第二热交换器本身被布置为与这些加固部的第二面相对，这些加固部的第一面被转向框架的第一侧部，并且这些加固部的第二面被转向框架的第二侧部。
20.可选地，可以设置，第一热交换器和第二热交换器布置得邻接抵靠这些加固部。根据该替代例，第一热交换器于是邻接在这些加固部的第一面上，第二热交换器本身邻接在这些加固部的第二面上。
21.根据本发明的一个实施例，框架包括彼此平行的至少两个竖直轨道以及彼此平行且垂直于竖直轨道的至少两个水平轨道。根据该实施例，用于保护第二热交换器的保护栅格从竖直轨道中的一个延伸到另一个。有利地，根据该实施例，用于保护第二热交换器的保护栅格是水平的栅格，其平行于框架的水平轨道延伸。仍然根据该实施例，框架的两个加固部是竖直的加固部，即它们平行于框架的竖直轨道延伸，并且因此垂直于用于保护第二热交换器的保护栅格。
22.根据本发明，用于保护第二热交换器的保护栅格、框架和两个加固部可以形成单件式组件，即在不损坏用于保护第二热交换器的保护栅格、框架或加固部的情况下不能被分开的单个组件。换句话说，在用于保护第二热交换器的保护栅格与框架的加固部之间存在连续量的材料。
23.本发明还涉及一种机动车辆，其包括至少一个前部面和至少一个根据本发明的冷却组件，冷却组件被布置在车辆的前部面中。
附图说明
24.通过参考以下附图中示出的各种实施例，阅读在下文中以信息目的提供的详细描述，其他特征、细节和优点将会变得更清楚地显而易见，在附图中：
25.图1示意性地示出了以纵向横截面示出的车辆的前部面，在该前部面中整合有根据本发明的冷却组件；
26.图2示意性地示出了根据本发明的冷却组件的热交换器；
27.图3示意性地示出了以纵向横截面示出的根据本发明的冷却组件；
28.图4以前视图示出了根据本发明的冷却组件的框架，冷却组件的至少一个热交换
器旨在附接在该框架上。
具体实施方式
29.在说明书的所有其余部分中，术语“上游”和“下游”指的是经由车辆的前部面进入车辆的空气流的流通方向，例如，当该车辆向前移动时。“纵向”横截面是在这样的平面中生成的横截面，该平面与车辆在其上移动的道路垂直并且包含了车辆的主移动方向d。术语“前部”和“后部”本身指的是车辆的取向，并且表示该车辆的两个纵向端部，车辆的前部包括整合了根据本发明的冷却组件的前部面。最后，术语“竖直”和“水平”相对于相关车辆在其上移动的道路来理解，水平方向平行于道路，竖直方向垂直于该道路。
30.图1作为纵向横截面，示意性地示出了的机动车辆2的前部面1，在该前部面中布置有根据本发明的冷却组件100。
31.冷却组件100包括至少一个第一热交换器110，至少一个第二热交换器120，支撑第一热交换器110和第二热交换器120的至少一个框架130，以及至少一个空气管道140，该至少一个空气管道140被布置在设置于车辆2的前部面1中的开口101与冷却组件100的第一热交换器110之间。
32.如所示的，第一热交换器110和第二热交换器120沿着该车辆2的主移动方向d以这个顺序被堆叠。第一热交换器110和第二热交换器120被布置在例如用于分配热传递流体或冷却剂的通路上。“热传递流体”应当被理解为能够承载、捕获和释放热量的流体，而“冷却剂”应当被理解为能够通过改变状态来捕获和释放热量的流体。第一热交换器110和第二热交换器120还被配置为在该冷却剂或该热传递流体与进入车辆2的空气流af之间交换热量，该空气流af能够通过车辆2的移动和/或通过布置在第一热交换器110和第二热交换器120的上游或下游的通风部件来产生。应当注意，相对于该空气流af的流通方向，第一热交换器110被布置在第二热交换器120的上游。换句话说，第一热交换器110仅被供应新鲜空气，而第二热交换器120至少部分地被提供加热的空气，即已经穿过第一热交换器110并且因此已经与在其中流通的流体交换热量的空气。
33.应当理解，设置在车辆2的前部面1中的开口101允许空气流af进入车辆2。可选地，该开口101可以设置有可调节挡板，其允许控制进入车辆2的空气的量。因此，根据车辆2在给定时刻的冷却需求，这些可调节挡板或大或小地打开，或者完全关闭。然后应当理解，空气管道140被布置在这些可调节挡板与第一热交换器110之间，并且其允许空气流af从车辆2外部的环境被引导到第一和第二热交换器110、120。
34.根据本发明的冷却组件100还包括至少一个保护栅格136，用于保护第二热交换器120，如将在下文中更加详细描述的，该至少一个保护栅格136允许该第二热交换器120被保护免于任何投射，例如，车辆2在其上移动的道路上存在的碎石的投射，碎石的投射可以经由开口101进入车辆2并损坏该第二热交换器120。
35.第一热交换器110和第二热交换器120有利地具有相似的结构。例如，这些第一和第二热交换器110、120的实施例在图2中示意性地示出。因此，这些热交换器110、120中的每一个都包括热交换区域11，热交换区域11由管或板的堆叠体形成，冷却剂或热传递流体在其中或穿过其流通。该热交换区域11由至少两个集管箱12包围，所述至少两个集管箱12允许冷却剂或热传递流体到达和离开该热传递区域11。有利地，这些集管箱12中的至少一个
被配置为允许流体在整个热传递区域11上均匀分配。该热传递区域11还旨在被进入车辆的空气流穿过，使得空气流与在其中流通的流体之间的热量交换发生在该热传递区域11中。根据这里示出的示例，集管箱12分布在热交换区域11的两个相对的端部，但是应当理解，这仅是一个实施例，而且可以在不脱离本发明的范围的情况下设想其他的配置。例如，这两个集管箱可以被设置为布置在热交换区域的同一个端部，于是流体在其中在u形的通路中流通。
36.图3示意性地示出了以纵向横截面示出的根据本发明的一个实施例的冷却组件100。如所示的，第一热交换器110和第二热交换器120彼此平行地分别在第一平面p1和在第二平面p2中延伸。
37.如之前说明的，应当注意，框架130支撑第一热交换器110和第二热交换器120两者。更具体地，框架130具有主要在第三平面p3中延伸的中央区域131，第三平面p3平行于第一热交换器110的第一主延伸平面p1且平行于第二热交换器120的第二主延伸平面p2，并且中央区域131限定了框架130的第一侧部132和框架130的第二侧部133，第一热交换器110附接在第一侧部132上，第二热交换器120附接在第二侧部133上。换句话说，第一热交换器110和第二热交换器120分布在框架130的中央区域131的两侧，即该中央区域131被插置在第一热交换器110与第二热交换器120之间。
38.框架130还包括至少两个水平轨道134和至少两个竖直轨道，例如，如图4所示，两个水平轨道134彼此平行并且垂直于两个竖直轨道，这两个竖直轨道因此也彼此平行。
39.框架130还包括至少两个加固部135，仅其中一个加固部135在图3中示出，这两个加固部135垂直于这些水平轨道134地从一个水平轨道134延伸到另一个水平轨道。应当注意，在图3中，这些加固部135更具体地被设置在该框架130的中央区域131中。根据本发明，第一热交换器110因此被布置为与这些加固部135的第一面148相对，并且第二热交换器120被布置为与这些加固部135的第二面149相对，每个加固部135的第一面148被转向框架130的第一侧部132，并且这些加固部135的第二面149本身被转向该框架130的第二侧部133。可选地，第一热交换器可以被布置为邻接抵靠每个加固件135的第一面148，并且第二热交换器本身可以被布置为邻接抵靠这些加固件135的第二面149。
40.框架130还支撑空气管道140，也就是说，框架130，更具体地，该框架130的水平轨道134每个都具有至少一个附接器件139，至少一个附接器件139旨在与空气管道140的一端接合，从而将所述空气管道保持在位。
41.应当注意，第二热交换器120包括至少一个部分121，其在第二热交换器120主要延伸所在的第二平面p2中延伸超过第一热交换器110。根据这里示出的示例，第二热交换器120的该部分121向下(即当冷却组件100被整合到车辆中时朝向道路)延伸超过第一热交换器110，但是应当理解，这仅是本发明的一个实施例，并且第二热交换器120的部分121可以在不脱离本发明的范围的情况下在任何其他方向上延伸，只要其在该第二热交换器120的第二主延伸平面p2中延伸。有利地，第二热交换器120的该部分121因此被布置为允许该第二热交换器120至少部分地被供应新鲜空气，即被空气流的还未穿过任何其他热交换器且因此还未与流体交换热量的部分af1供应新鲜空气。换句话说，第二热交换器120的延伸超过第一热交换器110的该部分121允许在第二热交换器120的热交换区域中流通的流体与穿过第二热交换器的空气流之间的温度差增加，以改善该第二热交换器120的效率。
42.如以上说明的，存在于道路上的碎石或其他元素可以被投射到冷却组件100中，并且可以损坏第一热交换器110和/或第二热交换器120。更具体地，这些投射具有损坏第一热交换器110和第二热交换器120的延伸超过第一热交换器110的部分121的风险。根据本发明，冷却组件100有利地包括用于保护第一热交换器110的至少一个装置111。由于第二热交换器120被堆叠在第一热交换器110上，应当理解，该第二热交换器120部分地被第一热交换器110保护免于投射。
43.为了保护第二热交换器120的延伸超过第一热交换器110的部分121，根据本发明的冷却组件100包括布置为与第二热交换器120的该部分121相对的保护栅格136。如将在下文中更加详细描述的，该保护栅格136与支撑热交换器110、120的框架130一起形成单体式组件，也就是说，框架130和保护栅格136形成单个组件，该单个组件在不损坏保护栅格136或框架130的情况下不能被分开。有利地，保护栅格136的尺寸至少与第二热交换器120的延伸超过第一热交换器110的部分121的尺寸相同，使得第二热交换器120的该部分121整体都被有效保护。
44.根据本发明的冷却组件100因此包括用于保护第一热交换器110的至少一个器件111。根据图3中示出的示例，该保护器件111采用另一个栅格的形式。这另一个栅格与用于保护第二热交换器120的保护栅格136不同，特别是在于这另一个栅格是被单独制造并且被装配到框架130上或者被直接装配到第一热交换器110上。换句话说，框架130或第一热交换器110包括至少一个附接部件(其未在这里示出)，其允许这另一个栅格与第一热交换器110相对地附接，以保护所述热交换器免受前述的投射。根据这里未示出的示例，用于保护第一热交换器110的器件111由形成该第一热交换器110的热交换区域的管或板的加固部形成。
45.如图3所示，在空气流的流通方向上以该顺序，空气管道140具有进气部段141，其通过逐渐扩张部逐渐扩张部142朝向第一热交换器110延伸。这种特定的形状有利地允许第一热交换器110的一部分在不需要添加任何保护器件的情况下被保护。
46.因此，如图3所示，应当注意，具有与空气管道140相切的轨迹200的投射被用于保护第一热交换器110的器件111偏转，更具体地，被该保护器件111的顶点偏转，即被该保护器件111的离车辆在其上移动的道路最远的部分偏转。换句话说，任何到达空气管道140且其轨迹很可能穿过第一热交换器110的投射被用于保护第一热交换器110的器件111或被空气管道140本身偏转，因此在不阻碍空气流通路的情况下保留了第一热交换器110的完整性。有利地，空气管道140的具有形成收缩部的减小的进气部段以及在连续整体上的逐渐扩张部的这种特定形状允许减少用于保护第一热交换器110的器件111的尺寸。如所示的，第一热交换器110因此包括第一部分112和第二部分113，第一部分112被空气管道140保护免受任何投射，第二部分113本身被另一个栅格或被形成该第一热交换器的热交换区域的管或板的加固部保护免受任何投射。
47.根据图3中所示的示例，用于保护第二热交换器120的保护栅格136帮助形成框架130的中央区域131。换句话说，根据该示例，该保护栅格136在加固部135的延伸部中延伸，并且其因此被布置在第一热交换器110的下游和第二热交换器120的上游。然而，该示例不是限制性的，并且可以进行设置，例如，保护栅格可以被设置为相对于第二热交换器被向前移动，并且因此例如被定位在用于保护第一热交换器的器件置的延伸部中，即该第一热交换器和第二热交换器两者的上游。
48.最后，图4以前视图示出了支撑根据本发明的冷却组件的热交换器的框架130的实施例。
49.如以上说明的，框架130包括至少两个水平轨道134和至少两个竖直轨道137。根据该图4中示出的示例，水平轨道134比竖直轨道137更长，使得框架130具有大致矩形的形状。当然，这仅是一个实施例，其不能限制本发明。竖直轨道137支撑附接元件138，附接元件138被配置为允许框架130被附接到车辆的前部面，如图1所示。这些竖直轨道137还每个都支撑至少一个附接支架147，附接支架147被配置为允许第一热交换器或第二热交换器被附接到框架130的相关侧。
50.每个水平轨道134支撑附接器件139中的至少一个，该附接器件139中的至少一个允许空气管道被附接到框架130，如之前所描述的。根据这里示出的示例，每个水平轨道134具有用于附接空气管道的三个器件，所述三个器件沿着相关水平轨道134均匀分布。
51.此外，框架130包括前述的加固部135，并且更具体地，两个加固部135，所述加固部135在两个水平轨道134之间垂直于这些水平轨道134延伸。换句话说，这两个加固部135是竖直加固部。应当理解，这仅是一个实施例，并且这两个加固部135可以在不脱离本发明的范围的情况下具有不同的取向。如以上参考图3说明的，这些加固部135被布置在框架130的中央区域中。框架130的该中央区域还包括加强部件142，其分别在相邻的竖直轨道137与水平轨道134之间延伸。根据图4中所示的示例，框架130包括四个加强部件142，其分别布置在框架130的每个角部处，即在竖直轨道137与水平轨道134之间的每个连结部处。这些加强部件142加强了框架130的结构，即它们使得框架130更能抵抗其使用期间受到的机械应力，这些机械应力特别地是由于车辆的移动而引起，根据本发明的冷却组件旨在被整合在所述车辆中。
52.如之前说明的，框架130还包括用于保护第二热交换器的保护栅格136，并且更具体地，用于保护第二热交换器的延伸超过第一热交换器的部分的保护栅格136。保护栅格136与框架130一起形成单件式组件。有利地，竖直加固部135、水平轨道134、竖直轨道137和加强部件142可以被设置为也与框架130和保护栅格136一起形成单件式组件，即在不损坏这些元件中至少一者的情况下不能被分开的单个组件。根据本发明的一个实施例，加固部135，水平和竖直轨道134、137，加强部件142和用于保护第二热交换器的保护栅格136整体地形成，即这些元件由单个材料制造。替代地，用于保护第二热交换器的保护栅格136可以由不同的材料制造，则框架130例如使用双注射成型法制造。应当理解，这些仅是实施例，并且应当理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下设想能够制造如本文描述的单件式框架130的任何其他方法。
53.根据图4中所示的示例，通过多个水平杆143，即平行于框架130的水平轨道134延伸的、彼此通过空间144分开的杆143，来形成用于保护第二热交换器的保护栅格136。如所示的，这些杆143因此彼此平行并且从竖直轨道137中的一个延伸到另一个。有利地，每个杆143的尺寸与形成第二热交换器的热交换区域的管或板的尺寸相等或基本上相等，并且设置在这些杆143之间的空间144的尺寸本身与设置在第二热交换器的这些管或这些板之间的空间的尺寸相等或基本上相等。以这种方式，保护栅格136的每个杆143被布置为与第二热交换器的这些管或板之一相对，并且更具体地，被布置在其上游，以便有效地保护这些管或板免受任何可能损坏它们的投射。
54.如之前说明的，竖直加固部135本身从水平轨道134中的一个延伸到这些水平轨道134中的另一个。这两个加固部135是相同的，并且分别包括两个平行的竖直梁145，这两个平行的竖直梁145通过横构件146连接到一起，因此形成网格。由于这些加固部135是相同的，一个加固部135上的附图标记可以直接应用到另一个上。然而，应当注意，横构件146不在竖直梁145的整个高度上延伸，该情况下的术语“高度”应当被理解为这些竖直梁145的最大尺寸。因此，加固部135在保护栅格136处没有横构件146。然而，这些加固部135的竖直梁145在保护栅格136的杆143之间形成材料桥。
55.两个加强部件142也延伸通过保护栅格136，因此形成该保护栅格136的杆143之间的其他材料桥。
56.从上文应当理解，框架130的加固部135和加强部件142有利地允许保护栅格136的结构被加固，该保护栅格136本身也加强了框架130的整体结构。
57.因此，本发明提出了一种简单且便宜的器件，用于有效地保护冷却组件的热交换器，该冷却组件被布置在车辆的前部面中并且因此受到可以在道路上的碎石或其他元素的且可以通过整合了这种冷却组件的车辆的移动而投射的任何投射。
58.然而，本发明不限于本文中描述和示出的装置和配置，本发明还延伸到所有等同的装置和配置，并且延伸到这样的装置的任何技术功能的组合。特别地，可以在不损害本发明的情况下修改保护栅格、框架、第一热交换器和第二热交换器的形状和布置，只要它们实现本文件中描述和示出的功能。