CN105021071A - 罐式热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种罐式热交换器，所述罐式热交换器可包括壳体、散热单元、分隔板、和阀单元，其中壳体形成为在内部具有安装空间并形成有至少一个入口和至少一个出口的圆筒，散热单元安装在壳体的安装空间中，从入口接收工作流体，并且工作流体彼此热交换，分隔板使安装空间和安装部分的内部分隔，以及阀单元利用在根据从入口流入的冷却剂的温度发生膨胀和收缩时产生的线位移选择性地打开和封闭通过分隔板分隔的安装空间或旁路通道，并调节工作流体的流动。

Description

罐式热交换器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年4月30日提交的韩国专利申请第10-2014-0052374号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种罐式热交换器。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的罐式热交换器，其可通过热交换来控制工作流体的温度，改善热交换效率，并具有减小的重量和尺寸。

背景技术

一般而言，热交换器将来自高温流体的热量经过传热表面传递至低温流体，可用于加热器、冷却器、蒸发器和冷凝器。

这种热交换器重新使用热能或控制流入其中的工作流体的温度以用于所需性能。该热交换器被应用至车辆的空调系统或变速器油冷却器，并且被安装在发动机舱中。

因为难以将热交换器安装在具有受限空间的发动机舱中，因此已经开展对具有更小尺寸、更轻重量、和更高效率的热交换器的研究。

传统的热交换器根据车辆的状况控制工作流体的温度，并将工作流体供应至发动机、变速器、或空调系统。为了这个目的，分叉电路和阀安装在作为加热介质或冷却介质进行操作的工作流体所穿过的每个液压管线上。因此，这使得构成元件以及组装工艺增加并且使布局复杂化。

如果不使用额外的分叉电路和阀，则不能根据工作流体的流量来控制热交换效率。因此，不能有效地控制工作流体的温度。

而且，根据传统的热交换器，应当增加热交换器的尺寸以改善热交换效率。而且，用于控制工作流体流动的额外的阀应当安装在外部，从而使构成元件复杂化，并且增加了重量和成本。因此，当热交换器安装在发动机舱中时，使布局复杂化并且元件的安装空间是不足够的。

发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的罐式热交换器，其具有当工作流体在热交换器中彼此进行热交换时根据在车辆的运行状态或初始启动条件下工作流体的温度或流量同时加温和冷却工作流体的优点。

本发明的各个方面致力于提供一种罐式热交换器，其可形成为可通过阀单元的操作控制工作流体的温度罐形，提高热交换效率，减小重量和尺寸，简化发动机布局，并易于获得安装空间，因此改善可安装性。

根据本发明的各个方面，所述罐式热交换器可包括壳体、散热单元、分隔板、和阀单元，所述壳体形成为一侧封闭而另一侧打开的圆筒，在内部具有安装空间，与设置在所述壳体的横向侧中并与所述安装空间连接的安装部分整体形成，并形成有分别设置在壳体的封闭一侧和横向侧中的至少一个入口和至少一个出口，所述散热单元安装在所述壳体的安装空间中，设置有通过堆叠多个板而交替形成的连接管线，所述连接管线中的一个连接至所述安装空间，从入口接收工作流体，并且工作流体彼此进行热交换，所述分隔板使所述安装空间和安装部分的内部分隔，连接至形成于安装部分上的入口和形成于所述壳体的横向侧上的出口，并形成除所述散热单元的连接管线之外的旁路通道，以及所述阀单元安装在形成于所述安装部分中的入口处并穿过在所述安装部分中的分隔板，利用在随从入口流入的冷却剂的温度而发生膨胀和收缩时所产生的线位移选择性地打开和封闭通过分隔板分隔的安装空间或旁路通道，并调节工作流体的流动。

所述入口可包括形成于所述壳体处的第一入口和形成于所述安装部分处的第二入口，所述出口包括形成于所述壳体处并且与所述第一入口分隔的第一出口，和形成于所述壳体的横向侧处并与所述第二入口分隔的第二出口。

所述第一入口和第一出口可分别形成于在交替的位置中的所述第二入口和第二出口上。

多个板中的每个板可形成为对应于所述壳体的圆盘形状，并且对应于分隔板的一侧以直线形状形成。

在多个板中的每个板中，第一和第二连接孔可对应于所述第一入口和第一出口形成。

在多个板中的每个板中，多个突出部可以预定间隔突出，分配突出部可从多个板的每个板的中央朝向所述分隔板形成至外圆周。

多个突出部中的每个突出部可以半球形形状形成，并且可以与所述分配突出部相同的方向突出。

所述阀单元包括从所述安装部分的外部插入所述第二入口中的外壳，所述外壳具有固定构件、插入部分、至少一个第一开口和至少一个旁通孔，其中所述固定构件的安装槽整体形成至其第二入口的内表面，并且安装至在所述第二入口的相对侧处的安装部分的外侧，所述插入部分整体地形成至所述固定构件，所述至少一个第一开口对应于通过所述分隔板分隔的安装空间沿着长度方向形成，以及所述至少一个旁通孔对应于旁路通道形成。

所述阀单元可进一步包括：固定杆、可变形构件、内壳、凸缘构件、阻挡器、和弹性构件，其中所述固定杆插入到所述外壳中并且所述固定杆的一端固定至所述固定构件的安装槽，所述可变形构件插入至所述固定杆，并且通过随所述工作流体的温度变化的膨胀或收缩在固定杆上移动，所述内壳的至少一个第二开口对应于所述外壳的第一开口沿着内壳的长度方向形成，并且所述内壳能够滑动地插入所述外壳中，所述凸缘构件固定至在所述内壳中的内壳的下部，并且固定至所述可变形构件的下部，所述阻挡器从所述外壳的固定构件的相对侧固定至插入部分，以及所述弹性构件介于在所述可变形构件和阻挡器之间，在所述可变形构件膨胀时被压缩，并向所述可变形构件提供弹性力。

所述外壳的固定构件可经过安装在所述散热单元的外表面处的端盖的卡环固定至所述散热单元。

所述外壳可以为其上端打开的圆筒。

所述旁通孔和第一开口可沿着所述外壳的长度方向以预定角度彼此分开形成。

所述第一开口可沿着所述外壳的长度方向在外壳的下部处与所述旁通孔分开形成。

所述内壳为其两端打开的圆筒。

所述第二开口可形成为沿着所述内壳的长度方向彼此成预定角度不对齐。

所述内壳可通过所述外壳中的可变形构件的膨胀朝向所述第二入口移动，从而使得所述第二开口定位在所述第一开口处以通过所述内壳打开所述第一开口并封闭旁通孔。

所述内壳可最初被组装成所述第一开口由所述内壳封闭以及所述第二开口由所述外壳封闭。

可变形材料可以是随工作流体的温度是可膨胀和可收缩的蜡质材料。

流动孔可以预定角度形成至所述凸缘构件的外圆周。

所述凸缘构件的外圆周可定至所述内壳的内圆周，形成至所述内壳的中央的安装部分可过固定环固定至所述可变形构件。

至少一个通孔可形成至所述阻挡器以使所述工作流体在阀单元内流动。

所述通孔可在阻挡器的中央并且沿着所述阻挡器的圆周形成。

固定端可形成为突出至所述阻挡器以使所述弹性构件固定在所述阻挡器的下方。

接收所述阻挡器的接收部分可形成至所述外壳。

环形槽可形成至所述外壳的上部内圆周以使阻挡环被接收在其中以用于固定所述阻挡器的上部。

所述弹性构件的一端可由所述阻挡器支撑并且所述弹性构件的另一端可由所述可变形构件支撑，并且所述弹性构件可以为螺旋弹簧。

所述工作流体中的一个可以为从散热器流出的冷却剂，并且另一工作流体可以为从自动变速器流出的变速器油。

所述变速器油可流经所述第一入口、第一出口、和散热单元，所述冷却剂流经所述第二入口和第二出口，以及所述连接管线可包括所述变速器油在其中流动的第一连接管线和所述冷却剂在其中流动的第二连接管线。

定位在所述安装空间处的分隔板的一端可从定位在所述安装部分处的所述分隔板的另一端以预定角度弯曲。

在所述分隔板中，通孔可对应于所述散热单元形成。

封闭所述安装空间的盖可设置在所述壳体上。

根据本发明，当在热交换器中通过热交换控制工作流体的温度时，罐式热交换器根据在车辆的运行状态或初始启动条件下流动的工作流体的温度或流量加温或冷却工作流体。

而且，能够根据车辆状况通过阀单元的操作控制工作流体的温度。由于热交换器以可改善热交换的效率和减小重量和尺寸的罐形形成，因此能够简化发动机布局，并且易于获得安装空间，从而改善了可安装性。

与可变形构件(诸如，随流动的工作流体而膨胀或收缩的蜡质材料)一起应用的阀单元可选择性地供应工作流体，因此可正确地控制工作流体的流动。

由于阀单元被安装为罐式热交换器，因此可去除用于控制工作流体的流动的额外的控制阀和分叉电路。因此，可降低制造成本并且可改善可加工性。

如果工作流体为自动变速器中的变速器油，则由于快速加温可降低在冷启动期间的液压摩擦。此外，由于优秀的冷却性能在行驶时可防止滑动并且可维持耐用性。因此，可改善变速器的燃料经济性和耐用性。

而且，由于改善了根据操作液体的温度打开和封闭的阀响应性，因此增加了商业价值。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1为根据本发明的用于车辆的罐式热交换器所应用的自动变速器的示例性冷却系统的示意图。

图2为根据本发明的示例性罐式热交换器的立体投影图。

图3为根据本发明的示例性罐式热交换器的分解立体图。

图4是沿图2的线A-A所剖开的截面图。

图5为应用于根据本发明的示例性罐式热交换器的散热单元的板的立体图。

图6为应用于根据本发明的示例性罐式热交换器的阀单元的立体图。

图7为应用于根据本发明的示例性罐式热交换器的阀单元的分解立体图。

图8是沿图6的线B-B所剖开的截面图。

图9为用于描述应用于根据本发明的示例性罐式热交换器的阀单元的操作的图形。

图10A和图10B为用于描述根据本发明的用于车辆的示例性罐式热交换器的操作的图形。

图11A和图11B为用于描述根据本发明的用于车辆的示例性罐式热交换器的操作的图形。

应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明将结合示例性实施方案来描述，但将可理解，本说明书并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明意图不仅覆盖示例性实施方案，而且覆盖可包含在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。

在通篇说明书和权利要求书中，除非明确地描述为相反，词语“包括”及其诸如“包括”或“包含”之类变型将被理解成隐含包括所述元件但不排除任何其他元件。

此外，在说明书中所描述的“单元”、“装置”、“部件”、“元件”等等表示执行至少一个功能或操作的综合构造的单元。

参照附图，根据本发明的各个实施方案的罐式热交换器100应用于自动变速器的冷却系统。

如图1所示，自动变速器的冷却系统设置有用于冷却发动机的冷却管线。冷却剂经过水泵10穿过具有冷却风扇41的散热器20并且通过散热器20冷却。连接至车辆的加热系统的加热器芯体30安装在冷却管线处。

当在热交换器100中通过热交换控制工作流体的温度时，根据本发明的各个实施方案的罐式热交换器100根据在车辆的运行状态或初始启动条件下流动的工作流体的温度或流量加温或冷却工作流体。

而且，能够根据车辆状况通过阀单元130的操作控制工作流体的温度。由于热交换器100以可改善热交换效率和减小重量和尺寸的罐状形成，因此能够简化发动机布局。还易于获得安装空间，由此改善可安装性。

根据本发明的各个实施方案的罐式热交换器100设置在水泵10和加热器芯体30之间，并且经过油管(下文中“O.L”)连接至自动变速器40。

在本发明的各个实施方案中，工作流体包括从散热器20流出的冷却剂，和从自动变速器40流出的变速器油。罐式热交换器100使变速器油与冷却剂交换热量，从而控制变速器油和发动机油的温度。

如图2、3、和4所示，罐式热交换器100可包括壳体101、散热单元110，分隔板120、和阀单元130。

壳体101形成为圆柱形，并且一侧封闭而另一侧打开，使得在壳体101中形成安装空间(S)。

连接至安装空间(S)的安装部分103整体形成于壳体101的横向侧处，并且至少一个入口105和至少一个出口107形成于封闭的一侧和横向侧处。

入口105可包括形成于壳体101的封闭侧中的第一入口105a和形成于壳体101的横向侧中的第二入口105b。

出口107可包括形成于壳体101的封闭侧中的第一出口107a和形成于壳体101的横向侧中的第二出口107b。出口107设置成与第一入口105a分开，并且第二出口107b设置成与第二入口105b分开。

第一入口105a和第一出口107a可与第二入口105b和第二出口107b交替设置。

也就是说，变速器油可流经第一入口105a、第一出口107a、和散热单元110，并且冷却剂能够流经第二入口105b和第二出口107b。

在本发明的各个实施方案中，散热单元110安装在壳体101的安装空间(S)，并且连接管线通过堆叠多个板111交替形成。

一个连接管芯113连接至安装空间(S)，从第一和第二入口105a和107a供应的变速器油和冷却剂彼此进行热交换。

也就是说，当变速器油从第一入口105a流出并且在冷却单元110中循环时，流入壳体101的安装空间(S)的变速器油和冷却剂通过变速器油和冷却剂的逆向流动以彼此相对的方向流动。

连接管线113可包括第一连接管线113a和第二连接管线113b，其中变速器油在第一连接管线113a中流动，冷却剂经过第二连接管线113b流入到安装空间(S)中，

板111可对应于壳体101以圆盘形状形成，并且板111的一侧可对应于分隔板120以直线形状形成。

第一和第二连接孔114和115对应于第一入口105a和第一出口107a在板111中形成。

从第一入口105a流入的变速器油经过第一连接孔114流入散热单元110，穿过连接管线113，并且经过第二连接孔115排出至第一出口107a。

如图5所示，在板111中，多个突出部116突出预定的距离，分配突出部117从板111的中央朝向分隔板120形成至外圆周。

突出部116中的每一个可以半球状形成，可以以与分配突出部相同的方向突出，并且可从板111的中央至外圆周沿着圆周方向以复数形式形成。

当板111进行堆叠时，突出部116的突出部分和分配突出部117彼此连接。

由于每个突出部116接触每个分配突出部117的两个组装后的板111以复数形式堆叠，因此第一连接管线113a和第二连接管线113b交替地形成。

在此，突出部产生对穿过散热单元110的第一连接管线113a的变速器油和穿过第二连接管线113b的冷却剂的流动阻力，从而改善热交换效率。

而且，分配突出部117均匀地分配每个工作流体的流量以增加穿过第一和第二连接管线113a和113b的变速器油和冷却剂流动的流动距离，使得每个工作流体通过散热单元110的板111的整个区域均匀地流动。

在本发明的各个实施方案中，分隔板120使安装空间(S)的内部与安装部分103分隔，并连接至安装部分103的第二入口105b和壳体101的横向侧的第二出口107b，并且设置有与散热单元110的连接管线113分隔的旁路通道121。

为了分隔安装空间(S)的一部分，定位在安装空间(S)处的分隔板120的一端可从定位在安装部分103处的分隔板120的另一端以预定角度弯曲。

在分隔板120中，通孔123可对应于散热单元120形成。

通孔123通过旁路通道121连接在第二连接管线113b和第二出口107b之间，使得在流入通过分隔板120分隔的安装空间(S)的冷却剂穿过散热单元110的第二连接管线113b之后将冷却剂排放到热交换器100的外部。

也就是说，穿过第二连接管线113b的冷却剂经过分隔板120的通孔123排放至旁路通道121，并且经过第二出口117b排出到壳体101的外部。

同时，根据各个实施方案，变速器油经过第一入口105a和第一出口107a流入和排放。流经第二入口105b的冷却剂选择性地操作阀单元130，并且流到安装空间(S)中的第二连接管线113b中。然而，可改变冷却剂和变速器油的流动。

阀单元130对应于第二入口105b安装在穿过分隔板120的安装部分103处。

阀单元130利用在根据从第二入口105b流入的冷却剂的温度发生膨胀和收缩时所产生的线位移选择性地打开和封闭通过分隔板120分隔的安装空间(S)或旁路通道121。因此，可调节冷却剂的流动。

如图6、图7和图8所示，阀单元130包括外壳132、固定杆146、可变形构件148、内壳152、凸缘构件156、阻挡器166、和弹性构件174。

外壳132从安装部分103的外部插入到第二入口105b。

外壳132包括固定构件134和插入部分136，其中固定构件134的安装槽133整体形成至其第二入口105b的内表面，并且被安装到在第二入口105b的相对侧的安装部分103的外侧，插入部分136从固定构件134朝向第二入口105b整体形成。

插入部分136以圆柱形形状形成，至少一个第一开口138沿着长度方向对应于通过分隔板120分隔的安装空间(S)形成，至少一个旁通孔142对应于旁路通道121形成。

旁通孔142和第一开口138沿着外壳132的长度方向以预定角度彼此分开形成。在各个实施方案中，4个旁通孔142和第一开口138沿着插入部分136的外圆周与相邻旁通孔142或第一开口138分开90°形成，但是不限于此。

第一开口138在旁通孔142的下方沿着外壳132的长度方向分开地形成。

外壳132的固定构件134通过端盖178的卡环144固定至散热单元110，端盖178安装在散热单元110的外表面处。

外壳132可以是圆筒，该圆筒在第二入口105b前面的插入部分136的端部被打开。

在各个实施方案中，固定杆146被插入外壳132中，固定杆146的下端固定地安装至固定构件134的安装槽133。

固定杆146垂直于固定构件134从固定构件134的安装槽133朝向第二入口105b安装。

可变形构件148插入到固定杆146的上部中，可变形构件148的位置根据填充到可变性构件148内的受到工作流体的温度影响的可变形材料的膨胀或收缩在固定杆146上向前和向后改变。

可变形材料可以是蜡质材料，其可根据工作流体的温度膨胀和收缩。

蜡质材料可以是受温度影响的热膨胀材料。

可变形构件148为填充有蜡质材料的组件。当蜡材料的体积随着温度而改变时，可变形构件148在不改变外观的情况下在固定杆146上向上或向下移动。

如果具有相对高温度的冷却剂流经第二入口105b，则可变形构件148通过填充在其中的蜡质材料随温度增加的膨胀而在固定杆146上向前移动。

相反，如果具有相对低温度的冷却剂流经第一入口105a，则可变形构件148通过填充在其中的蜡质材料随着温度减少的收缩而在固定杆146上向后移动。

如果在可变形构件148定位在初始状态时具有相对低温度的冷却剂流经第一入口105a，则可变形构件不向上或向下移动，因为蜡质材料的体积不改变。

在各个实施方案中，至少一个第二开口154对应于外壳132的第一开口沿着内壳152的长度方向形成至内壳152，并且内壳152可在外壳132中滑动。

内壳152具有圆柱形形状，其两端都是打开的。

第二开口154形成为以彼此成预定角度地对应于第一开口138沿着内壳152的长度方向不对齐。

在附图中，4个第二开口154与相邻的第二开口154以90°形成至内壳152的外圆周的上部和下部，但不限于此。

在各个实施方案中，凸缘构件156连接至内壳152的内圆周，并且凸缘构件156的中央固定至可变形构件148的下部。

凸缘构件156可与内壳152整体形成，并且将可在外壳132内滑动的内壳156固定至可变形构件148的下部。

流动孔158可以以预定角度形成至凸缘构件156的外圆周。

例如，四个流动孔158可以以90°形成至凸缘构件156的外圆周，并且流经第二入口105b的工作流体可经由内壳152中的第二开口154流到散热单元110的第二连接管线113b。

凸缘构件156的外圆周固定至内壳152的内圆周，并且形成至内壳152的中央的安装部分162通过固定环164固定至可变形构件148。

在各个实施方案中，当可变形构件148膨胀时内壳152通过凸缘构件156与可变形构件148一起在外壳132内向前移动。

在这种情况下，内壳152的第二开口154对应于第一开口138定位，以便打开第一开口138，并且内壳152的上部封闭旁通孔142。

首先，内壳152初始可组装成第二开口154通过第一开口138之间的封闭部分封闭，并由此封闭第一开口138，并且内壳152的上部定位在旁通孔142的下方，以打开旁通孔142。

在各个实施方案中，阻挡器166从外壳132的固定构件134的相对侧固定至插入部分136。

至少一个通孔168可形成至阻挡器166的上部以供流经第二入口105b的工作流体流入阀单元130内以使可变形构件148变换。

在附图中，通孔168形成至阻挡器166的中央，并且3个通孔168沿着圆周方向成120°形成，但它们不限于此。

阻挡器166安装至外壳132的插入部分136，流经第二入口105b的冷却剂流入外壳132中。

接收阻挡器166的接收部分135形成至外壳132的上部。

接收部分135沿着外壳132的内圆周形成并且朝向外壳132的中央突出。

环状槽137形成至外壳132的上部和内圆周以供阻挡环172被接收在环状槽137中以用于固定阻挡器166的上部。

阻挡器166设置到外壳132的接收部分135并且通过安装至环状槽137的阻挡环172固定。

弹性构件174插入在可变形构件148和阻挡器166之间，在可变形构件148膨胀时被压缩，并由此向可变形构件148提供弹性力。

弹性构件174的一端通过阻挡器166支撑，而弹性构件174的另一端通过可变形构件148支撑，弹性构件174可以是螺旋弹簧。

因此，当可变形构件148在固定杆146上向前移动时弹性构件174被压缩。

相反，当可变形构件148被压缩时，弹性构件174的压缩被释放并且弹性构件174向可变形构件148提供弹性力，使得可变形构件148快速返回至原始位置。

固定端167形成为突出至阻挡器166以使弹性构件174固定在阻挡器166的下方。

固定端167的一端插入弹性构件174的内圆周，并因此固定端167的另一端稳定地支撑弹性构件174。

在附图中，四个第一和第二开口138和154、旁通孔142、流动孔158、和通孔168中每个沿着圆周方向以90°形成。然而，它们不限于此，并且相反，开口138和154、旁通孔142、流动孔158、和通孔168中的每一个的位置和数量可改变。

密封环176可设置在设置至安装部分110的端盖178和外壳132的固定构件134之间以使流入壳体101内的工作流体(例如，冷却剂)除了在第二出口107b处之外不泄漏，并且也不在端盖178和固定构件134之间泄漏。

也就是说，密封环176在固定构件134的外圆周与设置至安装部分103的端盖178之间密封，由此防止冷却剂沿着外壳132的固件构件134的外圆周泄漏。

图9为用于描述应用于根据本发明的各个实施方案的罐式热交换器的阀单元的操作的图形。

如图9所示，预定温度的工作流体流经第二入口105b，并且工作流体经过阻挡器166的通孔168流入外壳132和内壳152中。

然后，可变形构件148通过在可变形构件148内的蜡质材料的膨胀而在固定杆146上向前移动。

因此，固定至可变形构件148下部的凸缘构件156与可变形构件148一起向前移动。同时，内壳152与凸缘构件156一起在外壳132内朝向第二入口105b滑动。

在这种情况下，弹性构件174被压缩，同时旁通孔142通过内壳152封闭。

第二开口154对应于第一开口138定位。同时，定位在外壳132的固定构件134处的第一开口138通过上升的内壳152而打开，冷却剂流入壳体101的安装空间(S)中并且穿过第二连接管线113b。

如果具有低于预定温度的温度的工作流体流入到第二入口105b中，则可变形构件148在固定杆146上向下移动。

在这种情况下，弹性构件174向可变形构件148提供弹性力，使得可变形构件148快速地返回至原始位置。

然后，内壳152与固定至可变形构件148的凸缘构件156一起向后移动，由此打开旁通孔142同时封闭第一开口138。

在各种实施方案中，封闭安装空间(S)的盖180可布置到壳体101，该盖180防止流入安装空间(S)中的冷却剂泄漏到外部。

在下文中，将描述根据本发明的各个实施方案的罐式热交换器100的功能和操作。

图10A、图10B、图11A和图11B为用于描述根据本发明的各个实施方案的用于车辆的罐式热交换器的操作的图形。

如图10A和图10B所示，如果流入第二入口105b冷却剂的温度低于预定温度，则由于流入阻挡器166的通孔168的冷却剂的温度低于可变形构件148变形的温度，因此可变形构件148维持原始位置。

由于可变形构件148不在固定杆146上向前移动，因此内壳152也维持在初始位置(参照图6)，并且外壳132的旁通孔142被打开。

如上所述，由于内壳152的封闭部分封闭第一开口138并且第二开口154定位在外壳132的封闭位置处，因此内壳152的内部和外壳132被封闭。

因此，防止流入外壳101的冷却剂流入第二连接管线113b中。

冷却剂从阀单元130流出经过打开的旁通孔142和旁路通道121，并经过第二出口107b流出。此时，冷却剂不流入散热单元110中。

因此，冷却剂不流到散热单元110的第二连接管线113b中，因此冷却剂不与流经第一入口105a并穿过散热单元110的第一连接管线113a的变速器油热交换。

如果变速器油根据车辆的状态或模式(诸如，运行状态、空闲模式、或初始启动)应当加温，则旁路通道121防止低温冷却剂流入第二连接管线113b中。因此，防止变速器油的温度通过与冷却剂的热交换而降低。

相反，如果冷却剂的温度高于预定温度，则如图11A和11B所示阀单元130的可变形构件148通过流经阻挡器166通孔168的冷却剂在固定杆146上向前移动。

在这种情况下，凸缘构件156与可变形构件148一起向前移动，并且内壳152在外壳132内朝向第二入口105b移动。

参照图9，旁通孔142通过内壳152的封闭端封闭，而第二开口154对应于第一开口138定位。因此，内壳152的内部被打开。

因此，第一和第二开口138和154连通内壳152的内部与外壳132的外部，因此阀单元130被打开。

然后，流入阀单元130的冷却剂，在通过封闭被封闭的旁通孔142防止流入通路通道121的状态下，经过第一和第二开口138和154、通过分隔板120分隔的安装空间(S)、散热单元130的外侧、第二连接管线113b、和第二出口107b流出。

因此，冷却剂穿过散热单元110的第二连接管线113b，并且穿过第一连接管线113a的变速器油与穿过壳体101的安装空间(S)中的第二连接管线113b的冷却剂热交换。因此，变速器油的温度得以调节。

变速器油和冷却剂沿着不同方向或相对方向流动并且彼此交换热量，因为第一和第二入口105a和105b沿着交替的方向形成至壳体101的上部或横向部分。因此，变速器油与冷却剂更有效地交换热量。

同时，变速器油从自动变速器40流入第一入口105a，经过壳体101的安装空间(S)中的散热单元110的第一连接管线113a，并且经过第一出口107a流出，以便通过阀单元130的操作选择性地与冷却剂热交换。

因此，温度由于自动变速器40的操作而升高的变速器油通过与罐式热交换器100的散热单元110中的冷却剂热交换而被冷却，然后被供应至自动变速器40。

也就是说，热交换器100将经冷却的变速器油供应至以高速旋转的自动变速器40，因此防止出现自动变速器40中的滑动。

阀单元130的可变形构件148根据冷却剂的温度在固定杆146上向前或向后移动，以便调节内壳152的位置并同时封闭或打开开口138和154中的每一个，因此冷却剂流经旁路通道121，或第一和第二开口138和154。因此，根据本发明的各个实施方案的热交换器100可控制穿过热交换器100的冷却剂的流动。

如果应用根据本发明的各个实施方案的罐式热交换器100，则由于当工作流体彼此热交换时阀单元130根据在运行状态或初始启动条件下工作流体的温度选择性控制工作流体的流动，因此可同时加温和冷却工作流体。因此，可有效控制工作流体的温度。

而且，由于工作流体的温度可通过阀单元130根据车辆状态的操作调节并且阀单元130形成为可改善热交换效率并降低重量和尺寸的罐形形状，因此能够降低燃料消耗，改善车辆的加热性能，简化发动机舱的布局，并且使其易于获得用于部件的安装空间。

可变形构件148(诸如，根据流动的工作流体进行膨胀或收缩的蜡质材料)一起应用的阀单元130可选择性地供应工作流体，因此可正确地控制工作流体的流动。

由于阀单元130安装在罐式热交换器100中，因此可去除用于控制工作流体的流动的额外的控制阀和分叉电路。因此，可降低制造成本并且可改善可加工性。

如果工作流体为自动变速器40中的变速器油，则由于快速加温可降低在冷启动时的液压摩擦。此外，由于优秀的冷却性能而在驾驶时可防止滑动并且可维持耐用性。因此，可改善变速器的燃料经济性和耐用性。

而且，由于改善了根据操作液体的温度打开和封闭的阀响应性，因此使商业价值得以增加。

为了便于所附权利要求中的说明和准确定义，使用术语“上方”、“下方”、“内部”和“外部”来参考附图中所显示的这些特征的位置描述示例性实施方案的特征。

本发明的特定示例性实施方案的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述示例性实施方案以说明本发明的某些原理和它们的实际应用，由此使本领域普通技术人员能作出和利用本发明的各个示例性实施方案及其替代方案或修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (30)

1.一种罐式热交换器，包括：

壳体，所述壳体形成为一侧封闭而另一侧打开的圆筒，在内部具有安装空间，与设置在所述壳体的横向侧中并与所述安装空间连接的安装部分整体形成，并形成有分别设置在壳体的封闭一侧和横向侧中的至少一个入口和至少一个出口；

散热单元，所述散热单元安装在所述壳体的安装空间中，设置有通过堆叠多个板而交替形成的连接管线，所述连接管线中的一个连接至所述安装空间，从入口接收工作流体，并且工作流体彼此进行热交换；

分隔板，所述分隔板使所述安装空间和安装部分的内部分隔，连接至形成于安装部分上的入口和形成于所述壳体的横向侧上的出口，并形成除所述散热单元的连接管线之外的旁路通道；以及

阀单元，所述阀单元安装在形成于所述安装部分中的入口处并穿过所述安装部分中的分隔板，利用在随从入口流入的冷却剂的温度而发生膨胀和收缩时所产生的线位来移选择性地打开和封闭安装空间或通过分隔板分隔的旁路通道，并调节工作流体的流动。

2.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中：

所述入口包括形成于所述壳体处的第一入口和形成于所述安装部分处的第二入口，以及

所述出口包括形成于所述壳体处并且与所述第一入口分隔的第一出口，和形成于所述壳体的横向侧处并与所述第二入口分隔的第二出口。

3.根据权利要求2所述的罐式热交换器，其中所述第一入口和第一出口分别形成于在交替的位置中的所述第二入口和第二出口上。

4.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中所述多个板中的每个板形成有对应于所述壳体的盘形形状，并且对应于分隔板的一侧以直线形状形成。

5.根据权利要求2所述的罐式热交换器，其中在所述多个板的每个板中，第一和第二连接孔对应于所述第一入口和第一出口形成。

6.根据权利要求2所述的罐式热交换器，其中在所述多个板的每个板中，多个突出部以预定间隔突出，分配突出部从多个板中的每个板的中央朝向所述分隔板形成至外圆周。

7.根据权利要求6所述的罐式热交换器，其中所述多个突出部中的每个突出部以半球形形状形成，并且以与所述分配突出部相同的方向突出。

8.根据权利要求1所述的罐式热交换器，

其中所述阀单元包括：

外壳，所述外壳从所述安装部分的外部插入所述第二入口中，所述外壳包括：

固定构件，所述固定构件的安装槽整体形成至所述外壳的第二入口的内表面，并且安装至在所述第二入口的相对侧处的安装部分的外侧；

插入部分，所述插入部分整体地形成至所述固定构件；

至少一个第一开口，所述至少一个第一开口对应于通过所述分隔板分隔的安装空间沿着长度方向形成；以及

至少一个旁通孔，所述至少一个旁通孔对应于旁路通道形成；

固定杆，所述固定杆插入到所述外壳中并且所述固定杆的一端固定至所述固定构件的安装槽；

可变形构件，所述可变形构件插入至所述固定杆，并且通过随所述工作流体的温度变化的膨胀或收缩在固定杆上移动；

内壳，所述内壳的至少一个第二开口对应于所述外壳的第一开口沿着内壳的长度方向形成，并且所述内壳能够滑动地插入所述外壳中；

凸缘构件，所述凸缘构件固定至在所述内壳中的内壳的下部，并且固定至所述可变形构件的下部；

阻挡器，所述阻挡器从所述外壳的固定构件的相对侧固定至插入部分；以及

弹性构件，所述弹性构件介于在所述可变形构件和阻挡器之间，在所述可变形构件膨胀时被压缩，并向所述可变形构件提供弹性力。

9.根据权利要求8所述的罐式热交换器，

其中所述外壳的固定构件经过安装在所述散热单元的外表面处的端盖的卡环固定至所述散热单元。

10.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述外壳为其上端打开的圆筒。

11.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述旁通孔和第一开口沿着所述外壳的长度方向以预定角度彼此分开地形成。

12.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述第一开口沿着所述外壳的长度方向在外壳的下部处与所述旁通孔分开形成。

13.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述内壳为其两端打开的圆筒。

14.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述第二开口形成为沿着所述内壳的长度方向彼此成预定角度不对齐。

15.根据权利要求8所述的罐式热交换器，

其中所述内壳通过所述外壳中的可变形构件的膨胀朝向所述第二入口移动，从而使得所述第二开口定位在所述第一开口处以通过所述内壳打开所述第一开口并封闭旁通孔。

16.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述内壳最初被组装成所述第一开口由所述内壳封闭，而所述第二开口由所述外壳封闭。

17.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述可变形构件为随所述工作流体的温度膨胀或收缩的蜡质材料。

18.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中多个流动孔以预定角度形成至所述凸缘构件的外圆周。

19.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中所述凸缘构件的外圆周固定至所述内壳的内圆周，形成至所述内壳的中央的安装部分通过固定环固定至所述可变形构件。

20.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中至少一个通孔形成至所述阻挡器以使所述工作流体在阀单元内流动。

21.根据权利要求20所述的罐式热交换器，其中所述通孔在所述阻挡器的中央并且沿着所述阻挡器的圆周形成。

22.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中固定端形成为突出至所述阻挡器以使所述弹性构件固定在所述阻挡器的下方。

23.根据权利要求8所述的罐式热交换器，其中接收所述阻挡器的接收部分形成至所述外壳。

24.根据权利要求23所述的罐式热交换器，其中环形槽形成至所述外壳的上部内圆周以使阻挡环被接收在其中以用于固定所述阻挡器的上部。

25.根据权利要求8所述的罐式热交换器，

其中所述弹性构件的一端由所述阻挡器支撑而所述弹性构件的另一端由所述可变形构件支撑，所述弹性构件为螺旋弹簧。

26.根据权利要求2所述的罐式热交换器，其中所述工作流体中的一个为从散热器流出的冷却剂，而另一工作流体为从自动变速器流出的变速器油。

27.根据权利要求26所述的罐式热交换器，

其中所述变速器油流经所述第一入口、第一出口、和散热单元，并且所述冷却剂流经所述第二入口和第二出口，以及

所述连接管线包括所述变速器油在其中流动的第一连接管线和所述冷却剂在其中流动的第二连接管线。

28.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中定位在所述安装空间处的分隔板的一端从定位在所述安装部分处的所述分隔板的另一端以预定角度弯曲。

29.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中在所述分隔板中，通孔对应于所述散热单元形成。

30.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中封闭所述安装空间的盖布置在所述壳体上。