WO2009024062A1

WO2009024062A1 - Ensemble radiateur thermique

Info

Publication number: WO2009024062A1
Application number: PCT/CN2008/071980
Authority: WO
Inventors: Gengxin Liu; Jiubo Ma; Shoudu Zhang; Wuquan Yu; Lianmin Yang; Zhishang Yang; Lulin Wang; Le Li; Guoping Tian; Guodong Lu; Lan Li
Original assignee: Caterpillar Inc.
Priority date: 2007-08-19
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2009-02-26

Description

散热器组件技术领域

[01]本发明涉及一种散热器组件，具体涉及一种用于工作机械的散热器组件的组装结构。

背景技术

[02]诸如铲车、装载车之类的工作机械通常具有大功率的发动机，运转时将产生大量的热量，因此需要及时的散热。为了实现及时的散热，工作机械通常都配备有散热器组件，循环地接收来自发动机的冷却液，进行冷却，然后送回发动机。

[03]—般散热器组件包括散热器，以及用于支撑散热器的散热器框架，散热器又包含散热芯体，上贮液室和下贮液室等构件。上、下贮液室分别在上下两端与散热芯体连接，使得上、下贮液室与散热芯体内的冷却液通道流体连通以便将冷却液引入和导出散热芯体。上、下贮液室均具有与贮液室流体连通的导管用于与发动机中的冷却液通道连通。上、下贮液室通过螺栓之类的连接方式固定到散热器框架上。

[04]然而，由于上述散热器是通过例如螺栓之类的传统连接方式，即刚性的方式，连接到散热器框架的，所以工作机械的振动将通过散热器框架不经任何过滤地传递到散热构件上，对散热器形成损害。业界越来越多地使用铝制造散热器，而铝的强度又相对较低，所以振动造成的损害也就更严重。

[05]为了降低振动造成的损害，通常会在散热器与散热器框架之间的连接上采用一些减振措施。例如中国实用新型 CN2508199Y 公布了一种散热器，包括进水口、上贮液室、下贮液室、出水口、除垢孔和散热管带，上贮液室顶盖和上贮液室之间衬有橡胶垫，并用螺丝固定，上贮液室和下贮液室与两侧的侧板焊接成一个整体，散热管带两侧与侧板之间村有海绵密封垫。尽管该实用新型中采用了橡胶垫和海绵密封垫，客观上能起到稍微一些减振的作用，但是由于散热器的部件（上贮液室、散热管带）与散热器框架的部件（顶盖、侧板）之间仍然是螺丝固定和焊接等刚性的连接，所以振动的问题无法根本性地解决。发明内容

[06]本发明披露了一种散热器组件，该散热器组件包括至少一个散热芯体，至少两个分别连接于所述至少一个散热芯体两端的第一贮液室和第二贮液室，以及散热器框架。至少一个贮液室通过至少一个弹性配合装置与散热器框架配合，该弹性配合装置包括设置在贮液室和散热器框架之间的弹性元件，结合在贮液室上的弹性元件限位件以及结合在散热器框架上的弹性元件限位件。

[07]本发明的散热器组件中，散热元件与散热器框架之间通过弹性配合装置配合，没有直接的刚性连接，可以起到减震的作用，并且组装起来方便。

[08]本发明还披露了上述的散热器组件的组装方法，其中所述散热器框架包括上框板、左框板、下框板和右框板，所述弹性配合装置包括设置在贮液室和散热器框架之间的弹性元件，结合在贮液室上的弹性元件限位件，以及结合在散热器框架上的弹性元件限位件，所述组装方法的步骤包括：将散热器框架的下框板与左框板的下端以及右框板的下端连接，将弹性元件与结合在下框板上的弹性元件限位件配合，将连接于散热芯体一端的第一贮液室通过结合在第一贮液室上的弹性元件限位件与所述弹性元件配合，将上框板与第二贮液室配合，以及将上框板与左框板的上端以及右框板的上端连接。

[09]另外，本发明还披露了一种装备有上述的散热器组件工作机械。附图说明

[10]图 1是本发明的散热器组件的一个实施例的立体示意图；

[11]图 2是显示图 1中的散热器组件的上框板打开的状态的立体示意图； [12]图 3是从较低的观察点的视角显示图 1中的散热器组件的上框板下侧的立体示意图；

[13]图 4是图 1中的散热器组件的主视图；

[14]图 5是沿图 4中的 A - A线的局部剖视图；

[15]图 6是沿图 4中的 B - B线的局部剖视图； [16]图 7是图 4中的 X部分的局部放大图；

[17]图 8 是根据本发明一种实施例的散热器组件组装结构的局部立体剖视图；

[18]图 9 是根据本发明一种可选实施例的散热器组件组装结构的局部立体剖视图； [19]图 10是一种可选弹性元件的立体示意图；

[20]图 11是另一种可选弹性元件的立体示意图；

[21]图 12是一种可选的弹性配合装置的立体示意图。

具体实施方式

[22]下面将结合附图说明本发明的散热器组件的组装结构的实施例。请注意本申请中的术语"挡圏"不限于圓环形的挡圏，也包括诸如矩形的其它形状的圏。

[23]如图 1所示，本发明的散热器组件 1包括：用于散热的散热芯体 10，上贮液室 12和下贮液室 14，以及散热器框架。上贮液室 12和下贮液室 14通过诸如焊接之类的方式分别连接于散热芯体 10上下两端，并与散热芯体 10内的冷却液流道流体连通以蓄积冷却水、冷却油或其它类型的冷却液。散热器框架包括上框板 2、下框板 6、左框板 4和右框板 8。紧固于左框板 4 和右框板 8上、下两端的上框板 2和下框板 6从上、下两端通过弹性配合装置与连接于散热芯体 10上、下两端的上贮液室 12和下贮液室 14相配合，从而将散热芯体 10及其上下贮液室 12和 14柔性地夹在中间，即，柔性地安装于散热器框架之内。

[24]显然，也可以将散热芯体横置（未图示），散热器框架的左框板 4和右框板 8从左、右两端夹住连接于散热芯体左、右两端的两个贮液室从而将散热芯体及其两端的贮液室安装在散热器框架内。

[25]根据本发明，弹性配合装置包括弹性元件、结合在贮液室上的弹性元件限位件以及结合在散热器框架上的弹性元件限位件。图 2显示了图 1中的散热器组件 1的上框板 2打开的状态，从该图中可以看见弹性元件 22，其可以由橡胶或者其它弹性的或者具有緩冲作用的材料制成，安装时可以预压紧该弹性元件。图 3从较低的观察点的视角显示了图 1中的散热器组件 1的上框板 2打开的状态，从该图中可以看见结合在散热器框架的上框板 2下侧并与弹性元件 11周缘配合的弹性元件限位件 20和 202。如图所示，所述弹性元件限位件既可以是完整圓环形的挡圏 20，也可以形成为多个（例如图中显示的四个）弧形挡片 202。结合在贮液室上的弹性元件限位件将在下文中结合图 5-9说明。

[26]图 4是图 1中的散热器组件的主视图。图 5和 6分别是沿图 4中的 A - A线和 B - B线的局部剖视图，分别显示了上贮液室 12与散热器框架之间的配合细节和下贮液室 14与散热器框架之间的配合细节。从图 5和 6可见，结合在散热器框架上的弹性元件限位件包括短柱 24，其插入贮液室 12和 14上的孔中并焊接到贮液室 12和 14上。显然，短柱 24也可以与贮液室一体形成，见下文中对图 8的说明。

[27]除了短柱 24，散热器框架上的弹性元件限位件还可包括围绕所述短柱 24形成的、与弹性元件 22的周缘配合的挡圏 20a,如图 12所示。可以理解，挡圏 20a也可以由多个挡片（未图示）替代。在这种情况下，短柱 24和弹性元件 22可以长一些以增加散热器框架上的挡圏 20和贮液室上的挡圏 20a之间的距离以防发生干涉。

[28]图 7显示了图 4中的局部 X的细节。如图所示，结合在散热器框架的上框板 2上的弹性元件限位件为如图 3中所示的多个（四个）弧形挡片 202，结合在上贮液室 12上的弹性元件限位件也是多个（四个）弧形挡片 204而不是短柱，弧形挡片 202和弧形挡片 204都与弹性元件 11周缘配合并互相交错，从而在周向上互相错开。

[29]图 8 是根据本发明一种实施例的散热器组件的局部剖示图，具体显示了上贮液室 12与散热器框架之间的配合。图 8 所示的结构类似于图 5和 6所示的结构，不同的是短柱 24与上贮液室 12—体形成。由图 8可见，弹性元件 22为开有孔 220的圓盘形，而弹性元件限位件分别为一体形成于上贮液室 12顶上并穿入弹性元件 22的孔 220的短柱 24以及结合于散热器框架的上框板 2下侧并接合弹性元件 22周缘的挡圏 20。

[30]所述孔 220—般是中心孔，但显然也可以是不处于中心位置的孔。所述孔 220既可以是盲孔，也可以是如图 8所示的通孔。另外，所述孔 220可以是圓柱孔、方孔或其它形状的孔。短柱 24可以为如图 8所示的圓柱形、如图 5和 6所示的阶梯圓柱形或方柱形或其它形状，只要能插入所述孔 220中与其配合即可。由于挡圏 20与弹性元件 22的配合以及短柱 24与弹性元件 22的配合限制了弹性元件 22在水平面上的各个方向上的运动，从而上贮液室 12与上框板 2均保持与弹性元件 22 在水平面上的相对位置固定，因此，上贮液室 12与上框板 2 之间的水平相对位置也保持固定。 [31]为了防止在剧烈振动时短柱 24碰撞到上框板 2, 可以在上框板 2上钻一个对应短柱 24的位置并且尺寸大于短柱截面尺寸的孔 26，使得短柱 24在垂直方向的振动非常剧烈的情况下可以穿出该孔 26。在这种情况下，短柱的高度可以高于上贮液室 12与上框板 2之间的间隙，类似图 6所示的情况。可以理解，为了防止在剧烈振动时挡圏 20碰撞到上贮液室 12，挡圏 20的高度应该设置为小于上贮液室 12与上框板 2之间的间隙。可以看到，尽管上贮液室 12没有直接接触散热器框架，但是通过弹性元件 22在垂直方向上被上框板 2压住而在水平方向上被限位件固定，因此能够间接柔性地相对于上框板 2固定。可以想到，挡圏 20和短柱 24可以交换位置，即，挡圏 20结合在上贮液室 12上而短柱 20结合在散热器框架的上框板 2 下侧（未图示）。

[32]图 9 的局部立体剖视图显示了本发明一种可选实施例的散热器组件的组装结构。与图 8不同，结合于散热器框架的上框板 2下侧的弹性元件限位件是与弹性元件 22的环形槽 222 配合的挡圏 20，而结合于上贮液室 12上的弹性元件限位件是与弹性元件 22的周缘配合的挡圏 240，挡圏 20与挡圏 240直径不同从而在径向上互相错开。

[33]图 10是显示弹性元件 22的具体结构的立体图。由图可见，弹性元件 22呈圓盘形，具有中心孔 220。为了增加柔韧性，在该弹性元件 22上开设了环形槽 222，这样减振能力得到进一步增强。当然，如果不需要弹性元件具有较高的柔性，也可以不开设环形槽。

[34]图 11显示了另一种弹性元件 23的设计，其中弹性元件 23 呈矩形，具有中心孔 230，并且开设有槽以增加柔性。相应地，框板上与该弹性元件 23配合的挡圏也可以形成为矩形。可以理解，矩形挡圏可以由与矩形弹性元件 23配合的多个挡片替代，例如与弹性元件 23的四条边配合的四个挡片。

[35]下面说明本发明的散热器组件的组装方法。首先，将下框板 6与左框板 4的下端以及右框板 8的下端连接，留出上框板 2等散热芯体 10以及贮液室 12， 14等散热元件安装好之后再安装。

[36]随后，将连接于散热芯体 10下端的下贮液室 14与散热器框架 6配合，具体步骤包括：将一个弹性元件与结合在下框板 6上的弹性元件限位件配合，例如将一个弹性元件 22或 23塞入下框板 6上的挡圏 20或多个挡片 202中；然后将连接于散热芯体 10下端的下贮液室 14上的弹性元件限位件与所述弹性元件配合，例如将下贮液室 14上的短柱 24插入所述弹性元件 22或 23的孔 220或 230中。

[37]接着，将上框板 2与连接于散热芯体 10上端的上贮液室 12 配合。该配合可以通过公知的刚性连接或者本发明的弹性配合装置来完成。当通过本发明的弹性配合装置来完成时，所述配合的具体步骤包括：将另一个弹性元件与结合在上贮液室 12上的弹性元件限位件配合，例如将另一个弹性元件 22或 23 的孔 220或 230套在上贮液室 12上的短柱 24上；然后将上框板 2上的弹性元件限位件与所述另一个弹性元件配合，例如将上框板 2上的挡圏 20或多个挡片 202套住所述弹性元件 22 或 23。

[38]最后，通过将上框板 2与左框板 4的上端以及右框板 8的上端连接而完成散热器框架的组装从而完成整个散热器组件 1的组装。

[39]由于本发明的间接的柔性的组装结构免除了散热器元件与散热器框架之间直接的刚性的连接，因此这种散热器组件在安装时可以免除散热器元件与散热器框架之间的连接步骤而在运行时可以緩冲振动。在工作机械上采用本发明的散热器组件将由于其减震性能而延长使用寿命。

[40]虽然本发明是结合具体实施例进行说明的，但应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出修改和替换，这些修改和替换也应视为落入本发明的保护范围。

Claims

权利要求

1. 一种散热器组件（1)，包括

至少一个散热芯体（10)，

连接于所述至少一个散热芯体（10) 下端的第一贮液室

( 14) 和上端的第二贮液室（12)，以及

包括上框板（ 2 )、左框板（ 4 )、下框板（ 6 )和右框板（ 8 ) 的散热器框架（2， 4， 6， 8)，

所述散热芯体（10)通过第一贮液室（14)和第二贮液室 ( 12)设置于上框板（2)和下框板（6)之间，其中至少一个贮液室通过至少一个弹性配合装置（22， 23, 24, 240, 204, 20, 202) 与所述上框板（2) 或下框板（6) 配合，所述弹性配合装置包括：

设置在贮液室（12， 14)与上框板（2)或下框板（6) 之间的弹性元件（22， 23),

结合在第一贮液室（12)或第二贮液室（14)上的弹性元件限位件（24， 240， 204)，以及

结合在上框板（ 2 )或下框板（ 6 )上的弹性元件限位件（20， 202)。

2. 如权利要求 1所述的散热器组件（1)，其中第一贮液室 ( 14)通过至少一个弹性配合装置与下框板（6) 配合，第二贮液室（12)通过刚性连接与上框板（2) 配合。

3. 如权利要求 1所述的散热器组件（1)，其中第一贮液室

( 14 )和第二贮液室（ 12 )都通过至少一个弹性配合装置（ 22， 23, 24, 240, 204, 20, 202) 与上框板 (2) 和下框板 (6) 配合。

4. 如权利要求 1所述的散热器组件（1)，其中所述结合在上框板（2)或下框板（6)上的弹性元件限位件包括与弹性元件（22， 23) 的周缘配合的挡圏（20) 或多个挡片（202)。

5. 如权利要求 4所述的散热器组件（1)，其中所述结合在贮液室（12， 14) 上的弹性元件限位件包括短柱（24)，并且其中所述弹性元件（22， 23)具有用于与所述短柱（24)配合的孔（220)。

6. 如权利要求 5所述的散热器组件（1)，其中所述结合在贮液室（12， 14)上的弹性元件限位件还包括围绕所述短柱

(24)形成的、与弹性元件（22， 23)的周缘配合的挡圏（20a) 或多个挡片（202a)。

7. 如权利要求 5所述的散热器组件（1)，其中上框板（2) 或下框板（6)上对应所述短柱（24) 的位置上开设有尺寸大于短柱（24)截面尺寸的孔（26)。

8. 如权利要求 1所述的散热器组件（1)，其中所述弹性元件（23) 为矩形。

9. 如权利要求 1所述的散热器组件（1)，其中所述弹性元件（22) 为圓盘形。

10. 如权利要求 9所述的散热器组件（1)，其中所述圓盘形弹性元件（22) 上开设有环形槽（222)。

11. 如权利要求 10所述的散热器组件（1)，其中所述贮液室（12， 14)上的弹性元件限位件包括与弹性元件（22)的环形槽（222) 或周缘配合的挡圏（240) 或多个挡片（204)，所述上框板（2)或下框板（6)上的弹性元件限位件包括与弹性元件（22) 的周缘或环形槽（222) 配合的挡圏（20)或多个挡片（202)，所述贮液室（12， 14) 上的挡圏（240) 或多个挡片（204)与所述上框板（2)或下框板（6)上的挡圏（20) 或多个挡片（202)在径向或周向上相互错开。

12. 一种工作机械，其装备有如权利要求 1 - 11中任一项所述的散热器组件（1)。

13. 一种散热器组件（1) 的组装方法，其中所述散热器组件（ 1 ) 包括

至少一个散热芯体（10)，

连接于所述至少一个散热芯体（ 10 )下端的第一贮液室（14) 和上端的第二贮液室（12)，

所述组装方法的步骤包括：

将散热器框架的下框板（6)与左框板（4)的下端以及右框板（8) 的下端连接，

将第一弹性元件（22， 23) 与结合在下框板（6)上的弹性元件限位件（20， 202) 配合，

将第一贮液室（14)上的弹性元件限位件（24， 240， 204) 与第一弹性元件（22， 23) 配合，

将上框板（2) 与第二贮液室（12) 配合，以及

将上框板（2) 与左框板（4) 的上端以及右框板（8) 的上端连接。

14. 如权利要求 13所述的散热器组件的组装方法，其中所述结合在下框板（6)上的弹性元件限位件包括挡圏（20) 或多个挡片（202)，而其中所述将第一弹性元件（22， 23)与结合在下框板（6)上的弹性元件限位件（20， 202)配合的步骤包括将第一弹性元件（22， 23)塞入下框板（6)上的挡圏 (20) 或多个挡片（202) 中。

15. 如权利要求 13所述的散热器组件的组装方法，其中结合在第一贮液室（ 14)上的弹性元件限位件包括短柱（24)，并且第一弹性元件（22， 23)具有用于与所述短柱（24)配合的孔（220)，而所述第一贮液室（14)通过结合在第一贮液室 ( 14)上的弹性元件限位件（24， 240， 204)与第一弹性元件 (22, 23)配合的步骤包括：将第一贮液室（14)上的短柱（24) 插入第一弹性元件（22) 的孔（220， 230) 中。

16. 如权利要求 13所述的散热器组件的组装方法，其中第二贮液室（12)通过刚性连接与所述散热器框架配合。

17. 如权利要求 13所述的散热器组件的组装方法，其中第二贮液室（12)通过弹性配合装置与所述散热器框架配合，所述弹性配合装置包括：

第二弹性元件（22， 23);

结合在第二贮液室（12) 上的弹性元件限位件（24， 240, 204), 以及

结合在上框板（ 2 )上的弹性元件限位件（ 20， 202 )，所述将上框板（2)与第二贮液室（12)结合的步骤包括：将第二弹性元件（ 22, 23 )与结合在第二贮液室（ 12 ) 上的弹性元件限位件（24， 240， 204) 配合，以及

将上框板（ 2 )上的弹性元件限位件（ 20， 202 )与第二弹性元件（22， 23) 配合。

18. 如权利要求 17所述的散热器组件的组装方法，其中所述结合在第二贮液室（12)上的弹性元件限位件包括短柱 (24),并且第二弹性元件（22， 23)具有用于与所述短柱（24) 配合的孔（220)，而所述将第二弹性元件（22， 23)与结合在第二贮液室（12)上的弹性元件限位件（24， 240， 204)配合的步骤包括：将第二弹性元件（22， 23)的孔（220， 230)套在第二贮液室（12)上的短柱（24)上。

19. 如权利要求 17所述的散热器组件的组装方法，其中所述结合在上框板（2)上的弹性元件限位件包括挡圏（20) 或多个挡片（202)，而所述将上框板（2)通过结合在该上框板（ 2 )上的弹性元件限位件（ 20， 202 )与第二弹性元件（ 22， 23) 配合的步骤包括：将上框板（2)上的挡圏（20) 或多个挡片（202) 套住第二弹性元件（22， 23)。