CN111630257A

CN111630257A - 带有用于引导穿过空气歧管的空气流的空气引导件的机动车辆热交换模块的通风装置

Info

Publication number: CN111630257A
Application number: CN201880074833.9A
Authority: CN
Inventors: M.利斯纳; A.玛梅里; K.阿祖兹
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-09-04
Also published as: WO2019063946A1; US20200318642A1; EP3676485A1

Abstract

本发明涉及一种用于产生通过机动车辆热交换器(1)的空气流的通风装置(2)，该通风装置(2)包括：多个管道(8)，‑至少一个空气歧管(12)，其包括至少一个空气流入口(131；132)和端口，每个管道(8)在其一端部开口到与空气歧管(12)分开的端口(14)中，其中，所述至少一个空气歧管(12；100；200；300；400；500)设置有空气引导件(104、402)，所述空气引导件配置成引导穿过空气歧管(12；100；200；300；400；500)的空气流。

Description

带有用于引导穿过空气歧管的空气流的空气引导件的机动车辆热交换模块的通风装置

技术领域

本发明涉及机动车辆热交换器模块。

背景技术

机动车辆热交换器通常包括传热流体意图在其中流通的管以及与那些管连接的热交换元件，其通常用术语“散热片”或“间隔件”来表示。

散热片使管与周围空气之间的交换区域能够增加。然而，为了增加传热流体与周围空气之间的热交换，也经常使用通风装置以产生被引向管和散热片的空气流。

上述类型的通风装置最常包括具有许多缺点的螺旋风扇。

首先，由螺旋风扇及其驱动系统形成的组件占据很大的容积。

而且，由通常置于成排热交换管的中心处的风扇吹送的空气的分配在热交换器的整个区域上不均匀。特别是，通过风扇吹送的空气流根本不能达到热交换器的某些区域，比如热交换管的端部和热交换器的拐角。

最后，如果证明没有必要启动通风装置，特别是当由机动车辆的运动产生的周围空气流足以冷却传热流体时，风扇的叶片遮住热交换器的一部分。因此，在这种情况下，热交换器的一部分不受或不太受周围空气流的影响，这限制了热交换器与周围空气流之间的热交换。

此外，从德国专利DE 10 2011 120 865中已知一种具有通风装置和热交换器的机动车辆，该通风装置适于产生通过热交换器的空气流。通风装置适于从由一个或多个环形元件发射的主空气流产生副空气流，该副空气流比主空气流强得多。根据上述专利，通风装置形成了设置在机动车辆前面板上的冷却格栅的一部分。

在这种机动车辆中，每个环形元件通过设置在环形元件外部的单个风扇经由局部敞开到环形元件中的管道被供给主空气流。因此，由环形元件发射的排出空气流在环形元件的轮廓上不均匀。相反，发射的空气流越靠近风扇越大。由此产生通过热交换器的副空气流，其同样不均匀。

最后，从申请DE 10 2015 205 415中已知一种通风装置，其旨在产生通过热交换器的空气流，该热交换器包括中空框架和至少一个中空横梁，该中空横梁将由框架限定的表面划分为多个单元。框架和横梁(一个或多个)与空气流供给涡轮机流体连通。涡轮机设置在框架的外部。此外，框架以及在合适情况下的横梁(一个或多个)设置有用于排出通过它们的空气流的开口。

再次地，通风装置不能产生通过热交换器的均匀空气流。相反，如果空气流从涡轮机附近的通风装置排出，则该装置发射的空气流会更大。

发明内容

本发明目的在于提出一种改进的通风装置，其不具有上述缺点中的至少一些。

为此，本发明提出了一种意图产生通过机动车辆热交换器的空气流的通风装置，该通风装置包括：

-多个管道，

-至少一个空气歧管，其包括至少一个空气流入口和端口，每个管道在其一端部处开口到与空气歧管分开的端口中，每个管道具有至少一个开口，用于使空气流通过所述管道，开口与相应管道的端部分开，开口位于所述至少一个空气歧管的外部，

其中，所述至少一个空气歧管设置有空气引导件，所述空气引导件配置成引导穿过空气歧管的空气流。

用于空气流的空气引导件有利地使得通风装置的各个管道的供给更加均匀，从而使得通风装置在其整个表面上的更加均匀的作用。空气引导件还可以限制通风装置中的空气流的压头损失，这可以提高该通风装置的效率。

通风装置优选地具有一个或多个以下特征，单独地或组合地：

-空气引导件包括用于分配经由所述至少一个空气流入口朝向端口进入歧管的空气流的分配装置，

-分配装置在所述至少一个空气歧管内部包括分隔件，

-对于每个空气歧管：

o如果歧管的入口的面积与端口的总面积之比大于1.5，则分隔件的数量为零，和/或

o如果歧管的入口的面积与端口的总面积之比在包含端值的1至1.5之间，则分隔件的数量等于三；和/或

o如果歧管的入口的面积与端口的总面积之比小于1，则分隔件的数量等于5或更多，

-该分隔件或每个分隔件是直线的、部分直线的或弯曲的，

-至少一个分隔件在空气流入口的附近沿第一方向延伸，所述至少一个分隔件在端口的附近沿第二方向延伸，并且第一方向和第二方向基本垂直，

-空气引导件在端口的附近包括导流板，其适于使空气流偏向端口的附近，从而使穿过端口的空气流基本上直接在垂直于端口截面的方向上，

-每个导流板是直线的、部分直线的或弯曲的，

-导流板与所述至少一个空气歧管成一体，

-至少一个分隔件和/或至少一个导流板包括导电材料，

-每个管道在至少一个部分上具有包括以下的几何截面：

o前缘；

o与前缘相对的后缘；

o第一和第二轮廓，每个在前缘和后缘之间延伸，

管道的所述至少一个开口在第一轮廓上，所述至少一个开口配置成使得排出的空气流沿着第一轮廓的至少一部分流动，

-每个管道在至少一个部分上具有包括以下的几何截面：

o前缘；

o与前缘相对的后缘；

o第一和第二轮廓，每个在前缘和后缘之间延伸，

管道的至少一个开口配置成在第一轮廓上，使得排出的空气流沿着第一轮廓的至少一部分流动，并且管道的至少一个开口配置成在第二轮廓上，使得排出的空气流沿着第二轮廓的至少一部分流动，

-管道是基本上直线管，其对齐以形成一排管；

-开口是在管道的外部壁中的狭槽，狭槽在管道的纵向方向上延伸，优选地在管道长度的至少90％上延伸，和/或所述至少一个开口的高度大于或等于0.5mm，优选大于或等于0.7mm，和/或小于或等于2mm，优选小于或等于1.5mm；

-每个管道在至少一个部分上具有包括以下的几何截面：

-前缘；

-与前缘相对的后缘；

-第一和第二轮廓，每个在前缘和后缘之间延伸，

-第一轮廓的所述至少一个开口由外唇和内唇界定，内唇的一个端部在第二轮廓的方向上延伸超过垂直于外唇的自由端部的平面，通过截面则定义为一方面设置在内唇的所述端部和后缘之间且另一方面在第一和第二轮廓之间的管截面的部分，

-在管道的纵向方向上，第一和第二轮廓之间的最大距离在所述至少一个开口的下游，在通过所述至少一个开口排出的所述空气流的流动方向上，最大距离优选为大于或等于5mm，优选大于或等于10mm，和/或小于或等于20mm，优选小于或等于15mm，最大距离甚至更优选等于11.5mm，

-第一轮廓包括凸部，其顶点限定第一轮廓的对应于最大距离的点，该凸部在通过所述至少一个开口排出的空气流的流动方向上设置在开口的下游，

-第一轮廓包括基本上直线第一部分，优选地在通过所述至少一个开口排出的所述空气流的流动方向上在凸部的下游，其中第二轮廓包括基本直线部分，优选地在第二轮廓的大部分长度上延伸，第一轮廓的第一直线部分和第二轮廓的直线部分形成非平坦角度，该角度优选大于或等于5°和/或小于或等于20°，优选基本上等于10°；

-直线第一部分在第一轮廓的一长度上延伸，该长度对应于在垂直于管道的对齐方向和管道的纵向方向的方向上测量的长度，该长度大于或等于30mm，优选大于或等于40mm，和/或小于或等于50mm，

-第一轮廓包括直线第二部分，其在通过所述至少一个开口排出的空气流的流动方向上在直线第一部分的下游，直线第二部分基本平行于第二轮廓的直线部分延伸，第一轮廓优选地包括在第一轮廓的直线第二部分的下游的直线第三部分，该直线第三部分与第二轮廓的直线部分形成非平角度，该直线第三部分基本上延伸直至连接第一轮廓的直线第三部分和第二轮廓的直线部分的圆形边缘，该圆形边缘限定管道轮廓的后缘，

-第一轮廓的直线第二部分与第二轮廓的直线部分之间的距离大于或等于2mm和/或小于或等于10mm，优选地小于或等于5mm；

-管道的所述几何截面的在垂直于管道的对齐方向和管道延伸所沿着的主方向的方向上测量的长度大于或等于50mm和/或小于或等于70mm，优选基本上等于60mm，

-通风装置包括至少一个第一管道和至少一个第二管道，第一管道的第一轮廓面向第二管道的第一轮廓，

-通风装置还包括第三管道，使得第二管道的第二轮廓面向第三管道的第二轮廓，第二管道的几何截面的中心与第三管道的几何截面的中心之间的距离优选小于第一管道的几何截面的中心与第二管道的几何截面的中心之间的距离，并且

-每个管道相对于包含前缘和后缘的平面对称，使得每个管道包括两个对称开口，一个位于第一轮廓上，另一个位于第二轮廓上。

空气流的导流板有利地使得能够在通风装置的管道中引导空气流，这限制压头损失并在优选的方向上对其进行引导。

本发明还涉及一种机动车辆热交换模块，包括：

-热交换器，该热交换器包括多个管，称为热交换管，流体意图在所述管中流通，以及

-如上所述的通风装置，其适于产生朝向热交换管的空气流。

附图说明

通过阅读以下仅作为示例并参考附图给出的描述，将更好地理解本发明，其中：

图1是带有设置有一部分通风装置的热交换器的热交换模块的一示例的透视图；

图2是图1的通风装置的气动管的平面II-II上的截面示意图；

图3至7以截面示意图示出了可在图1的通风装置中采用的空气入口歧管的示例；以及

图8至11是图1的通风装置的变型管的与图2类似的视图。

具体实施方式

在各个附图中，具有相同或相似功能的相同或相似元件具有相同的附图标记。因此，没有系统地重复对其结构和功能的描述。

在图1中已经示出了具有旨在装备机动车辆的热交换器1的热交换模块10的示例，其配备有根据第一实施例的通风装置2。

热交换器1包括流体意图在其中流通的热交换管路4，这里是水或冷却液体。热交换管路4在此基本上是直线的并且在纵向方向上延伸。因此，热交换管路形成热交换管4。热交换管4彼此平行并且对齐以形成一排管。热交换管4的长度都基本相同。

热交换管路4每个在所有热交换管路4共有的流体入口歧管5和流体排出歧管6之间延伸。流体入口歧管5的端口(热交换管路4开口到其中)优选地全部包含在同一第一平面中。同样地，流体排出歧管6的端口(热交换管路4开口到其中)全部包含在同一第二平面中，所述第二平面优选平行于所述第一平面。

更具体地，并且常规地在机动车辆热交换器中，每个热交换管路4具有大致矩圆形截面，并且由连接至热交换散热片的第一和第二平面壁界定。为了清楚起见，图1中未示出散热片。

热交换模块10配备有包括多个通风管路8的通风装置2。通风管路8以与热交换管路4相同的方式基本上是直线的，以形成通风管8。此外，通风管8彼此平行并且对齐以形成一排通风管8。通风管8还具有相同的长度。通风管8的长度例如基本上等于热交换管4的长度。

通风装置2旨在沿热交换管4的方向产生空气流。

如图1所示，热交换管4和通风管8可以全部彼此平行。因此，成排的通风管8和成排的热交换管4本身是平行的。而且，通风管8可以设置成使得它们中的每个与热交换管4相对。

通风管8的数量与热交换管4的数量匹配。例如，对于常规的热交换器1，通风装置2可以包括例如至少十个通风管8，优选地至少15个通风管8，更优选地至少24个通风管8和/或至多50个通风管8，优选地至多36个通风管8，更优选地至多30个通风管8。热交换器1可以例如包括60至70个热交换管4。

通风装置2的通风管8的数量和管可以使得限定在基本垂直于通过热交换器1的空气流的平面中的在通风装置的管之间的最小空气通过截面在两个端部热交换管之间的限定在垂直于通过热交换器的空气流的平面中的表面积的25和50％之间。

在基本上垂直于通过热交换器1的空气流的平面中测量的通风管8的前表面积优选地小于由热交换管4所占据的前表面积的85％。

此外，为了限制由包括热交换器1和通风装置2的热交换模块占据的容积，在获得类似于螺旋通风装置的热交换器性能的同时，可以将成排通风管8设置在与成排热交换管4相距小于或等于150mm的距离处，优选小于或等于100mm。该距离优选大于或等于5mm，优选大于40mm。实际上，通风管8和热交换管4之间的距离过大的风险在于使从通风管8排出的空气流与诱导的空气流不均匀混合。不均匀的混合物不能使热交换管4均匀冷却并引起高的压头损失。距离过大的风险在于无法将由通风装置和热交换装置形成的组件放置在机动车辆中，而不必适当设计发动机缸体和/或存在于热交换模块附近的机动车辆的其他单元。

同样地，并且仍为了限制由热交换模块所占据的容积，可以使成排通风管8的高度(术语高度在这里是指与通风管8对齐所沿着的方向相对应的尺寸)基本上等于或小于成排热交换管4的高度。例如，成排热交换管4的高度为431mm，可以使成排通风管8的高度基本等于或小于该值。

通风装置2还包括一装置(在图1中不可见)，用于经由空气入口歧管12(优选地经由两个空气入口歧管12)将空气供给到通风管8。

用于推进空气的装置例如包括涡轮机，其经由相应的端口13向两个空气入口歧管12供给，所述空气入口歧管12设置在通风装置1的每个端部处。在图1所示的示例中，端口13基本位于空气入口歧管12的中间。另外或可替代地，在每个入口歧管12的纵向端部12a、12b处具有端口13。可替代地，涡轮机可供给单个入口歧管12而不是两个。而且，可以采用一个或多个涡轮机来供给每个空气入口歧管12或所有空气入口歧管12。

根据另一实施例，涡轮机(一个或多个)也容纳在一个或每个空气入口歧管12中。

然而，这里的空气推进装置通过空气入口歧管12与通风管8间隔开。该涡轮机或每个涡轮机不需要直接邻近空气入口歧管12。

每个空气入口歧管12可以例如是管状的。在图1的实施例中，空气入口歧管12沿相同的方向延伸，该方向这里垂直于热交换管4和通风管8的长度(或纵向)方向。

如图1所示，空气入口歧管12包括多个空气排出孔14，每个被制造于相应管状部分的一个端部处，每个空气排出孔14连接至单个通风管8，更具体地，连接至通风管8的端部。

根据图1和2的示例，每个通风管8具有多个开口16，用于使空气流F2通过管8。通风管8的开口16位于空气歧管12的外部。更精确地，这里的开口16基本上沿热交换器1的方向定向，甚至更精确地，基本上沿热交换管4的方向，狭槽16例如面向热交换管4或容纳在热交换管之间的散热片设置。

每个通风管8通向每个歧管12的不同端口14。因此，每个空气歧管12具有与其容纳通风管8一样多的端口14，在空气歧管12的每个端口14中容纳一通风管8。这使得通过每个空气歧管12的空气流在各个通风管8中的分配更加均匀。

在这种情况下，每个空气歧管12具有中空形状，例如基本上为圆柱形状，甚至更特别地为具有直线轴线的基本圆柱形状。除了通风管8开口到其中的端口14之外，在它们的端部处，每个空气歧管12还包括一个或多个排气口13，这些排气口意图与涡轮机(图中未示出)流体连通以在每个歧管12中产生空气流。然后，每个歧管12能够将该空气流分配到各个通风管8中。根据不同变型，每个空气歧管12可以与其一个或多个自身的涡轮机流体连通(也就是说，仅与两个空气歧管12中的一个流体连通)，或者相反，空气歧管12可以与同一个涡轮机或多个公共涡轮机流体连通(也就是说，每个涡轮机与每个歧管12流体连通)。

有利地，每个空气歧管12除了上述端口14和一个或多个排气口13之外没有开口。特别地，歧管12优选地不包括沿热交换器1的方向定向的开口，在当前情况下，这样的开口将使得能够直接沿热交换器1的方向通过空气歧管12排出一些空气流，而不穿过通风管8的至少一部分。因此，涡轮机(一个或多个)产生的并穿过空气歧管12(一个或多个)的所有空气流分配在基本上所有通风管8之间。这还允许该空气流的更加均匀的分配。

这里应指出，图1中的冷却模块10的优点是可以使涡轮机(一个或多个)远离通风管8，特别是经由入口歧管12，以及在适当的情况下，适当的空气回路在空气歧管12(一个或多个)的排气口13(一个或多个)与一个或多个涡轮机之间建立流体连通。

此外，空气歧管(一个或多个)12和通风管8这里配置成使得通过空气歧管(一个或多个)12的空气流分配在各个通风管8之间，行进通过各个通风管8并且经由开口16排出。开口16面向热交换器1设置，因此空气流F2经由开口16排出并穿过热交换器1。

然而，应当注意，通过热交换器1的空气流F1可以与经由开口排出的空气流F2基本不同。特别地，空气流F1除了空气流F2之外还可以包括在运动时由机动车辆的运动所产生的周围空气流。

如图2所示，除了在通风管8的端部形成具有大致圆形横截面的空气入口之外，通风管8优选具有恒定的大致长圆形横截面，其被开口16中断。

这种形状的选择能够易于制造通风管8，并且赋予通风管8高机械强度。特别地，这种通风管8可以通过例如弯曲铝板来获得，但也可以通过模制、包覆成型或者通过3D打印金属或塑料来获得。

更确切地，在图1和2的示例中，通风管8的横截面具有大致椭圆形状，其短轴对应于通风管8的高度，而长轴对应于通风管8的宽度(须相对于图2的定向来理解术语高度和宽度)。例如，椭圆的短轴h约为11mm长。

为了增加通过开口16朝向热交换器1排出的空气流F2，开口16由在通风管8的壁17中形成的狭槽构成，这些狭槽16在通风管8的长度方向上延伸。该狭槽形状使得能够构成具有大尺寸的空气通道，同时保持通风管8的令人满意的机械强度。为了获得最大可能的空气通过，开口16因此在通风管8的大部分长度上延伸，优选地在相当于通风管8的长度的至少90％的总长度上。

开口16由从通风管8的壁17突出的引导唇18界定。

因为引导唇18从每个通风管8的壁17突出，所以引导唇18使得可以沿热交换器1的方向引导从通风管8内部经由开口16排出的空气。

引导唇18优选是平面的并且基本平行。例如，它们彼此间隔开约5mm的距离，并且具有包括端值的2至5mm之间的宽度(须在图4定向的意义上来考虑术语宽度)。引导唇18有利地在每个开口16的整个长度上延伸。

引导唇18优选地与通风管8成单件。引导唇18例如通过弯曲通风管8的壁17而获得。

此外，开口16还在通风管8的长度方向上由用于加强通风管8的元件20界定。加强元件20使得开口16的宽度能够保持恒定。在此，这是由于加强元件于在每个开口16两侧延伸的两个引导唇18之间延伸的事实而实现的。加强元件20优选地在基本正交于通风管8的长度方向的平面中延伸，以便保持使得空气流F2能够通过的开口16的截面尽可能大。有利地，加强元件20规则地分布在通风管8的长度上。在图3所示的示例中，每个通风管8包括七个加强元件20。当然，该数量不以任何方式限制本发明。

可替代地，通风管8的横截面是基本圆形的，由开口16中断。例如，由开口16中断的圆的直径为约11mm。

此外，图3示意性地示出了图1所示的通风装置2的空气入口歧管12的第一示例。

空气入口歧管的该第一示例100是大致T形的，其入口端口13意图与空气推进装置流体连通以经由空气入口歧管向各个通风管8供给空气流。空气入口歧管的第一示例100具有基本恒定的圆形截面。

显然，根据图4所示的第二示例的空气入口歧管200包括装置104形式的空气引导件，该装置104用于将经由入口端口13进入歧管的空气流朝向出口端口14分配。这些分配装置104使得进入各个出口端口14之间的歧管12的空气流的分配能够更加均匀。

在此，这些分配装置104基本上包括五个直线壁106，其在从入口端口13到出口端口14的方向上发散。这些直线壁106引导进入的空气流，使得能够限制通过歧管12的空气流的压头损失，更特别地，能够减小通过截面。

在图5中，入口歧管12是包括两个分开的半部12₁、12₂的双入口歧管。在此，这两个半部12₁、12₂是相同的。两个半部12₁、12₂与图4中的歧管200基本相同。然而这里，歧管300的每个半部12₁、12₂包括通过用于朝向出口端口14分配经由端口13₁、13₂进入歧管300的空气流的装置104的仅三个发散的直线壁106。

根据图6示例的歧管400也是包括两个半部12₁、12₂的双歧管。在此，这些半部是对称的。这里，端口13₁、13₂设置在入口歧管400的纵向端部12a、12b处。这使得能够生产更紧凑的热交换模块。因此，空气入口歧管400的每个半部12₁、12₂都弯曲。空气入口歧管400的每个半部12₁、12₂设置有用于朝向出口端口14分配经由入口端口13₁、13₂进入空气入口歧管400的空气流的装置104。在此，这些装置104采取两个壁106的形式。这里，壁不是直线的。相反，两个壁106是弯曲的。因此，壁106能够改善对经由入口端口13₁、13₂进入并朝向出口端口14的空气流的引导。

除此之外，图6的歧管400在端口14附近设置有导流板402形式的空气引导件。这些导流板402由弯曲壁提供，该弯曲壁以垂直于那些端口14的方式在端口14附近延伸。因此，这些导流板402能够更好地引导沿端口14的方向的空气流，从而限制压头损失。导流板402有利地在那些端口14附近使空气流沿基本正交于端口14截面的方向转向。导流板402例如是直线的、曲线的或弯曲的(也就是说具有直线部分)壁。

图7中的歧管500也是双空气入口歧管，其包括两个对称的半部12₁、12₂。入口端口13₁、13₂也位于空气入口歧管500的纵向端部12a、12b处，以限制其整体宽度。空气入口歧管500是弯曲的。

歧管500在每个半部12₁、12₂中设置有九个壁106，形成用于用于朝向出口端口14分配经由入口端口13₁、13₂进入空气入口歧管500的空气流的装置104。在端口13₁、13₂附近，这些壁106基本上在端口13₁、13₂延伸的方向上延伸。相反，在端口14附近，壁106垂直于端口14的截面延伸。因此，壁106在入口端口13₁、13₂附近以及在端口14附近沿两个垂直方向延伸。因此，壁106形成用于分配空气流的装置104以及导流板402。

用于分配空气流的装置104的其他形式对于本领域技术人员是可用的。因此，壁的形状可以不同。特别地，壁106可以是直线的，具有直线部分或者是弯曲的。

同样地，在图4至7的示例中，壁106可以与空气入口歧管成一件，或者壁106可以与空气入口歧管分开制造，然后固定至其。

壁106和/或导流板402可以有利地由导电材料制成。因此，可以使电流经过壁106和/或导流板402，以通过焦耳效应产生热量。产生的热量可以特别用于加热空气流。

此外，所描述的壁106的数量不限制本发明。然而，发现当根据空气流入口总面积与空气流出口总面积之比来选择每空气入口歧管或每一半空气入口歧管的壁106的数量时可获得最佳结果。总空气流入口面积是指入口端口的横截面面积或输入端口横截面的面积之和。出口的总面积是指出口端口的横截面的面积之和。特别地，如果歧管的总入口面积与出口的总面积之比大于1.5，则分隔件的数量可以为零。如果歧管的总入口面积与出口的总面积之比在包含端值的1到1.5之间，则分隔件的数量可以等于3。并且如果歧管的总入口面积与出口的总面积之比小于1，则分隔件的数量可以等于5或更多。

使用用于分配空气流的装置和/或导流板形式的空气引导件独立于通风管8的形状。在下文中，描述了可以在通风装置2中采用的通风管8形状的示例。

在下文中，通风管8称为气动管8。这里可以注意到，通风管8的形状是先验的，独立于空气入口歧管的构造。

气动管8在其长度的一部分上，优选地在基本整个长度上，具有如图8所示的横截面，其具有前缘37、与前缘37相对且在此面向热交换管4设置的后缘38、以及第一和第二轮廓42、44，第一和第二轮廓42、44每个在前缘37和后缘38之间延伸。前缘37例如被定义为在气动管8的截面的前部处的点，在该点处截面的曲率半径最小。气动管8的截面的前部就其本身而言可被定义为气动管8的截面的与热交换器1相对(即面向热交换器1)的部分。同样，后缘38可被定义为气动管8的截面的后部处的点，在该点处截面的曲率半径最小。气动管8的截面的后部可例如被定义为气动管8的截面的面向热交换器1的部分。

前缘37和后缘38之间的距离c例如在包含端值的16mm和26mm之间。在此，该距离是在与成排气动管8的对齐方向和垂直于气动管8的纵向方向垂直的方向上测量的。

在图8的示例中，前缘37是自由的。同样在该图中，前缘37限定在气动管8的截面的抛物线部分上。

图8所示的气动管8还包括至少一个开口40，用于将穿过气动管8的空气流排出到气动管8和空气入口歧管12的外部，特别是基本上沿热交换器1的方向。该开口或每个开口40例如是在气动管8的外部壁41中的狭槽，该狭槽(一个或多个)例如在其被制成的气动管8的长度方向上延伸。开口(一个或多个)40的总长度可以大于气动管的长度的90％。每个开口40与气动管8的端部分开，气动管8通过该开口通向空气歧管12。每个开口40还位于空气入口歧管12的外部。狭槽形状使得能够产生沿热交换器1的方向的较大尺寸的空气通道，而不会过度降低气动管8的机械强度。

在下文中，在理解气动管8的每个开口40可以与所描述的开口40相同的情况下，仅描述一个开口40。

开口40例如设置在前缘37附近。在图8的示例中，开口40在第一轮廓42上。在该示例中，第二轮廓44不具有开口40。第一轮廓42中的开口40配置成使得经由开口40排出的空气流沿第一轮廓42的至少一部分流动。

通风装置2的气动管8可以交替地定向，其中第一轮廓42或第二轮廓44向上定向。因此，两个相邻气动管8交替地使得它们的第一轮廓42面对面，或者相反，它们的第二轮廓44面对面。其中第二轮廓44面对面的两个相邻气动管8之间的距离小于其中第一轮廓42面对面的两个相邻气动管8之间的距离。在气动管8的对齐方向上测量的、使得第一气动管8的第一轮廓42与第二气动管8的第一轮廓42面对面的两个相邻气动管之间的间距(pitch)或者第一气动管8的几何截面的中心与第二气动管8的几何截面的中心之间的距离大于或等于15mm，优选大于或等于20mm，和/或小于或等于30mm，优选小于或等于25mm。

对于其中开口40面对面的每对气动管8，经由这些开口40排出的空气流因此形成空气通道，一些周围空气(称为诱导空气)通过抽吸被带入所述空气通道中。

这里应指出，经由开口40排出的空气流沿着气动管8的第一轮廓42的至少一部分行进，例如通过柯恩达效应。利用这种现象，由于周围空气被吸入所形成的空气通道中，因此可以获得与螺旋风扇所产生的相同的朝向热交换管发送的空气流量，但消耗更少的能量。

实际上，朝向成排热交换管4发送的空气流是通过狭槽排出的空气流与诱导的空气流之和。因此，与通常在这种热交换模块的情况下采用的常规螺旋风扇相比，可以采用具有减少功率的涡轮机。

此外，具有柯恩达表面的第一轮廓42使得不必将开口40直接定向在热交换管4的方向上且因此限制气动管8的整体尺寸。因此，可以保持气动管8之间的更大通过截面，这促使形成更高的诱导空气流量。

在图8中，开口40由唇40a、40b界定。限定开口40的高度的唇40a、40b之间的距离e可以大于或等于0.3mm，优选大于或等于0.5mm，更优选大于或等于0.7mm和/或小于2mm，优选小于或等于1.5mm，更优选小于0.9mm，甚至更优选小于或等于0.7mm。狭槽的高度是该狭槽在垂直于其长度的方向上的尺寸。狭槽40的高度越低，经由该狭槽排出的空气流的速度越大。注入的空气流的高速反映在高动压中。然后，在将通过狭缝40排出的空气流与诱导的空气流混合的区域中该动压转换为静压。该静压使得能够克服由通风装置下游的热交换器的存在引起的压头损失，以便确保通过热交换器的适当空气流。由热交换器引起的这些压头损失尤其根据热交换管的间距和热交换器的散热片的间距、以及根据可叠置在热交换器中的热交换模块的数量而变化。然而，狭槽高度太低会导致通风装置中的高压头损失，这意味着使用一个或多个更高额定值的推进装置。这会产生超额费用和/或造成与机动车辆中的热交换模块附近的可用空间不兼容的整体尺寸。

在此，外唇40a包括气动管8的限定前缘37的壁的延伸部。下唇40b包括第一轮廓42的弯曲部分50构成。如图11所示，内唇40b的一端部51可以在第二轮廓44的方向上延伸超出与外唇40a的自由端部正交的平面L。换句话说，内唇40b的端部51可以在前缘37的方向上延伸超出与外唇40a的自由端部垂直的平面L。端部51则可有助于将在气动管8中流通的空气流引向开口40。

气动管8的开口40可以配置成使得在该气动管8中流通的空气流经由该开口40排出，沿着第一轮廓42流动基本直到气动管8的后缘38。空气流沿着第一轮廓42的流动可以由柯恩达效应引起。请记住，柯恩达效应是反映在以下事实中的气动现象：在与表面相距一小段距离处沿表面流动的流体趋于与其平齐，甚至附着在其上。

为此这里，在气动管8的对齐方向上测量的第一轮廓42和第二轮廓44之间的最大距离h在开口40的下游。最大距离h可以大于10mm，优选大于11mm和/或小于20mm，优选小于15mm。在此，例如，最大距离h基本等于11.5mm。高度h太小可能会在气动管8中产生高的压头损失，这可能需要使用功率更大且体积更大的涡轮机。对于在气动管的对齐方向上测量的气动管8之间的距离的相同值，高度h太大限制用于所述诱导空气流的气动管之间的通过截面。被引向热交换器的总空气流则也随之减少。

在此，第一轮廓42包括凸部50，其顶点限定了第一轮廓42的对应于最大距离h的点。凸部50可以沿空气流的排出方向设置在开口40的下游。特别地，凸部50可以与界定开口40的内唇40b邻接。

沿经由开口40的所述空气流的排出方向在凸部50的下游，图8示例的气动管8的第一轮廓42包括基本直线的第一部分52。在图8所示的示例中，第二轮廓44包括基本直线部分48，优选在第二轮廓44的大部分长度上延伸。在图8的示例中，在与气动管8的纵向方向和成排气动管的对齐方向垂直的方向上测量的、直线第一部分52的长度1可以大于或等于30mm，优选大于或等于40mm，和/或小于或等于50mm。特别地，需要该直线第一部分的相对较大长度以确保引导从开口40排出的空气流，这使得能够更多地抽吸空气。然而，该直线第一部分的长度由于通风装置的相应总体尺寸及其包装通风装置或热交换模块的后果而受到限制。

在这种情况下，第一轮廓42的直线第一部分52和第二轮廓44的直线部分48可以形成非平角度θ。所得角度θ可以特别地大于或等于5°，和/或小于或等于20°，更优选基本等于10°。直线第一部分52相对于第二轮廓44的直线部分48的该角度使得可以加重经由开口40排出并经受柯恩达效应的空气流的膨胀，迫使其沿着第一轮廓42，该加重的膨胀使得可以增加诱导的空气流。然而，角度θ太大有阻止产生柯恩达效应的风险，从而使经由开口40排出的空气流有不沿着第一轮廓42且因此不能正确地沿热交换器2的方向定向的风险。

如图8所示，第一轮廓42可包括直线第二部分38a，其沿空气流的排出方向在直线第一部分52的下游，该直线第二部分38a基本平行于第二轮廓44的直线部分48延伸。第一轮廓42还可包括直线第三部分54，其在第一轮廓42的直线第二部分38a的下游。直线第三部分54可与第二轮廓44的直线部分48形成非平坦角度。如图所示，直线第三部分54可以基本延伸直至连接第一轮廓42的直线第三部分54和第二轮廓44的直线部分48的圆形边缘。圆形边缘可以限定气动管8的横截面的后缘38。

在图8的示例中，第二轮廓44的直线部分48在横截面的长度c的大部分上延伸。在垂直于气动管8的纵向方向和成排气动管8的对齐方向的方向上测量该长度c。在图11的示例中，该方向基本上对应于诱导空气流的流动方向。在该第一实施例中，横截面的长度c(或气动管8的宽度)可以大于或等于50mm和/或小于或等于70mm，优选地基本上等于60mm。实际上，发明人已经发现，气动管的横截面的相对较大长度使得能够更有效地引导经由开口40排出的空气流以及与该排出的空气流混合的诱导空气流。然而，气动管8的横截面的长度太大引起包装通风装置2的问题。特别地，与其意图所安装在的机动车辆中的可用的空间相比，热交换器模块的整体尺寸则可能太大。在这种情况下，热交换器模块或通风装置的包装也可能成问题。

而且，如图8所示，第一轮廓42的直线第二部分38a和第二轮廓44的直线部分48的面对它的部分38b是平行的。例如，该直线第二部分38a与第二轮廓44的直线部分48的部分38b之间的距离f可以大于或等于2mm和/或小于或等于10mm，优选小于或等于5mm。

图8进一步示出了气动管8的横截面(或几何截面)界定用于通过气动管8的空气流的通过截面S。这里，该通过截面S由气动管8的壁和在第二轮廓44和内唇40b的端部51的端部之间沿气动管8的对齐方向延伸的区段限定。该通过截面的面积可以大于或等于150mm²，优选大于或等于200mm²，和/或小于等于700mm²，优选小于或等于650mm²。气动管8中的空气流的通过截面使得可以限制压头损失，该压头损失会造成增加用于产生经由开口40排出的所需空气流量的涡轮机的尺寸。然而，大的通过截面引起气动管8的较大整体尺寸。因此，在气动管的间距固定的情况下，较大的通过截面具有损害在气动管8之间的诱导空气流的通过截面的风险，因此使得不可能获得被引向热交换管4的令人满意的总空气流量。

为了尽可能少地阻止朝向热交换管4和散热片的空气流，设置有这种气动管8的通风装置2有利地设置成使得每个气动管8与连接相应热交换管4的第一平面壁4a和第二平面壁4b的前面4f面对面。更具体地，每个气动管8的后缘38包含在由相应热交换管4的第一和第二纵向平面壁界定的容积内。

第一轮廓的直线第二部分38a和第二轮廓44的直线部分48优选地分别容纳在与相应热交换管4的第一纵向平面壁和第二纵向平面壁相同的平面中。

特别地，将第一轮廓42的直线第二部分38a和第二轮廓44的直线部分48的面向其的部分38b分开的距离f基本等于将面对面设置有气动管8的热交换管4的第一纵向壁和第二纵向壁分开的距离。例如，该距离f大于或等于2mm和/或小于或等于10mm，优选小于或等于5mm。

在其他实施例中，将第一轮廓42的直线第二部分38a和第二轮廓44的直线部分48的面向其的部分38b分开的距离f还可以小于将面对面设置有气动管8的热交换管4的第一纵向壁和第二纵向壁分开的距离。

两个热交换管4可以容纳在由两个相邻气动管8限定的空气通道界定的容积中。然而，可以设想容纳在该容积内的仅一个热交换管4或者三个或四个热交换管4。相反，可以设想与每个热交换管4面对面设置的气动管8。

在图9、10和11的示例中，气动管8是基本直线的，彼此平行并且对齐以形成一排气动管8。然而在这些示例中，每个气动管8的第一和第二轮廓42、44相对于穿过每个气动管8的前缘37和后缘38的平面C-C或弦平面对称。

因为第一和第二轮廓42、44是对称的，所以这些轮廓42、44中的每个设置有开口40。因此在第一轮廓42上制造至少一个第一开口40，其配置成使得离开第一开口42的空气流沿着第一轮廓42的至少一部分流动。同样地，至少一个第二开口40存在于第二轮廓44上，其配置成使得离开第二开口40的空气流沿着第二轮廓44的至少一部分流动。如在图8的示例中，这可以在此通过利用柯恩达效应来实现。

出于与图8示例相同的原因，在这些示例中，前缘37和后缘38之间的距离c也可以大于或等于50mm和/或小于或等于80mm。特别地，长度c可以等于60mm。

开口40类似于图8示例的那些。特别地，将每个开口40的内唇40b和外唇40a分开的距离e可以大于或等于0.3mm，优选大于或等于0.5mm，更优选大于或等于0.7mm，和/或小于或等于2mm，优选小于或等于1.5mm，更优选小于或等于0.9mm，还更优选小于或等于0.7mm。

轮廓42、44关于穿过气动管8的前缘37和后缘38的弦平面C-C对称的事实使得可以限制通风装置2和热交换管4之间的空气流的阻碍，同时在热交换管4前面的可用容积中创建更多的空气通道。

换句话说，与图8的实施例相反，在根据图9至11中的任何一个制造的每对相邻气动管8之间产生了吸入周围空气的空气通道。

在这种情况下，两个相邻气动管8之间的间距可以大于或等于15mm，优选大于或等于20mm，更优选大于或等于23mm和/或小于或等于30mm，优选小于或等于25mm，更优选小于或等于27mm。实际上，如果气动管8之间的间距较小，则诱导的空气流受到气动管之间的小通过截面限制。另一方面，如果间距太大，则排出的空气流不能在相邻气动管之间的全部间距上产生诱导空气流。

两个相邻气动管8之间的间距可以特别地定义为两个相邻气动管8的横截面的中心之间的距离，或更一般地，定义为第一气动管8上的参考点与对应于最接近的气动管8上的参考点的点之间的距离。参考点可以特别是以下之一：前缘37、后缘38或凸部50的顶点。

气动管8和热交换管4之间的距离可以特别地制成大于或等于5mm，优选大于或等于40mm，和/或小于或等于150mm，优选小于或等于100mm。实际上，在轮廓附近的空气的速度曲线(speed profile)的峰值速度趋向于在远离气动管中的开口40的方向上减小。不存在任何峰值反映了经由开口40排出的空气流和诱导的空气流的均匀混合。优选的是在空气流到达气动管之前获得这种均匀混合。实际上，入射在热交换管上的异质(heterogeneous)空气流不能实现热交换管的最佳冷却，并且引起更大的压头损失。然而，为了限制冷却模块的整体尺寸，优选地包含气动管和热交换管之间的距离。

在图9所示的示例中，气动管8的第一和第二轮廓42、44朝向后缘38会聚，使得将第一和第二轮廓42、44分开的距离在后缘38的方向上从这些第一和第二轮廓42、44上的与这两个轮廓之间的最大距离h对应的点严格减小，在第一和第二轮廓42、44上的这些点沿经由开口40排出的空气流的流动方向在开口40的下游。第一和第二轮廓42、44中的每个优选地与气动管8的横截面的对称弦C-C形成5°至10°的角度。

因此，与图8的示例相反，图9中的气动轮廓不包括由第一和第二平行相对的平面壁界定的部分。这具有限制沿气动管8的气动轮廓的阻力的优点。

例如，第一轮廓42和第二轮廓44之间的最大距离h可以大于或等于10mm和/或小于或等于30mm。特别地，该最大距离h可以等于11.5mm。在图12至14所示的示例中，该距离在后缘38的水平处变为零。

在图10所示的示例中，后缘38是通过将每个气动管8的第一轮廓42和第二轮廓44的两个对称直线部分60的顶点连接而形成的。根据图8的变型，后缘38是最接近热交换器的气动管8的横截面的点。换句话说，由两个直线部分60形成的角度α小于180°，特别地小于90°。

另一方面，在图11的变型中，后缘38设置在第一和第二轮廓42、44的两个直线部分38a、38b之间。换句话说，直线部分60形成的角度α在这里大于90°，特别地大于180°。

本发明不限于所描述的实施例且其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。特别地，只要不矛盾，可以组合各种示例。例如，空气引导件可以以独立或互补的方式包括用于分配空气流的装置和/或导流板。

Claims

1.一种意图产生通过机动车辆热交换器(1)的空气流的通风装置(2)，该通风装置(2)包括：

-多个管道(8)，

-至少一个空气歧管(12；100；200；300；400；500)，其包括至少一个空气流入口(13₁；13₂)和端口，每个管道(8)在其一端部处开口到与所述空气歧管(12；100；200；300；400；500)分开的端口(14)中，每个管道(8)具有至少一个开口(16；40)，用于使空气流通过所述管道(8)，所述开口(16；40)与相应管道(8)的端部分开，所述开口(16；40)位于所述至少一个空气歧管(12；100；200；300；400；500)的外部，

其中，所述至少一个空气歧管(12；100；200；300；400；500)设置有空气引导件(104、402)，所述空气引导件配置成引导穿过所述空气歧管(12；100；200；300；400；500)的空气流。

2.如前一权利要求所述的通风装置，其中，所述空气引导件包括用于分配经由所述至少一个空气流入口(13₁；13₂)朝向所述端口进入所述歧管(12；100；200；300；400；500)的空气流的装置(104)。

3.如前一权利要求所述的通风装置，其中，所述分配装置(104)在所述至少一个空气歧管(12；100；200；300；400；500)内部包括分隔件(106)。

4.如前一权利要求所述的通风装置，其中，对于每个空气歧管(12；100；200；300；400；500)：

-如果所述歧管(12；100；200；300；400；500)的入口(13₁；13₂)的面积与所述端口的总面积之比大于1.5，则分隔件(106)的数量为零，和/或

-如果所述歧管(12；100；200；300；400；500)的入口(13₁；13₂)的面积与所述端口的总面积之比在包含端值的1至1.5之间，则分隔件(106)的数量等于三；和/或

-如果所述歧管的入口(13₁；13₂)的面积与所述端口的总面积之比小于1，则分隔件(106)的数量等于5或更多。

5.如权利要求2至4中任一项所述的通风装置，其中，至少一个分隔件(106)在所述空气流入口(13₁；13₂)的附近沿第一方向延伸，所述至少一个分隔件(106)在端口的附近沿第二方向延伸，并且所述第一方向和第二方向基本垂直。

6.如前述权利要求中任一项所述的通风装置，其中，所述空气引导件在所述端口的附近包括导流板(402)，所述导流板适于使空气流偏向所述端口的附近，使得穿过所述端口的空气流基本上直接处于正交于端口截面的方向。

7.如前一权利要求所述的通风装置，其中，每个导流板是直线的、部分直线的或弯曲的。

8.如权利要求6和7中任一项所述的通风装置，其中，所述导流板与所述至少一个空气歧管(12；100；200；300；400；500)成一件。

9.如权利要求2至8中任一项所述的通风装置，其中，至少一个分隔件(106)和/或至少一个导流板(402)包括导电材料。

10.如前述权利要求中任一项所述的通风装置，其中，每个管道(8)在至少一个部分上具有包括以下的几何截面：

-前缘(37)；

-与前缘(37)相对的后缘(38)；

-第一轮廓和第二轮廓(42；44)，每个在所述前缘(37)和所述后缘(38)之间延伸，

所述管道(8)的所述至少一个开口(40)在所述第一轮廓(42)上，所述至少一个开口(40)配置成使得排出的空气流沿着所述第一轮廓(42)的至少一部分流动。

11.如前述权利要求中任一项所述的通风装置，其中，每个管道在至少一个部分上具有包括以下的几何截面：

-前缘(37)；

-与前缘(37)相对的后缘(38)；

-第一和第二轮廓(42；44)，每个在所述前缘(37)和所述后缘(38)之间延伸，

所述管道(8)的至少一个开口(40)配置在第一轮廓(42)上，使得排出的空气流沿着所述第一轮廓(42)的至少一部分流动，并且所述管道(8)的至少一个开口(40)配置在第二轮廓(44)上，使得排出的空气流沿着所述第二轮廓(44)的至少一部分流动。

12.一种机动车辆热交换模块(10)，包括：

-热交换器(1)，该热交换器(1)包括多个管(4)，称为热交换管，流体意图在所述管中流通，以及

-如前述权利要求中任一项所述的通风装置(2)，其适于产生朝向热交换管(4)的空气流。