专利名称：冷却设备和包括冷却设备的车辆的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的冷却设备，其中该设备包括冷却器部件和用于车辆的壳壁，该壳壁限定环境空气到所述冷却器部件的进气口。本发明还涉及一种包括该冷却设备的车辆，特别地商用车辆诸如卡车。
背景技术：
在卡车中，发动机在卡车的前区域处被定位在前轮之间并且通常地定位在驾驶室下方。在卡车的最前点和发动机之间的空间被密集地填塞有部件诸如冷却器。传统上，下列冷却器部件被布置在车辆中网和发动机之间冷凝器、中冷器和散热器。另外的部件，诸如风扇、风扇罩、前封闭横梁和驾驶室扭杆也通常被布置于在卡车的最前点和发动机之间的空间中。尽管在这个区域中的空间被耗尽，也仍然期望实现改进的冷却性能，这要求更大(更深)的发动机冷却器部件。压缩前端冷却组件的一种替代是向后移动发动机。在本技 术领域中已知应对车辆中的有限空间的若干方案。然而，向后移动发动机不利地影响车辆长度并且要求对于车辆进行大量的重新设计。US 2006/0231234A1公开了一种包括多个热交换器的冷却器设备。散热器、中冷器和冷凝器被沿着冷却空气的流动方向相继地布置。通过使用分级，由此散热器和中冷器高度的一部分具有不同于其它冷却器部件的类似深度尺寸，空间利用得以改进。在另一方面，消费者期望优化在卡车中可用于载重的空间。在很多国家中，法律要求限制卡车的长度。因此，优化载重空间意味着通过最小化由驾驶室包围的空间，即使得驾驶室尽可能短而使用尽可能大的车辆长度来存储载重。这种优化目标与在驾驶室中增加冷却组件要求的空间相冲突。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于车辆的冷却设备，该冷却设备为改进的冷却性能、特别地为冷却车辆发动机创造条件。本发明的另一个方面在于提供一种带有这种冷却设备的车辆。利用根据权利要求I的特征实现了该目的。其它权利要求和说明公开了本发明的有利的实施例。因此，利用一种用于车辆的冷却设备实现了该目的，其中该设备包括冷却器部件和用于车辆的壳壁，该壳壁限定环境空气到所述冷却器部件的进气口，其特征在于，所述冷却器部件被布置在所述进气口处使得所述冷却器部件的前表面被布置成与壳壁大致齐平。所述冷却器部件的所述前表面优选地被布置成与壳壁的外表面大致齐平。此外，所述冷却器部件的所述前表面优选地被布置成与壳壁平行，即与由壳壁的围绕空气进气口的部分限定的平面平行。术语“与...大致齐平”应该被以宽广的意义解释，所述意义不仅涵盖冷却器部件的前表面和壳壁的外表面理想地相互共线，而且还涵盖其中所述表面相对于彼此稍稍移位的布置(类似在传统的车辆中网设备的情形中)。术语“壳壁”限定带有面向外、即被暴露于外部环境的外表面，和面向内、即朝向车辆发动机的内表面的壁。在卡车的情形中，壳壁形成在与卡车纵向方向成直角的平面中延伸且被布置在驾驶室的挡风玻璃下方的机舱限制壁。已经实现了冷却器部件诸如冷凝器具有如此设计，S卩，它事实上能够承受在行驶期间可能到达空气进气口的物体诸如石头等的冲击。更加具体地，冷凝器的管的壁厚变得越来越大从而使得管符合于更大的内部压力(并且由此符合改进的冷却性能)。通过布置带有这种更大的壁厚的冷凝器冷却管，冷凝器将是更加可靠并且由此较不易于在物体冲击期间发生故障。此外，通过与车辆例如车辆驾驶室的前壳壁齐平地置放至少冷却器部件的前表面，节约了在卡车的最前点和发动机之间的宝贵的构造空间。因此，在这个空间中的其它冷却部件诸如散热器、中冷器和/或EGR冷却器可以具有更大的尺寸并且由此创造了改进冷却性能的条件。此外，在现今的冷却设备中，使用再循环防护罩来将空气引导到冷却组件中 并且避免热空气的再循环。有利地，能够避免这种再循环防护罩。另外地，能够使得驾驶室是更短的，因此在车辆中允许更多的空间被用于集料和/或载重。换言之，产生了现在可用于集成更多部件和/或增加冷却器部件的尺寸和/或用于降低驾驶室的长度的自由空间。优选地，冷却器部件形成现今是车辆中网的结构的至少一部分。根据一个实施例，所述冷却器部件的所述前表面被布置于在相对于限定壳壁的平面成直角的方向上与壳壁的外表面相距60mm、优选地40mm的距离内。外表面形成壳壁的离开冷却器部件的表面，并且壳壁的内表面形成面向冷却器部件的表面。通过将冷却器部件定位成使得它的前表面位于壳壁的外表面的所述距离内，在这个区域中节约了宝贵的构造空间，这创造了用于改进冷却性能的条件。优选地，位于所述进气口中的冷却器部件优选地被配置成形成车辆的空调系统的一个部分。根据进一步的实施例，车辆中网被布置在所述冷却空气进气口中并且所述冷却器部件的所述前表面被集成在车辆中网中。因此，本发明不限于冷却器部件替代车辆中网，而是车辆中网结构可以仍然存在于空气进气口中。例如，冷却器部件的冷却管可以布置成与车辆中网的细长肋条平行并且被附接到肋条。车辆中网在卡车的前壳壁中提供大的空气进气口区域，这有利于通过与冲击在中网上的相对气流交换热量而有效地对介质进行冷却。可用中网区域大于冷却组件中的部件的、典型的单一热交换表面。因此，该相同的布置和设计能够应用于各种尺寸的驾驶室。在两个或者多于两个的冷却器部件之间共享中网区域也是可能的。另外地，通过在中网中集成该表面部分，进行热交换中网的各种设计是可能的。根据进一步的实施例，所述冷却器部件的所述前表面在平面中的尺寸基本与所述冷却空气进气口在与所述壳壁平行的平面中的尺寸相同。优选地，所述冷却器部件的所述前表面在平面中的尺寸被设计成在形状和大小两方面与所述冷却空气进气口的尺寸匹配。优选地，冷却器部件的边界的投影处于空气进气口的边界内。优选地，所述冷却器部件的所述前表面限定基本矩形的形状。根据进一步的实施例，所述冷却器部件包括管系统，该管系统包括被配置为输送冷却剂的多个冷却剂管，并且多个管限定所述冷却器部件的前表面。优选地，所述多个冷却剂管被布置成与限定车辆中网的结构热接触。冷却剂管优选地在平面中被相互平行地布置。优选地，所述冷却器部件包括热交换表面与冷却剂管交替布置的堆叠，并且冷却剂管与热交换表面热接触。有利地，形成前表面的冷却器部件部分能够被形成为蜂窝图案。管和热交换器散热片可以例如由铝、包含铝的合金或者另一种轻金属或者轻金属合金制成。图案例如蜂窝图案或者另一种所期图案的密度能够被选择为符合于表面部分的冷却要求。根据进一步的实施例,所述冷却剂管被设计用于至少3Mpa、优选地至少5MPa的爆裂压力。这种压力要求冷却剂管壁具有相当大的厚度，这又使得冷却器部件适合于在空气进气口中应用。根据进一步的实施例，冷却器部件由冷凝器形成。该冷凝器由于其耐用设计已被确认为特别地适于在空气进气口中应用的冷却器部件。
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根据进一步的实施例，冷却器部件被刚性地附接到壳壁。例如，冷却器部件可以经由螺栓连接而在空气进气口旁被紧固到壳壁。这种设计形成非常紧凑且空间有效的布置的条件。有利地，冷却剂导管到冷却器部件的布线能够被限制于车辆的驾驶室并且能够允许通常能枢转的驾驶室门(前舱)的打开。根据进一步的实施例，该冷却设备包括可枢转门，并且冷却器部件被刚性地附接到可枢转门，该可枢转门包括冷却空气进气口。因此，冷却器部件可通过可枢转的方式关于围绕可枢转门的壳壁部分布置。优选地，所述冷却器部件的前表面被布置于在相对于限定前壳壁的平面成直角的方向上与车辆最前点相距IOOmm的距离内。车辆的最前点代表根据欧洲指令97/27/EC确定的、用于测量车辆长度的前点。1997年7月22日的欧洲议会和理事会的欧洲指令97/27/EC涉及某些类型的机动车辆和它们的拖车的质量和尺寸并且涉及修正指令70/156/EEC。ISO标准IS0612-1978将车辆的长度定义为在与车辆的纵向中间平面垂直并且与车辆的前部和后部接触的两个平面之间的距离。根据欧洲指令97/27/EC第2. 4. I段，“车辆长度”是根据ISO标准612-1978第6. I款测量的尺寸。除了该标准的条款，当测量车辆长度时，不必考虑下面的装置-雨刷和垫圈装置，-前标记板或后标记板，-用户密封装置和它们的保护件，-用于紧固篷布的装置和它们的保护件，[11]-照明设备，-后视镜，-后部空间观察辅助装置，-空气进气管，-用于可拆除体的纵向止动件，-进入踏板，-防撞橡胶，-在不增加车辆的装载量的情况下，不超过200mm的按照运行次序的升降平台、入口坡道和类似的设备，-用于机动车辆的联接装置。因此车辆的最前点是车辆长度的不带上述突出物体的最前点。根据本发明的有利实施例，冷却器部件的冷却剂出口能够位于冷却器部件的最低部分处。这在冷凝器中提供了有利的冷却剂的流动路径。方便地，进口被布置在冷凝器的上位置处。以下说明、附图和权利要求给出了进一步优选的实施例及其优点。
根据下面对于实施例的详细说明，本发明以及上述的和其它的目的和优点可以被最佳地理解，但本发明并不限于所述实施例，在附图中示意性地示出
图Ia-Ic是根据本发明的车辆的第一实施例的侧视图(图Ia)、现有技术冷却组件的剖视图(图Ib)和图Ia中的车辆的冷却组件的示例性实施例的剖视图(图Ic);图2是根据本发明的待被集成在车辆中网中的冷凝器的示例性实施例；图3是图I a中的车辆的示例性实施例的前视图；图4-6是本发明的三个示例性实施例的侧视图；图7是图6中所示实施例的冷凝器安装的示意性透视图；且图8是冷凝器的示例性安装的三个不同视图。
具体实施例方式在图中，利用相等的附图标记指代等同或者类似的元件。附图仅仅是示意性的图示，而非旨在描绘本发明的具体参数。而且，附图旨在仅仅描绘本发明的典型实施例并且因此不应该被视为限制本发明的范围。图Ia描绘了形式为卡车并且更加具体地为半挂式牵引车的车辆90的侧视图。半挂车能够经由所谓的第五轮而被连接到半挂牵引车。该卡车包括形式为所谓的平头驾驶室的驾驶室20，所述驾驶室20被布置于卡车的动力源(通常柴油发动机)上方。为了关于维修和维护提供到发动机的入口，整个驾驶室能够被向前倾斜，也参见图4b、图5b、图6b。图Ib示出现有技术冷却组件的剖视图，且图Ic示出在图Ia的驾驶室20中的冷却组件的示例性实施例的剖视图。外壳12具有限定冷却空气到至少一个冷却器部件102、104、108、110、112、120的进气口的前壳壁，其中，如在图Ia和图Ic中描绘地，冷却器部件之一 120被布置在所述进气口中，使得冷却器部件120的前表面130a被布置成与前壳壁12a大致齐平。壳壁12围绕包括封装大量冷却器部件102、104、108、110、112、120的冷却组件100
的发动机舱。在驾驶室20的外壳12下方布置前轴16。此外,驾驶室20的外壳12围绕发动机舱上方的乘员舱。在该实例实施例中，驾驶室20的前壳壁12a基本与竖直平面平行并且呈现车辆90的最前点10 (外表面)，从该最前点测量车辆90的长度。在驾驶室20的前部内布置车辆中网30，车辆中网30具有位于驾驶室20的可枢转上部22中的上部32和位于驾驶室的固定下部24中的下部34。上部32能够朝前方枢转以使得能够接触到例如发动机114和冷却组件100。车辆中网30被布置于相对纵向车辆轴线L距最前点10小的距离50内。根据现有技术的冷却组件100的冷却器部件102、104、108、110、112、120(图Ib)
被密集地填充在外壳12和发动机114之间。例如，冷却器单元110可以是风扇，冷却器单元120可以是空调系统的冷凝器，冷却器单元112可以是中冷器，冷却器单元108可以是散热器并且其它冷却器单元102、104可以是其它热交换器。在卡车中根据现有技术，冷凝器120在冷却组件100中被安装到中冷器112前方。例如它可以具有典型的28dm2(FH)的前端面面积、19mm的深度和共计6. 7m2的周边散热片的传热面积。冷凝器120通常作为冷却组件100的最前部件被直接布置在保险杠26和外壳12后面。冷凝器120构成热交换装置132 (冷却器部件)，该热交换装置132包括被提供用于与通过热交换装置132移动的相对气流交换热量的表面。将在图2中更加详细地描述在根 据本发明的冷却设备中使用的冷凝器的实施实例。如能够在图Ic中的、本发明的示例性实施例中看到的，热交换装置132之一，例如冷凝器120，在距外壳的最前点小的距离50内被靠近外壳12地并且实际上与前壳壁12a齐平地布置，从而在冷却组件100中留下自由空间，该自由空间能够用来增加冷却组件100的其它部件的体积和/或缩短冷却组件100的长度并且因此缩短驾驶室20的长度。有利地，冷却组件100的至少一个冷却器部件102、104、108、110、112、120的、被提供用于交换热量的表面部分130被布置在与最前点10相距100mm、特别地80mm、优选地60mm并且有利地40mm的距离内。例如，冷凝器120能够被集成于中网30中，特别地能够构成驾驶室20的中网30，优选地能够覆盖中网30的主要部分。图2示意根据图la、lc的、能够集成在车辆中网30中的冷凝器120的示例性实施例。冷凝器120提供很多行128的、管126与散热片124交替的构造，其中一行堆叠在另一行之上。散热片124构成将热量从管126传递到围绕散热片124移动的空气的热交换表面130。行128在可以包含冷却剂的罐122之间延伸。散热片124能够例如以蜂窝图案由模制的或者挤出的铝制成以形成典型的中网外观。图案能够具有其它设计并且提供设计中网30的另外的自由度。例如，为了实现等效性能，具有25X20mm的尺寸的蜂窝图案和30mm的冷凝器深度将会要求尺寸为1500X665mm(Im2)的冷凝器120。更加密集的图案将会要求更小的冷凝器面积。有效冷凝器面积的调整能够通过散热片124的图案密度来进行。图3描绘了在图Ia中示出了侧视图的车辆90的车辆驾驶室20的实施例的前视图，其中冷凝器120集成在中网30中。冷凝器能够集成在中网30的上部32和/或下部34中。如果使用中网30的上部32，则冷凝器120能够被安装于驾驶室20。这具有以下优点，即，空调系统(AC系统)的冷凝器120和蒸发器(未示出)这两者被置放在驾驶室20上并且在它们之间的连接能够由非柔性(刚性)管道替代柔性管组成。当在冷凝器120和蒸发器之间存在可以引起冷却剂泄漏到空气中的运动时使用柔性管。利用管道避免了这种情况。
整个AC系统能够被安装到驾驶室20，这意味着AC布线将会仅仅位于驾驶室20。方便地，该布线允许在外壳12中布置的前舱的打开。有利地，能够在不向后移动发动机并且给予缩短驾驶室20的长度的可能性的情况下提供更加有效的冷却。 图4a示出平头驾驶室20的示意性侧视图，其中冷却器部件120被安装到车辆的底盘(框架)410。平头驾驶室以可枢转方式相对于底盘被布置并且在图4a中示出为处于第一位置中，该第一位置代表在卡车行驶期间的操作位置。壳壁12a被布置成限定发动机舱。壳壁12a被布置在车辆的前部处并且壳壁12a与车辆纵向方向基本成直角地延伸。图4b示出了位于第二倾斜位置中的平头驾驶室，该第二倾斜位置代表用于检查/维修发动机舱中的发动机或者其它部件的位置。冷却器部件120的位置由于其被刚性地连接到框架410而不受驾驶室的倾斜影响。图5a示出平头驾驶室20的示意性侧视图，其中冷却器部件120被附接到车辆的前壳壁12a。平头驾驶室以可枢转方式相对于底盘布置并且在图5a中不出为处于第一位置，该第一位置代表在卡车行驶期间的操作位置。图5b示出了处于第二倾斜位置中的平头驾驶室，该第二倾斜位置代表用于检查/维修发动机舱中的发动机或者其它部件的位置。冷却器部件120由于其被附接到驾驶室的前壁而相对于框架410位于第二倾斜位置中。图6a示出平头驾驶室20的示意性侧视图，其中冷却器部件120被附接到在车辆的前壳壁12a中布置的可枢转门610。平头驾驶室以可枢转方式相对于底盘布置并且在图6a中示出为处于第一位置，该第一位置代表在卡车行驶期间的操作位置。图6b示出了处于第二倾斜位置中的平头驾驶室，该第二倾斜位置代表用于检查/维修发动机舱中的发动机或者其它部件的位置。冷却器部件120由于其被附接于可枢转门而相对于驾驶室的前壳壁12a位于第二倾斜位置中。图7示出图6所示实施例的冷凝器安装的示意性透视图。冷凝器120包括在包含冷却剂的罐722、724之间延伸的管结构720。冷却剂进口导管726被连接到第一罐722并且冷却剂出口导管728被连接到第二罐724。图8a示出了设有根据进一步的实施例的冷凝器120的可枢转门810的外部视图。可枢转门810包括空气进气口并且冷凝器120被布置于门的内侧使得冷凝器120完全地覆盖空气进气口。图8b示出了设有冷凝器120的可枢转门810的内部视图。图8c示出沿着图Sb中的线A-A的截面图。箭头820示意流入的空气流。冷凝器120包括当被应用于卡车时沿着水平方向延伸的多个隔开的平行的冷却剂管830。此外，带有热交换表面的冷却结构840被布置成与冷却剂管热接触。该冷却结构包括能够例如采用如图2所示实施例中的蜂窝图案通过模制或挤出铝制成的散热片。保护结构842可以布置在冷却剂管830前方以防止它们受到物体冲击。保护结构842包括布置在每一个管830外部的保护装置。更加具体地，该保护装置形成具有与管830的外部形状匹配的形状的保护壁。在此情形中，该保护装置具有圆化形状的截面。保护结构842优选地附接到冷凝器120并且特别地被附接到冷却结构和/或冷却剂管。根据进一步的示例性实施例，冷凝器的冷却剂管的壁厚是至少1mm。此外，冷却剂管优选地通过挤出制造。例如，冷却剂管可以具有矩形截面形状，其中至少一个内部中壁处于矩形的长边之间，在每一个冷却剂管中形成多个冷却剂通道。根据一个具体实例，冷却剂管包括四个内部中壁，其中形成五个冷却剂通道。每一个冷却剂通道均可以具有带有1_和2mm的边的矩形形状。本发明绝不限制于上述实施例，相反，在不偏离以下权利要求的范围的情况下，若干替代例和修改例是可能的。虽然以上已经关于带有平头驾驶室的卡车描述了本发明，但是本发明还能够被应用于其中驾驶室在卡车纵向方向上位于发动机后面的所谓的长头驾驶室。此外，本发明不限于卡车，而是可以能够在公共汽车、建筑机械和可能地客车中应用。此外，本发明不限于冷却器部件位于在车辆前部处的空气进气口中。例如，在公共汽车的情形中，发动机(和冷却设备)位于车辆的后部处，并且空气进气口在车辆的侧壳壁中。在这种应用中，冷却器部件被布置在侧壳壁中。
本发明并不仅仅涵盖冷却器部件相对于壳壁的外表面稍稍地缩退，而且还涵盖冷却器部件从壳壁的外表面突出。
权利要求
1.一种用于车辆(90)的冷却设备，其中所述设备包括冷却器部件(120)和用于车辆(90)的壳壁(12a)，所述壳壁限定环境空气到所述冷却器部件(120)的进气口，其特征在于，所述冷却器部件(120)被布置在所述进气口处，使得所述冷却器部件(120)的前表面(130a)被布置成与所述壳壁(12a)大致齐平。
2.根据权利要求I的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件(120)的所述前表面(130a)被布置于在相对于限定所述壳壁(12a)的平面成直角的方向上与所述壳壁(12a)的外表面(10)相距60mm的距离内。
3.根据权利要求I或者2的冷却设备，其特征在于，车辆中网(30)被布置在所述冷却空气进气口中，并且所述冷却器部件(120)的所述前表面(130a)被集成在车辆中网(30)中。
4.根据前述权利要求中任一项的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件(120)的所述前表面(130a)在平面中的尺寸与所述冷却空气进气口在与所述壳壁(12a)平行的平面中的尺寸大致相同。
5.根据前述权利要求中任一项的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件(120)包括管系统，所述管系统包括被配置为输送冷却剂的多个冷却剂管(124)，并且多个所述管限定所述冷却器部件(120)的所述前表面(130a)。
6.根据权利要求5的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件(120)包括与冷却剂管(124)交替布置的热交换表面(126)的堆叠，并且所述冷却剂管(124)与所述热交换表面(126)热接触。
7.根据权利要求5或者6的冷却设备，其特征在于，所述冷却剂管(124)被设计用于至少3MPa的爆裂压力。
8.根据权利要求3以及根据权利要求5到7中任一项的冷却设备，其特征在于，所述多个冷却剂管被布置成与限定车辆中网的结构热接触。
9.根据前述权利要求中任一项的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件由冷凝器(120)形成。
10.根据前述权利要求中任一项的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件(120)被刚性地附接到所述壳壁(12a)。
11.根据权利要求I到9中任一项的冷却设备，其特征在于，所述冷却设备包括可枢转门(610，810)，所述可枢转门包括所述冷却空气进气口，并且所述冷却器部件(120)被刚性地附接到所述可枢转门。
12.根据前述权利要求中任一项的冷却设备，其特征在于，所述冷却器部件(120)的冷却剂出口位于所述冷却器部件(120)的最低部分处。
13.—种车辆(90)，其特征在于，所述车辆包括根据前述权利要求中任一项的冷却设备。
14.根据权利要求13的车辆，其特征在于，所述冷却器部件(120)被附接到车辆的底盘(410)。
15.根据权利要求13或者14的车辆，其特征在于，所述壳壁(12a)被布置成限定发动机舱。
16.根据权利要求13到15中任一项的车辆，其特征在于，所述壳壁(12a)被布置在车辆的前部处，并且所述壳壁(12a)相对于车辆的纵向方向大致成直角地延伸。
17.根据权利要求16的车辆，其特征在于，所述冷却器部件120的所述前表面(130a)被布置于在相对于限定所述前壳壁的平面成直角的方向上与所述车辆的最前点相距IOOmm的距离内。
18.根据权利要求13到17中任一项的车辆，其特征在于，所述车辆由卡车形成。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆(90)的冷却设备，其中所述设备包括冷却器部件(120)和用于车辆(90)的壳壁(12a)，该壳壁限定环境空气到所述冷却器部件的进气口。所述冷却器部件(120)的前表面(130a)在所述进气口中与壳壁(12a)大致齐平地布置。
文档编号B60R13/00GK102802991SQ200980159886
公开日2012年11月28日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者卡塔利纳·耶姆特, 埃里克·达尔 申请人:沃尔沃拉斯特瓦格纳公司