CN106246884A - 罐式热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种罐式热交换器，该罐式热交换器可包括：外壳，外壳中具有与安装部分整体形成的空间，以及第一入口和第一出口；分隔壁，分隔壁整体形成至外壳，将所述空间与安装部分的内部隔离，并且在外壳的内部形成旁路通道；散热单元，散热单元插入到所述空间中，设置有通过堆叠多个板件而交替形成的连接管线；罩盖，罩盖安装在外壳的敞开的一个表面上，并且第二入口和第二出口用于连通连接管线的第二连接管线；以及阀单元，阀单元安装在安装部分中形成的第一入口处并且穿透安装部分中的分隔壁，阀单元使用线性位移选择性地打开和关闭所述空间或打开和关闭通过分隔壁隔离的旁路通道。

Description

罐式热交换器
相关申请的交叉引证
本申请要求保护于2015年6月15日提交的韩国专利申请号10-2015-0084261的优先权和权益，出于所有之目的，通过引用将其全部内容结合在此。
技术领域
本发明涉及一种罐式热交换器。更具体地，本发明涉及这样一种罐式热交换器，即，该罐式热交换器通过允许相应的工作流体引入至其中并且流入其中，并且根据引入的工作流体的温度而使相应的工作流体彼此选择性地交换热，该罐式热交换器能够控制温度、提高热交换效率，并且减少重量和尺寸。
背景技术
热交换器通过热传递表面将热量从高温流体传递至低温流体，并且在加热器、冷却器、蒸汽器以及冷凝器中使用热交换器。
热交换器根据所需性能来再利用热能并且控制流入该热交换器的工作流体的温度。热交换器应用于车辆的空气调节系统或变速器油冷却器，并且安装在发动机舱中。
因为难以将热交换器安装在空间有限的发动机舱中，所以开展了可对更小尺寸、更轻重量与更高效率的热交换器的研究。
传统热交换器根据车辆条件来控制工作流体的温度，并且将工作流体供应至发动机、变速器、或空气调节系统。出于此目的，分叉电路(bifurcation circuit)和阀安装在每个液压管线上，作为加热媒介或冷却媒介的工作流体通过该液压管线。因此，增加了组成元件和组装过程并且布局复杂。
如果不使用附加的分叉电路和阀，则不能根据工作流体的流量来控制热交换效率。因此，不能有效控制工作流体的温度。
进一步地，根据传统热交换器，为了提高热交换效率，应增大热交换器的尺寸。进一步地，应将用于控制工作流体的流动的附加阀安装在外面，由此，组成元件变得复杂并且重量和成本增加。因此，当将热交换器安装在发动机舱中时，布局变得复杂并且元件的安装空间不足。
发明的背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本发明的整体背景的理解，并且不应被视为对构成本领域技术人员已获知的现有技术信息的认同或任何建议形式。
发明内容
本发明的多个方面涉及提供一种具有下列优点的罐式热交换器，即，当通过由工作流体的温度操作的阀单元使罐式热交换器中的工作流体彼此交换热时，根据在车辆的运行状态或初始启动条件下的工作流体的温度或流量，同时使工作流体升温和冷却。
本发明的示例性实施方式提供一种罐式热交换器，其包括：外壳，外壳的一个表面是敞开的并且第二表面是封闭的，并且外壳具有在其中的空间，该外壳与安装部分整体形成，该安装部分设置在横向侧中并且与该空间连通，并且外壳具有设置在安装部分及其横向侧中的第一入口和第一出口；分隔壁，分隔壁整体形成至外壳，将空间与安装部分的内部隔离，并连接至第一入口和第一出口，并且形成外壳内部的旁路通路；散热单元，散热单元插入到空间中，设置有通过交替地堆叠多个板件形成的连接管线，连接管线中的一个连接管线与空间连通，并且其中，工作流体在通过相应的连接管线时彼此交换热；罩盖，罩盖安装在外壳的一个敞开的表面上，使得散热单元整体地安装在该罩盖的通向空间的一个表面上，用于与连接管线的第二连接管线连通的第二入口和第二出口形成在该一个表面上；以及阀单元，阀单元安装在第一入口处，该第一入口形成在安装部分中并且穿透安装部分中的分隔壁，阀单元使用线性移位来选择性地打开和关闭由分隔壁隔离的空间或旁路通道，当根据从第一入口流入的冷却剂的温度发生膨胀和收缩时，产生该线性移位，并且阀单元调节工作流体的流动。
一耦接部分可与罩盖的外周缘整体形成，以朝向外壳弯曲。
在外壳的外周缘包围耦接部分的内周缘的状态下，耦接部分可铆接耦接至外壳。
一密封环可设置在外壳与罩盖之间。
第一入口和第一出口可分别形成在与第二入口和第二出口相交的位置处。
板件可形成有与外壳对应的盘形状，并且与分隔壁对应的侧面形成有线性形状。
第一连接孔和第二连接孔可形成至与第二入口和第二出口对应的板件。
散热单元可进一步包括：第一固定板件，第一固定板件安装至散热单元的固定至罩盖的一个表面，并且第一固定板件形成第一穿透孔和第二穿透孔，第一穿透孔和第二穿透孔形成为与第一连接孔和第二连接孔对应；和第二固定板件，第二固定板件与散热单元的插入到空间中的第二表面安装在一起。
板件可包括：多个突起，该多个突起从板件突出，以被设置成以设定间隔而彼此间隔开；以及分布式突起部，分布式突起部从板件的中央至板件的外周缘形成，以设置在第一入口与第一出口之间。
突起可形成有半球形状并且在与分布式突起部相同的方向上从板件突出。
阀单元可包括：外壳体，外壳体从安装部分的外部插入到第一入口中，外壳体包括固定部分，固定部分的安装槽整体形成至第一入口的内表面，并且安装槽在第一入口的相对侧处安装至安装部分的外侧，外壳体还包括整体形成至固定部分的插入部分、沿着与由分隔壁隔离的空间对应的长度方向形成的至少一个第一开口孔，以及对应于旁路通道形成的至少一个旁路孔；固定杆，固定杆插入到外壳体中，并且固定杆的第一端固定地安装至固定部分的安装槽；可变形构件，可变形构件插入到固定杆，并且通过根据工作流体的温度的变化发生的膨胀或收缩而在固定杆上移动；内壳体，内壳体的至少一个第二开口孔沿着内壳体的长度方向与外壳体的第一开口孔相对应地形成，并且内壳体滑动地插入到外壳体中；凸缘构件，凸缘构件固定至内壳体的第一端并且固定至可变形构件的下部；止动器，止动器从外壳体的固定部分的相对侧固定至插入部分；以及弹性构件，弹性构件设置在可变形构件与止动器之间，即，当可变形构件膨胀时，弹性构件被压缩，并且弹性构件向可变形构件供应弹力。
外壳体的固定部分可被固定至端盖，端盖安装至位于固定部分的外表面上的安装部分。
外壳体可形成有第一端是敞开的柱体形状。
旁路孔和第一开口孔可形成为沿着外壳体的长度方向而以预定角度彼此间隔开。
第一开口孔可形成为沿着外壳体的长度方向朝着固定部分与位于外壳体的下部处的旁路孔间隔开。
内壳体可形成有两端是敞开的柱体形状。
第二开口孔可形成为沿着内壳体的长度方向而以预定角度彼此未对准。
内壳体可通过外壳体中的可变形构件的膨胀而朝向第一入口移动，以使得第二开口孔定位在第一开口孔处，从而通过内壳体打开第一开口孔并且关闭旁路孔。
当通过内壳体关闭第一开口孔并且通过外壳体关闭第二开口孔时，可以初始组装内壳体。
可变形构件内填充的可变形材料可由蜡材料制成，该蜡材料根据工作流体的温度而膨胀或收缩。
流孔可以预定角度形成在凸缘构件的外周缘处。
凸缘构件的外周缘可被固定至内壳体的内周缘，并且形成至凸缘构件中央的连接部分通过固定环被固定至可变形构件。
至少一个流入孔可形成至止动器，以使得通过第一入口流入的工作流体流入阀单元内。
流入孔可沿着止动器的周缘并形成至中央处。
固定端可形成为突出至止动器，以使得弹性构件被固定在止动器处。
接收止动器的接收端可形成至外壳体的插入部分的内周缘处。
环形槽可形成至外壳体的内周缘，以使得止动器环被接收在环形槽中，从而固定止动器。
工作流体的一种可以是从散热器流入的冷却剂，并且工作流体的另一种可以是来自自动变速器的变速器油。
冷却剂可通过第一入口和第一出口流至散热单元，变速器油通过第二入口和第二出口流至散热单元，并且连接管线可包括冷却剂流入的第一连接管线和变速器油流入的第二连接管线。
定位在空间中的分隔壁的第一端可以预定角度从位于安装部分处的分隔壁的第二端弯曲。
穿透孔可形成在分隔壁的与散热单元对应的第一端部处。
外壳可形成有柱体形状，并且可通过注塑成型由塑料材料制成。
罩盖可由金属材料制成，并且散热单元通过钎焊(brazing，铜焊)整体安装至罩盖。
根据本发明，当通过由工作流体的温度操作的阀单元使罐式热交换器中的工作流体彼此交换热时，在车辆的运行状态或初始启动条件下，罐式热交换器根据工作流体的温度或流量使工作流体升温或冷却。
进一步地，通过根据车辆状态的阀单元的操作可以控制工作流体的温度。因为罐式热交换器可控制工作流体的温度并且形成为罐形状，即，能够提高热交换的效率并且减少重量和尺寸，所以可以简化发动机布局。因此，容易获得安装空间并且由此可以改善不稳定性。
应用诸如根据流动的工作流体而膨胀或收缩的蜡材料等可变形构件的阀单元可选择性地供应工作流体，因此，可以正确控制工作流体的流动。
因为将阀单元安装成罐式热交换器，所以可以除去用于控制工作流体流动的额外的控制阀和分叉电路。因此，可以降低制造成本并且可以改善使用性。
进一步地，因为与散热单元整体安装的罩盖耦接至通过注塑成型制造的外壳，所以可以简化制造和组装工作，可以降低制造成本，并且可以提高产率。
进一步地，通过在组装罩盖之前检查是否生产有缺陷的散热单元，可以不生产有缺陷的完成产品，因此，提高商业价值，并且改善了阀根据工作流体的温度而打开和关闭的响应性。
如果工作流体是自动变速器中的变速器油，则由于在冷启动过程中因快速升温而降低液体摩擦。此外，由于卓越的冷却性能，在行驶的同时，可以防止打滑并且可以保持耐久性。因此，可以改善变速器的燃料经济性和耐久性。
此处结合所附附图和更为详细的下列细节描述中，本发明的方法和装置具有的其他特征和优点将变得显而易见，所附附图和下列细节描述一起用于说明本发明的预定原理。
附图说明
图1是应用至自动变速器的冷却系统的根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的示意图。
图2是罐式热交换器的立体图。
图3是根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的分解立体图。
图4是沿着图2中的线A-A截取的截面图。
图5是应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的散热单元的板件的立体图。
图6是应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的阀单元的立体图。
图7是应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的阀单元的分解立体图。
图8是沿着图6中的线B-B截取的截面图。
图9是用于描述应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的阀单元的操作的附图。
图10和图11是用于描述根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的罐式热交换器的操作的附图。
应当理解的是，所附附图并不一定必须按比例绘制，所附附图提供示出了本发明的基本原理的多种特征的一定程度的简化表示。此处公开的本发明的预定设计特征部分地由具体目标应用和使用环境来确定，例如，包括预定尺度、方位、位置、以及形状。
在图中，贯穿所附的若干附图，参考标号指代本发明的相同或等同零件。
具体实施方式
现将详细参考本发明的多种实施方式，所附附图中示出了并且下面描述了本发明的实施例。尽管将结合示例性实施方式描述本发明，然而，应当理解的是，本描述并不旨在使本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且还进一步覆盖包含由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的各种替换、变形、等同物以及其他实施方式。
在下文中，将参考所附附图详细描述本发明的示例性实施方式。
首先，因为本说明书中描述的示例性实施方式和附图中所示的构造仅是本发明的最优选的示例性实施方式和构造，所以示例性实施方式并不代表本发明的全部技术理念，并且应当理解的是，当提交本申请时，可能用多种等同物和变形实施例替换这些示例性实施方式。
为了清楚地描述本发明，省去了与描述无关的部分，并且在本说明书中，以相同参考标号表示相同或相似的组成元件。
因为便于描述而任意地示出了附图中所示的各种构造的尺寸和厚度，所以本发明不一定必须局限于附图中示出的构造，并且为了清楚地示出若干零件和区域，示出了放大的厚度。
而且，在本说明书中，除非明确相反表述，否则，措辞“包括(comprise)”和诸如“包含(comprises)”或“包括有(comprising)”等变形应被理解为表示包含所述元件，但并不排除任何其他元件。
进一步地，本说明书中描述的诸如“…单元”、“…装置”、“…部件”、以及“…构件”等术语指具有至少一种功能或操作的综合构造的单元。
图1是应用于自动变速器的冷却系统的根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的示意图。
参考图1，根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器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。冷却剂经由水泵10通过具有冷却风扇41的散热器20，并且由散热器20进行冷却。与车辆的加热系统连接的加热器芯30安装在冷却管线C.L处。
当通过工作流体的温度操作的阀单元130使罐式热交换器100中的工作流体彼此交换热时，在车辆的运行状态或初始启动条件下，根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器100根据流入的工作流体的温度或流量使工作流体升温或冷却。
根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器100设置在水泵10与加热器芯30之间，并且通过油管线(以下“O.L”)连接至自动变速器40。
在本发明的示例性实施方式中，工作流体包括从散热器20流入的冷却剂和从自动变速器40流入的变速器油。罐式热交换器100致使变速器油与冷却剂交换热，从而控制变速器油和发动机油的温度。
图2和图3是根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的立体图和分解立体图，图4是沿着图2中的线A-A截取的截面图，并且图5是根据本发明的示例性实施方式的应用于罐式热交换器的散热单元的板件的立体图。
如图2至图4所示，在本发明的示例性实施方式中，罐式热交换器100可包括外壳101、分隔壁104、散热单元110、罩盖120，以及阀单元130。
外壳101形成为是柱状的，且一侧是封闭的并且第二侧是打开的，以使得在外壳101中形成空间S。
同时，外壳101可形成有包括柱体形状的多面体形状。
与空间S连接的安装部分103整体地形成在外壳101的横向侧处，并且第一入口105和第一出口107形成在安装部分103处和外壳101的横向侧处。
此处，外壳101通过注塑成型由塑料材料制成。
进一步地，至少一个接合部分109可形成有外壳101的第二表面周缘。
接合部分109用于将罐式热交换器100安装在发动机舱内，并且在本示例性实施方式中，三个接合部分109以设定角度围绕外壳101的外周缘形成在彼此间隔开的位置处。
在本示例性实施方式中，示例性实施方式描述了三个接合部分109以设定角度围绕外壳101的外周缘形成在彼此间隔开的位置处，但是，本发明并不局限于此，并且可以修改并应用接合部分109的尺寸、数目、以及位置。
分隔壁104整体地形成至外壳101，从而将空间S与安装部分103的内部隔离，并且分隔壁104连接至安装部分103的第一入口105和外壳101的横向侧的第一出口107。分隔壁104提供了外壳101的内部的旁路通道106。
为了隔离空间S的一部分，定位在空间S处的分隔壁104的第一端可以预定角度从定位在安装部分103的分隔壁104的第二端弯曲。
分隔壁104的第一端可以设定曲率倒圆在分隔壁104的第二端处。
穿透孔108可以形成在分隔壁104的与散热单元110对应的第一端部处。
穿透孔108连接在空间S与第一出口107之间，以使得在流入通过分隔壁104隔离的空间S中的冷却剂根据阀单元130的操作通过散热单元110之后，冷却剂排出罐式热交换器100之外。
即，通过散热单元110的冷却剂通过分隔壁104的穿透孔108被排出至旁路通道106，并且通过第一出口107被排出外壳101之外。
如图3和图4所示，在本示例性实施方式中，散热单元110插入到空间S中并且设置有通过堆叠多个板件111而交替形成的连接管线113。
连接管线113中的一个连接管线113与空间S连通，并且工作流体在通过相应连接管线113时彼此交换热。
散热单元110整体地安装在罩盖120的与空间S对应的一个表面上。
罩盖120安装在外壳101的一个敞开表面上，用于与连接管线113的第二连接管线113连通的第二入口121和第二出口123形成在罩盖120的一个表面处。
此处，罩盖120由金属材料制成，并且散热单元110通过钎焊整体地安装至罩盖120。
即，在将罩盖120安装至外壳101之前，组装散热单元110与罩盖120。
因此，通过预检查从与第二入口121和第二出口123连通的连接管线113流入的工作流体的泄露，可以防止散热单元110具有操作缺陷。
同时，第二入口121和第二出口123可间隔开地形成在罩盖120的一个表面上。
即，第二入口121和第二出口123分别形成在与第一入口103和第一出口105相交的位置处。
因此，冷却剂可通过第一入口103和第一出口105流入空间S和散热单元110中。变速器油通过第二入口121和第二出口123流入散热单元110中。
罩盖120包括耦接部分135。耦接部分125的第一端与罩盖120的外周缘一体形成，并且耦接部分125的第二端朝向外壳101弯曲。
在耦接部分的内周缘被外壳101的外周缘包围的状态下，耦接部分125通过铆紧耦接部分的外周缘耦接至外壳101。
即，罩盖120通过重复性地铆紧耦接部分125的外周缘而坚固地连接至外壳101。
在本示例性实施方式中，密封环127可设置在外壳101与罩盖120之间。
密封环127密封在空间S与罩盖120之间，从而防止流入空间S中的冷却剂泄露至外壳101外。
连接管线113中的一个连接管线113与空间S连通，并且从第一入口105和第二入口121供应的冷却剂和变速器油在通过相应的连接管线113时在散热单元110中彼此交换热。
即，当变速器油从第二入口121流入并且在散热单元110中循环时，通过第一入口105流入外壳101的空间S中的变速器油和冷却剂以变速器油和冷却剂对流的方式在彼此相反的方向上流动。
连接管线113可包括第一连接管线113a和第二连接管线113b，冷却剂通过第一连接管线流入空间S中，并且变速器油流入第二连接管线中。
板件111可形成有与外壳101对应的盘形状，并且板件111的侧面可形成有与分隔壁104对应的线性形状。
进一步地，第一连接孔115和第二连接孔117与第二入口121和第二出口123对应地形成至板件111。
从第二入口121流入的变速器油通过第一连接孔115流入散热单元110中，通过第二连接管线113b，并且通过第二连接孔117排出至第二出口123。
同时，如图5所示，板件111可包括多个突起118和分布式突起部119。该多个突起118从板件111突出，以设置成以设定间隔彼此间隔开。分布式突起部119从板件111的中央至板件111的外周缘形成，并形成为朝向分隔壁104的外周缘。
每个突起118均可形成有半球形状、可在与分布式突起部119相同的方向上从板件111突出，并且可从板件111的中央至外周缘的圆周方向上形成多个。
当堆叠板件111时，突起118和分布式突起部119的突出部分彼此连接。
因为每个突起118均与每个分布式突起部119接触的两个组装板件119以多个堆叠，所以第一连接管线113a和第二连接管线113b交替形成。
此处，突起118对通过散热单元110的第一连接管线113a的冷却剂和通过第二连接管线113b的变速器油产生流动阻力，以使得改善热交换效率。
进一步地，分布式突起部119均匀地分布每种工作流体的流，从而增加通过第一连接管线113a和第二连接管线113b的变速器油和冷却剂流的流动距离，以使得每种工作流体均匀地流动通过散热单元110的板件111的整个区域。
散热单元110进一步包括第一固定板件112和第二固定板件114。
第一固定板件112安装至散热单元110的固定至罩盖120的一个表面，并且第一固定板件具有形成为与第一连接孔115和第二连接孔117对应的第一渗透孔112a和第二渗透孔112b。
第二固定板件114安装有散热单元110的第二表面，该第二表面插入到空间S中。
此处，第二固定板件114通过关闭形成在散热单元110的第二表面上的板件111处的第一连接孔115和第二连接孔117，来防止通过第一连接孔115和第二连接孔117流入的变速器油泄露。
同时，在本示例性实施方式中，冷却剂分别通过第一入口105流入并且和第一出口107被排出，并且流入空间S的内部的第一连接管线113a中。变速器油通过第二入口121流入第二连接管线113b中。然而，可以改变冷却剂和变速器油的流动。
阀单元130的第一端部安装在安装部分103的内部处，从而对应于形成在安装部分103中的第一入口105地穿透分隔壁104。
阀单元130通过线性移位选择性地打开和关闭通过分隔壁104隔离的空间S或通过分隔壁104隔离的旁路通道106，当根据从第一入口105流入的冷却剂的温度发生膨胀和收缩时，产生线性移位。因此，可以调节冷却剂的流动。
图6是应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的阀单元的立体图，图7是应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的阀单元的分解立体图，并且图8是沿着图6中的线B-B截取的截面图。
如图6至图8所示，阀单元130包括外壳体132、固定杆146、可变形构件148、内壳体152、凸缘构件156、止动器166、以及弹性构件174。
从安装部分103的外部朝向第一入口105插入外壳体132。
外壳体132包括固定部分134，该固定部分的安装槽133整体地形成至第一入口105的内表面，并且该外壳体安装至安装部分103的与第一入口105相对的侧部的外侧，并且插入部分136朝向第一入口105整体地形至固定部分134。
插入部分136可形成有柱体形状。至少一个第一开口孔138沿着插入部分136的与空间S对应的长度方向而形成，该空间由分隔壁104分隔。至少一个旁路孔142与旁路通道106对应地形成至插入部分136。
此处，第一开口孔138和旁路孔142形成为沿着外壳体132的长度方向以预定角度彼此间隔开。在本示例性实施方式中，4个旁路孔142和第一开口孔138沿着插入部分136的外周缘与邻近的旁路孔142或第一开口孔138形成90°。
进一步地，第一开口孔138朝向固定部分134沿着外壳体132的长度方向与位于外壳体132的下部的旁路孔142间隔地形成。
外壳体132的固定部分134固定至端盖178，该端盖通过安装在固定部分134的外表面的卡环(snap ring)144，以嵌入成型的方式安装至安装部分103。
进一步地，外壳体132可形成有柱体形状，其中，插入部分136的第一端朝向第一入口105打开。
在本示例性实施方式中，固定杆146插入到外壳体132中，并且固定杆的第一端固定地安装至固定部分134的安装槽133。
固定杆146安装至固定部分134的安装槽133，以使得固定杆的第二端朝向与固定部分134垂直的第一入口105延伸。
可变形构件148插入至固定杆146的第二端部中，并且可变形构件148的位置根据填充在可变形构件148中的可变形材料的膨胀或收缩而在固定杆146上向前和向后变化，工作流体的温度影响可变形材料的膨胀或收缩。
填充在可变形构件148中的可变形材料可由蜡材料制成，该蜡材料根据工作流体的温度而膨胀或收缩。
蜡材料或蜡元件是根据温度改变体积的热膨胀材料。
可变形构件148是填充有蜡材料的组件。当蜡材料的体积根据温度而改变时，可变形构件148在不改变外观的情况下在固定杆146上向前或向后移动。
如果具有相对高温度的冷却剂通过第一入口105流入，可变形构件148则通过填充的蜡材料根据温度的增加发生的膨胀而在固定杆146上向前移动。
相反，当具有相对低温度的冷却剂通过第一入口105流入时，可变形构件148则通过填充的蜡材料根据温度的减少发生的收缩而在固定杆146上向后收缩。
当可变形构件148定位在初始状态时，如果具有相对低温度的冷却剂通过第一入口105流入，可变形构件148由于蜡材料的体积不改变而不向前或向后移动。
在本示例性实施方式中，至少一个第二开口孔154沿着内壳体152的与外壳体132的第一开口138对应的长度方向形成，并且内壳体152可在外壳体132中打滑。
此处，内壳体152形成为两端打开的柱体形状。
第二开口孔154沿着内壳体152的与第一开口孔138对应的长度方向以预定角度形成为彼此未对准。
在附图中，4个第二开口孔154形成至内壳体152的外周缘的上部和下部，与第二开口154邻近，但并不局限于此。
在本示例性实施方式中，凸缘构件156连接至内壳体152的内周缘，并且凸缘构件的中央被固定至可变形构件148的下部。
此处，凸缘构件156可与内壳体152整体形成、在外壳体132中可打滑，并且被固定至可变形构件148的下部。
流孔158可以预定角度形成在凸缘构件156的外周缘处。
例如，4个流孔158可形成在凸缘构件156的外周缘处，并且通过第一入口105流入的冷却剂可经由内壳体152的内侧、流孔158以及第二开口孔154流至散热单元110的第一连接管线113a。
凸缘构件156的外周缘固定至内壳体152的内周缘，并且形成至凸缘构件156的中央的连接部分162通过固定环164被固定至可变形构件148。
在本示例性实施方式中，当可变形构件148膨胀时，内壳体152通过凸缘构件156在外壳体132内与可变形构件148一起向前移动。
在这种情况下，内壳体152的第二开口孔154被定位成与第一开口孔138对应，从而打开第一开口孔138，并且内壳体152的上部关闭旁路孔142。
首先，当通过第一开口孔138之间的关闭截面(closed section)关闭第二开口孔154并且由此关闭第一开口孔138时，可以组装内壳体152，并且内壳体152的上部定位在旁路孔142的下方，从而打开旁路孔142。
在本示例性实施方式中，止动器166从外壳体132的固定部分134的相对侧固定至插入部分136。
至少一个流入孔168可形成在止动器166的上表面上，以使得通过第一入口105流入的冷却剂流入阀单元130中，从而改变可变形构件148。
在附图中，流入孔168形成至止动器166的中央处，并且3个流入孔168沿着圆周方向以120°形成，但并不局限于此。
即，止动器166安装至外壳体132的插入部分的第一端，并且通过第一入口105流入的冷却剂流入外壳体132中。
同时，接收止动器166的接收端135形成至外壳体132的上部。
接收端135沿着外壳体132的内周缘形成并且朝向外壳体132的中央突出。
环形槽137形成至外壳体132的内部周缘并且在上部处，以使得止动器环172被接收在环形槽137中，从而固定止动器166的上部。
止动器166设置在外壳体132的接收端135处并且通过安装至环形槽137的止动器环172而固定。
弹性构件174插入在可变形构件148与止动器166之间，当可变形构件148膨胀时被压缩，并且由此向可变形构件148供应弹力。
由止动器166支撑弹性构件174的第一端，并且由可变形构件148支撑弹性构件174的第二端，并且弹性构件174可以是线圈弹簧。
因此，当可变形构件148在固定杆146上向前移动时，压缩弹性构件174。
相反，当压缩可变形构件148时，释放被压缩的弹性构件174并且弹性构件174向可变形构件148供应弹力，以使得可变形构件148快速返回至原位置。
固定端167被固定为朝向止动器166突出，以使得弹性构件174被固定在止动器166的下方。
固定端167的第一端插入到弹性构件174的内周缘中，并且固定端167的第二端由此稳定地支撑弹性构件174。
在附图中，第一开口孔138和第二开口孔154、旁路孔142以及流孔158四个孔中的每个均沿着圆周方向以90°形成，并且三个渗透孔168沿着圆周方向以120°形成。然而，并不局限于此，相反，第一开口孔138和第二开口孔154、旁路孔142、流孔158以及渗透孔168中的每个的位置和数目是可以改变的。
密封环176可设置在端盖178(设置在安装部分110处)与外壳体132的固定元件134之间，以使得流入外壳101内的工作流体(例如，冷却剂)不泄露到外面(在第一出口107处除外)，并且进一步地不在端盖178与固定元件134之间泄露在外面。
即，密封环176在固定元件134的外周缘与设置在安装部分103处的端盖178之间密封，由此防止冷却剂沿着外壳体132的固定元件134的外周缘泄露。
图9是用于描述应用于根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器的阀单元的操作的附图。
如图9所示，预定温度的冷却剂通过第一入口105流入，然后，通过止动器166的渗透孔168流入外壳体132和内壳体152中。
然后，可变形构件148通过在可变形构件148内的蜡材料的膨胀而在固定杆146上向前移动。
因此，被固定至可变形构件148的下部的凸缘构件156与可变形构件148一起向前移动。同时，内壳体152在外壳体132内与凸缘构件156一起朝向第一入口105打滑。
在这种情况下，弹性构件174被压缩，并且同时，通过内壳体152关闭旁路孔142。
第二开口孔154被定位成与第一开口孔138对应。同时，通过使内壳体152上升而打开定位在外壳体132的固定元件134处的第一开口孔138，并且冷却剂流入外壳101的安装空间S中并且通过第一连接管线113a。
如果具有预定温度以下的温度的工作流体流入第一入口105中，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供应弹力，以使得可变形构件148快速返回至原位置。
然后，内壳体132与被固定至可变形构件148的凸缘构件156一起向后移动，因此，打开旁路孔142，并且同时关闭第一开口孔138。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施方式的热交换器100的功能和操作。
图10和图11是根据本发明的示例性实施方式的用于描述车辆的罐式热交换器的操作的附图。
如图10所示，当流入第一入口105中的冷却剂的温度低于预定温度时，因为流入止动器166的渗透孔168中的冷却剂的温度低于可变形构件148发生变形时的温度，所以可变形构件148保持处于初始位置，
因为可变形构件148并不在固定杆146上向前移动，所以内壳体152进一步保持处于初始位置(参考图6)，并且外壳体132的旁路孔142打开。
如上所述，因为内壳体152关闭第一开口孔138和第二开口孔154时关闭部分位于外壳体132的关闭部分处，所以关闭内壳体152的内部和外壳体132。
因此，防止流入外壳101中的冷却剂流入第一连接管线113a中。
冷却剂通过打开的旁路孔142和由分隔壁104形成的旁路通道121从阀单元130流动并且通过第一出口107流出。此时，冷却剂并不流入散热单元110中。
因此，冷却剂并不流入散热单元110的第一连接管线113a中，因此，冷却剂并不与通过第二入口121流入的变速器油交换热，并且流过散热单元110的第二连接管线113b。
如果根据诸如运行状态、怠速模式、或初始启动等车辆的状态或模式使变速器油和发动机油升温，旁路通道106则防止低温度的冷却剂流入第一连接管线113a中。因此，防止通过与冷却剂的热交换而降低变速器油的温度。
相反，如图11所示，当冷却剂的温度高于预定温度时，阀单元130的可变形构件148通过经由止动器166的渗透孔168流入的冷却剂而在固定杆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，并且内壳体152在外壳体132内朝向第一入口105移动。
参考图9，通过内壳体152的封闭端关闭旁路孔142，并且第二开口孔154被定位成与第一开口孔138对应。因此，内壳体152的内部打开。
因此，第一开口孔138和第二开口孔154使得内壳体152的内部与外壳体132的外部连通，由此打开阀单元130。
然后，在通过关闭封闭的旁路孔142而防止流入旁路通道121的状态下，流入阀单元130中的冷却剂通过第一开口孔138和第二开口孔154、通过分隔壁104隔离的空间S、散热单元130的外侧、第一连接管线113a以及第一出口107流出。
因此，冷却剂穿过散热单元110的第一连接管线113a并且与穿过第二入口121和第二连接管线113b的变速器油在外壳101的空间S内交换热。因此，调节变速器油的温度。
因为第一入口105和第二入口121在交替的方向上形成在外壳101的横向部分和罩盖120的一个表面上，所以冷却剂和变速器油在不同的方向或相反的方向上流动并且彼此交换热。因此，变速器油与冷却剂更为有效地交换热。
同时，变速器油从自动变速器40流入第二入口121中，穿过外壳101的空间S中的散热单元110的第二连接管线113b，并且穿过第二出口123流出，以通过阀单元130的操作与冷却剂选择性地交换热。
因此，由自动变速器40的操作而使温度上升的变速器油通过与罐式热交换器100的散热单元110中的冷却剂的热交换被冷却，然后，变速器油被供应至自动变速器40。
即，因为罐式热交换器100将被冷却的变速器油供应至高速旋转的自动变速器40，所以防止自动变速器40中发生打滑。
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，以调节内壳体152的位置并且同时关闭或打开第一开口孔138和第二开口孔154中的每个，因此，冷却剂通过旁路通道106或第一开口孔138和第二开口孔154流入。因此，根据本发明的示例性实施方式的罐式热交换器100可控制通过罐式热交换器100的冷却剂的流动。
根据本发明，当通过由工作流体的温度操作的阀单元130在罐式热交换器100中使工作流体彼此交换热时，罐式热交换器100根据车辆的运行状态或初始启动条件下流入的工作流体的温度或流量使工作流体升温或冷却。
进一步地，通过根据车辆状态操作的阀单元130的操作可以控制工作流体的温度。因为罐式热交换器100可控制工作流体的温度并且形成为能够提高热交换的效率且减少重量和尺寸的罐形状，所以可以简化发动机布局。因此，容易获得安装空间并且由此可以改善不稳定性。
与诸如根据流动的工作流体而膨胀或收缩的蜡材料等可变形构件148一起应用的阀单元130可选择性地供应工作流体，因此，可以正确控制工作流体的流动。
因为将阀单元130安装在罐式热交换器100中，所以可以除去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，可以降低制造成本并且可以改善使用性。
如果工作流体是自动变速器中的变速器油，冷启动过程的液体摩擦可因快速升温而降低。此外，由于卓越的冷却性能，在行驶的同时，可以防止打滑并且可以保持耐久性。因此，可以改善变速器的燃料经济和耐久性。
进一步地，因为改善了阀根据工作流体的温度打开和关闭的响应性，所以提高了商业价值。
此外，因为与散热单元110整体安装的罩盖120耦接至通过注塑成型制造的外壳101，所以可以简化制造和组装工作，可以降低制造成本，并且可以提高产率。
进一步地，通过在组装罩盖120之前检查是否生产有缺陷的散热单元110，不会生产有缺陷的完整产品，使得提高商用价值。
为了便于在所附权利要求中进行说明和准确限定，参考图中显示的特征的位置，使用术语“在…上方”、“在…下方”、“在…内”、以及“在…外”描述了示例性实施方式的特征。
出于示出性和描述之目的进行了对本发明的预定示例性实施方式的上述描述。上述描述并不旨在是详尽的或将本发明限制于所公开的精确形式，并且显而易见的，根据上述教导可能有许多修改和变型。为了说明本发明实际应用的特定原理而选择并且描述了示例性实施方式，从而能够使本领域技术人员做出并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种替换物和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (33)

1.一种罐式热交换器，包括：
外壳，所述外壳的第一表面是敞开的并且第二表面是封闭的，所述外壳中具有一空间，所述外壳与安装部分整体形成，所述安装部分设置在横向侧中并且与所述空间连通，并且所述外壳具有设置在所述安装部分和所述横向侧中的第一入口和第一出口；
分隔壁，所述分隔壁整体地形成至所述外壳，所述分隔壁将所述空间与所述安装部分的内部隔离，所述分隔壁连接至所述第一入口和所述第一出口，并且所述分隔壁形成位于所述外壳的内部的旁路通道；
散热单元，所述散热单元插入到所述空间中，所述散热单元设置有通过堆叠多个板件而交替形成的连接管线，所述连接管线中的一个连接管线与所述空间连通，并且其中，工作流体在通过相应的所述连接管线时彼此交换热；
罩盖，所述罩盖安装在所述外壳的敞开的所述第一表面处，以使得所述散热单元在所述罩盖的一表面上整体安装至所述空间，第二入口和第二出口形成在所述罩盖的所述一表面上，并且所述第二入口和所述第二出口用于与所述连接管线的另一连接管线连通；以及
阀单元，所述阀单元安装在形成在所述安装部分中的所述第一入口处并且穿透所述安装部分中的所述分隔壁，所述阀单元通过线性位移而选择性地打开和关闭所述空间或由所述分隔壁隔离的所述旁路通道，当根据从所述第一入口流入的冷却剂的温度发生膨胀和收缩时产生所述线性位移，并且所述阀单元调节所述工作流体的流动。
2.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
一耦接部分与所述罩盖的外周缘整体形成，以朝向所述外壳弯曲。
3.根据权利要求2所述的罐式热交换器，其中，
在所述外壳的外周缘包围所述耦接部分的内周缘的状态下，所述耦接部分铆紧耦接至所述外壳。
4.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
一密封环设置在所述外壳与所述罩盖之间。
5.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
所述第一入口和所述第一出口分别形成在与所述第二入口相交和所述第二出口相交的位置处。
6.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
所述板件形成为与所述外壳对应的盘形状，并且所述板件与所述分隔壁对应的侧面形成为线性形状。
7.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
第一连接孔和第二连接孔与所述第二入口和所述第二出口对应地形成至所述板件。
8.根据权利要求7所述的罐式热交换器，其中，所述散热单元进一步包括：
第一固定板件，所述第一固定板件安装至所述散热单元的固定至所述罩盖的第一表面，并且所述第一固定板件形成有与所述第一连接孔和所述第二连接孔对应的第一穿透孔和第二穿透孔；以及
第二固定板件，所述第二固定板件安装至所述散热单元的插入到所述空间中的第二表面。
9.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，所述板件包括：
多个突起，所述突起从所述板件突出且设置成以设定间隔彼此间隔开；以及
分布式突起部，所述分布式突起部从所述板件的中央形成至所述板件的外周缘，以设置在所述第一入口与所述第一出口之间。
10.根据权利要求9所述的罐式热交换器，其中，
所述突起形成为半球形状，并且在与所述分布式突起部相同的方向上从所述板件突出。
11.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：
外壳体，所述外壳体从所述安装部分的外部插入到所述第一入口中，所述外壳体包括固定部分，所述固定部分的安装槽整体地形成至所述第一入口的内表面，并且所述外壳体在与所述第一入口相对的一侧安装至所述安装部分的外侧，所述外壳体包括整体地形成至所述固定部分的插入部分、沿着与通过所述分隔壁隔离的所述空间对应的长度方向形成的至少一个第一开口孔以及对应于所述旁路通道而形成的至少一个旁路孔；
固定杆，所述固定杆插入到所述外壳体中，所述固定杆的第一端固定地安装至所述固定部分的所述安装槽；
可变形构件，所述可变形构件插入到所述固定杆中，并且通过根据所述工作流体的温度的变化产生的膨胀或收缩而在所述固定杆上移动；
内壳体，所述内壳体的至少一个第二开口孔沿着所述内壳体的长度方向形成且与所述外壳体的所述第一开口孔对应，并且所述内壳体能滑动地插入到所述外壳体中；
凸缘构件，所述凸缘构件固定至所述内壳体的第一端并且固定至所述可变形构件的下部；
止动器，所述止动器从所述外壳体的所述固定部分的相对侧固定至所述插入部分；以及
弹性构件，所述弹性构件设置在所述可变形构件与所述止动器之间，当所述可变形构件膨胀时所述弹性构件受压缩，并且所述弹性构件向所述可变形构件提供弹力。
12.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述外壳体的所述固定部分固定至端盖，所述端盖在所述固定部分的外表面上安装至所述安装部分。
13.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述外壳体形成有柱体形状，所述外壳体的第一端是敞开的。
14.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述旁路孔和所述第一开口孔形成为沿着所述外壳体的长度方向以预定角度彼此间隔开。
15.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述第一开口孔形成为朝向所述固定部分沿着所述外壳体的长度方向与位于所述外壳体的下部处的所述旁路孔间隔开。
16.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述内壳体形成有柱体形状，所述内壳体的两端是敞开的。
17.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述第二开口孔形成为沿着所述内壳体的长度方向以预定角度彼此未对准。
18.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述内壳体通过所述外壳体中的所述可变形构件的膨胀而朝向所述第一入口移动，使得所述第二开口孔定位在所述第一开口孔处，从而通过所述内壳体打开所述第一开口孔并且关闭所述旁路孔。
19.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
当通过所述内壳体关闭所述第一开口孔并且通过所述外壳体关闭所述第二开口孔时，初始组装所述内壳体。
20.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述可变形构件内填充的可变形材料由蜡材料制成，所述蜡材料根据所述工作流体的温度而膨胀或收缩。
21.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
流孔以预定角度形成在所述凸缘构件的外周缘处。
22.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述凸缘构件的外周缘被固定至所述内壳体的内周缘，并且形成至所述凸缘构件的中央的连接部分通过固定环而固定至所述可变形构件。
23.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
至少一个流入孔形成至所述止动器，以使得通过所述第一入口流入的所述工作流体流到所述阀单元内。
24.根据权利要求23所述的罐式热交换器，其中，
所述流入孔形成至所述止动器的中央并沿着所述止动器的周缘。
25.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
所述弹性构件的一固定端形成为朝向所述止动器突出，以使得所述弹性构件被固定在所述止动器处。
26.根据权利要求11所述的罐式热交换器，其中，
接收所述止动器的接收端形成在所述外壳体的所述插入部分的内周缘处。
27.根据权利要求26所述的罐式热交换器，其中，
一环形槽形成至所述外壳体的内周缘，以使得一止动器环被接收在所述环形槽中，从而固定所述止动器。
28.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
所述工作流体中的一种是从散热器流入的冷却剂，并且所述工作流体中的另一种是来自自动变速器的变速器油。
29.根据权利要求28所述的罐式热交换器，其中，
所述冷却剂通过所述第一入口和所述第一出口流至所述散热单元，所述变速器油通过所述第二入口和所述第二出口流至所述散热单元；并且
所述连接管线包括所述冷却剂流过的第一连接管线和所述变速器油流过的第二连接管线。
30.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
所述分隔壁的位于所述空间中的第一端以预定角度从在所述安装部分处的所述分隔壁的第二端弯曲。
31.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
一穿透孔形成在所述分隔壁的与所述散热单元对应的第一端部处。
32.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
所述外壳形成为柱体形状，并且所述外壳通过注塑成型由塑料材料制成。
33.根据权利要求1所述的罐式热交换器，其中，
所述罩盖由金属材料制成，并且所述散热单元通过钎焊整体地安装至所述罩盖。
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