多功能冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種車輛，包括底盤；多個(gè)地面接合元件；和與所述多個(gè)地面接合元件配合以移動(dòng)所述車輛的底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。所述車輛還包括冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的隔板；設(shè)置在所述隔板的所述第一側(cè)上的電池；和設(shè)置在所述隔板的所述第二側(cè)上的換熱器。所述隔板限定了用于冷卻所述電池的第一空氣通路和用于冷卻所述換熱器的第二空氣通路。
【專利說(shuō)明】多功能冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及具有冷卻系統(tǒng)的車輛，更特別地，涉及包括多功能冷卻系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，公路車輛和越野車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)都包括能夠冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體(例如冷卻劑)、傳動(dòng)油、發(fā)動(dòng)機(jī)油等的冷卻單元，或換熱器。冷卻單元可以被設(shè)置在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)罩下方或發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。然而，越野車輛的冷卻單元可能很大并且難以在不阻斷操作者視線的前提下被封裝到發(fā)動(dòng)機(jī)罩下或發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的熱量可能損壞發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)或附近的對(duì)溫度敏感的部件。對(duì)于越野車輛而言，冷卻系統(tǒng)可包括多個(gè)緊湊布置的冷卻單元，以使其對(duì)車輛尺寸和重量的影響最小化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的示例性實(shí)施例包括一種車輛，其包括底盤；多個(gè)地面接合元件；和與所述多個(gè)地面接合元件配合以移動(dòng)所述車輛的底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。所述車輛還包括冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的隔板；設(shè)置在所述隔板的所述第一側(cè)上的電池；和設(shè)置在所述隔板的所述第二側(cè)上的換熱器。所述隔板限定了用于冷卻所述電池的第一空氣通路和用于冷卻所述換熱器的第二空氣通路。
[0004]本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例包括一種車輛，其包括:底盤；多個(gè)地面接合元件；與所述多個(gè)地面接合元件配合以移動(dòng)所述車輛的底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)；和冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)包括蓄液器；和大致設(shè)置在所述蓄液器周圍并與所述蓄液器間隔開(kāi)的隔板組件。隔板組件的內(nèi)表面與所述蓄液器的外表面相互配合以限定一通道。冷卻系統(tǒng)被配置成引導(dǎo)來(lái)自車輛外部的空氣穿過(guò)所述通道。
[0005]本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例包括一種車輛，其包括:底盤；多個(gè)地面接合元件；被設(shè)置在由所述底盤支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)并且被可操作地連接到所述地面接合元件的發(fā)動(dòng)機(jī)；和與所述發(fā)動(dòng)機(jī)間隔開(kāi)的至少一個(gè)電池。該車輛包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)包括:蓄液器；與所述蓄液器間隔開(kāi)的隔板；與所述隔板間隔開(kāi)的換熱器；和與所述隔板間隔開(kāi)的風(fēng)扇。所述冷卻系統(tǒng)被配置成引導(dǎo)第一空氣流圍繞所述電池以及沿所述隔板的內(nèi)表面流動(dòng)，和引導(dǎo)第二空氣流穿過(guò)所述換熱器并沿所述隔板的外表面流動(dòng)。
[0006]本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例包括一種車輛，其包括:底盤；多個(gè)地面接合元件；和被設(shè)置在由所述底盤支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)并被可操作地連接到所述多個(gè)地面接合元件的發(fā)動(dòng)機(jī)。車輛還包括設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的電池室和設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)后方的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)包括蓄液器和與所述蓄液器間隔開(kāi)的隔板組件。冷卻系統(tǒng)還包括橫向地設(shè)置在所述隔板組件之外的換熱器和被配置成從所述電池室抽取空氣向后穿過(guò)所述隔板組件的風(fēng)扇。
[0007]通過(guò)考慮下文關(guān)于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的前述方面和很多預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更容易被意識(shí)到并且能夠被更好地理解。
[0009]圖1是本發(fā)明的說(shuō)明性的平路機(jī)(grader)的左視圖；
[0010]圖2是圖1的平路機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和冷卻系統(tǒng)的右視圖；
[0011]圖3是圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和冷卻系統(tǒng)的左后視透視圖；
[0012]圖4是圖2的冷卻系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)艙的俯視平面圖，其示出了被旋轉(zhuǎn)到打開(kāi)位置的風(fēng)扇和多個(gè)門；
[0013]圖5是圖2的冷卻系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)艙的左后視透視圖，其中至少兩個(gè)門被移除，以暴露出多個(gè)電池和換熱器；
[0014]圖6是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的蓄電池外殼(battery housing)內(nèi)的電池、以及冷卻系統(tǒng)的蓄液器的主視透視圖；
[0015]圖7是圖6的蓄電池外殼的正視透視圖，其中蓄電池被移除；
[0016]圖8是圖2的冷卻系統(tǒng)的右后視透視圖；
[0017]圖9是圖4的冷卻系統(tǒng)的左后視透視圖，其中門和風(fēng)扇被移除；
[0018]圖10是冷卻系統(tǒng)的示意圖，其中標(biāo)示了穿過(guò)冷卻系統(tǒng)的空氣流；
[0019]圖11是圖6的冷卻系統(tǒng)的蓄液器和隔板(baffle)組件的分解圖；
[0020]圖12是圖11的蓄液器和擋板組件的組裝后的、后視透視圖；
[0021]圖13是圖2的冷卻系統(tǒng)的后視正視圖；
[0022]圖14是本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的替換實(shí)施例的側(cè)視透視圖，包括圖6的蓄電池外殼的電扇的安裝部分；以及
[0023]圖15是本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和冷卻系統(tǒng)的主視正視圖。
[0024]在所有附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。盡管附圖呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的具有各種特征和構(gòu)件的實(shí)施例，但附圖無(wú)需按照比例繪制，并且某些特定的特征可能被放大以更好地描繪和解釋本發(fā)明。這里所給出的范例僅僅描繪了本發(fā)明的實(shí)施例，并且這些范例不應(yīng)當(dāng)以任何方式理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限定。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為有利于理解本發(fā)明的原理，下文中將對(duì)附圖中描繪的實(shí)施例加以描述。下文所公開(kāi)的實(shí)施例并不意圖窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限定為下面的詳細(xì)描述所公開(kāi)的具體形式。相反，實(shí)施例的選擇和描述是為了讓本領(lǐng)域的其他技術(shù)任意可以利用本發(fā)明的教導(dǎo)。應(yīng)當(dāng)理解，其對(duì)本發(fā)明的范圍不具有任何限定意義。本發(fā)明包括那些本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以作出的關(guān)于所描繪的裝置和所描述的方法以及本發(fā)明的原理的進(jìn)一步應(yīng)用的各種改動(dòng)和進(jìn)一步的修改。
[0026]參見(jiàn)圖1和2，其提供了以平地機(jī)10為形式的建筑、農(nóng)業(yè)或工程車輛。盡管本文所描繪和描述的車輛是平地機(jī)10，但該車輛也可以是例如拖拉機(jī)、推土機(jī)、翻斗車、挖掘機(jī)、履帶式車輛、或其他農(nóng)業(yè)或多用途運(yùn)載車輛。平地機(jī)10包括底盤12、發(fā)動(dòng)機(jī)14、傳動(dòng)裝置16、和地面接合機(jī)構(gòu)，例如前輪和后輪18。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，平地機(jī)10的地面接合機(jī)構(gòu)還可包括例如帶或履帶。在使用過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)14可以是被可操作地連接到傳動(dòng)裝置16和車輪18以推動(dòng)平地機(jī)10在地面上運(yùn)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)。在替換性實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)14可以是具有發(fā)電機(jī)和至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。例如，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、和發(fā)動(dòng)機(jī)14可被可電操作地連接到地面接合機(jī)構(gòu)，以移動(dòng)平地機(jī)10。至少發(fā)動(dòng)機(jī)14和傳動(dòng)裝置16被容納在位于平地機(jī)10的后端26處的發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)。
[0027]圖1的平地機(jī)10還包括由底盤12支撐以容納和保護(hù)操作者的駕駛室20。駕駛室20被設(shè)置在平地機(jī)10的前端24和后端26之間，并且可包括腳踏板、方向盤、操縱桿、監(jiān)視器、和用于操作平地機(jī)10的其他控制機(jī)構(gòu)(未示出)。
[0028]參見(jiàn)圖1，平地機(jī)10的說(shuō)明性實(shí)施例還包括以平鏟、碎土器/松土器、和/或犁為形式的至少一個(gè)工具22。本發(fā)明可預(yù)期的其他車輛可包括適當(dāng)?shù)墓ぞ?，例如翻斗體、叉、耕具和割草機(jī)。工具22被可移動(dòng)地連接到底盤12。操作者可通過(guò)使用位于駕駛室20內(nèi)的操縱桿或其他控制機(jī)構(gòu)控制工具22的運(yùn)動(dòng)。
[0029]圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)艙28示例性地位于駕駛室20的后方和冷卻系統(tǒng)60的前方。發(fā)動(dòng)機(jī)艙28由底盤12支撐并且由多個(gè)形成框架(未示出)的支撐元件組成。參見(jiàn)圖2-4，發(fā)動(dòng)機(jī)艙28還可支撐至少一個(gè)位于蓄電池艙或室的蓄電池30，以及平地機(jī)10的其他構(gòu)件(例如，泵、緩沖罐(surge tank))。例如，至少兩個(gè)蓄電池30被沿平地機(jī)10的左側(cè)設(shè)置，其中“左”和“右”是相對(duì)于位于駕駛室20內(nèi)的面朝前方的操作者的角度來(lái)說(shuō)的。
[0030]如圖5和7所示，蓄電池30被外殼32支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)艙28中，外殼32包括底壁
36、前壁38、和內(nèi)壁40。例如，內(nèi)壁40為大致相對(duì)的門48 (圖4)。壁36、38、和40可通過(guò)常規(guī)的緊固件42(例如，螺栓、螺釘、焊接、或粘接)連接在一起。如圖5-7所示，外殼32沿與前壁38大致相對(duì)的側(cè)面連接到冷卻系統(tǒng)60，下文中將進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0031]在外殼32中，蓄電池30可以被支撐在底壁36上的托盤或板44上。在一些實(shí)施例中，蓄電池30可通過(guò)常規(guī)的緊固件(未示出)固定到板44上。板44可以通過(guò)多個(gè)插入件或間隔件46與底壁36間隔開(kāi)。板44與底壁36之間的間隔開(kāi)的關(guān)系限定了位于蓄電池30與底壁36之間，并且更特別地，位于板44與底壁36之間的通道50。圖7中的示例性的外殼32包括至少四個(gè)插入件46，插入件46通常由非導(dǎo)熱材料例如聚合材料(例如尼龍)構(gòu)成，以防止熱量從發(fā)動(dòng)機(jī)艙28傳導(dǎo)至蓄電池30。插入件46通過(guò)允許空氣在蓄電池30下方流動(dòng)以及通過(guò)減少經(jīng)由底壁36從發(fā)動(dòng)機(jī)艙28傳遞至蓄電池30的熱量而防止蓄電池30過(guò)熱。
[0032]此外，外殼32整體上屏蔽蓄電池30使之免受發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的熱量。特別地，由于發(fā)動(dòng)機(jī)14和傳動(dòng)裝置16產(chǎn)生的熱量,外殼32外側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的溫度可能高于外殼32中的溫度。如圖6和7所不,夕卜殼32可包括反射板或護(hù)罩52,用于使來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的熱量偏離蓄電池30，以防止蓄電池30過(guò)熱。板52可通過(guò)常規(guī)的緊固件例如螺栓54連接到側(cè)壁38，并且可由反射性金屬材料例如不銹鋼構(gòu)成。通過(guò)這種方式，外殼32在發(fā)動(dòng)機(jī)艙28中形成了用于蓄電池30的相對(duì)較冷的室。
[0033]冷卻系統(tǒng)60的替換實(shí)施例可包括用于電動(dòng)風(fēng)扇(未示出)的安裝部分，以進(jìn)一步冷卻蓄電池30。如圖14所示，安裝部分140鄰近外殼32和蓄電池30，從而安裝于其內(nèi)的電動(dòng)風(fēng)扇引導(dǎo)空氣流吹向蓄電池30，從而進(jìn)一步降低蓄電池30的工作溫度。[0034]如圖3和4所示，在平地機(jī)10的工作過(guò)程中，蓄電池30被門48遮蔽。門48可用插銷組件47鎖定在關(guān)閉位置以遮蔽蓄電池30，然而，插銷組件47也可以被解鎖，以便在需要訪問(wèn)蓄電池30和/或容納在發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的其他構(gòu)件以進(jìn)行維修和清潔時(shí)使門48樞轉(zhuǎn)到打開(kāi)位置。門48包括能夠?qū)⒅車諝庖蛐铍姵?0以降低蓄電池30的工作溫度的通風(fēng)口或柵網(wǎng)49。柵網(wǎng)49還可降低平地機(jī)10的其他構(gòu)件(例如，可能被設(shè)置在蓄電池30以及外殼32的底壁下方的DEF模塊和/或斷路器等電氣構(gòu)件)的溫度。除允許冷的周圍空氣進(jìn)入外殼32之外，柵網(wǎng)49還允許外殼32中的以及蓄電池30下方的部件周圍的熱空氣從平地機(jī)10中排出。
[0035]冷卻系統(tǒng)60被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)14的后方并且降低車輛流體(諸如傳動(dòng)油、液壓油、渦輪增壓的空氣、軸用潤(rùn)滑油、和/或冷卻流體(例如冷卻劑))的溫度。因而，冷卻系統(tǒng)60降低了發(fā)動(dòng)機(jī)14、傳動(dòng)裝置16、和發(fā)動(dòng)機(jī)艙28的其他構(gòu)件所產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致蓄電池30、換熱器、蓄液器66、泵、和/或緩沖罐在平地機(jī)10的工作過(guò)程中過(guò)熱的可能性。冷卻系統(tǒng)60還可以被流體地連接到用于傳送流體穿過(guò)平地機(jī)10的管道系統(tǒng)(未示出)，其中所述管道系統(tǒng)包括軟管、管道、流體管線、導(dǎo)管、泵、控制器、監(jiān)視器、和/或傳感器。
[0036]根據(jù)本文進(jìn)一步的詳細(xì)描述，冷卻系統(tǒng)60被配置成從平地機(jī)10外側(cè)抽取周圍空氣進(jìn)入后端26，從而向平地機(jī)10中引入基本清潔的空氣。與平地機(jī)10前端24的周圍空氣相比，平地機(jī)10的后端26的周圍空氣可能用顆粒物質(zhì)、灰塵和其他碎屑污染冷卻系統(tǒng)60的可能性更小。
[0037]示例性的冷卻系統(tǒng)60在平地機(jī)10的后端26具有緊湊的構(gòu)造，并且因此，不會(huì)阻斷駕駛室20中的操作者的視線。此外，冷卻系統(tǒng)60的緊湊的構(gòu)造增加了發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)可用于平地機(jī)10的其他構(gòu)件的空間。例如，平地機(jī)10的排放系統(tǒng)(未示出)可以被支撐在后端26處并且被布置成符合標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。通過(guò)這種方式，冷卻系統(tǒng)60不會(huì)干涉排放系統(tǒng)或平地機(jī)10的其他構(gòu)件所需的空間。
[0038]參見(jiàn)圖4和5，所示的冷卻系統(tǒng)60包括具有上支撐板62和下支撐板64的框架。冷卻系統(tǒng)60還包括將在本文中詳細(xì)討論的多個(gè)換熱器(其將在下文中逐個(gè)地討論)、蓄液器66、風(fēng)扇68、和隔板或屏蔽組件70 (圖9)。冷卻系統(tǒng)60的換熱器與空氣通道(未示出)相通，以冷卻在其中傳送的流體。
[0039]如圖5所示，冷卻系統(tǒng)60的示例性實(shí)施例包括第一換熱器80 (例如傳動(dòng)油冷卻器或軸用潤(rùn)滑油冷卻器)、第二換熱器82 (例如燃料冷卻器)、第三換熱器84 (例如液壓油冷卻劑)、和第四換熱器86 (例如中冷器(charge air cooler))。換熱器80、82、84、和86被沿冷卻系統(tǒng)60的左側(cè)設(shè)置在蓄電池30的后方和風(fēng)扇68的前方。換熱器80、82、84、和86可以被配置成可以旋轉(zhuǎn)以便于清潔和維修。第二換熱器82可與第一換熱器80形成堆疊結(jié)構(gòu)并且可旋轉(zhuǎn)地連接至第一換熱器80，從而第二換熱器82可以旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)地遠(yuǎn)離第一換熱器80。
[0040]如圖8所示，冷卻系統(tǒng)60的右側(cè)包括第五換熱器88 (例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻器(例如散熱器))和第六換熱器90 (例如空調(diào)冷凝器)。換熱器88、90可以被配置成可以旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行清潔和維修。例如，第六換熱器90可與第五換熱器88形成堆疊結(jié)構(gòu)并且可旋轉(zhuǎn)地連接至第五換熱器88，從而第六換熱器90可以旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)地遠(yuǎn)離第五換熱器88。
[0041]參見(jiàn)圖3，門92沿冷卻系統(tǒng)60的左側(cè)延伸，并且當(dāng)其通過(guò)插銷組件97被鎖定在關(guān)閉位置時(shí)能夠遮蓋換熱器80、82、84、和86。遮蓋換熱器80、82、84、和86的門92位于遮蓋蓄電池30的門48的后面，并且被配置成當(dāng)在大致水平的平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)(如圖4所示)或在大致垂直的平面內(nèi)向上或向下樞轉(zhuǎn)(未示出)時(shí)能夠打開(kāi)以露出換熱器80、82、84、和86。如圖2所示，與門92相對(duì)的另一個(gè)門94沿冷卻系統(tǒng)60的右側(cè)分別鄰近第五和第六換熱器88和90延伸。門94包括插銷組件99以鎖定和解鎖門94。門94還可在大致水平的平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)(如圖4所示)或在大致垂直的平面內(nèi)向上或向下樞轉(zhuǎn)(未示出)以露出第五和第六換熱器88、90。門94還具有通風(fēng)口或柵網(wǎng)95，以使周圍空氣流向換熱器88、90。
[0042]如圖9-11所示，蓄液器66被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)14后方并且被設(shè)置在左側(cè)換熱器80、82、84、和86與右側(cè)換熱器88和90的中間。此外，蓄液器66可以被設(shè)置在傳動(dòng)裝置16的至少一部分和多個(gè)泵(未示出)的上方。示例性的蓄液器66通過(guò)常規(guī)的緊固件(例如，螺栓、釘子或焊接)連接到冷卻系統(tǒng)60的框架的上支撐板62。參見(jiàn)圖10和11，蓄液器66可具有大致三角形或四邊形的形狀，并且可示例性地包括后壁100、相對(duì)的側(cè)壁102和104、前壁106、上壁108、和底壁(未示出)。后壁100的寬度明顯小于前壁106的寬度，從而蓄液器66大致呈V形。因而，蓄液器66有助于實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)60的緊湊布局。因此，冷卻系統(tǒng)60不會(huì)阻斷操作者的視線。此外，冷卻系統(tǒng)60的緊湊的構(gòu)造使得發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)有更多的空間可用于平地機(jī)10的其他構(gòu)件，例如適于排放的(emissions-compliant)構(gòu)件。
[0043]參見(jiàn)圖6，示例性的蓄液器66是儲(chǔ)存平地機(jī)10的液壓流體的液壓箱。蓄液器66可通過(guò)與多個(gè)軟管和/或泵(未示出)連接的多個(gè)流體口 96與平地機(jī)10的各種構(gòu)件流體連通。
[0044]冷卻系統(tǒng)60被配置成在蓄液器66周圍流動(dòng)空氣以降低蓄液器的溫度和防止過(guò)熱，下文中將詳細(xì)說(shuō)明。如圖11所示，蓄液器66可以被連接到密封元件110，該密封元件110通過(guò)阻止發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的熱空氣在蓄液器66周圍流動(dòng)而進(jìn)一步促進(jìn)流體冷卻。更特別地，密封元件110被連接到蓄液器66上的突起112，突起112在側(cè)壁102和104之間并且沿蓄液器66的后壁100延伸。密封元件112與隔板組件70配合，以在發(fā)動(dòng)機(jī)艙28和冷卻系統(tǒng)60中的周圍空氣之間限定一密封或屏障。
[0045]現(xiàn)在參見(jiàn)圖10-12，隔板組件70形成冷卻系統(tǒng)60的大致包圍著蓄液器66但與蓄液器66間隔開(kāi)的單獨(dú)的構(gòu)件。特別地，隔板組件70包括前隔板72和后隔板組件74。前隔板72形成鄰近蓄液器66的前壁106和蓄電池30的大致平的板。更特別地，前隔板72包括鄰近蓄電池30的后部和內(nèi)壁40的大致矩形的開(kāi)口 150。開(kāi)口 150提供了從蓄電池外殼32到環(huán)繞蓄液器66的前通道73的通路。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的其他構(gòu)件(例如泵和緩沖罐)可以被設(shè)置在隔板組件70的前方，從而開(kāi)口 150提供了從這些構(gòu)件通往前通道73的通路。
[0046]后緩沖組件74在前隔板72和風(fēng)扇68之間延伸，并且可以被連接到上支撐板62和下支撐板64，如圖9所示。示例性的后隔板組件74包括連接到第二或下隔板76的第一或上隔板75，然而，后隔板組件74可形成為單個(gè)構(gòu)件或者由兩個(gè)以上的隔板組成。如圖10-12所示，后隔板組件74具有與蓄液器66相似的形狀并且與蓄液器66的外表面間隔開(kāi)，以界定第一側(cè)通道78a和第二側(cè)通道78b (見(jiàn)圖10)。通道78a和78b相對(duì)于通道73有角度或傾斜，從而通道73、78a、78b形成三角形的流體通道。
[0047]參見(jiàn)圖11，后隔板75的示例性實(shí)施例包括至少連接到第二側(cè)75b的第一側(cè)75a。例如，第一側(cè)75a沿蓄液器66的側(cè)壁102和后壁100延伸以限定第一側(cè)通道78a。類似地，第二側(cè)75b沿蓄液器66的相對(duì)的側(cè)壁104延伸以限定第二側(cè)通道78b。后上隔板75包括位于蓄液器66的后壁100后方以及定位在后上隔板75中心的大致矩形的開(kāi)口 77。后下隔板76不遮蓋或阻斷開(kāi)口 77，而是可以被設(shè)置在開(kāi)口 77下方。開(kāi)口 77提供了從通道73、78a、78b通往風(fēng)扇68的流體通路。后上隔板75還包括多個(gè)孔79，以露出蓄液器66的端口96。
[0048]如圖11和12所示，示例性的后下隔板76包括至少第一部分76a、第二部分76b、第三部分76c、和第四部分76d。第二部分76b可通過(guò)使用常規(guī)的緊固件(例如螺栓)連接到第一、第三、和第四部分76a、76c、和76d。此外，第一、第二、和第三部分76a、76b、和76c通過(guò)常規(guī)的緊固件連接到后上隔板75。第四部分76d可以被連接到冷卻系統(tǒng)60的下支撐板64(圖9)。
[0049]后上隔板75與密封元件110配合以形成圍繞蓄液器66的完整的強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，并且防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙28中的熱空氣進(jìn)入通道73、78a、和78b，如下文將詳細(xì)說(shuō)明的那樣。后上隔板75的示例性實(shí)施例壓靠著密封元件110，以將熱空氣保留在發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)和蓄液器66下方。更特別地，密封元件110形成發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的空氣的上基線，并且因而，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)艙28的空氣被保持在蓄液器66的下方并且不會(huì)在密封元件110上方流動(dòng)?？梢灶A(yù)期，突起112限定了位于后上隔板75與蓄液器66之間的空間，并且從而限定了通道78a和78b。
[0050]參見(jiàn)圖13，冷卻系統(tǒng)60包括空氣推進(jìn)機(jī)構(gòu)，例如風(fēng)扇68。冷卻系統(tǒng)60的替換性實(shí)施例可包括其他鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)、或氣流裝置。風(fēng)扇68被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙28的后方以及蓄液器66的后方。風(fēng)扇68可以被配置成可以旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)至一打開(kāi)位置，以便維修和清潔，以及用于訪問(wèn)冷卻系統(tǒng)60的其他構(gòu)件。例如，如圖4所示，風(fēng)扇68在箭頭114的方向上樞轉(zhuǎn)至打開(kāi)位置。具體來(lái)說(shuō)，風(fēng)扇68被配置成能夠同時(shí)抽吸周圍空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng)60和從冷卻系統(tǒng)60抽出熱空氣。特別地，示例性的風(fēng)扇68包括旋轉(zhuǎn)扇葉116，扇葉116從冷卻系統(tǒng)60向后抽取熱空氣并使之離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)艙28和平地機(jī)10。
[0051]工作中，冷卻系統(tǒng)60降低蓄液器66以及換熱器80、82、84、86、88、和90中的流體的溫度。此外，冷卻系統(tǒng)60降低平地機(jī)10的其他構(gòu)件的溫度，例如蓄電池30、泵和/或緩沖罐。示例性的冷卻系統(tǒng)60同時(shí)使周圍空氣在蓄電池30和換熱器80、82、84、86、88以及90之上流動(dòng)，并且可具有約16，OOOcfm(ft3/min)的總空氣流量。在平地機(jī)10的工作過(guò)程中，風(fēng)扇68的扇葉116旋轉(zhuǎn)，以分別向內(nèi)抽吸周圍空氣穿過(guò)門48的柵網(wǎng)49以及門92、94的柵網(wǎng)93、95。對(duì)于圖10的蓄電池30而言，風(fēng)扇68抽吸空氣穿過(guò)柵網(wǎng)49并進(jìn)入蓄電池外殼32，從而周圍空氣在蓄電池30之上流動(dòng)并降低蓄電池30的溫度。特別地，周圍空氣被圍繞蓄電池30大致順時(shí)針地引導(dǎo)，即，空氣沿前壁38和后壁40流動(dòng)。此外，間隔件46允許周圍空氣穿過(guò)通道50在蓄電池30的下方流動(dòng)(例如，在板44與下壁36之間)。圍繞蓄電池30及位于蓄電池30下方的空氣流具有冷卻效果，以維持示例性的蓄電池30的溫度小于約60°C?？商鎿Q地，蓄電池30的溫度可以被維持在大于約60°C的溫度。外殼32還可包括電動(dòng)風(fēng)扇(未示出)的安裝部分140 (見(jiàn)圖14)，以進(jìn)一步降低蓄電池30的工作溫度。冷卻系統(tǒng)60還可按照與冷卻蓄電池30的方式類似的方式冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的平地機(jī)10的其他構(gòu)件，如果這些構(gòu)件的溫度也應(yīng)當(dāng)?shù)陀诎l(fā)動(dòng)機(jī)艙28的溫度的話。[0052]為了在無(wú)需從換熱器80、82、84、86、88和90處抽走過(guò)多周圍空氣的情況下維持蓄電池30的溫度，柵網(wǎng)49的尺寸可相對(duì)于柵網(wǎng)93和95被限定。因而，穿過(guò)柵網(wǎng)49進(jìn)入外殼32并冷卻蓄電池30的空氣流可大約為40cfm。相比之下，更大的柵網(wǎng)93和95可實(shí)現(xiàn)例如穿過(guò)第一換熱器80的約300-1800cfm的空氣流量，穿過(guò)第二換熱器82的約1200cfm的空氣流量，穿過(guò)第三換熱器84的約2100cfm的空氣流量，穿過(guò)第四換熱器86的約2500cfm的空氣流量，穿過(guò)第五換熱器88的約9500cfm的空氣流量，和穿過(guò)第六換熱器90的約3100cfm的空氣流量。
[0053]在周圍空氣降低蓄電池30的工作溫度之后，空氣流過(guò)前隔板72中的開(kāi)口 150并進(jìn)入前通道73以冷卻蓄液器66。如圖10所示，來(lái)自外殼32的空氣流入前通道73并被分為兩股獨(dú)立的氣流。特別地，其中一股氣流沿箭頭120的方向朝向平地機(jī)10的左側(cè)并被向后引導(dǎo)穿過(guò)側(cè)通道78a朝向風(fēng)扇68。另一股氣流沿箭頭122的方向朝向平地機(jī)10的右側(cè)并被向后引導(dǎo)穿過(guò)側(cè)通道78b朝向風(fēng)扇68。兩股空氣通過(guò)后上隔板75上的開(kāi)口 77從側(cè)通道78a、78b中排出。因而，后上隔板75引導(dǎo)來(lái)自外殼32的空氣圍繞蓄液器66流動(dòng)以提供冷卻效果。
[0054]示例性的冷卻系統(tǒng)60的冷卻效果的例子將在這里被詳細(xì)討論。周圍空氣外殼32的溫度假定為約20°C。然而，由于蓄電池30產(chǎn)生的熱量，在進(jìn)入外殼32之后，在穿過(guò)開(kāi)口150和通道73、78a和78b時(shí)，周圍空氣的溫度將增加并且可能大于約20°C并小于約47°C。在空氣流穿過(guò)通道78a和78b之后，空氣的溫度可能會(huì)由于從蓄液器66傳遞來(lái)的熱量而增力口，并且在經(jīng)由開(kāi)口 77從通道78a和78b中排出時(shí)可能至少約47°C。然而，由于蓄液器66的溫度可能為約80°C，因此穿過(guò)通道73、78a和78b的空氣流的溫度小于蓄液器66的溫度。因此，通道73、78a和78b中的空氣對(duì)蓄液器66具有冷卻效果。該冷卻效果是通過(guò)使用隔板組件70使氣流穿過(guò)通道73、78a和78b以冷卻蓄液器66而為蓄液器66獲得的額外的冷卻量，而不是在隔板組件77不存在時(shí)用穿過(guò)換熱器80、82、84、86、88和90的空氣流冷卻蓄液器66。散熱計(jì)算表明，蓄液器66的冷卻效果為約0.34°C。因而，在使用來(lái)自殼體32和通道73、78a和78b中的空氣冷卻蓄液器66時(shí)，蓄液器66所獲得冷卻效果可以提高0.34°C,勝過(guò)使用來(lái)自換熱器80、82、84、86、88和90的、在不使用隔板組件70時(shí)將圍繞蓄液器66流動(dòng)的空氣。蓄液器66的替換性實(shí)施例可包括散熱片(未示出)以進(jìn)一步提高冷卻效果。
[0055]除進(jìn)入柵網(wǎng)49之外，周圍空氣還進(jìn)入柵網(wǎng)93和95并通過(guò)換熱器80、82、84、86、88和90流入冷卻系統(tǒng)60。如圖10所述，周圍空氣沿大致垂直于換熱器80、82、84、86、88和90的方向進(jìn)入冷卻系統(tǒng)60。接下來(lái)，空氣偏轉(zhuǎn)朝向平地機(jī)10的后端26。更特別地，從平地機(jī)10的左側(cè)排出換熱器80、82、84和86的環(huán)境空氣沿后上隔板75的側(cè)面75a在箭頭124所示的方向上流動(dòng)。從平地機(jī)10的右側(cè)進(jìn)入換熱器88和90的周圍空氣沿后上隔板75的側(cè)面75b在箭頭126的方向上流動(dòng)。從換熱器80、82、84、86中沿箭頭124的方向流出的空氣、從換熱器80、90中沿箭頭126的方向流出的空氣、和通過(guò)開(kāi)口 77從通道78a、78b中排出的空氣在風(fēng)扇68的前面混合，并通過(guò)風(fēng)扇被共同排出平地機(jī)10?？梢砸庾R(shí)到，即使沒(méi)有隔板組件70，穿過(guò)換熱器80、82、84、86、88和90的空氣仍將沿蓄液器66的側(cè)壁102和104流動(dòng)，由于空氣被換熱器80、82、84、86、88和90加熱，因此，這可能降低對(duì)蓄液器66的冷卻效果。因此，通過(guò)使用第一氣流冷卻蓄液器和分離的第二氣流冷卻換熱器80、82、84、86、88和90，可以提高對(duì)蓄液器66的冷卻效果。[0056]此外，后下隔板76與密封元件110配合，以形成位于蓄液器66下方的完整的強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)。因此，后下隔板76與密封元件110的連接不允許發(fā)動(dòng)機(jī)艙28中的熱空氣被向上抽吸穿過(guò)通道73、78a和78b，穿過(guò)換熱器80、82、84、86、88和90，或者穿過(guò)風(fēng)扇68。相反，流過(guò)通道73、78a和78b和換熱器80、82、84、86、88和90的空氣是周圍空氣，或是已經(jīng)在其中被加熱的、清潔的并且仍然比發(fā)動(dòng)機(jī)艙28、蓄液器66、蓄電池30和換熱器80、82、84、86、88和90的溫度低的周圍空氣。通過(guò)這種方式，冷卻系統(tǒng)60工作以有效地冷卻平地機(jī)10的各種流體和構(gòu)件。冷卻系統(tǒng)10的有效工作能夠降低風(fēng)扇68的速度，從而增加燃料效率和降低噪音。
[0057]此外，通過(guò)使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(“CFD”)，可以最優(yōu)化柵網(wǎng)49的尺寸和位置，以允許來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)艙28的熱空氣從平地機(jī)10流過(guò)柵網(wǎng)49。例如，如圖15所示，柵網(wǎng)49包括鄰近蓄電池30和外殼32的上部49A，以及在外殼32下方延伸從而鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)艙28內(nèi)的其他構(gòu)件(例如，DEF模塊和斷路器)的下部49B。更特別地，柵網(wǎng)49的尺寸和位置被配置成允許由外殼32下方的DEF模塊和斷路器產(chǎn)生的熱空氣從發(fā)動(dòng)機(jī)艙28中流出并穿過(guò)柵網(wǎng)19的下部49B。然而，下部49B的尺寸可以被最小化，以限制發(fā)動(dòng)機(jī)艙28中的熱空氣向上流動(dòng)并通過(guò)柵網(wǎng)49的上部49A進(jìn)入外殼32。同樣，柵網(wǎng)49被設(shè)置成鄰近蓄電池30下方的其他構(gòu)件，以促使來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)艙28和外殼32周圍的熱空氣排出平地機(jī)10，同時(shí)限制從發(fā)動(dòng)機(jī)艙28到蓄電池30的直接通路。示例性的柵網(wǎng)49距離下壁36和電池30小于25mm，以防止電池30下方的熱空氣進(jìn)入外殼32并過(guò)熱電池30。
[0058]盡管本發(fā)明被描述為具有示例性的設(shè)計(jì)，但還可以在本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)進(jìn)一步修改本發(fā)明。因此，本申請(qǐng)意圖使用其一般原理覆蓋本發(fā)明的任意變化、使用或修改。此外，本申請(qǐng)意圖覆蓋那些雖然與本發(fā)明不同但落入本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】已知或慣常實(shí)踐范圍內(nèi)的那些技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛,包括: 底盤； 多個(gè)地面接合兀件； 與所述多個(gè)地面接合元件配合以移動(dòng)所述車輛的底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)；和 冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括: 具有第一側(cè)和第二側(cè)的隔板； 定位在所述隔板的所述第一側(cè)上的電池；和 定位在所述隔板的所述第二側(cè)上的換熱器，所述隔板限定了用于冷卻所述電池的第一空氣通路和用于冷卻所述換熱器的第二空氣通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述冷卻系統(tǒng)還包括蓄液器，并且所述冷卻系統(tǒng)被定位在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的后方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，還包括定位在所述蓄液器后方的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇被配置成引導(dǎo)空氣離開(kāi)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中，所述蓄液器是大致V形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的 車輛，其中，所述冷卻系統(tǒng)被配置成用于降低所述至少一個(gè)電池和所述蓄液器的工作溫度。
6.一種車輛，包括: 底盤； 多個(gè)地面接合兀件； 與所述多個(gè)地面接合元件配合以移動(dòng)所述車輛的底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)； 冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括: 蓄液器；和 大致設(shè)置在所述蓄液器周圍并與所述蓄液器間隔開(kāi)的隔板組件，該隔板組件的內(nèi)表面與所述蓄液器的外表面相互配合以限定一通道，并且所述冷卻系統(tǒng)被配置成引導(dǎo)來(lái)自車輛外部的空氣穿過(guò)所述通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其中，所述隔板組件由第一部分和第二部分組成，所述第一部分位于所述蓄液器的前方，并且所述第二部分位于所述蓄液器的后方。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其中，第一空氣流被引導(dǎo)穿過(guò)所述通道，第二空氣流被沿所述隔板組件的外表面引導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，還包括位于所述隔板組件后方的風(fēng)扇，其中，所述第一空氣流與所述第二空氣流在所述風(fēng)扇的前方混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中，所述風(fēng)扇引導(dǎo)所述冷卻系統(tǒng)內(nèi)的空氣離開(kāi)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
11.一種車輛，包括: 底盤； 多個(gè)地面接合兀件； 發(fā)動(dòng)機(jī)，被定位在由所述底盤支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)并且被可操作地連接到所述地面接合元件；與所述發(fā)動(dòng)機(jī)間隔開(kāi)的至少一個(gè)電池； 冷卻系統(tǒng)，包括: 蓄液器； 與所述蓄液器間隔開(kāi)的隔板； 與所述隔板間隔開(kāi)的換熱器；和 與所述隔板間隔開(kāi)的風(fēng)扇，所述冷卻系統(tǒng)被配置成引導(dǎo)第一空氣流圍繞所述電池以及沿所述隔板的內(nèi)表面流動(dòng)，和引導(dǎo)第二空氣流穿過(guò)所述換熱器并沿所述隔板的外表面流動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛，其中，第一空氣流和第二空氣流在所述冷卻系統(tǒng)的后部中混合在一起。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛，還包括密封元件，該密封元件被連接到所述蓄液器并且將第一空氣流和第二空氣流與所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙隔開(kāi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛，其中，所述冷卻系統(tǒng)為所述蓄液器提供了約0.34°C的冷卻效果。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛，其中，所述風(fēng)扇被設(shè)置在所述蓄液器的后方，并且被配置成從所述車輛中排出所述第一空氣流和第二空氣流。
16.一種車輛，包括: 底盤； 多個(gè)地面接合兀件； 發(fā)動(dòng)機(jī)，定位在由所述底盤支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)并被可操作地連接到所述多個(gè)地面接合元件； 設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的電池室；和 冷卻系統(tǒng)，定位在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的后方并包括: 蓄液器； 隔板組件，該隔板組件與所述蓄液器間隔開(kāi)并被配置成阻止空氣流從所述發(fā)動(dòng)機(jī)周圍流向所述蓄液器； 橫向地定位在所述隔板之外的換熱器；和 風(fēng)扇，該風(fēng)扇被配置成從所述電池室抽取空氣向后穿過(guò)所述隔板組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中，所述電池室包括至少一個(gè)電池和多個(gè)間隔元件，所述多個(gè)間隔元件被設(shè)置在所述至少一個(gè)電池下方以在所述電池室中抬高所述至少一個(gè)電池。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的車輛，其中，所述冷卻系統(tǒng)抽取空氣進(jìn)入所述電池室中和到所述至少一個(gè)電池下方，以降低所述至少一個(gè)電池的工作溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的車輛，其中，所述多個(gè)間隔元件由非導(dǎo)熱性材料組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中，所述電池室包括反射元件，該反射元件被配置成反射來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙的輻射熱使該輻射熱遠(yuǎn)離至少一個(gè)電池。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中，所述冷卻系統(tǒng)被配置成向所述電池室提供第一空氣流，以及向所述換熱器提供第二空氣流。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中，所述隔板組件包括具有開(kāi)口的第一部分和連接到所述第一部分的第二部分，所述風(fēng)扇被設(shè)置在所述隔板組件后方并被配置成抽吸來(lái)自電池室的空氣穿過(guò)所述隔板組 件的所述第一部分的所述開(kāi)口。
【文檔編號(hào)】B60K11/00GK103538463SQ201310302339
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】約翰·C·勞珀, 斯科特·W·齊默曼, 安東尼·J·內(nèi)珀, 史蒂文·R·塞斯 申請(qǐng)人:迪爾公司