CN101080558A - 具有分离的增压空气冷却器的热交换器组件 - Google Patents

具有分离的增压空气冷却器的热交换器组件 Download PDF

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CN101080558A CNA2004800350940A CN200480035094A CN101080558A CN 101080558 A CN101080558 A CN 101080558A CN A2004800350940 A CNA2004800350940 A CN A2004800350940A CN 200480035094 A CN200480035094 A CN 200480035094A CN 101080558 A CN101080558 A CN 101080558A
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Abstract

一种组合的散热器和增压空气冷却器组件，包括冷却发动机冷却液的散热器，具有上部和下部、用于冷却增压空气的增压空气冷却器。增压空气冷却器上部分邻近散热器上端并以重叠的关系设置并且，增压空气冷却器下部分邻近散热器下端并以重叠的关系设置且位于散热器的侧面。周围的空气可连续地流经散热器上端和增压空气冷却器上部分，并可流经增压空气冷却器下部分和散热器下端。增压空气冷却器部分被可操作地连接，这样增压空气可在增压空气冷却器上部分的下部总管和增压空气冷却器下部分的上部总管之间流动。

Description

具有分离的增压空气冷却器的热交换器组件
技术领域
本发明涉及用于冷却汽车发动机中使用的流体的热交换装置，尤其是，涉及一种用于重型公路卡车或公共汽车的包括被连接的散热器和增压空气冷却器(charge air cooler)的热交换器组件。
背景技术
包括散热器和增压空气冷却器(也称作中间冷却器)的热交换器组件已经在公路卡车和公共汽车以及其他重型汽车上使用了很多年。该散热器为发动机冷却液提供冷却，该冷却液通常为50-50的水和防冻液的溶液。增压空气冷却器接收来自涡轮或增压器的压缩的、增压或吸入的空气并且在它们进入发动机进气总管之前降低它们的温度，因此使空气密度增加，改善燃烧，增加动力输出，提高燃料的燃烧效率并且减少排放。为了在给定的热交换器组件的尺寸下优化热传递，必须平衡冷却气流、热交换器芯体的限制、冷却气流分离和冷却空气进入以及温差的因素。
现有技术中已经公开了散热器和增压空气冷却器热交换器组件的很多构造。将散热器和增压空气冷却器并列放在一起，这样芯体(core)中每一个的全部正面都暴露于周围冷却空气中，因而提供了最好的性能，但是需要最大的组件正面面积。为了适应由于提高汽车的空气动力性能而具有较小的前部面积，已经发现散热器和增压空气冷却器热交换器组件前部面积的很多限制。具有较小的正面面积的热交换器组件已经在例如美国专利号为No.4,737,727、美国专利申请公开号为No.2003/0106669、和美国专利申请系列号No.10/289,513中得到了公开。
在图1所描述的其他的现有技术的散热器和增压空气冷却器热交换器组件中，增压空气冷却器在上部单元101和下部单元103之间被分离，相对于气流127的方向分别设置在散热器107的前部和后部。散热器107具有常规的向下流动型的管子和位于上部箱109a和下部箱109b之间的散热器片芯体117。散热器107将来自发动机的冷却液131接收入上部箱109a中，受到冷却的发动机冷却液沿133方向从下部箱109b的下部流出，被输送回发动机。增压空气冷却器单元101，103都是横流型增压空气冷却器，其中压缩的增压空气通过相应的管和散热器片芯体111，113横向流动。受到压缩和加热的增压空气121首先流入上部增压空气冷却器101的垂直定向的箱105a，沿着方向129a通过芯体111，并且进入垂直箱105b。在单元101中，当增压空气流出散热器芯体117上部时被空气127冷却。此后，部分冷却的压缩的增压空气123转移到下部增压空气冷却器103的垂直箱105d中，在这里增压空气沿着水平方向129b通过芯体113并且进入垂直箱105c中，随后沿125流出并流入发动机进气总管。在单元103中，增压空气在流过散热器芯体117的下部之前被空气127冷却。尽管对于发明者的知识来说它的设计新颖，但是图1中所示的热交换器组件没有取得好的性能并且没有进入正规生产。现在已经确定，由于通过两个增压空气冷却器单元的额外的增压空气压降，图1中热交换器组件的性能受到很大影响。
因此，虽然注意到散热器/增压空气冷却器热交换器组件前部面积的严格限制，但是非常需要在发动机的冷却液和增压空气的冷却中获得高性能。
发明内容
考虑到现有技术的问题和缺陷，因此本发明的目的是提供一种具有最小的正面而能获得高传热性能的散热器和增压空气冷却器的组合。
本发明的另一个目的是提供一种用于冷却不同的流体且使流体的压力损失最小化的热交换器组件。
本发明还有一个目的是提供优化这些流体与周围冷却空气的热传递的用于冷却流体的方法，例如用于机动车辆发动机的发动机冷却液和增压空气。
本发明能够实现上述的及其他的目的，这些目的对于本领域的技术人员来说是很明显的，本发明涉及一种热交换器装置，包括：冷却第一流体的第一热交换器，其具有冷却空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的第一端和第二端，和邻近所述第一端和第二端之间表面的侧面。所述热交换器装置还包括具有两个部分的用于冷却第二流体的第二热交换器。每个第二热交换器部分具有冷却空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的第一端和第二端，和邻近所述第一和第二端之间的表面的侧面，并且包括在第一和第二端的总管，以及基本径直地在两者之间延伸的流体输送管，
其中一个第二热交换器部分邻近第一热交换器的第一端并且以重叠的关系设置，所述其中一个第二热交换器部分的第一和第二端沿着与第一热交换器的第一和第二端相同的方向定向。第一热交换器第一端的一个表面邻近所述其中一个第二热交换器部分的一个表面地进行设置，这样冷却空气可连续流经第一热交换器的第一端和所述其中一个第二热交换器部分。另一个第二热交换器部分邻近第一热交换器的第二端并且以重叠的关系设置，所述另一个第二热交换器部分的第一端和第二端沿着与第一热交换器的第一端和第二端相同的方向定向。第一热交换器第二端的另一个表面邻近所述另一个第二热交换器部分的一个表面地进行设置，这样冷却空气可连续流经所述另一个第二热交换器部分和第一热交换器的第二端。第二热交换器部分被可操作地连接，这样第二流体可在其中一个第二热交换器部分的第二总管和另一个第二热交换器部分的第一总管之间流动。
第二热交换器部分可以被可操作地连接，这样流体可在其中一个第二热交换器部分的第二总管和另一个第二热交换器部分的第一总管之间围绕第一热交换器的至少一侧流动，最好围绕第一热交换器的两个侧面。第二热交换器部分的总管横跨其端部延伸，并且大致从第一热交换器的一侧延伸到第一热交换器的另一侧。
优选地，第二热交换器部分的第一和第二端之间的尺寸小于从第二热交换器部分的一侧到第二热交换器部分的另一侧的尺寸，这样流体输送管横跨第二热交换器部分的表面的较短尺寸延伸。第一热交换器可以包括流体输送管，第一热交换器的流体输送管沿着与每个第二热交换器部分的流体输送管相同的方向延伸。
第一热交换器的侧面可以与第二热交换器部分的每个侧面邻近，并且，第一热交换器的第一端可以与其中一个第二热交换器部分的第一端邻近，并且第一热交换器的第二端与另一个第二热交换器部分的第二端邻近。其中一个第二热交换器部分的第二端可与另一第二热交换器部分的第一端邻近。
第二热交换器部分的总管水平延伸，并且第二热交换器部分被垂直间隔，或第二热交换器部分的总管可以垂直延伸，这样第二热交换器部分被水平间隔。
第一热交换器的端部或侧面中的至少一个可以向其中一个第二热交换器部分的一个端部或侧面的外部延伸，其中，第一热交换器的第一端向其中一个第二热交换器部分的第一端的外部延伸。同样，其中一个第二热交换器部分的至少一个端部或侧面向第一热交换器的一个端部或侧面的外部延伸。
优选的是，第一热交换器为用于冷却发动机冷却液的散热器，并且第二热交换器为用于冷却增压空气的增压空气冷却器，散热器和增压空气冷却器部分中的每一个由周围空气冷却。可替换的是，第一热交换器为用于冷却增压空气的增压空气冷却器，并且第二热交换器为用于冷却发动机冷却液的散热器，增压空气冷却器部分和散热器中的每一个由周围空气冷却。
在一个优选实施例中，本发明涉及一种组合的散热器和增压空气冷却器组件，包括：1)用于冷却发动机冷却液的散热器，该散热器具有周围空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的上端和下端，以及邻近第一和第二端之间的表面的侧面；2)用于冷却增压空气并具有上部分和下部分的增压空气冷却器。每个增压空气冷却器部分具有周围空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的上端和下端，邻近所述上端和下端之间表面的侧面，并且包括在上端和下端的总管，以及基本径直地在两者之间延伸的增压空气输送管。
增压空气冷却器上部分靠近散热器的上端并以重叠的关系设置，增压空气冷却器上部分的上端和下端沿着与散热器上端和下端相同的方向定向。散热器上端的一个表面邻近增压空气冷却器上部分的一个表面地进行设置，这样周围空气可通过散热器上端和增压空气冷却器上部分连续流动。增压空气冷却器下部分靠近散热器下端并以重叠的关系设置，增压空气冷却器下部分的上端和下端沿着与散热器上端和下端相同的方向定向。散热器下端的另一个表面邻近增压空气冷却器下部分的一个表面地进行设置，这样周围空气可通过增压空气冷却器下部分和散热器下端连续流动。增压空气冷却器部分被可操作地连接，这样增压空气可在增压空气冷却器上部分的下部总管和增压空气冷却器下部分的上部总管之间流动。
另一方面，本发明提供一种用于冷却机动车辆的发动机中使用的流体的方法，包括：提供一种如上所述的热交换器组件，使第一流体流经第一热交换器；使第二流体流经第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子、和其中一个第二热交换器部分的第二总管与另一个第二热交换器部分的第一总管之间。该方法还包括使冷却空气流经热交换器组件，这样冷却空气流经第一热交换器的第一端和其中一个第二热交换器部分，并且冷却空气流经另一第二热交换器部分和第一热交换器的第二端，从而冷却第一热交换器内的第一流体和第二热交换器部分内的第二流体。
第二流体顺序地通过另一个第二热交换器部分的第二总管、另一个第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子、另一个第二热交换器部分的第一总管、其中一个第二热交换器部分的第二总管、其中一个第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子和其中一个第二热交换器部分的第一总管进行流动。冷却空气首先顺序地流经其中一个第二热交换器部分并随后流经第一热交换器的第一端，并且，冷却空气同样首先顺序地流经第一热交换器的第二端并随后流经另一个第二热交换器部分。
可替换的是，第二流体顺序地通过其中一个第二热交换器部分的第一总管、其中一个第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子、其中一个第二热交换器部分的第二总管、另一第二热交换器部分的第一总管、另一第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子和另一第二热交换器部分的第二总管进行流动。冷却空气首先顺序地流经第一热交换器的第一端并随后流经其中一个第二热交换器部分，并且，冷却空气同样首先顺序地流经另一个第二热交换器部分并随后流经第一热交换器的第二端。
优选的是，第一热交换器为散热器，第一流体为发动机冷却液；并且，第二热交换器为增压空气冷却器，第二流体为增压空气，散热器和增压空气冷却器部分中的每一个由周围的空气冷却。可替换的是，第一热交换器为增压空气冷却器，第一流体为增压空气；并且，第二热交换器为散热器，第二流体为发动机冷却液，增压空气冷却器部分和散热器中的每一个由周围空气冷却。
附图说明
被认为具有新颖性的本发明的特征以及本发明的元件特征在附带的权利要求书中进行了详细阐述。附图只是作为说明的目的，不是按比例绘制的。但是，结合附图，参考下文的详细说明，可以很好地理解有关结构和操作方法的发明本身，其中：
图1为现有技术的散热器/增压空气冷却器热交换器组件的透视图；
图2为本发明的散热器/增压空气冷却器热交换器组件的一个实施例的侧视图；
图3为图2中散热器/增压空气冷却器组件的俯视图；
图4为不包括散热器的图2中的热交换器组件的增压空气冷却器部分的正视图，仅仅显示了芯体的一部分管道的散热片。
图5为图2中的散热器/增压空气冷却器组件的透视图；
图6为一个不包括散热器的可替换的热交换器组件的增压空气冷却器部分的正视图，仅仅显示了芯体的一部分管道的散热片。
图7为在图6所示的一个可替换的热交换器组件中结合增压空气冷却器的散热器的透视图。
图8为与冷却风扇相关的本发明的散热器/增压空气冷却器热交换器组件的俯视图或侧视图。
图9为说明连接两个增压空气冷却器单元之间的总管的实施例的本发明的部分热交换器组件的透视图。
图10是部分剖开的侧视图，显示了本发明的组合的散热器/增压空气冷却器热交换器组件，其安装在高速公路卡车的引擎罩下面。
图11显示了本发明的组合的散热器/增压空气冷却器热交换器组件的另一位置，其安装在高速公路公共汽车的后部内。
具体实施方式
在描述本发明的优选实施例时，这里将参考附图中的图2-11，其中，相同的标记表示本发明的相同的特征。
本发明热交换器组件的第一实施例将在图2-5中进行描述。一个组合的热交换器组件20最好包括用于冷却第一流体的第一热交换器22，优选用于冷却来自机动车辆或其他内燃机的液体发动机冷却液的散热器，和具有用于冷却第二液体的至少两个单元或部分30，32的另一个热交换器，优选用于冷却来自内燃机涡轮或增压器的压缩的增压空气(compressed charge air)的增压空气冷却器。尽管用发动机冷却液作为第一流体的例子，用压缩的增压空气作为第二流体的例子，但是也可以用其他流体代替。两个热交换器通常位于直立的、基本垂直的位置，并且最好为矩形，组合的热交换器组件的长度和宽度与卡车或公共汽车发动机仓的要求一致。本发明的散热器22最好为向下流动型散热器，其中发动机冷却液40通过基本沿着散热器的整个宽度延伸的上部总管或箱24a进入。然后冷却液从总管24a分配进入附装的具有其他普通结构的芯体26，其通常包括被散热片(未示出)连接的向下延伸的管23，这样周围的冷却空气46可以从芯体前表面28a流过并从后表面28b流出。在被周围的空气冷却后，冷却液在同样跨越散热器的宽度延伸的附装的下部总管或箱24b聚集，并且通过冷却液出口44流出以便返回到发动机中。
本发明的增压空气冷却器(CAC)最好包括一对分离的垂直间隔的单元或部分30，32。上部CAC单元30以与散热器22的上部重叠的方式设置，因此，相对于冷却空气46的方向，CAC单元30的上部边缘和侧面与散热器22的上部边缘和侧面一致并位于其后部。CAC单元30的前表面35a紧靠散热器22的后表面28b或者与之稍微间隔。CAC单元30包括上部箱或总管34a和下部箱或总管34b以及附装于它们之间的芯体37a，这些部件中的每一个基本沿着增压空气冷却器单元的整个宽度延伸。相对于气流方向46，下部CAC单元32设置于散热器22下部的前面，单元32的下端和侧面与散热器22的下端和侧面一致。CAC单元30的后表面35d紧靠散热器前表面28a或与之稍微间隔。CAC单元32包括上部箱或总管34c和下部箱或总管34d以及附设于两者之间的芯体37b，这些部件中的每一个基本沿着增压空气冷却器单元的整个宽度延伸。CAC芯体37a和37b均为普通管和翼片结构。CAC单元30的下部总管34b与CAC单元32的上部总管可操作地连接，这样，增压空气可以在其间流动。
尽管表面上以与图1中的现有技术实施例相似的方式配置，但是由于本发明的增压空气冷却器单元或者向上流动或者向下流动而不横向流动，因此本发明的增压空气冷却器单元与现有技术完全不同。因此，如图5中所示，进入的热压缩的增压空气50流经总管34a并沿52向下、在由其他普通管和散热片构成的芯体37a内被冷却，并被收集到下部总管34b内。该压缩的增压空气54然后转移到下部CAC单元32的上部总管34c，在这里目前被部分冷却的增压空气56向下流经芯体37b，进入下部总管34d，并作为被冷却的压缩气体58流出从而进入发动机进气总管。
如图4中详细说明的，CAC单元30，32的每个芯体37a，37b包括间隔开的垂直延伸的管36，在它们之间设置有定向为允许气体通过单元的螺旋散热片38。这些翼片在芯体的所有管之间延伸。这些管可以是如图2所示的两(2)排深的(two rows deep)或其他任何结构的管子。两个增压空气冷却器单元30和32都具有在总管方向测量的水平宽度，该宽度大于每个单元的在总管之间测量的垂直高度。已经发现，对于给定的增压空气冷却器单元的构造，通过利用尽可能短和尽可能多的管36可以提高热交换器组件的性能，尤其是提高增压空气冷却器单元的性能。如该实施例中所示，与在图1的CAC单元的横向流动中使用的较少数目的长管相反，增压空气冷却器单元30和32采用适应每个单元的更小垂直高度的管36以便于有更多数量的短管。
热交换器芯体26，37a，37b可由典型的材料构成，例如铝、黄铜或紫铜管和翼片。总管24a，24b，34a，34b，34c，34d可为任何常规材料，例如塑料、铝、黄铜或紫铜。
图6和7描述了结构与在前实施例一致的本发明的另一个实施例20’，其不同点在于散热器和增压空气冷却器单元被旋转90度，这样所述CAC单元水平间隔。如前所述，散热器22的总管24a，24b以与CAC单元30和32的总管34a，34b，34c，34d相同的方向定向。在该实施例中，散热器和增压空气冷却器单元的所有总管都为垂直定向并且水平间隔，因此，通过各个散热器和增压空气冷却器单元的芯体内的水平管的流体的流动目前为水平的。然而，假定每个增压空气冷却器单元的水平宽度小于它的垂直高度，则由于增压空气冷却器管尽可能多和尽可能短，因此图6和图7实施例中的热交换器单元的性能与图2-5的实施例中的相同。作为选择，当散热器内的冷却液的压降没有到达临界时，虽然CAC单元30，32被旋转90度至图6和图7所示的位置，但是散热器依然可以保持为与图1-5中相同的向下流动单元(down flow unit)。
图8描述了与具有由风扇电动机60驱动的风扇叶片62的冷却吸入风扇相关的前述实施例的热交换器组件20，20’。该热交换器组件20，20’与扇叶扫过的面积成直线从而使外部包围的冷却空气46通过CAC单元30，32以及散热器22中的每一个。优选的是，CAC总管34b，34c与风扇电动机60和风扇叶片62的中心成直线地定位，在这里气流很低或几乎为零。风扇罩(未示出)可环形地围绕风扇叶片以及热交换器组件的顶部和侧边设置以便于容纳和引导气流。在工作时，出现在约一半部分的热交换器组件20或20’上的周围的冷却空气46顺序地流动并连续通过热交换器芯体26的自由前表面28a(在上端示出)，然后通过后表面28b流出，现在气体已经被加热到高于周围的温度，然后直接流过邻接的CAC单元30的前表面35a。在通过CAC单元芯体37a后，冷却的空气通过后表面35b流出。在热交换器组件20或20’(在下端所示)的约另一半，周围空气46顺序地流动并且连续通过CAC单元32的芯体37b的前表面35c，并从CAC单元后表面35d流出，现在气体已经被加热到高于周围温度，然后直接通过散热器22的邻近表面28a。在通过散热器芯体26的下部之后，周围的冷却空气通过散热器22的自由的后表面28b排出。尽管事实是当周围空气通过散热器和CAC单元的翼片时被加热，但是如果不另外指定，当其通过热交换器组件时，术语周围空气包括所有的冷却空气。
如图5中所示，假定周围空气46的温度低于引入的发动机冷却液40的温度，则将被冷却的流体的工作流动是这样的，起初热的发动机冷却液40被散热器22的上部接收、当其沿42向下通过散热器芯体26时被冷却。引入的压缩的增压空气50通常温度高于引入的发动机冷却液的温度，并且最先通过上部增压空气冷却器单元30。在空气通过并被散热器芯体26的上部加热以后，该被加热的增压空气流过芯体37a，然后被空气46冷却。然后，部分受到冷却的压缩的增压空气54从下部总管34b转移到下部CAC单元32的上部总管34c。CAC单元32相对于冷却气流位于散热器22下部的前面，当增压空气56向下通过芯体37b时，在它作为被冷却的压缩空气58通过CAC单元32的总管34d流出之前被新鲜的周围空气冷却，所述冷却的压缩空气被送入发动机的气体吸入总管。
对于这里描述的实施例来说，周围冷却空气的流动可以相反，这样它在46’方向(图5和图7)流动。为了达到该目的，可代替抽风机而使用鼓风机从而吹动气体先通过风机，然后通过热交换器组件。另外，即将被冷却的流体的流动可与上面描述的相反。当使周围冷却空气的流动相反时，包括CAC单元的热交换器组件的冷却性能已经确认为基本相同，这样其沿46’方向流动，和/或使增压空气的流动方向相反，这样增压空气通过总管34d进入并通过总管34a流出。
尽管在本发明的优选实施例中，在散热器的顶部、底部或侧面与CAC单元的相应的顶部、底部和侧面之间没有不相重叠的区域，但是本发明的热交换器组件可以包括这样的不相重叠的区域。例如，如图8中所示，分别靠近总管24a，24b的散热器端部25a或25b，可分别在相应的靠近总管34a，34d的增压空气冷却器单元的端部39a，39d的上部和下部延伸。可替换的是，增压空气冷却器单元的端部39a’，39d’可在散热器25a，25b的上端和下端的上部和下部延伸。如图3中所示，沿着热交换器组件的侧面具有非重叠区域也是可能的。散热器侧面27a’，27b’中的一个或两个可越过热交换器单元33a，33b的侧面延伸。可替换的是，增压空气冷却器侧面33a’，33b’中的任何一个可越过散热器侧面27a，27b中的侧面延伸。如果这些非重叠区域中的任何一个被使用，则超过并位于另一个散热器或增压空气冷却器单元之后地延伸的一个散热器或增压空气冷却器单元中的部分将接收新鲜的周围空气。典型地用于机动车辆的其他热交换器也可以用于本发明的热交换器组件中，例如油和变速器冷却器(oil and transmission cooler)，并且可以在热交换器组件的前部或后上部或下部使用副增压空气冷却器单元。
图9中描述了增压空气冷却器单元之间的总管连接的优选实施例。在CAC单元30上具有下端总管34b，在CAC单元32上具有上端总管34c。所描述的总管34b和34c通过连接导管31a，31b围绕散热器22的两个相对侧边被连接，该连接导管31a，31b将部分冷却的压缩的增压空气54从CAC单元30传递到CAC单元32。
参考图10，说明了一个包括位于卡车的前部发动机仓76内的发动机72的重型公路汽车70。该车辆包括下部车架74，该下部车架74具有垂直安装于发动机仓74的前部的组合的散热器/CAC热交换器组件20，20’。风扇安装于设置在热交换器组件后部的风扇护罩78内。散热器和增压空气冷却器通过软管71，73分别可操作地连接于发动机72，该软管71，73提供发动机冷却液和发动机增压空气。图11描述了安装于汽车后部位于栅格82后面或位于靠近后部的侧面(虚线部分)的本发明的热交换器组件20，20’。
与图1中的现有技术相比，本发明的热交换器组件的模型已经大大减少了涡轮增压发动机热的侧面气流增压空气压降(side air flowcharge air pressure)，并稍微增加了增压空气和冷却液的温度。即使在高增压空气流速的情况下，这些模型也显示出了这些增加的性能。
因此，本发明的热交换器组件提供了利用最小的正面面积取得高的热交换性能而使液体压力损失最小化的散热器和增压空气冷却器的组合。其对于冷却液尤其有用，例如对于载重卡车，公路汽车或其他机动车辆中使用的发动机冷却液或增压空气。尤其是，这里所公开的散热器和增压空气冷却器热交换器组件的组合满足了这些车辆为了获得涡轮和增压的最大性能而对较低的增压空气压降的要求，并且仍然对发动机冷却液和增压空气提供了令人满意的冷却。另外，这些车辆经常在高海拔和低空气密度下工作，本发明的热交换器组件同样能够适应。
虽然已经结合优选实施例对本发明进行了详细的描述，但是很明显，根据在前的描述，很多替换、修改和改变对于本领域的技术人员来说都将是显而易见的。因此可以预期，落入本发明的精神和真实范围内的任何这样的替换、修改和改变将包含在所附的权利要求中。

Claims (24)

1、一种热交换器装置，包括：
冷却第一流体的第一热交换器，其具有冷却空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的第一端和第二端，和邻近所述第一端和第二端之间表面的侧面；
具有两个部分的用于冷却第二流体的第二热交换器，每个第二热交换器部分具有冷却空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的第一端和第二端，和邻近所述第一和第二端之间的表面的侧面，并且包括在第一和第二端的总管，以及基本径直地在两者之间延伸的流体输送管，
其中一个第二热交换器部分邻近第一热交换器的第一端并且以重叠的关系设置，所述其中一个第二热交换器部分的第一和第二端沿着与第一热交换器的第一和第二端相同的方向定向，其中，第一热交换器第一端的一个表面邻近所述其中一个第二热交换器部分的一个表面地进行设置，这样冷却空气可连续流经第一热交换器的第一端和所述其中一个第二热交换器部分；
另一个第二热交换器部分邻近第一热交换器的第二端并且以重叠的关系设置，所述另一个第二热交换器部分的第一端和第二端沿着与第一热交换器的第一端和第二端相同的方向定向，其中，第一热交换器第二端的另一个表面邻近所述另一个第二热交换器部分的一个表面地进行设置，这样冷却空气可连续流经所述另一个第二热交换器部分和第一热交换器的第二端；
第二热交换器部分被可操作地连接，这样第二流体可在其中一个第二热交换器部分的第二总管和另一个第二热交换器部分的第一总管之间流动。
2、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第二热交换器部分被可操作地连接，这样流体可在其中一个第二热交换器部分的第二总管和另一个第二热交换器部分的第一总管之间围绕第一热交换器的至少一侧流动。
3、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第二热交换器部分被可操作地连接，这样流体可在其中一个第二热交换器部分的第二总管和另一个第二热交换器部分的第一总管之间围绕第一热交换器两侧流动。
4、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第二热交换器部分的第一和第二端之间的尺寸小于从第二热交换器部分的一侧到第二热交换器部分的另一侧的尺寸，这样流体输送管横跨第二热交换器部分的表面的较短尺寸延伸。
5、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第二热交换器部分的总管横跨其端部延伸，并且大致从第一热交换器的一侧延伸到第一热交换器的另一侧。
6、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器包括流体输送管，第一热交换器的流体输送管沿着与每个第二热交换器部分的流体输送管相同的方向延伸。
7、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器的侧面与第二热交换器部分的每个侧面邻近，并且，第一热交换器的第一端与其中一个第二热交换器部分的第一端邻近，并且第一热交换器的第二端与另一个第二热交换器部分的第二端邻近。
8、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，其中一个第二热交换器部分的第二端与另一第二热交换器部分的第一端邻近。
9、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第二热交换器部分的总管水平延伸，并且第二热交换器部分被垂直间隔。
10、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第二热交换器部分的总管垂直延伸，并且第二热交换器部分被水平间隔。
11、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器的端部或侧面中的至少一个向其中一个第二热交换器部分的一个端部或侧面的外部延伸。
12、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器的第一端向其中一个第二热交换器部分的第一端的外部延伸。
13、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器的第一端向其中一个第二热交换器部分的第一端的外部延伸，并且第一热交换器的第二端向另一个第二热交换器部分的第二端的外部延伸。
14、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，其中一个第二热交换器部分的至少一个端部或侧面向第一热交换器的一个端部或侧面的外部延伸。
15、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器为用于冷却发动机冷却液的散热器，并且第二热交换器为用于冷却增压空气的增压空气冷却器，散热器和增压空气冷却器部分中的每一个由周围空气冷却。
16、根据权利要求1所述的热交换器装置，其特征在于，第一热交换器为用于冷却增压空气的增压空气冷却器，并且第二热交换器为用于冷却发动机冷却液的散热器，增压空气冷却器部分和散热器中的每一个由周围空气冷却。
17、一种组合的散热器和增压空气冷却器组件，包括：
用于冷却发动机冷却液的散热器，该散热器具有周围空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的上端和下端，以及邻近第一和第二端之间的表面的侧面；
用于冷却增压空气并具有上部分和下部分的增压空气冷却器，每个增压空气冷却器部分具有周围空气流过的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的上端和下端，邻近所述上端和下端之间表面的侧面，并且包括在上端和下端的总管，以及基本径直地在两者之间延伸的增压空气输送管，
增压空气冷却器上部分靠近散热器的上端并以重叠的关系设置，增压空气冷却器上部分的上端和下端沿着与散热器上端和下端相同的方向定向，其中，散热器上端的一个表面邻近增压空气冷却器上部分的一个表面地进行设置，这样周围空气可通过散热器上端和增压空气冷却器上部分连续流动，
增压空气冷却器下部分靠近散热器下端并以重叠的关系设置，增压空气冷却器下部分的上端和下端沿着与散热器上端和下端相同的方向定向，其中，散热器下端的另一个表面邻近增压空气冷却器下部分的一个表面地进行设置，这样周围空气可通过增压空气冷却器下部分和散热器下端连续流动，
增压空气冷却器部分被可操作地连接，这样增压空气可在增压空气冷却器上部分的下部总管和增压空气冷却器下部分的上部总管之间流动。
18、一种用于冷却机动车辆的发动机中使用的流体的方法，包括：
提供一种热交换器组件，其包括：
用于冷却第一流体的第一热交换器，其具有冷却空气流经的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的第一端和第二端，以及邻近所述第一和第二端之间的表面的侧面，
用于冷却第二流体并具有第一和第二部分的第二热交换器，每个第二热交换器部分具有冷却空气流经的相对的前表面和后表面，邻近所述表面的相对的第一和第二端，邻近所述第一和第二端之间表面的侧面，并且包括在第一和第二端的总管，以及基本径直地在两者之间延伸的流体输送管，
其中一个第二热交换器部分邻近第一热交换器的第一端并且以重叠的关系设置，所述其中一个第二热交换器部分的第一和第二端沿着与第一热交换器的第一和第二端相同的方向定向，其中，所述第一热交换器的第一端的一个表面邻近所述其中一个第二热交换器部分的一个表面地进行设置，
另一个第二热交换器部分邻近第一热交换器的第二端并以重叠的关系设置，所述另一个第二热交换器部分的第一和第二端沿着与第一热交换器的第一和第二端相同的方向定向，其中，第一热交换器第二端的另一个表面邻近所述另一个第二热交换器部分的一个表面地进行设置，
第二热交换器部分被可操作地连接，这样第二流体可在其中一个第二热交换器部分的第二总管和另一第二热交换器部分的第一总管之间流动；
使第一流体流经第一热交换器；
使第二流体流经第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子、和其中一个第二热交换器部分的第二总管与另一个第二热交换器部分的第一总管之间；并且
使冷却空气流经热交换器组件，这样冷却空气流经第一热交换器的第一端和其中一个第二热交换器部分，并且冷却空气流经另一第二热交换器部分和第一热交换器的第二端，从而冷却第一热交换器内的第一流体和第二热交换器部分内的第二流体。
19、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，第二流体顺序地通过另一个第二热交换器部分的第二总管、另一个第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子、另一个第二热交换器部分的第一总管、其中一个第二热交换器部分的第二总管、其中一个第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子和其中一个第二热交换器部分的第一总管进行流动。
20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，冷却空气首先顺序地流经其中一个第二热交换器部分并随后流经第一热交换器的第一端，并且，冷却空气同样首先顺序地流经第一热交换器的第二端并随后流经另一个第二热交换器部分。
21、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，第二流体顺序地通过其中一个第二热交换器部分的第一总管、其中一个第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子、其中一个第二热交换器部分的第二总管、另一第二热交换器部分的第一总管、另一第二热交换器部分的基本径直地延伸的管子和另一第二热交换器部分的第二总管进行流动。
22、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，冷却空气首先顺序地流经第一热交换器的第一端并随后流经其中一个第二热交换器部分，并且，冷却空气同样首先顺序地流经另一个第二热交换器部分并随后流经第一热交换器的第二端。
23、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，第一热交换器为散热器，第一流体为发动机冷却液；并且，第二热交换器为增压空气冷却器，第二流体为增压空气，散热器和增压空气冷却器部分中的每一个由周围的空气冷却。
24、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，第一热交换器为增压空气冷却器，第一流体为增压空气；并且，第二热交换器为散热器，第二流体为发动机冷却液，增压空气冷却器部分和散热器中的每一个由周围空气冷却。
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