本發(fā)明涉及一種具有靈活端口高度和混合的熱交換器。

背景技術(shù)：

車輛通常包括熱交換器或散熱器，用于從流經(jīng)熱交換器的流體中去除熱量。所述流體可以是發(fā)動機冷卻劑、變速器流體、差速器流體，或車輛中使用的任何其他流體。熱交換器可以是單程熱交換器或車輛中使用的任何其他熱交換器。熱交換器可以利用空氣作為冷卻劑來冷卻流體。流體通常以垂直于車輛行進方向的方向流過熱交換器。空氣通常以平行于車輛行進方向且與其相反的方向流過熱交換器。

熱交換器通常包括入口端罐、芯部和出口端罐。流體經(jīng)由位于或靠近入口端罐頂部的入口端罐上的入口端口進入熱交換器。流體接下來流出入口端罐，進入并流過芯部。接著流體流出芯部并進入出口端罐。流體通過位于或靠近出口端罐底部的出口端口離開出口端罐。芯部可包括在相對于地面的多個高度或高處且垂直于車輛行進方向布置的多個管。管可具有鰭片或其他特征而經(jīng)由流過熱交換器的空氣促進去除熱量。

為了使熱交換器有效運作，熱流體通常通過位于或靠近入口端罐頂部的入口端口進入熱交換器，而冷流體通常通過位于或靠近出口端罐底部的出口端口離開熱交換器。進入入口端罐的熱流體和/或離開出口罐的冷流體的無效混合或分散可能降低熱交換器的效率和/或可能在熱交換器中產(chǎn)生熱梯度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文提供了一種熱交換器和車輛。熱交換器將熱量從流體傳遞到冷卻劑。熱交換器包括芯部、入口端罐和出口端罐。芯部具有與第二端口流體連通的第一端口。流體在第一端口與第二端口之間流動。入口端罐形成入口端口并附接到芯部的第一端口且與芯部的第一端口流體連通。出口端罐形成出口并附接到芯部的第二端口且與芯部的第二端口流體連通。端罐中的至少一個包括在其中的管道，該管道附接到相應(yīng)端口并與其流體連通且配置成控制端罐中的流體流動。管道可以配置成使端口位于端罐上任何需要的高度處。管道可以在模擬從流體至冷卻劑進行有效熱傳遞的標(biāo)準(zhǔn)端口高度的高度處在端罐內(nèi)形成開口端。管道可在多個高度處形成多個開口，用于端口與端罐之間的流體連通。

車輛包括流體和熱交換器。熱交換器將熱量從流體傳遞到空氣。熱交換器包括芯部、入口端罐和出口端罐。芯部具有與第二端口流體連通的第一端口。流體在第一端口與第二端口之間流動。入口端罐形成入口并附接到芯部的第一端口且與芯部的第一端口流體連通。出口端罐形成出口并附接到芯部的第二端口且與芯部的第二端口流體連通。入口端罐和出口端罐中的至少一個包括在其中的管道，該管道附接到相應(yīng)端口并與相應(yīng)端口流體連通且配置成控制端罐中的流體流動。管道可以配置成使端口位于端罐上任何需要的高度處。管道可以在模擬從流體至空氣進行有效熱傳遞的標(biāo)準(zhǔn)端口高度的高度處在端罐中形成開口端。管道可在多個高度處形成多個開口，用于端口與端罐之間的流體連通。

熱交換器和車輛提供了端罐上入口端口高度和出口端口高度的靈活性。熱交換器和車輛還為進入入口端罐的熱流體和/或離開出口罐的冷流體提供改進的分散或混合。熱交換器和車輛可以提高熱交換器的效率，并可以減少熱交換器中的熱梯度。本發(fā)明適用于任何機器或產(chǎn)品中用于利用空氣或任何其他冷卻劑從任何流體中去除熱量的任何熱交換器。本發(fā)明還適用于利用冷卻劑從空氣中去除熱量的任何熱交換器。

結(jié)合附圖，并從以下關(guān)于實現(xiàn)教導(dǎo)內(nèi)容最佳模式的具體實施方式來看，本教導(dǎo)內(nèi)容的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是具有熱交換器的車輛的局部示意性平面圖圖示，其中熱交換器包括芯部、入口端罐、出口端罐和管道，所述管道配置成控制一個端罐中的流體流動。

圖2是圖1的熱交換器在不具有管道的情況下的示意性透視圖。

圖3是從圖2的箭頭3方向上觀察的圖2的熱交換器的局部示意性透視圖。

圖4是從類似于圖3的方向上觀察的圖1的熱交換器的局部示意性透視圖。

圖5是從芯部拆卸下來的圖4的出口端罐的內(nèi)部的示意性透視圖。

圖6是沿圖4的線6-6截取的圖4的熱交換器的示意性透視剖面圖。

圖7是從芯部拆卸下來的具有配置成控制入口端罐中的流體流動的管道的入口端罐的內(nèi)部的示意性透視圖。

具體實施方式

參見附圖，其中在各附圖中相同參考符號表示相同組件，圖1示出了包括發(fā)動機12、熱交換器或散熱器14以及流體16的車輛10。熱交換器或散熱器14用于將熱量從在熱交換器14內(nèi)部流動的流體16傳遞到在熱交換器14外部流動的冷卻劑18。流體16可以是如圖所示的發(fā)動機冷卻流體、變速器流體(未示出)、差速器流體(未示出)或車輛10中所用的任何其他流體。

熱交換器14可以是如圖所示的單程熱交換器或如熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的任何其他類型的熱交換器。冷卻劑18可以為如圖所示的空氣或任何其他合適的冷卻劑。車輛10具有行進方向(箭頭T)。冷卻劑或空氣18可以沿著基本上平行于車輛10的行進方向(箭頭T)并且與其相反的冷卻劑流動方向(箭頭C)流過熱交換器14。流體16可以大致沿著基本上垂直于車輛10的行進方向(箭頭T)的流體流動方向(箭頭F)流 過熱交換器14。

熱交換器14包括芯部20、入口端罐22和出口端罐24。芯部20用于將熱量從流體16傳遞到冷卻劑18。芯部20具有用于流體16進入的第一端口26和用于流體16流出的第二端口28。第一端口26與第二端口28流體連通。流體16在芯部20的第一端口26與第二端口28之間流動。芯部20可包括在相對于地面的多個高度或高處基本上垂直于車輛行進的方向(箭頭T)布置的多個管或通道(未示出)。所述管或通道可以具有鰭片或其他功能件以通過流過熱交換器14的冷卻劑或空氣18來促進熱量的去除。

入口端罐22形成入口端口30并且附接到芯部20的第一端口26且與芯部20的第一端口26流體連通。入口軟管或管32可以連接到入口端口30以將熱流體16流供應(yīng)至熱交換器14用于冷卻。出口端罐24形成出口端口34并且附接到芯部20的第二端口28且與芯部20的第二端口28流體連通。出口軟管或管36可以連接到出口端口34以將流出熱交換器14的冷卻流體16流去除。

端罐22、24中的至少一個包括附接到相應(yīng)端口30、34且與相應(yīng)端口30、34流體連通的管道38。管道38配置成控制端罐22、24中的流體16的流動。管道38可以為通過其傳遞、引導(dǎo)或者輸送端罐22、24內(nèi)的流體16的管，疏導(dǎo)管，管子或?qū)Ч堋９艿?8可以集成到端罐22、24中。管道38可包括一個或多個流量改變元件以控制通過相應(yīng)端口30、34進入或流出端罐22、24的流體16的流動和分散。一個和多個流量改變元件可以包括形成在管道38中的開口48、52，擋板58和腔室62中的一個，如最佳地參見圖4至圖7且如下文參照圖4至圖7所描述的內(nèi)容。可適當(dāng)?shù)厥褂闷渌髁扛淖冊?/p>

現(xiàn)在參照圖2，為了熱交換器14的有效運行，熱流體16通常在入口端罐22上的標(biāo)準(zhǔn)高入口端口高度40處進入熱交換器14，以及冷卻流體16通常在出口端罐24上的標(biāo)準(zhǔn)低出口端口高度42處流出熱交換器14。標(biāo)準(zhǔn)端口高度40、42可包括所示的高度范圍。

管道38可以在模擬用于從流體16到冷卻劑18進行有效熱傳遞的標(biāo) 準(zhǔn)端口高度40、42的高度處在端罐22、24內(nèi)形成開口端48。管道38可以配置成模擬最佳端口高度(未示出)，而不考慮端口30、34高度。最佳端口高度定義為在端罐22、24上使熱交換器14進行最有效運行的端口高度。管道38可以使出口端口34位于出口端罐24上的上部或可選出口端口高度46處。管道38可以使入口端口30位于入口端罐22上的下部或可選入口端口位置44處。可選端口標(biāo)高度44、46可包括所示的高度范圍。

現(xiàn)在參照圖3和圖4，圖3示出了不具有管道38的熱交換器14出口端罐24。熱交換器14具有在出口端罐24上的標(biāo)準(zhǔn)低出口端口高度42。冷卻流體16具有通過出口端罐24從芯部20和從出口端口34流出的內(nèi)部流(箭頭FF)。

在圖4中所示的實施例中，管道38配置成使得出口端口34可以位于上部或可選出口端口高度46處。管道38可以形成開口端48。流體16內(nèi)部流(箭頭FF)從芯部20中流出進入出口端罐24、在開口端48處進入管道38、穿過管道38并且從出口端口34流出。這個管道38構(gòu)型通過將管道38的開口端48定位在標(biāo)準(zhǔn)低出口端口高度42處或其附近來模擬標(biāo)準(zhǔn)低出口端口高度42?？梢酝ㄟ^配置管道38使得其開口端48位于標(biāo)準(zhǔn)低出口端口高度42處或其附近而使出口端口34位于任何期望的上部或可選出口端口高度46處。

現(xiàn)在參考圖5到圖7，進入入口端罐22的熱流體16和/或離開出口容器24的冷流體16的無效混合或分散會降低熱交換器14的效率和/或會在熱交換器14中產(chǎn)生熱梯度。管道38可以配置成改進流入或流出端罐22、24的流體16的分散和/或混合。管道38可以在一個或多個高度處形成一個或多個開口52使得流入入口罐22的流體16分散在入口端罐22中的多個高度處。管道38可以在一個或多個高度處形成一個或多個開口52使得流出出口端罐24的流體16在出口端罐24中的多個高度處混合。管道38可以在一個或多個高度處形成一個或多個開口52用于端口30、34與端罐22、24之間的流體連通。管道38可以配置成使流體16在一個或多個開口52和開口端48處在端罐22、24中的多個高度處流入或流出管道38。

現(xiàn)在參考圖4到圖6，在這個實施例中，管道38可以是如所示附接在 出口端罐24內(nèi)側(cè)的模制塑料管。管道38可以是附接在出口端罐24內(nèi)側(cè)的吹塑成形塑料管。管道38可以由其他非金屬和金屬材料制成并且可以使用其他模制和形成工藝制成。管道38可以包括多個可選開口功能件50以選擇一個或多個高度處的一個或多個開口52?？蛇x開口功能件50可以模制在管道38中并且可以修剪成使得管道38形成一個或多個開口52。一個或多個開口52可以是所示的圓形，或可以是任何其他合適形狀。一個或多個開口52可以由其他方法形成，所述其他方法包括，但不限于鉆孔、打孔、模制、切割和加工。

出口端罐24和管道38可以在其間形成空隙54?？障?4可以使流體16在一個或多個開口52和/或開口端48處進入管道38之前在出口端罐24內(nèi)流動。圖4到圖6中所示的管道38的構(gòu)型還可以用于入口端罐22中以使入口端口30位于下部或可選入口端口高度44處和/或改進熱流體16進入入口端罐22時熱流體16的分散和/或混合。在入口端罐22中，管道38可以被定向使得開口端48和/或一個或多個開口52位于入口端口30上方。

現(xiàn)在參考圖7，在這個實施例中，管道38可以由模制或形成在入口端罐22中的管道功能件56和以附接60附接到入口端罐22的擋板58形成。附接60可以經(jīng)由如所示的熱熔機進行，或可以經(jīng)由任何其他合適的附接方法進行，所述附接方法包括(但不限于)焊接、機械緊固和粘接。管道38可以形成開口端48。管道38可以包括由管道功能件56和擋板58形成的腔室62。管道38可以形成一個或多個開口52。一個或多個開口52可以是由所示的模制到入口端罐22中的管道功能件56形成的狹槽。一個或多個開口52可以是任何其他合適的形狀，并且可以由任何其他合適的方法形成，所述任何其他合適的方法包括(但不限于)鉆孔、打孔、加工、切割和模制。

在這個實施例中，流體16的內(nèi)部流(箭頭FF)是從入口端口30進入管道38并且在多個高度處分散在入口端罐22中。圖7中所示的管道38構(gòu)型還可以用于出口端罐24中以使出口端口34位于上部或可選出口端口高度46處和/或改進冷流體16離開出口端罐24時冷流體16的分散和/或混合。

雖然已詳細(xì)地描述了用于實行本教導(dǎo)的許多方面的最佳模式，但是熟悉這些教導(dǎo)所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到用于實踐本教導(dǎo)的各種替代方面是在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。