DE102012105115A1

DE102012105115A1 - Wärmetauscher für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102012105115A1
Application number: DE102012105115A
Authority: DE
Inventors: Jae Yeon Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2013-05-29
Also published as: JP2013113579A; US20130133875A1; CN103134357B; CN103134357A

Abstract

Ein Wärmetauscher (100) für ein Fahrzeug kann aufweisen: einen Wärmestrahlabschnitt (110), der mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) versehen ist, die abwechselnd durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten (112) ausgebildet sind, und jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid in der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) aufnimmt, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid miteinander einen Wärmetausch durchführen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid, die in die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) zugeführt werden, nicht miteinander vermischt werden und zirkulieren, und einen Abzweigungsabschnitt (120), der eine Einlassöffnung (116) zum Strömen eines Betriebsfluids von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung (118) verbindet, um das eine Betriebsfluid abzulassen, und angepasst ist, damit das eine Betriebsfluid gemäß einer Durchflussmenge des einen Betriebsfluids um den Wärmestrahlabschnitt (110) herumgeführt wird.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 25. November 2011 eingereichten koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2011-0124434 und 10-2011-0124455 , deren gesamter Inhalt durch diesen Bezug hier aufgenommen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug, der in der Lage ist, die Temperatur von Betriebsfluids, die durch den Wärmetauscher strömen, zu steuern bzw. zu regeln.
Im Allgemeinen überträgt ein Wärmetauscher über eine Wärmeübertragungsfläche Wärme von einem Hochtemperaturfluid auf ein Niedrigtemperaturfluid und wird in einer Heizvorrichtung, einem Kühler, einem Verdampfer und einem Kondensator verwendet.
Ein derartiger Wärmetauscher verwendet Wärmeenergie wieder oder regelt die Temperatur eines darin strömenden Betriebsfluids in Abhängigkeit von der benötigten Leistung bzw. Funktion. Der Wärmetauscher wird in einer Klimaanlage oder in einem Getriebeölkühler eines Kraftfahrzeugs verwendet und ist in einem Motorraum montiert.
Da es schwierig ist, den Wärmetauscher in dem räumlich begrenzten Motorraum zu montieren, wurden Studien in Bezug auf kleinere, leichtere und effizientere Wärmetauscher durchgeführt.
Ein herkömmlicher Wärmetauscher regelt bzw. steuert die Temperaturen der Betriebsfluids in Abhängigkeit von einem Zustand des Fahrzeugs und führt die Betriebsfluids jeweils einem Verbrennungsmotor, einem Getriebe oder einer Klimaanlage zu. Zu diesem Zweck sind an jeder Hydraulikleitung Abzweigungskreisläufe und Ventile montiert, durch die Betriebsfluids, die als Heizmedium oder als Kühlmedium verwendet werden, hindurchströmen. Somit steigen die Anzahl der Bauteile und der Montageaufwand und wird die Gestaltung schwieriger.
Wenn keine zusätzlichen Abzweigungskreisläufe und Ventile verwendet werden, kann der Wirkungsgrad des Wärmetauschs nicht gemäß einer Durchflussmenge des Betriebsfluids gesteuert werden. Aus diesem Grund kann die Temperatur des Betriebsfluids nicht wirkungsvoll gesteuert bzw. geregelt werden.
Die obige Beschreibung der verwandten Technik soll lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der vorliegenden Erfindung dienen und nicht als eine herkömmliche Technik verstanden werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet wohlbekannt ist.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf ausgerichtet, einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug bereitzustellen, der die Vorteile eines gleichzeitigen Aufwärmens und Kühlens der Betriebsfluids gemäß den Temperaturen oder Durchflussmengen der Betriebsfluids in einem laufenden Betriebszustand oder einem Anfangsstartzustand des Fahrzeugs hat, wenn die Betriebsfluids in dem Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug bereit, der darüber hinaus die Vorteile hat, dass die Kraftstoffersparnis und die Heizleistung durch Steuern bzw. Regeln der Temperaturen von Betriebsfluids gemäß einem Zustand des Fahrzeugs verbessert werden, und dass der Montageaufwand durch Vereinfachen der Struktur des Wärmetauschers verringert wird.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug bereit, aufweisend einen Wärmestrahlabschnitt, der eine erste Verbindungsleitung, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung aufweist, die abwechselnd durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten ausgebildet sind, und der jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid in der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung aufnimmt, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid miteinander Wärme austauschen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid, die der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung zugeführt werden, sich nicht miteinander vermischen und zirkulieren, einen Abzweigungsabschnitt, der eine Einlassöffnung zum Strömenlassen von einem Betriebsfluid von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung zum Ablassen des einen Betriebsfluids verbindet und angepasst ist, damit das eine Betriebsfluid gemäß einer Temperatur des einen Betriebsfluids an dem Wärmestrahlabschnitt vorbeigeführt wird, und eine Ventileinheit, die an der Einlassöffnung montiert ist, die den Abzweigungsabschnitt ausbildet und angepasst ist, um das Betriebsfluid entsprechend einer Temperatur des einen in die Einlassöffnung strömenden Betriebsfluids wahlweise an den Wärmestrahlabschnitt oder den Abzweigungsabschnitt zu leiten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das erste Betriebsfluid durch eine erste Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine erste Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus, und ist die erste Einlassöffnung durch die erste Verbindungsleitung mit der ersten Auslassöffnung verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das zweite Betriebsfluid durch eine zweite Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine zweite Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus, und ist die zweite Einlassöffnung durch die zweite Verbindungsleitung mit der zweiten Auslassöffnung verbunden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das dritte Betriebsfluid durch eine dritte Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine dritte Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus und ist die dritte Einlassöffnung durch die dritte Verbindungsleitung mit der dritten Auslassöffnung verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste, die zweite und die dritte Einlassöffnung entlang einer Längsrichtung an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, und sind die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung angeordnet und entlang der Längsrichtung an den beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungsabschnitt angepasst, um die erste Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung zu verbinden, und steht von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts aus hervor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, die einander diagonal gegenüberliegen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung auf einer schrägen Linie an einem Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, wo die erste Einlassöffnung ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung miteinander verbindet, eine Linie, die die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung miteinander verbindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung auf einer schrägen Linie an dem anderen Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, wo die erste Einlassöffnung ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung miteinander verbindet, eine Linie, die die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung miteinander verbindet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Betriebsfluid ein Kühlmittel, das von einem Kühler kommt, ist das zweite Betriebsfluid ein Getriebeöl, das von einem Automatikgetriebe kommt, und ist das dritte Betriebsfluid ein Motoröl, das von einem Verbrennungsmotor kommt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung, die erste Verbindungsleitung und die erste Auslassöffnung, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung, die zweite Verbindungsleitung und die zweite Auslassöffnung, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung, die dritte Verbindungsleitung und die dritte Auslassöffnung, wobei die zweite und die dritte Verbindungsleitung, die mit der ersten Verbindungsleitung abwechselnd ausgebildet sind, durch eine Rippe getrennt sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Rippe in Längsrichtung in einem mittleren Bereich des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, um zu verhindern, dass das Getriebeöl und das Motoröl, die jeweils durch die zweite Verbindungsleitung und die dritte Verbindungsleitung strömen, miteinander vermischt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungsabschnitt mit einer Bypass-Leitung versehen, die nahe bei der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung positioniert ist und angepasst ist, um das Kühlmittel, das in die erste Einlassöffnung strömt, zusätzlich zu der ersten Verbindungsleitung zu der ersten Auslassöffnung abzuleiten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Ventileinheit auf: eine Montagekappe, die fest an dem anderen Ende des Wärmestrahlabschnitts korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung montiert ist, und ein verformbares Element, das in die Montagekappe eingesetzt ist und angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das verformbare Element aus einer Formgedächtnislegierung gebildet, die angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das verformbare Element auf: ein Paar von festen Abschnitten, die an beiden Seiten davon in einer Längsrichtung angeordnet sind und angepasst sind, um nicht gemäß der Temperatur verformt zu werden, und einen verformbaren Abschnitt, der zwischen dem Paar von festen Abschnitten angeordnet ist und angepasst ist, um sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das verformbare Element durch Überlappen und Kontaktieren einer Mehrzahl von Ringelementen miteinander in einer Schraubenfederform gebildet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Montagekappe auf: einen Montageabschnitt, der fest an dem Wärmestrahlabschnitt montiert ist, und einen Führungsabschnitt, der sich von dem Montageabschnitt in Richtung zu der ersten Einlassöffnung erstreckt und angepasst ist, um das verformbare Element in einem Fall, in dem das darin eingesetzte verformbare Element verformt ist, zu führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schraube bzw. ein Gewinde an einem Außenumfang des Montageabschnitts ausgebildet, um an den Wärmestrahlabschnitt geschraubt zu sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist mindestens eines von Durchgangslöchern an einem Außenumfang des Führungsabschnitts ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Wärmetauscher ferner auf: eine Dichtung, um zu verhindern, dass das Betriebsfluid, das durch den Wärmestrahlabschnitt hindurchströmt, nach außen austritt, wobei die Dichtung zwischen dem Montageabschnitt und dem Führungsabschnitt montiert ist.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug bereit, aufweisend: einen Wärmestrahlabschnitt, der mit einer ersten Verbindungsleitung und einer zweiten und einer dritten Verbindungsleitung versehen ist, die abwechselnd durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten ausgebildet sind, und der jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid in die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung aufnimmt, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid miteinander Wärme austauschen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid, die der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung zugeführt werden, sich nicht miteinander vermischen und zirkulieren, und einen Abzweigungsabschnitt, der eine Einlassöffnung zum Strömenlassen von einem Betriebsfluid von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung verbindet, um das eine Betriebsfluid abzulassen, und angepasst ist, um das eine Betriebsfluid entsprechend einer Durchflussmenge des einen Betriebsfluids an dem Wärmestrahlabschnitt vorbeizuführen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das erste Betriebsfluid durch eine erste Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine erste Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus, und ist die erste Einlassöffnung durch die erste Verbindungsleitung mit der ersten Auslassöffnung verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das zweite Betriebsfluid durch eine zweite Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine zweite Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus und ist die zweite Einlassöffnung durch die zweite Verbindungsleitung mit der zweiten Auslassöffnung verbunden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das dritte Betriebsfluid durch eine dritte Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine dritte Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus und ist die dritte Einlassöffnung durch die dritte Verbindungsleitung mit der dritten Auslassöffnung verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste, die zweite und die dritte Einlassöffnung an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts entlang einer Längsrichtung ausgebildet und sind die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung angeordnet und entlang der Längsrichtung an beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungsabschnitt angepasst, um die erste Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung zu verbinden, und steht von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts aus hervor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung an Eckabschnitten des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, die einander diagonal gegenüberliegen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung auf einer schrägen Linie an einem Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, wo die erste Einlassöffnung ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung miteinander verbindet, eine Linie, die die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung miteinander verbindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung auf einer schrägen Linie an dem anderen Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, wo die erste Auslassöffnung ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung miteinander verbindet, eine Linie, die die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung miteinander verbindet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Betriebsfluid ein Kühlmittel, das von einem Kühler kommt, ist das zweite Betriebsfluid ein Getriebeöl, das von einem Automatikgetriebe kommt, und ist das dritte Betriebsfluid ein Motoröl, das von einem Verbrennungsmotor kommt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung, die erste Verbindungsleitung und die erste Auslassöffnung, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung, die zweite Verbindungsleitung und die zweite Auslassöffnung, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung, die dritte Verbindungsleitung und die dritte Auslassöffnung, wobei die zweite und die dritte Verbindungsleitung, die mit der ersten Verbindungsleitung abwechselnd ausgebildet sind, durch eine Rippe getrennt sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Rippe in einem mittleren Bereich des Wärmestrahlabschnitts in der Längsrichtung ausgebildet, um zu verhindern, dass das Getriebeöl und das Motoröl, die jeweils durch die zweite Verbindungsleitung und die dritte Verbindungsleitung hindurchströmen, sich miteinander vermischen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungsabschnitt mit einer Bypass-Leitung versehen, die nahe bei der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung positioniert ist und angepasst ist, um das Kühlmittel, das in die erste Einlassöffnung strömt, zusätzlich zu der ersten Verbindungsleitung zu der ersten Auslassöffnung abzuleiten.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kühlsystems eines Automatikgetriebes, bei dem ein Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird,
2 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2 eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2 in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
6 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ventileinheit, die in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
7 eine perspektivische Explosionsansicht einer beispielhaften Ventileinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,
8 eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit in einem ausgedehnten Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung,
9 bis 11 perspektivische und Querschnittsansichten zum Beschreiben der Funktion eines beispielhaften Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
12 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2 eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
13 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2 eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, und
14 und 15 jeweils eine schematische Ansicht zum Darstellen des Strömens jedes Betriebsfluids in einem beispielhaften Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen erläutert und nachfolgend beschrieben sind. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, wird angemerkt, dass die Erfindung durch die vorliegende Beschreibung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt wird. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifizierungen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen miteinschließen.
Aus 1 ist eine schematische Darstellung eines Kühlsystems für ein Automatikgetriebe ersichtlich, bei dem ein Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Anwendung findet. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Aus 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2 in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2 in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit, die in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Ventileinheit gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Figuren wird ein Wärmetauscher 100 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einem Kühlsystem für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs verwendet.
Das Kühlsystem des Automatikgetriebes, das aus 1 ersichtlich ist, ist mit einer Kühlleitung C.L zum Kühlen eines Verbrennungsmotors 50 ausgestattet. Ein Kühlmittel strömt durch den Kühler 20, der einen Lüfter 21 aufweist, und durch eine Wasserpumpe 10, und wird von dem Kühler 20 gekühlt. Ein Heizkern 30, der mit einem Heizsystem des Fahrzeugs verbunden ist, ist an der Kühlleitung C.L montiert.
Ein Wärmetauscher 100 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung heizt oder kühlt Betriebsfluids gemäß Temperaturen oder Durchflussmengen der Betriebsfluids, die in einem laufenden Betriebszustand oder einem Anfangsstartzustand des Fahrzeugs strömen, wenn die Temperaturen der Betriebsfluids durch Wärmetausch in dem Wärmetauscher 100 geregelt bzw. gesteuert werden.
Zu diesem Zweck ist der Wärmetauscher 100 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zwischen der Wasserpumpe 10 und dem Heizkern 30 angeordnet und durch eine erste Ölleitung O.L1 und eine zweite Ölleitung O.L2 mit einem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 verbunden.
Das bedeutet, dass die Betriebsfluids gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein von dem Kühler 20 wegströmendes Kühlmittel, ein von dem Automatikgetriebe 40 wegströmendes Getriebeöl und ein von dem Motor 50 wegströmendes Motoröl miteinschließen. Der Wärmetauscher 100 bewirkt, dass das Getriebeöl und das Motoröl mit dem Kühlmittel einen Wärmetausch durchführen, so dass die Temperaturen des Getriebeöls und des Motoröls geregelt bzw. gesteuert werden.
Der Wärmetauscher 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der aus 2 und 3 ersichtlich ist, weist einen Wärmestrahlabschnitt 110, einen Abzweigungsabschnitt 120 und eine Ventileinheit 130 auf, wobei jedes dieser Bauelemente im Einzelnen beschrieben wird.
Der Wärmestrahlabschnitt 110 ist durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten 112 ausgebildet, und eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114 ist zwischen den benachbarten Platten 112 ausgebildet. Das Kühlmittel strömt durch einen Teil der Verbindungsleitungen 114 aus der Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114, das Getriebeöl strömt durch einen anderen Teil der Verbindungsleitungen 114 aus der Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114, und das Motoröl strömt durch einen weiteren Teil der Verbindungsleitungen 114 der Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114. Ein weiterer Teil der Verbindungsleitungen 114, durch den das Getriebeöl hindurchströmt, und der weitere Teil der Verbindungsleitungen 114, durch den das Motoröl hindurchströmt, sind zwischen dem Teil der Verbindungsleitungen 114 angeordnet und voneinander getrennt. Das Kühlmittel tauscht Wärme mit dem Getriebeöl und dem Motoröl aus.
Darüber hinaus vermischt sich das der Verbindungsleitung 114 zugeführte Betriebsfluid nicht mit dem anderen Betriebsfluid, das der anderen Verbindungsleitung 114 zugeführt wird.
Der Wärmestrahlabschnitt 110 bewirkt hier, dass das Kühlmittel mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch Gegenstrom des Kühlmittels und des Getriebeöls und des Motoröls einen Wärmetausch durchführt.
Der Wärmestrahlabschnitt 110 ist ein Wärmestrahlabschnitt des Plattentyps (oder des Scheibentyps), wobei eine Mehrzahl von Platten 112 übereinandergestapelt ist.
Darüber hinaus verbindet der Abzweigungsabschnitt 120 eine der Einlassöffnungen 116 zum Strömenlassen der Betriebsfluids in den Wärmestrahlabschnitt 110 mit einer der Auslassöffnungen 118, um die Betriebsfluids aus dem Wärmestrahlabschnitt 110 abzuleiten.
Der Abzweigungsabschnitt 120 ist eingerichtet, um das Betriebsfluid mittels der Ventileinheit 130 umzuleiten, die gemäß der Temperatur des Betriebsfluids betätigt wird.
Die Einlassöffnungen 116 weisen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine erste, eine zweite und eine dritte Einlassöffnung 116a, 116b und 116c auf, die entlang einer Längsrichtung an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet sind.
Darüber hinaus weisen die Auslassöffnungen 118 eine erste, eine zweite und eine dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c auf, die entlang der Längsrichtung an beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet sind. Die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c korrespondieren mit der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c und sind im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c angeordnet.
Die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c sind durch die jeweilige Verbindungsleitung 114 in dem Wärmestrahlabschnitt 110 jeweils mit der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c verbunden.
Die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a sind an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 diagonal ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b auf einer schrägen Linie an einem Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet, wo die erste Einlassöffnung 116a ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b miteinander verbindet, eine Linie, die die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a miteinander verbindet.
Darüber hinaus sind die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c auf einer schrägen Linie an dem anderen Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet, wo die erste Auslassöffnung 118a ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c miteinander verbindet, die Linie, die die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a miteinander verbindet.
Der Abzweigungsabschnitt 120 verbindet die erste Einlassöffnung 116a mit der ersten Auslassöffnung 118a und steht von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 aus hervor.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung 1160 und die dritte Auslassöffnung 118c.
Verbindungsanschlüsse P sind jeweils an der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c und der ersten, der zweiten und der dritten Auslassöffnung 118a, 118b und 118c montiert und durch Verbindungsschläuche, die mit den Verbindungsanschlüssen P verbunden sind, mit dem Kühler 20, dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 verbunden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist die Verbindungsleitung 114, wie aus 4 und 5 ersichtlich, eine erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung 114a, 114b und 114c auf, und wird nachfolgend ausführlich erläutert.
Die erste Verbindungsleitung 114a ist angepasst, um das Kühlmittel, das in den Wärmestrahlabschnitt 110 hineinströmt, durch die erste Einlassöffnung 114a strömen zu lassen.
Die zweite Verbindungsleitung 114b und die dritte Verbindungsleitung 114c sind mit der ersten Verbindungsleitung 114a abwechselnd ausgebildet und durch eine Rippe 140 voneinander getrennt.
Hier verhindert die Rippe 140, dass sich das Getriebeöl und das Motoröl, die jeweils durch die zweite Verbindungsleitung 114b und die dritte Verbindungsleitung 114c hindurchströmen, miteinander vermischen. Die Rippe 140 ist in der Längsrichtung in einem mittleren Bereich des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet.
Das bedeutet, dass die Rippe 140 im mittleren Bereich der Mehrzahl von übereinandergestapelten Platten 112 in Längsrichtung verlauft und die Verbindungsleitungen, die über der ersten Verbindungsleitung 114a ausgebildet sind, in zweite und dritte Verbindungsleitungen 114b bzw. 114c trennt.
Somit strömt das Getriebeöl, das durch die zweite Einlassöffnung 116b hindurch zugeführt wird, durch die zweite Verbindungsleitung 114b und strömt das Motoröl, das durch die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt wird, durch die dritte Verbindungsleitung 114c.
Hier weist der Abzweigungsabschnitt 120 eine Bypass-Leitung 122 auf, die in einer Position nahe bei der ersten Einlassöffnung 116a und der ersten Auslassöffnung 118b ausgebildet ist. Die Bypass-Leitung 122 ist angepasst, um das in die erste Einlassöffnung 116a strömende Kühlmittel direkt in die erste Auslassöffnung 118a abzuleiten, wobei es nicht durch die erste Verbindungsleitung 114a hindurchläuft.
Darüber hinaus ist die Ventileinheit 130 an dem Wärmestrahlabschnitt 110 korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung 116a montiert und lässt das Kühlmittel entsprechend der Temperatur des Kühlmittels zu dem Wärmestrahlabschnitt 110 oder zu der Bypass-Leitung 122 strömen.
Wie aus 6 und 7 ersichtlich, weist die Ventileinheit 130 eine Montagekappe 132 und ein verformbares Element 138 auf, wobei die Montagekappe 132 und das verformbare Element 138 nachfolgend ausführlich beschrieben werden.
Die Montagekappe 132 ist fest an der anderen Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung 116a montiert.
Die Montagekappe 132 weist auf: einen Montageabschnitt 134, der fest an dem Wärmestrahlabschnitt 110 montiert ist, und einen Führungsabschnitt 136, der sich von dem Montageabschnitt 134 in Richtung zu der ersten Einlassöffnung 116a erstreckt. Das verformbare Element 138 ist in den Führungsabschnitt 136 eingesetzt. Der Führungsabschnitt 136 führt das verformbare Element 138, wenn sich das verformbare Element 138 ausdehnt oder zusammenzieht.
Eine schraube oder ein Gewinde N ist an einem Außenumfang des Montageabschnitts 134 ausgebildet, so dass der Montageabschnitt 134 an einen Innenumfang des Wärmestrahlabschnitts 110 geschraubt ist, und ein Gegenstück, zum Beispiel ein Innengewinde, das mit dem Gewinde N korrespondiert, ist an dem Innenumfang der anderen Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung 116a ausgebildet.
Darüber hinaus ist mindestens ein Durchgangsloch 137 an einem Außenumfang des Führungsabschnitts 136 ausgebildet. Das Durchgangsloch 137 ist derart eingerichtet, dass das in das ausgedehnte verformbare Element 138 strömende Kühlmittel reibungslos zu der ersten Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110 strömt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtung 146 an der Montagekappe 132 ausgebildet, um zu verhindern, dass Kühlmittel austritt. Die Dichtung 146 kann zwischen dem Montageabschnitt 134 und dem Führungsabschnitt 136 ausgebildet sein.
Das bedeutet, dass die Dichtung 146 einen Spalt zwischen dem Innenumfang des Wärmestrahlabschnitts 110 und dem Außenumfang des Montageabschnitts 134 abdichtet, so dass verhindert wird, dass das Betriebsfluid entlang dem Gewinde N des Montageabschnitts 134, der an den Wärmestrahlabschnitt 110 geschraubt ist, zu dem Äußeren des Wärmestrahlabschnitts 110 austritt.
Darüber hinaus ist das verformbare Element 138 in den Führungsabschnitt 136 der Montagekappe 132 eingesetzt und dehnt sich entsprechend der Temperatur des Kühlmittels, das in die erste Einlassöffnung 116a strömt, entweder aus oder zieht sich zusammen.
Das verformbare Element 138 kann aus einer Formgedächtnislegierung gebildet sein, die sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids ausdehnen oder zusammenziehen kann.
Die Formgedächtnislegierung (SMA, engl. Shape Memory Alloy) ist eine Legierung, die sich eine Form bei einer vorbestimmten Temperatur merkt. Die Form der Formgedächtnislegierung kann sich bei einer sich von der vorbestimmten Temperatur unterscheidenden Temperatur ändern. Wenn die Formgedächtnislegierung jedoch auf die vorbestimmte Temperatur gekühlt oder erwärmt wird, kehrt die Formgedächtnislegierung in ihre ursprüngliche Form zurück.
Das verformbare Element 138, das aus dem Formgedächtnislegierungsmaterial hergestellt ist, weist ein Paar von festen Abschnitten 142 und einen verformbaren Abschnitt 144 auf, wobei der feste Abschnitt 142 und der verformbare Abschnitt 144 nachfolgend ausführlich beschrieben werden.
Das Paar von festen Abschnitten 142 ist an beiden Endabschnitten des verformbaren Elements 138 in einer Längsrichtung angeordnet, und die Form des festen Abschnitts ändert sich nicht in Abhängigkeit von der Temperatur. Das bedeutet, dass Ringelemente, die den festen Abschnitt 142 ausbilden, beispielsweise durch Verschweißen aneinander befestigt sind.
Darüber hinaus ist der verformbare Abschnitt 144 zwischen den festen Abschnitten 142 angeordnet und dehnt sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Betriebsfluids aus oder zieht sich zusammen. Das bedeutet, dass Ringelemente, die den verformbaren Abschnitt 144 ausbilden, ausdehnbar oder zusammenziehbar miteinander verbunden sind.
Das verformbare Element 138 hat eine Form, die derjenigen einer kreisförmigen Schraubenfeder ähnelt.
Das verformbare Element 138 ist in einem zusammengezogenen Zustand in den Führungsabschnitt 136 der Montagekappe 132 eingesetzt und verformt sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids, das durch die erste Einlassöffnung 116a hindurch in das verformbare Element 138 strömt, um die erste Verbindungsleitung 114a wahlweise zu öffnen oder zu schließen.
Das bedeutet, dass, wenn das Betriebsfluid mit einer höheren Temperatur als die vorbestimmte Temperatur in die Ventileinheit 130 hineinströmt, sich der verformbare Abschnitt 144 des verformbaren Elements 138 ausdehnt, wie aus 8 ersichtlich.
Dementsprechend sind die Ringelemente, die den verformbaren Abschnitt 144 des verformbaren Elements 138 ausbilden, im Abstand voneinander angeordnet, um einen Raum S auszubilden, wobei das Betriebsfluid durch den Raum S hindurch ausströmt.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Ringelemente, die den festen Abschnitt 142 ausbilden, aneinander befestigt, und der feste Abschnitt 142 ist nicht ausgedehnt.
Wenn das Betriebsfluid mit einer niedrigeren Temperatur als die vorbestimmte Temperatur in die erste Einlassöffnung 116a strömt, zieht sich der verformbare Abschnitt 144 in eine ursprüngliche Form zusammen, wie aus 6 ersichtlich, und schließt sich der Raum S.
Der Betrieb und die Funktion des Wärmetauschers 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
9 bis 11 sind perspektivische sowie Querschnittsansichten zum Beschreiben der Funktion eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels, das durch die erste Einlassöffnung 116a strömt, niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, verformt sich das verformbare Element 138 der Ventileinheit 130 nicht und behält eine ursprüngliche Form bei, wie aus 9 ersichtlich.
Das Kühlmittel strömt nicht in die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110, sondern strömt durch die Bypass-Leitung 122, die in dem Abzweigungsabschnitt 120 ausgebildet ist, direkt in die erste Auslassöffnung 118a.
Dementsprechend strömt das Kühlmittel nicht in die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110.
Dann strömen das Getriebeöl und das Motoröl durch die zweite und die dritte Einlassöffnung 116b und 116c hindurch und strömen durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c des Wärmestrahlabschnitts 110. Da das Kühlmittel jedoch nicht in die erste Verbindungsleitung 114a strömt, führt das Kühlmittel keinen Wärmetausch mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch.
Wenn das Getriebeöl und das Motoröl entsprechend einem Zustand oder einem Modus des Fahrzeugs, zum Beispiel einem laufenden Betriebszustand, einem Leerlauf oder einem Anfangsstarten aufgewärmt werden sollen, verhindert die Bypass-Leitung 122, dass das Kühlmittel mit niedriger Temperatur in die erste Verbindungsleitung 114a strömt. Somit wird verhindert, dass die Temperatur des Getriebeöls und des Motoröls durch einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel gesenkt wird.
Da das Getriebeöl und das Motoröl dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 in einem aufgewärmten Zustand zugeführt werden, kann die Heizleistung des Fahrzeugs verbessert sein.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels dagegen höher als die vorbestimmte Temperatur ist, dehnt sich das verformbare Element 138 der Ventileinheit 130 aus und wird der Raum S zwischen den Ringelementen, die den verformbaren Abschnitt 144 ausbilden, gebildet, wie aus 10 ersichtlich.
Das durch die erste Einlassöffnung 116a strömende Kühlmittel strömt durch die erste Verbindungsleitung 114a, Anschließend wird das Kühlmittel durch die erste Auslassöffnung 118a hindurch abgeleitet.
Somit strömt das Kühlmittel durch die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110 und führt einen Wärmetausch mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch, die von dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 aus durch die zweite Einlassöffnung 116b und die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt werden und durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c strömen. Somit wird die Temperatur des Kühlmittels, des Getriebeöls und des Motoröls in dem Wärmestrahlabschnitt 110 geregelt bzw. gesteuert.
Hier werden das Getriebeöl und das Motoröl, wie aus 11 ersichtlich, jeweils durch die zweite Einlassöffnung 116b und die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt und strömen durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c, die durch die Rippe 140 getrennt sind, in den Wärmestrahlabschnitt 110. Anschließend werden das Getriebeöl und das Motoröl aus dem Wärmestrahlabschnitt 110 durch die zweite Auslassöffnung 118b und die dritte Auslassöffnung 118c hindurch abgeleitet und jeweils dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt.
Zu diesem Zeitpunkt strömen das Kühlmittel und das Getriebeöl in entgegengesetzter Richtung und tauschen miteinander Wärme aus.
Darüber hinaus strömen das Kühlmittel und das Motoröl in entgegengesetzter Richtung und tauschen miteinander Wärme aus.
Somit führen das Getriebeöl und das Motoröl auf wirkungsvollere Weise einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel durch.
Somit werden das Getriebeöl und das Motoröl, deren Temperaturen durch den Betrieb eines Drehmomentwandlers und des Motors 50 ansteigen, durch den Wärmetausch mit dem Kühlmittel in dem Wärmestrahlabschnitt 110 abgekühlt und dann dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt.
Das bedeutet, dass, da der Wärmetauscher 100 das gekühlte Getriebeöl und das gekühlte Motoröl dem sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zuführt, das Auftreten von Schlupf in dem Automatikgetriebe 40 und das Auftreten von Motorklopfen und Ranzigkeit des Motoröls im Motor 50 verhindert werden.
Darüber hinaus werden das Motoröl und das Getriebeöl durch Wärmetausch mit dem Kühlmittel, das in dem Wärmestrahlungsabschnitt 110 schneller erwärmt wird, erwärmt, wenn das Fahrzeugs nach dem Starten mit mittlerer/hoher Geschwindigkeit fährt. Anschließend werden das Getriebeöl und das Motoröl dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt. Somit können Reibungsverluste in dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 verringert werden und kann die Kraftstoffersparnis verbessert werden.
Wenn der Wärmetauscher 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können die Betriebsfluids mittels der Temperaturen der Betriebsfluids in dem laufenden Betriebszustand oder dem Anfangsstartzustand des Fahrzeugs gleichzeitig aufgewärmt und abgekühlt werden. Somit können die Temperaturen der Betriebsfluid wirkungsvoll reguliert werden.
Da das verformbare Element 138 aus der Formgedächtnislegierung hergestellt ist, ist darüber hinaus die Struktur der Ventileinheit 130 sehr einfach. Da die Ventileinheit 130 eine Konversion, d. h. eine Veränderung der Hydraulikleitungen des Betriebsfluids gemäß der Temperatur des Betriebsfluids durchführt, kann der Strom des Betriebsfluids genau gesteuert werden. Somit können Bauelemente vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden. Darüber hinaus kann das Gewicht reduziert werden.
Ferner kann die Ansprechempfindlichkeit des Ventils entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids verbessert werden.
Da die Temperaturen der Betriebsfluids gemäß dem Zustand des Fahrzeugs regulierbar sind, können die Kraftstoffersparnis und die Heizleistung verbessert werden.
Da zwei Betriebsfluids durch einen Wärmetauscher einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel durchführen, können die Struktur und die Aufmachung vereinfacht und der Montageaufwand reduziert werden.
Da zusätzliche Abzweigungskreisläufe nicht benötigt werden, können die Produktionskosten gesenkt werden, kann die Ausnutzung und die Nutzung von Raum in einem kleinen Motorraum verbessert werden und kann eine Gestaltung von Verbindungsschläuchen vereinfacht werden.
Wenn das Betriebsfluid das Getriebeöl in dem Automatikgetriebe 40 ist, kann die hydraulische Reibung bei einem Kaltstart aufgrund eines schnellen Aufwärmens verringert werden. Darüber hinaus kann Schlupf verhindert werden und eine Beständigkeit beim Fahren aufgrund einer hervorragenden Kühlleistung aufrechterhalten werden. Somit können die Kraftstoffersparnis und die Lebensdauer des Getriebes verbessert werden.
Da das Getriebeöl und das Motoröl mittels des Kühlmittels erwärmt und abgekühlt werden, können die Wärmetauscheffizienz, die Kühlleistung und die Heizleistung im Vergleich zu einem luftgekühlten Wärmetauscher verbessert werden.
In der vorliegenden Beschreibung werden das Kühlmittel, das Getriebeöl und das Motoröl beispielhaft als Betriebsfluids genannt, wobei die Betriebsfluids jedoch nicht auf diese beschränkt sind. Sämtliche Betriebsfluids, die ein Wärmen oder Kühlen benötigen, können verwendet werden.
Darüber hinaus kann der Wärmetauscher gemäß verschiedenen Ausführungsformen ferner Abdeckungen und Halterungen aufweisen, die ein Beschädigen des Wärmetauschers und anderer Bauteile verhindern oder die zum Befestigen des Wärmetauschers an anderen Bauteilen oder dem Motorraum verwendet werden.
Nachfolgend wird ein Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. Der Wärmetauscher gemäß den weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist demjenigen der vorherigen Ausführungsformen sehr ähnlich. Der Wärmetauscher gemäß den weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wärmt oder kühlt jedoch die Betriebsfluids entsprechend Durchflussmengen der Betriebsfluids, die im laufenden Betriebszustand oder im Anfangsstartzustand des Fahrzeugs strömen.
Der Wärmetauscher 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, weist, wie aus 2, 12 und 13 ersichtlich, einen Wärmestrahlabschnitt 110 und einen Abzweigungsabschnitt 120 auf, wobei jedes Bauelement nachfolgend ausführlich beschrieben wird.
Der Wärmestrahlabschnitt 110 ist durch Übereinanderstapeln der Mehrzahl von Platten 112 ausgebildet, und die Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114 ist zwischen den benachbarten Platten 112 ausgebildet. Das Kühlmittel strömt durch einen Teil der Verbindungsleitungen 114 aus der Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114, das Getriebeöl strömt durch einen weiteren Teil der Verbindungsleitungen 114 der Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114, und das Motoröl strömt durch noch einen weiteren Teil der Verbindungsleitungen 114 der Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114. Ein anderer Teil der Verbindungsleitungen 114, durch den das Getriebeöl strömt, und der andere Teil der Verbindungsleitungen 114, durch den das Motoröl strömt, sind zwischen dem Teil der Verbindungsleitungen 114 angeordnet und voneinander getrennt. Zu diesem Zeitpunkt führt das Kühlmittel mit dem Getriebeöl und dem Motoröl einen Wärmetausch durch.
Darüber hinaus vermischt sich das der Verbindungsleitung 114 zugeführte Betriebsfluid nicht mit einem der anderen Verbindungsleitung 114 zugeführten Betriebsfluid.
Hier bewirkt der Wärmestrahlabschnitt 110, dass das Kühlmittel mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch Gegenstrom des Kühlmittels und des Getriebeöls und des Motoröls einen Wärmetausch durchführt.
Darüber hinaus verbindet der Abzweigungsabschnitt 120 eine von Einlassöffnungen 116 zum Strömenlassen der Betriebsfluids in den Wärmestrahlabschnitt 110 mit einer der Auslassöffnungen 118 zum Ableiten der Betriebsfluids aus dem Wärmestrahlabschnitt 110.
Der Abzweigungsabschnitt 120 ist eingerichtet, damit das Betriebsfluid entsprechend der Durchflussmenge des Betriebsfluids an dem Wärmestrahlabschnitt 110 vorbeigeleitet wird.
Die Einlassöffnungen 116 weisen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine erste, eine zweite und eine dritte Einlassöffnung 116a, 116b und 116c auf, die an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 entlang einer Längsrichtung ausgebildet sind.
Darüber hinaus weisen die Auslassöffnungen 118 eine erste, eine zweite und eine dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c auf, die entlang der Längsrichtung an beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet sind. Die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c korrespondieren mit der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c und sind im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c angeordnet.
Die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c sind durch die jeweilige Verbindungsleitung 114 in dem Wärmestrahlabschnitt 110 jeweils mit der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c verbunden.
Die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a sind an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 diagonal ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b auf einer schrägen Linie an einem Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet, wo die erste Einlassöffnung 116a ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b miteinander verbindet, eine Linie, die die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a miteinander verbindet.
Darüber hinaus sind die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 1180 auf einer schrägen Linie an dem anderen Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet, wo die erste Auslassöffnung 118a ausgebildet ist, und kreuzt die schräge Linie, die die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c miteinander verbindet, die Linie, die die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a miteinander verbindet.
Der Abzweigungsabschnitt 120 verbindet die erste Einlassöffnung 116a mit der ersten Auslassöffnung 118a und steht von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 hervor.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c.
Verbindungsanschlüsse P können jeweils an der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c und der ersten, der zweiten und der dritten Auslassöffnung 118a, 118b und 118c montiert sein.
Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen weist die Verbindungsleitung 114, wie aus 12 und 13 ersichtlich, eine erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung 114a, 114b und 114c auf und wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
Die erste Verbindungsleitung 114a ist angepasst, um das in den Wärmestrahlabschnitt 110 strömende Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung 114a strömen zu lassen.
Die zweite Verbindungsleitung 114b und die dritte Verbindungsleitung 114c sind abwechselnd mit der ersten Verbindungsleitung 114a ausgebildet und durch eine Rippe 140 voneinander getrennt.
Hier verhindert die Rippe 140, dass das Getriebeöl und das Motoröl, die jeweils durch die zweite Verbindungsleitung 114b und die dritte Verbindungsleitung 114c strömen, miteinander vermischt werden. Die Rippe 140 ist in einem mittleren Bereich des Wärmestrahlabschnitts 110 in der Längsrichtung ausgebildet.
Das bedeutet, dass die Rippe 140 im mittleren Bereich der Mehrzahl von übereinandergestapelten Platten 112 in Längsrichtung ausgebildet ist und die Verbindungsleitungen, die über der ersten Verbindungsleitung 114a ausgebildet sind, in die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c trennt.
Somit strömt das durch die zweite Einlassöffnung 116b zugeführte Getriebeöl durch die zweite Verbindungsleitung 114b und strömt das durch die dritte Einlassöffnung 116c zugeführte Motoröl durch die dritte Verbindungsleitung 114c.
Darüber hinaus weist der Abzweigungsabschnitt 120 eine Bypass-Leitung 122 auf, die in einer Position nahe bei der ersten Einlassöffnung 116a und der ersten Auslassöffnung 118a ausgebildet ist. Die Bypass-Leitung 122 ist angepasst, um das Kühlmittel, das in die erste Einlassöffnung 116a strömt, direkt zu der ersten Auslassöffnung 118a abzuleiten, wobei es nicht durch die erste Verbindungsleitung 114a hindurchläuft.
Wenn die Durchflussmenge des Kühlmittels gering ist, wenn das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung 116a hindurchströmt, führt die Bypass-Leitung 122 das Kühlmittel nicht der ersten Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110 zu und führt es direkt der ersten Auslassöffnung 118a zu.
Wenn das Getriebeöl und das Motoröl entsprechend einem Zustand oder einem Modus des Fahrzeugs, zum Beispiel einem laufenden Betriebszustand, einem Leerlauf oder einem Anfangsstartzustand erwärmt werden sollen, verhindert die Bypass-Leitung 122, dass das Kühlmittel mit niedriger Temperatur in die erste Verbindungsleitung 114a strömt, wie aus <S1> in 14 ersichtlich. Somit wird verhindert, dass die Temperatur des Getriebeöls und des Motoröls, die in die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c strömen, durch Wärmetausch mit dem Kühlmittel abgesenkt wird.
Wenn die Durchflussmenge des Kühlmittels dagegen groß ist, strömt das Kühlmittel in die erste Verbindungsleitung 114a und in die Bypass-Leitung 122, wie aus <S2> in 14 ersichtlich.
Somit strömt das Kühlmittel durch die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110 und führt mit dem Getriebeöl und dem Motoröl, die von dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 aus durch die zweite Einlassöffnung 116b und die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt werden und durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c hindurchströmen, einen Wärmetausch durch. Somit werden die Temperatur des Kühlmittels, des Getriebeöls und des Motoröls in dem Wärmestrahlabschnitt 110 geregelt.
Hier werden das Getriebeöl und das Motoröl, wie aus 15 ersichtlich, jeweils durch die zweite Einlassöffnung 116b und die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt und durchströmen die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c, die durch die Rippe 140 getrennt sind, in dem Wärmestrahlabschnitt 110. Anschließend werden das Getriebeöl und das Motoröl durch die zweite Auslassöffnung 118b und die dritte Auslassöffnung 118c hindurch aus dem Wärmestrahlabschnitt 110 abgeleitet und jeweils dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt.
Zu diesem Zeitpunkt strömen das Kühlmittel und das Getriebeöl in entgegengesetzter Richtung und führen miteinander einen Wärmetausch durch.
Darüber hinaus strömen das Kühlmittel und das Motoröl in entgegengesetzter Richtung und führen einen Wärmetausch miteinander durch.
Somit führen das Getriebeöl und das Motoröl auf wirkungsvollere Weise einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel durch.
Somit werden das Getriebeöl und das Motoröl, deren Temperatur durch den Betrieb eines Drehmomentwandlers und des Motors 50 ansteigt, durch einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel in dem Wärmestrahlabschnitt 110 gekühlt und dann dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt.
Das bedeutet, dass, da der Wärmetauscher 100 das gekühlte Getriebeöl und das gekühlte Motoröl dem Automatikgetriebe 40, das sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, und dem Motor 50 zuführt, das Auftreten von Schlupf im Automatikgetriebe 40 und das Auftreten von Motorklopfen und Ranzigkeit des Motoröls im Motor 50 verhindert werden.
Im Fall des Anfangsstartens oder des Leerlaufs des Fahrzeugs dagegen ist die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in den Wärmetauscher 100 strömt, gering und wird das Kühlmittel zu der Bypass-Leitung 122 des Abzweigungsabschnitts 120 umgeleitet. Da die Wärme des Motoröls und des Getriebeöls kaum ausgetauscht wird, werden das Motoröl und das Getriebeöl gewärmt und die Heizleistung kann verbessert werden.
Darüber hinaus werden das Motoröl und das Getriebeöl durch Wärmetausch mit dem Kühlmittel, das in dem Wärmestrahlabschnitt 110 schneller erwärmt wird, erwärmt, wenn das Fahrzeug nach dem Starten mit mittlerer/hoher Geschwindigkeit läuft. Anschließend werden das Getriebeöl und das Motoröl. dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt. Somit kann ein Reibungsverlust im Automatikgetriebe 40 und im Motor 50 verringert werden und kann die Kraftstoffersparnis verbessert werden.
Zum Zweck einer vereinfachten Erläuterung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten, „innen” und „außen” usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale zu beschreiben, wie sie aus den Figuren ersichtlich sind.
Die vorangehende Beschreibung bestimmter beispielgebender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung dargestellt. Sie soll weder vollständig sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken, und zahlreiche Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es so einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon auszuführen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0124434 [0001]
KP 10-2011-0124455 [0001]

Claims

Wärmetauscher (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Wärmestrahlabschnitt (110), der eine erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) aufweist, die abwechselnd durch eine übereinandergestapelte Mehrzahl von Platten (112) ausgebildet sind, und jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid aufnimmt, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid Wärme miteinander austauschen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid sich nicht miteinander vermischen, während sie zirkulieren, einen Abzweigungsabschnitt (120), der eine Einlassöffnung (116) zum Leiten von einem Betriebsfluid von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung (118) zum Ablassen des einen Betriebsfluids verbindet und angepasst ist, um das eine Betriebsfluid entsprechend einer Temperatur des einen Betriebsfluids derart zu leiten, dass es an dem Wärmestrahlabschnitt (110) vorbeigeführt wird, und eine Ventileinheit (130), die an der Einlassöffnung (116) montiert ist, die den Abzweigungsabschnitt (120) ausbildet und angepasst ist, um das Betriebsfluid entsprechend einer Temperatur des einen Betriebsfluids, das in die Einlassöffnung (116) hineinströmt, wahlweise an den Wärmestrahlabschnitt (110) oder den Abzweigungsabschnitt (120) zu leiten.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 1, wobei das erste Betriebsfluid durch eine erste Einlassöffnung (116a) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine erste Auslassöffnung (118a) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt, und wobei die erste Einlassöffnung (116a) durch die erste Verbindungsleitung (114) mit der ersten Auslassöffnung (118a) verbunden ist, das zweite Betriebsfluid durch eine zweite Einlassöffnung (116b) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine zweite Auslassöffnung (118b) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt und die zweite Einlassöffnung (116b) durch die zweite Verbindungsleitung (114b) mit der zweiten Auslassöffnung (118b) verbunden ist, das dritte Betriebsfluid durch eine dritte Einlassöffnung (116c) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine dritte Auslassöffnung (118c) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt und die dritte Einlassöffnung (116c) durch die dritte Verbindungsleitung (114c) mit der dritten Auslassöffnung (118c) verbunden ist, die erste, die zweite und die dritte Einlassöffnung (116a, 116b, 116c) an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet sind, und die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung (118a, 118b, 118c) im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung (116a, 116b, 116c) angeordnet sind und entlang der Längsrichtung an beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei der Abzweigungsabschnitt (120) angepasst ist, um die erste Einlassöffnung (116a) mit der ersten Auslassöffnung (118a) zu verbinden und von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) aus hervorsteht.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, die einander diagonal gegenüberliegen.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die zweite Einlassöffnung (116b) und die zweite Auslassöffnung (118b) auf einer schrägen Linie an einem Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, wo die erste Einlassöffnung (116a) ausgebildet ist, und die schräge Linie, die die zweite Einlassöffnung (116b) und die zweite Auslassöffnung (118b) miteinander verbindet, eine Linie kreuzt, die die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) miteinander verbindet.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die dritte Einlassöffnung (116c) und die dritte Auslassöffnung (118c) auf einer schrägen Linie an dem anderen Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, wo die erste Einlassöffnung (116a) ausgebildet ist, und wobei die schräge Linie, die die dritte Einlassöffnung (116c) und die dritte Auslassöffnung (118c) miteinander verbindet, eine Linie kreuzt, die die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) miteinander verbindet.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei das erste Betriebsfluid ein Kühlmittel ist, das aus einem Kühler (20) kommt, das zweite Betriebsfluid ein Getriebeöl ist, das aus einem Automatikgetriebe (40) kommt, und das dritte Betriebsfluid ein Motoröl ist, das aus einem Verbrennungsmotor (50) kommt.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 7, wobei das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung (115a), die erste Verbindungsleitung (114a) und die erste Auslassöffnung (118a) zirkuliert, das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung (116b), die zweite Verbindungsleitung (114b) und die zweite Auslassöffnung (118b) zirkuliert, und das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung (116c), die dritte Verbindungsleitung (114c) und die dritte Auslassöffnung (118c) zirkuliert, und wobei die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114b, 114c), die abwechselnd mit der ersten Verbindungsleitung (114a) ausgebildet sind, durch eine Rippe (140) getrennt sind.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Rippe (140) in einem mittleren Bereich des Wärmestrahlabschnitts (110) in der Längsrichtung ausgebildet ist, um zu verhindern, dass das Getriebeöl und das Motoröl, die jeweils durch die zweite Verbindungsleitung (114b) und die dritte Verbindungsleitung (114c) strömen, miteinander vermischt werden.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 8, wobei der Abzweigungsabschnitt (120) mit einer Bypass-Leitung (122) versehen ist, die nahe bei der ersten Einlassöffnung (116a) und der ersten Auslassöffnung (118a) positioniert ist und angepasst ist, um das Kühlmittel, das in die erste Einlassöffnung (116a) strömt, zusätzlich zu der ersten Verbindungsleitung (114a) zu der ersten Auslassöffnung (118a) abzuleiten.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Ventileinheit (130) aufweist: eine Montagekappe (132), die an dem anderen Ende des Wärmestrahlabschnitts (110) korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung (116a) montiert ist, und ein verformbares Element (138), das in die Montagekappe (132) eingesetzt ist und angepasst ist, sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei das verformbare Element (138) aus einer Formgedächtnislegierung gebildet ist, die angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei das verformbare Element (138) aufweist: ein Paar von festen Abschnitten (142), die an beiden Seiten davon in einer Längsrichtung angeordnet sind und angepasst sind, um nicht gemäß der Temperatur verformt zu werden, und einen verformbaren Abschnitt (144), der zwischen dem Paar von festen Abschnitten (142) angeordnet ist und angepasst ist, um sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei das verformbare Element (138) durch Überlappen und Kontaktieren einer Mehrzahl von Ringelementen miteinander in einer Schraubenfederform ausgebildet ist.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei die Montagekappe (132) aufweist: einen Montageabschnitt (134), der fest an dem Wärmestrahlabschnitt (110) montiert ist, und einen Führungsabschnitt (136), der sich von dem Montageabschnitt (134) in Richtung zu der ersten Einlassöffnung (116a) erstreckt und angepasst ist, um das verformbare Element (138) in einem Fall zu führen, in dem das darin eingesetzte verformbare Element (138) verformt ist.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 15, wobei eine Schraube oder ein Gewinde (N) an einem Außenumfang des Montageabschnitts (134) ausgebildet ist, um an den Wärmestrahlabschnitt (110) geschraubt zu sein.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 15, wobei mindestens eines von Durchgangslöchern (137) an einem Außenumfang des Führungsabschnitts (136) ausgebildet ist.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend eine Dichtung (146), um zu verhindern, dass das Betriebsfluid, das durch den Wärmestrahlabschnitt (110) hindurchströmt, nach außen austritt, wobei die Dichtung (146) zwischen dem Montageabschnitt (134) und dem Führungsabschnitt (136) montiert ist.
Wärmetauscher (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Wärmestrahlabschnitt (110), der mit einer ersten Verbindungsleitung (114a) und einer zweiten und einer dritten Verbindungsleitung (114b, 114c) versehen ist, die abwechselnd durch eine übereinandergestapelte Mehrzahl von Platten (112) ausgebildet sind und jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid aufnehmen, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid Wärme miteinander austauschen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid sich nicht miteinander vermischen, während sie zirkulieren, und einen Abzweigungsabschnitt (120), der eine Einlassöffnung zum Leiten von einem Betriebsfluid von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung (118) verbindet, um das eine Betriebsfluid abzulassen, und angepasst ist, um das eine Betriebsfluid derart zu leiten, dass es entsprechend einer Durchflussmenge des einen Betriebsfluids an dem Wärmestrahlabschnitt (110) vorbeigeführt wird.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 19, wobei das erste Betriebsfluid durch eine erste Einlassöffnung (116a) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine erste Auslassöffnung (118a) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt, und die erste Einlassöffnung (116a) durch die erste Verbindungsleitung (114a) mit der ersten Auslassöffnung (118a) verbunden ist, das zweite Betriebsfluid durch eine zweite Einlassöffnung (116b) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine zweite Auslassöffnung (118b) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt und die zweite Einlassöffnung (116b) durch die zweite Verbindungsleitung (114b) mit der zweiten Auslassöffnung (118b) verbunden ist, das dritte Betriebsfluid durch eine dritte Einlassöffnung (116c) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine dritte Auslassöffnung (118c) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt und die dritte Einlassöffnung (116c) durch die dritte Verbindungsleitung mit der dritten Auslassöffnung (118c) verbunden ist, die erste, die zweite und die dritte Einlassöffnung (116a, 116b, 116c) entlang einer Längsrichtung an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, und die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung (118a, 118b, 118c) im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung (116a, 116b, 116c) angeordnet sind und entlang der Längsrichtung an beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 20, wobei der Abzweigungsabschnitt (120) angepasst ist, um die erste Einlassöffnung (116a) mit der ersten Auslassöffnung (118a) zu verbinden und von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) aus hervorsteht.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 20, wobei die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) an Eckabschnitten des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, die einander diagonal gegenüberliegen.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 20, wobei die zweite Einlassöffnung (116b) und die zweite Auslassöffnung (118b) auf einer schrägen Linie an einem Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, wo die erste Einlassöffnung (116a) ausgebildet ist, und die schräge Linie, die die zweite Einlassöffnung (116b) und die zweite Auslassöffnung (118b) miteinander verbindet, eine Linie kreuzt, die die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) miteinander verbindet.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 20, wobei die dritte Einlassöffnung (116c) und die dritte Auslassöffnung (118c) auf einer schrägen Linie an dem anderen Seitenabschnitt der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, wo die erste Auslassöffnung (118a) ausgebildet ist, und die schräge Linie, die die dritte Einlassöffnung (116c) und die dritte Auslassöffnung (118c) miteinander verbindet, eine Linie kreuzt, die die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) miteinander verbindet.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 20, wobei das erste Betriebsfluid ein Kühlmittel ist, das von einem Kühler (20) kommt, das zweite Betriebsfluid ein Getriebeöl ist, das von einem Automatikgetriebe (40) kommt, und das dritte Betriebsfluid ein Motoröl ist, das von einem Verbrennungsmotor (50) wegströmt.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 25, wobei das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung (116a), die erste Verbindungsleitung (114a) und die erste Auslassöffnung (118a) zirkuliert, das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung (116b), die zweite Verbindungsleitung (114b) und die zweite Auslassöffnung (118b) zirkuliert, und das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung (116c), die dritte Verbindungsleitung (114c) und die dritte Auslassöffnung (118c) zirkuliert, und wobei die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114b, 114c), die abwechselnd mit der ersten Verbindungsleitung (114a) ausgebildet sind, durch eine Rippe (140) getrennt sind.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 26, wobei die Rippe (140) in Längsrichtung in einem mittleren Bereich des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet ist, um zu verhindern, dass das Getriebeöl und das Motoröl, die jeweils durch die zweite Verbindungsleitung (114b) und die dritte Verbindungsleitung (114c) hindurchströmen, sich miteinander vermischen.
Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 26, wobei der Abzweigungsabschnitt (120) mit einer Bypass-Leitung (122) versehen ist, die nahe bei der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung (118a) positioniert ist und angepasst ist, um das Kühlmittel, das in die erste Einlassöffnung (116a) strömt, zusätzlich zu der ersten Verbindungsleitung (114a) zu der ersten Auslassöffnung (118a) abzuleiten.