CN110978993A - 用于热交换器的固定组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于热交换器的固定组件，具体而言本发明涉及一种用于机动车(2)的固定组件(1)，该固定组件至少具有至少一个热交换器(3)以及用于所述至少一个热交换器(3)的保护元件(4)，该保护元件利用对于流体(5)而言能穿流的格栅结构(6)将所述至少一个热交换器(3)的对于流体(5)而言能流经的表面(7)至少部分地遮盖，其中，保护元件(4)是通过注射成型方法制造的构件并且具有至少一个在多组分方法中模制到保护元件(4)处的用于流体(5)的流动引导的密封元件(8)。

Description

用于热交换器的固定组件
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的用于至少一个热交换器的固定组件。
背景技术
热交换器为了引导热交换器流体能够包括第一聚集箱和第二聚集箱以及至少多个管路，这些管路分别从第一聚集箱向着第二聚集箱延伸。在此，这些管路能够在第一聚集箱与第二聚集箱之间如此相对彼此间隔开地布置，使得所述第一聚集箱和第二聚集箱对于流体(例如周围环境空气)而言具有沿着机动车的纵向轴线能流经的表面。在此，在引导通过管路的热交换器流体与沿着轴向方向流经管路的流体之间发生热交换。尤其，热交换器在与通风装置护罩连接的情况下布置在机动车的车前部中，其中，热交换器通常沿行驶方向在空间上安装在机动车的驱动单元前方和通风装置护罩前方。
在这类固定组件的情况下，应使各个部件之间的间隙密封、即例如使热交换器和通风装置护罩相对于周围环境密封，从而维持例如周围环境空气(在机动车行驶时)的预限定的流动路径并且因此能够使热交换器的效率最大化。
由于越来越多的技术的要求，冷却系统变得更复杂，其中，同时必须更准确地实现预限定的状态(例如密封构造)。
由DE 101 31 321 B4、FR 3 035 956 A1和US 2018/0120040 A1分别已知如下保护格栅，所述保护格栅相对于机动车的行驶方向布置在热交换器前方。所述保护格栅应防止热交换器的损伤、例如由于石头击打所引起的损伤。
发明内容
本发明的任务是，至少部分地解决关于现有技术所列出的问题。尤其是应使固定组件的复杂度保持得小，其中，优选地也应满足在密封和冷却功率方面提升的要求。
带有根据专利权利要求1的特征的固定组件有助于解决这些任务。有利的改进方案是从属专利权利要求的主题。在专利权利要求中单个地阐述的特征能够以技术上有意义的方式相互组合并且能够通过来自说明书的解释性的事实和/或来自附图的细节补充，其中，阐明本发明的其它实施变型方案。
提出一种用于机动车的固定组件，该固定组件至少具有至少一个热交换器(见之前对于热交换器的实施方案；其中，该热交换器尤其是空气-增压空气冷却器或冷凝器)以及用于所述至少一个热交换器的保护元件，该保护元件利用对于流体而言能穿流的格栅结构将所述至少一个热交换器的对于流体而言能流经的表面至少部分地遮盖。该保护元件是通过注射成型方法制造的构件(注射成型构件)并且具有至少一个在多组分方法中模制到保护元件处的用于流体的流动引导的密封元件。
该机动车具有纵向轴线(横向于轮轴线伸延)、横向轴线(横向于纵向轴线伸延)和偏航轴线(横向于纵向轴线和横向轴向；通常平行于重力)。下面从如下出发，即，所述至少一个热交换器在机动车中基本上布置在由横向轴线和偏航轴线展开的平面中。此外，从如下出发，即，热交换器沿着轴向方向由流体(周围环境空气，由于机动车沿行驶方向的运动基本上沿着纵向轴线流动)穿流。因此，下面所使用的轴向方向基本上平行于纵向轴线。下面所使用的径向方向和周向方向分别横向于轴向方向并且因此基本上横向于纵向轴线延伸。轴线或所说明的方向这样的术语下面也用于固定组件，其中，从该固定组件或所述至少一个热交换器的所提及的定向出发。如果该固定组件或所述至少一个热交换器应另外定向地布置在机动车中，则相应地另外定向的轴线或方向适用于如下实施方案。
该固定组件尤其是布置在机动车的(相对于通常的行驶方向)前方的区域中(布置在所谓的车前部中)。该固定组件尤其是沿行驶方向在空间上安装在机动车的驱动单元前方。
该固定组件能够经由该固定组件的下面所说明的部件和/或经由分开的装配承载件与机动车连接。
注射成型是一种原型成形方法，该原型成形方法例如使用在塑料加工中。在此，利用注射成型机使相应的原料液化(塑化)并且在压力下注入到模具(注射成型模具)中。在模具中，原料通过冷却或交联反应过渡到固态中并且能够在该模具打开之后被取出。在此，模具的空心空间(空腔)确定完成的部件的形状和表面结构。在注射成型方法的范围内，也能执行多组分方法。在此，多个不同的材料(组分)供应给模具，从而工件的不同区域分别能够由不同的材料制造，但该工件总体上能够一件式地制造。成品是多组分注射成型构件，其中，两个组分在空间上相互分隔地存在并且直接地相互连接、是一件式的或一体式的和/或不能无破坏地又相互分离。
该格栅结构尤其是至少在热交换器的相对于重力下方的部分上延伸。尤其，该格栅结构在热交换器的(横向于纵向轴线的)大部分宽度或在热交换器的(横向于纵向轴线的)整个宽度上延伸。尤其，该格栅结构一方面应相对于机械负载、例如由于石头击打所引起的机械负载保护热交换器或该热交换器的管路。另一方面，该格栅结构应具有相对于流体尽可能小的穿流阻力。尤其，该格栅结构在热交换器的管路的沿行驶方向指向的面的至少30%上、优选地在该面的至少50%上延伸。
当前尤其是提出，该保护元件通过双组分方法制造，其中，所述至少一个密封元件由第一材料组成，并且至少该格栅结构由与该第一材料不同的第二材料组成。
尤其，因此能够实现：该格栅结构能够由为了使用目的而设置的材料制造、即尤其是相对于石头击打具有足够的强度和小的弹性的可变形性。与此相对，尤其是所述至少一个密封元件具有更小的密度和/或更小的壁厚(对强度的更小的要求，因此，更轻的实施方案是有利的)和/或更高的弹性的可变形性(更好的变形及因此与相邻的构件的接触表面的更灵活的匹配，用于构造流体的流动路径相对于固定组件的周围环境的密封)。
尤其，该保护元件的至少一个密封元件具有比至少保护元件的格栅结构更小的弹性模量。该弹性模量描述在线性弹性行为下在固体变形时应力与应变之间的成比例关系。
尤其，该保护元件至少部分地、尤其是至少该格栅结构和/或所述至少一个密封元件由一种塑料或由多种不同的塑料(聚合物、如有可能纤维增强聚合物)制造。尤其，该格栅结构(至少部分地)由已知的PA66-GF30、聚酰胺组成。尤其，所述至少一个密封元件由已知的TPV-(EPDM和PP)或由已知的TPS-SBS组成。
优选地，该保护元件在所述至少一个密封元件与该格栅结构之间具有框架部件。尤其，格栅结构和所述至少一个密封元件经由框架部件一件式地相互连接。
尤其，该保护元件和所述至少一个热交换器至少经由至少一个布置在框架部件处的第一固定结构(直接地)相互连接。尤其，该第一固定结构包括夹紧连接结构、螺纹紧固连接结构、夹持连接结构、铆接结构、粘接结构或诸如此类。
尤其，保护元件和所述至少一个热交换器经由至少一个定心装置、例如经由定心销相对彼此取向。
尤其，该框架部件和该格栅结构由相同的材料制造。
尤其，该框架部件构造沿周向方向环绕地闭合地实施的框架。
优选地，所述至少一个密封元件至少部分地沿着周向方向环绕地闭合地沿着框架部件延伸。尤其，所述至少一个密封元件能够具有开口或缝口(Schlitz)，从而能够保证在保护元件的拐角区域中的期望的走向，而不使密封元件发生不期望的变形。
备选地或附加地，能够设置有多个密封元件，这些密封元件沿着周向方向相互间隔开地布置在框架部件处。
尤其，所述至少一个密封元件从框架部件出发至少沿径向方向向外延伸。
备选地或附加地，所述至少一个密封元件从框架部件出发能够至少沿径向方向向内延伸。
此外，该密封元件能够至少部分地附加地或仅沿着轴向方向延伸。
尤其，该固定组件附加地具有至少一个密封承载件以及通风装置护罩，其中，该密封承载件将沿着轴向方向延伸的针对在热交换器与通风装置护罩之间的流体的流动路径相对于周围环境密封。
通风装置护罩用于容纳至少一个通风装置叶轮，通过该通风装置叶轮即使在机动车停止时也能够刚好强迫流体流通过热交换器。
尤其，流体的流动路径应尽可能有效地相对于固定组件的周围环境密封，从而流体仅能够流动经过热交换器并通过通风装置护罩的通风装置。
尤其，该密封承载件与保护元件经由至少一个第二固定结构连接。尤其，该第二固定结构包括夹紧连接结构、螺纹紧固连接结构、夹持连接结构、铆接结构、粘接结构或诸如此类。
尤其，密封承载件和所述至少一个热交换器经由至少一个定心装置、例如经由定心销相对彼此取向。
尤其，该密封承载件与所述至少一个热交换器经由至少一个第三固定结构连接。尤其，该第三固定结构包括夹紧连接结构、螺纹紧固连接结构、夹持连接结构、铆接结构、粘接结构或诸如此类。
尤其，密封承载件和保护元件经由至少一个定心装置、例如经由定心销相对彼此取向。
尤其，该通风装置护罩与所述至少一个热交换器经由至少一个第四固定结构连接。尤其，该第四固定结构包括夹紧连接结构、螺纹紧固连接结构、夹持连接结构、铆接结构、粘接结构或诸如此类。
尤其，通风装置护罩和所述至少一个热交换器经由至少一个定心装置、例如经由定心销相对彼此取向。
提出一种机动车，该机动车带有用于驱动该机动车的驱动单元(例如电机、内燃机或诸如此类)和所描述的固定组件。该固定组件尤其是布置在机动车的(相对于通常的行驶方向)前方的区域(车前部)中。该固定组件尤其是沿行驶方向安装在机动车的驱动单元前方。
通过该保护元件或该固定组件的设计能够使流体或冷却空气利用度取决于机动车以直至12%提升。此外，能够通过在机动车停车运行或堵车运行中的通风装置运转至少改善在所述至少一个热交换器之前的热的流体或热的周围环境空气的再循环。
对于该固定组件的实施方案尤其是能够转用到该机动车上并且反之亦然。
预防性地应注意的是，此处所使用的量词(“第一”、“第二”、…)首先(仅)用于区分多个相同类型的物体、参数或工艺，即尤其是不强制性地预设这些物体、参数或工艺相对彼此的相关性和/或顺序。如果相关性和/或顺序是必要的，则这个此处明确地说明或其对于本领域技术人员在学习具体描述的设计方案时明显得出。只要一个构件能够多次地出现(“至少一个”)，则对这些构件中的一个构件的描述能够相同地适用于这些构件中的所有构件或一部分多个构件，但是这不是强制性的。
附图说明
随后借助附图更详细地阐释本发明以及技术领域。应指出的是，本发明不应被所列出的实施例限制。尤其是，只要没有明确地另外示出，也可行的是，将在附图中阐释的事实的部分方面进行提取并且与来自当前的说明书的其它组分部分和认识相组合。尤其是应指出，附图和尤其是所示出的大小比例仅是示例性的。其中：
图1以侧视图示出了机动车；
图2以透视图示出了保护元件；
图3以透视图以分解图示示出了固定组件；
图4以第一透视图示出了根据图3的固定组件；
图5以第二透视图示出了根据图3和4的固定组件；
图6以透视图示出了根据图3至5的固定组件的第一细节；以及
图7以透视图示出了根据图3至5的固定组件的第二细节。
附图标记列表
1 固定组件
2 机动车
3 热交换器
4 保护元件
5 流体
6 格栅结构
7 表面
8 密封元件
9 框架部件
10 周向方向
11 径向方向
12 密封承载件
13 通风装置护罩
14 轴向方向
15 流动路径
16 周围环境
17 驱动单元
18 第一固定结构
19 第二固定结构
20 第三固定结构
21 第四固定结构
22 纵向轴线
23 横向轴线
24 偏航轴线
25 石头
26 行车道。
具体实施方式
图1以侧视图示出机动车2。机动车2在车前部中依次具有固定组件1以及驱动单元17。机动车2具有纵向轴线22、横向轴线23以及偏航轴线24。
流体5沿着流动路径15(在机动车2沿行驶方向运动时)平行于纵向轴线14流入机动车2。流体5加载并且流经或穿流固定组件1的热交换器3。固定组件1的保护元件4保护热交换器3以免被石头25损伤，这些石头在机动车2沿着行车道26行驶时可被扬起。
图2以透视图示出保护元件4。保护元件4具有对于流体5而言能穿流的格栅结构6，该格栅结构至少部分地遮盖热交换器3的对于流体5而言能流经的表面。保护元件4是通过注射成型方法制造的构件并且具有在多组分方法中模制到保护元件4处的密封元件8，该密封元件用于流体5的流动引导。
格栅结构6在热交换器3的相对于重力(沿着偏航轴线24伸延，见图1)下方的部分上延伸。格栅结构6在热交换器3的(横向于纵向轴线22的)整个宽度上延伸。保护元件4在密封元件8与格栅结构6之间具有框架部件9。格栅结构6和密封元件8经由框架部件9一件式地相互连接。框架部件9构造沿沿周向方向10环绕地闭合地实施的框架。密封元件8从框架部件9出发至少沿径向方向11向外延伸。
图3以分解图示以透视图示出固定组件1。图4以第一透视图示出根据图3的固定组件1。图5以第二透视图示出根据图3和4的固定组件1。图6以透视图示出根据图3至5的固定组件1的第一细节。图7以透视图示出根据图3至5的固定组件1的第二细节。下面共同地描述图3至7。参照对图1和2的实施方案。
沿流体5的流动路径15，固定组件1依次具有保护元件4、热交换器3、密封承载件12以及通风装置护罩13，它们为了形成ZSB(组装件或装配单元)相互可连接或连接。
保护元件4和热交换器3经由布置在框架部件9处的第一固定结构18(直接地)相互连接(见图3、6和7)。
密封元件8至少部分地沿着周向方向10环绕地闭合地沿着框架部件9延伸。在此，密封元件8具有缝口，从而能够保证在保护元件4的拐角区域中的期望的走向，而不使环绕地闭合地构造的密封元件8发生不期望的变形。
密封承载件12将沿着轴向方向14延伸的针对在热交换器3与通风装置护罩13之间的流体5的流动路径15相对于周围环境16密封。
通风装置护罩13此处用于容纳通风装置叶轮，通过该通风装置叶轮即使在机动车3停止时也能够刚好强迫流体流通过热交换器3。
密封承载件12与保护元件4经由多个第二固定结构19连接(见图3、4和5)。
此外，密封承载件12与热交换器3经由多个第三固定结构20连接(见图3和5)。
通风装置护罩13与热交换器3经由多个第四固定结构21连接(见图3、4、5和7)。

Claims (13)

1.一种固定组件(1)，其用于机动车(2)，所述固定组件至少具有至少一个热交换器(3)以及用于所述至少一个热交换器(3)的保护元件(4)，该保护元件利用对于流体(5)而言能穿流的格栅结构(6)将所述至少一个热交换器(3)的对于所述流体(5)而言能流经的表面(7)至少部分地遮盖，其中，所述保护元件(4)是通过注射成型制造的构件并且具有至少一个在多组分方法中模制到所述保护元件(4)处的用于所述流体(5)的流动引导的密封元件(8)。
2.根据专利权利要求1所述的固定组件(1)，其中，与至少所述保护元件(4)的格栅结构(6)相比，
所述保护元件(4)的至少一个密封元件(8)至少具有
• 更小的密度，
• 更小的壁厚或
• 更高的弹性的可变形性。
3.根据前述专利权利要求中任一项所述的固定组件(1)，其中，所述保护元件(4)在所述至少一个密封元件(8)与所述格栅结构(6)之间具有框架部件(9)。
4.根据专利权利要求3所述的固定组件(1)，其中，所述保护元件(4)和所述至少一个热交换器(3)至少经由至少一个布置在所述框架部件(9)处的第一固定结构(18)相互连接。
5.根据专利权利要求3所述的固定组件(1)，其中，所述框架部件(9)和所述格栅结构(6)由相同的材料组成。
6.根据前述专利权利要求3和4中任一项所述的固定组件(1)，其中，所述框架部件(9)构造沿周向方向(10)环绕地闭合地实施的框架。
7.根据专利权利要求6所述的固定组件(1)，其中，所述至少一个密封元件(8)至少部分地沿着所述周向方向(10)环绕地闭合地沿着所述框架部件(9)延伸。
8.根据前述专利权利要求中任一项所述的固定组件(1)，其中，所述至少一个密封元件(8)从所述框架部件(9)出发至少沿径向方向(11)向外延伸。
9.根据前述专利权利要求中任一项所述的固定组件(1)，其中，所述固定组件(1)附加地具有至少一个密封承载件(12)以及通风装置护罩(13)，其中，所述密封承载件(12)将沿着轴向方向(14)延伸的针对在所述至少一个热交换器(3)与所述通风装置护罩(13)之间的流体(5)的流动路径(15)相对于周围环境(16)密封。
10.根据专利权利要求9所述的固定组件(1)，其中，所述密封承载件(12)经由至少一个第二固定结构(19)与所述保护元件(4)连接。
11.根据前述专利权利要求9和10中任一项所述的固定组件(1)，其中，所述密封承载件(12)经由至少一个第三固定结构(20)与所述至少一个热交换器(3)连接。
12.根据前述专利权利要求9至11中任一项所述的固定组件(1)，其中，所述通风装置护罩(13)经由至少一个第四固定结构(21)与所述至少一个热交换器(3)连接。
13.一种机动车(2)，其带有用于驱动所述机动车(2)的驱动单元(17)和根据前述专利权利要求1至12中任一项所述的固定组件(1)。
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