热交换模块和相应的机动车辆的制作方法

1.本发明涉及热交换模块，尤其涉及用于机动车辆的冷却模块，其具有切向流动涡轮机。本发明特别适用于电动车辆。本发明还涉及设置有这种热交换模块的机动车辆。


背景技术：

2.无论是内燃机型还是电动机型的机动车辆，都必须排放其运行产生的热量，为此，机动车辆设置有热交换模块，例如冷却模块。
3.在一种已知的解决方案中，热交换模块包括一个或多个热交换器和通风装置，该通风装置设计成启动或增加旨在通过热交换器的空气流的流量。因此，当车辆静止或低速向前移动时，通风装置尤其能够使旨在穿过热交换器的空气流运动。
4.此外，至少一个热交换器能够有助于机动车辆的一个或多个部件的热调节，更具体地说，有助于冷却，这是通过允许消散在这些部件处收集的热量来实现的。这些特别是在工作时容易释放热量的电子和/或电气部件，例如电池，以及电动马达、车载充电器或dc-dc转换器。该热量可以例如由“冷却器”或冷却器类型的交换器收集。
5.具体而言，这些部件(尤其是电池)的寿命和性能受周围环境温度的影响。因此，有必要确保这些部件在机动车辆行驶期间，也就是说在电池放电时，保持在确定的温度。例如，在电动或混合动力车辆的充电或再充电阶段，也有必要确保这些部件的冷却，因为这些阶段的特征在于这些部件的加热。
6.快速充电或迅速充电技术包括在高电压和高电流强度下给电池充电，使得它们可以在短时间内充电，例如最长20分钟。这种快速充电的结果是发热，必须对其进行管理。
7.然而，向热交换模块供应新鲜空气可能不足以确保优化冷却，特别是在例如电动或混合动力车辆的快速充电阶段。
8.具体地，经由散热器格栅进入热交换模块的新鲜空气连续通过热交换器，使得空气逐渐升温，并且当其到达空气流的流动方向上的最后热交换器时处于更热的温度。因此，位于序列末端的交换器通常经历相当高的空气温度。这种较热的温度导致这个或这些最后的热交换器的冷却性能较低。这些热交换器可以比第一热交换器更快地达到它们的冷却极限。
9.然而，可能是最后一个或者最后热交换器有很大的散热需求。例如，当该交换器是用于散发从回路中收集的热量的冷凝器时，可能就是这种情况，该回路为易于产生热量的部件(例如电动或混合动力车辆的电池)提供温度控制。冷凝器可以显著地允许交换器(例如也被称为冷却器的冷却装置)收集的热量消散。
10.热交换模块的最后一个或最后热交换器的降低的冷却性能意味着在快速充电阶段将会有明显更少的冷却。


技术实现要素：

11.本发明的目的是通过提供具有改进的热性能的热交换模块来至少部分地减轻现
有技术的这些缺点。
12.为此，本发明的一个主题是一种用于机动车辆的热交换模块，包括：
13.壳体，
14.位于壳体内部的至少第一热交换器和第二热交换器，以及
15.通风装置，其包括至少第一切向流涡轮机，该第一切向流涡轮机配置成使至少一个旨在穿过该组热交换器的第一空气流运动，所述至少一个第一切向流涡轮机在第一空气流的流动方向上位于该组热交换器的下游。
16.根据本发明，通风装置包括至少第二切向流涡轮机。
17.所述至少一个第二切向流涡轮机配置成使旨在穿过所述至少一个第一热交换器的至少第二空气流运动。
18.所述至少一个第二切向流涡轮机位于所述第一和第二热交换器之间的壳体的一侧，在第二空气流的流动方向上位于所述至少一个第一热交换器的下游。
19.由于第二切向流涡轮机，并且至少在某些操作配置中，这种解决方案显著地使得可以向热交换模块供应额外的新鲜空气，同时具有相当高的空气流速率。
20.热交换模块还可以具有一个或多个下述特征，单独或组合考虑。
21.所述至少一个第二切向流涡轮机在热交换模块的轴向方向上位于所述第一和第二热交换器之间的壳体的一侧。当机动车辆装备有热交换模块时，该轴向方向旨在对应于机动车辆的纵向轴线。
22.两个切向流涡轮机例如布置在壳体的在相互垂直的平面中延伸的侧面。
23.第一切向流涡轮机例如沿第一空气流的流动方向布置在壳体的后部，形成鼓风机壳体。
24.热交换模块可包括至少第一热交换单元和第二热交换单元，每个热交换单元包括一个或多个热交换器，并且第二切向流涡轮机布置在第一热交换单元的下游，在这两个单元之间。
25.热交换模块可包括多个第二切向流涡轮机。
26.切向流涡轮机可能不同。
27.可替代地，切向流涡轮机可以是类似的。
28.壳体具有至少第一空气入口和至少一个不同于第一空气入口的附加空气入口。
29.附加空气入口位于所述至少两个热交换器之间，位于壳体的与承载第二切向流涡轮机的一侧相对的一侧。
30.有利地，第一切向流涡轮机配置成使至少第三空气流运动，该第三空气流旨在通过附加空气入口进入壳体并穿过所述至少一个第二热交换器。
31.所述模块可以包括至少一个空气入口挡板，其布置成使得其可以相对于壳体在关闭附加空气入口的闭合位置和揭开附加空气入口的打开位置之间移动。
32.壳体可包括在第一空气流的流动方向上位于第一切向流涡轮机下游的第一空气出口。
33.壳体可包括在第二空气流的流动方向上位于第二切向流涡轮机下游的第二空气出口。
34.所述模块可以包括至少一个空气出口挡板，其可以布置成使得其可以相对于壳体
在关闭第二空气出口的闭合位置和揭开第二空气出口的打开位置之间移动。
35.所述至少一个挡板例如安装成能够相对于壳体枢转。
36.所述模块有利地包括至少一个致动器，其配置成驱动至少一个相应的挡板在闭合和打开位置之间运动。
37.所述模块有利地包括至少一个关闭面板，其安装成能够在缩回位置和展开位置之间移动。在展开位置，关闭面板在以下之间：
38.一方面，所述至少一个第一热交换器，和
39.另一方面，附加空气入口和所述至少一个第二热交换器。
40.切向流涡轮机、该组挡板和关闭面板提供了热交换模块的各种操作配置，与在热交换器集合的后部具有切向流涡轮机的现有技术的解决方案相比，根据需要，允许新鲜空气的流入以及更大的空气流速率。
41.所述模块可以包括驱动关闭面板的驱动机构，有利地是电动驱动机构。
42.关闭面板例如旨在围绕辊轴卷起。
43.关闭面板例如幕帘可以由刚性或柔性材料制成。
44.根据一实施例，当所述至少一个空气入口挡板处于揭开附加空气入口的打开位置时，所述至少一个关闭面板配置为处于展开位置。
45.在展开位置，关闭面板能够描绘或分开两个空气流路径：
46.一方面，从第一空气入口到第二空气出口，以及
47.另一方面，从附加空气入口到第一空气出口。
48.该模块可以包括旨在定位在机动车辆的散热器格栅处的框架。框架装配有多个挡板，这些挡板安装成能够相对于框架移动，以便关闭或揭开穿过框架的至少一个开口。至少第一组挡片可以布置在框架的第一部分。不同于第一组挡片的第二组挡片可以布置在框架的第二部分，并且配置成独立于第一组挡片移动。
49.壳体的第一空气入口旨在布置在散热器格栅的第一部分。
50.第二组挡片配置成根据空气入口挡板的位置移动。
51.当空气入口挡板布置在揭开附加空气入口的打开位置时，第二组挡片可以布置在揭开框架的第二部分中的至少一个开口的位置。
52.当空气入口挡板布置在关闭附加空气入口的闭合位置时，第二组挡片可以布置在关闭框架的第二部分中的所述至少一个开口的位置。
53.所述模块有利地包括至少两个致动器，它们分别与一组挡片相关，并配置成使各组挡片彼此独立地移动。
54.所述模块可以包括控制单元，其包括一个或多个处理装置，用于命令关闭面板的挡板、各组挡片的致动。
55.热交换模块优选用于装配到电动车辆上。
56.所述模块可以是冷却模块，其配置为冷却或有助于冷却机动车辆的至少一个电子和/或电气部件。
57.冷却模块例如配置成冷却电动或混合动力车辆的电池。
58.本发明的另一主题是装备有至少一个如上所述的热交换模块的机动车辆。这优选地是具有电动马达的机动车辆。
59.车辆包括具有至少一个开口的车身，该开口限定至少一个冷却开口，所述至少一个热交换模块可以面对该冷却开口定位。冷却开口可以位于保险杠下方。
60.特别地，第一空气入口可以面向冷却开口布置。
附图说明
61.通过阅读下面的描述和附图，本发明的进一步的优点和特征将变得更加明显，下面的描述是通过说明性和非限制性的示例给出的，其中：
62.图1示意性地示出了从侧面观察的机动车辆的前部，该机动车辆装备有处于第一操作配置的热交换模块。
63.图2示意性地示出了从侧面观察的机动车辆的前部，该前部装备有处于第二操作配置的热交换模块。
64.图3是处于第一操作配置的热交换模块的示意性透视图。
65.图4是处于第二操作配置的热交换模块的示意性透视图。
66.图5是处于第三操作配置的热交换模块的示意性透视图。
67.在这些图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
68.以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定意味着每个参考涉及相同的实施例，或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的各个特征也可以组合或互换以提供其他实施例。
69.在描述中，某些元件可被索引，例如第一或第二元件。索引可以简单地用于区分和表示相似但不相同的元件。这种索引不一定意味着一个元件优先于另一个元件，并且这种命名可以容易地互换，而不脱离本说明书的范围。这种索引也不一定意味着时间顺序。
70.在本说明书中，“上游”是指相对于空气流的流动方向，一个元件放置在另一个元件之前。相比之下，“下游”是指相对于该空气流的流动方向，一个元件放置在另一个元件之后。术语“前”和“后”是相对于机动车辆向前行驶的方向来定义的。
71.图1和2示意性地示出了带有马达，特别是电动马达12的机动车辆10的前部。
72.在附图中，表示为x的第一轴对应于机动车辆10的纵向轴线。它也对应于机动车辆10向前行驶的方向。表示为y的第二轴是横向轴线。最后，表示为z的第三轴是竖直的。x、y、z轴成对正交。
73.车辆10特别包括限定前表面14a的车身14和由机动车辆10的底盘(未示出)支撑的保险杠16。车身14限定冷却开口18，即穿过车身14的开口。在所示的示例中，冷却开口18是单个开口。该冷却开口18沿着竖轴z位于车身14的前端14a的下部。特别地，如在所示的示例中，冷却开口18位于保险杠16下方。格栅可以定位在冷却开口18中，以防止射弹能够穿过冷却开口18。热交换模块22可以定位在机动车辆10中，有利地面向冷却开口18。该格栅尤其使得可以保护该热交换模块22。
74.特别地，热交换模块22是冷却模块，配置为冷却或有助于冷却机动车辆10的至少一个部件，特别是电子和/或电气部件，其易于在操作中释放热量。冷却模块例如配置成冷却或有助于冷却电动或混合动力车辆的电池。在另一变型中或此外，冷却模块可以配置成
冷却/有助于冷却其他部件，例如马达、车载充电器、转换器。
75.在图1和2中，热交换模块22，尤其是冷却模块，示出处于操作位置，即当其安装到机动车辆10上时。图1示出了处于第一操作配置的热交换模块22，在热交换模块22内只有一个空气路径，而图2示出了第二操作配置，在热交换模块22内有两个相互隔离的空气流动路径。这些配置将在下文详述。
76.在图3至5中可以更清楚地看到热交换模块22。
77.它包括至少两个热交换器24、26。在图3至5所示的示例中，热交换模块22包括第一热交换器24和第二热交换器26。当然，热交换器的该数量是非限制性的。根据期望的配置，热交换模块22可包括更多个热交换器。
78.热交换模块22可以例如包括至少两个热交换单元或两组热交换器，每个热交换单元或每组热交换器包括一个或多个热交换器。热交换单元可以包括相同数量的热交换器或不同数量的热交换器。
79.作为非限制性示例，热交换模块22可以包括一个或多个热交换器，其选自蒸发器、冷凝器、蒸发器-冷凝器、散热器，特别是低温散热器。第一热交换器24可以例如是蒸发器-冷凝器。第二热交换器26可以是低温散热器。
80.在图3至5的示例中，热交换器24、26例如在热交换模块22的轴向方向上一个接一个地定位。热交换器24、26沿着对齐轴线对齐，该对齐轴线在这里平行于或基本平行于纵轴x。
81.根据所示的实施例，每个热交换器24、26具有平行六面体的总体形状，其长度沿着横轴y延伸，厚度沿着纵轴x延伸，高度沿着竖轴z延伸。
82.热交换模块22还包括通风装置。该通风装置包括至少第一切向流涡轮机30a和至少第二切向流涡轮机30b。
83.在图3至5所示的示例中，仅描绘两个切向流涡轮机30a、30b。该数字是非限制性的。热交换模块22可包括两个以上的切向流涡轮机30a、30b。
84.第一切向流涡轮机30a配置成使至少一股空气流运动。如图3示意性所示，第一切向流涡轮机30a能够使旨在穿过热交换器24、26的第一空气流f1运动。第一切向流涡轮机30a沿第一空气流f1的流动方向定位在热交换器24、26的下游。
85.第一切向流涡轮机30a包括例如转子或涡轮机(或切向流鼓风机叶轮)。涡轮机具有圆柱形的整体形状。它有利地包括一级或多级叶片(或轮叶)，未示出。涡轮机安装成能够绕旋转轴线a旋转，例如平行或基本平行于横轴y。第一切向流涡轮机30a还包括能够驱动涡轮机绕其旋转轴线a旋转的马达(未示出)。
86.第二切向流涡轮机30b位于第一热交换器24和第二热交换器26之间。
87.更具体地，第二切向流涡轮机30b在热交换模块22的轴向方向上定位在第一热交换器24和第二热交换器26之间，当机动车辆配备有热交换模块22时，该方向旨在对应于机动车辆的纵轴x。
88.从图3至5的示例中可以注意到，第二切向流涡轮机30b不与热交换器24、26对齐，而是相对于热交换器24、26沿着竖轴z偏移。
89.第二切向流涡轮机30b配置成使至少一股空气流运动。
90.具体地，参照图4，第二切向流涡轮机30b能够使第二空气流f2运动。“第二”在这里
用于将由第二切向流涡轮机30b启动的空气流f2与前述由第一切向流涡轮机30a启动的第一空气流f1区分开。这并不意味着第一空气流f1优先于第二空气流f2。
91.与第一空气流f1不同，第二空气流f2不打算流通通过所有的热交换器24、26。第二空气流f2旨在沿纵轴x的方向穿过位于第二切向流涡轮机30b前面的一个或多个热交换器。在图4所示的示例中，第二空气流f2旨在穿过至少第一热交换器24。第二切向流涡轮机30b沿第二空气流f2的流动方向定位在至少第一热交换器的下游。这在内部空气导管33包括至少两个相互隔离的空气流动路径331、332的配置中尤其是可能的，如下文更详细解释。
92.此外，当两个切向流涡轮机30a、30b运行时，内部空气导管33限定单个空气流动路径，如图5示意性所示，每一个都可以使外部空气流f的一部分f’或f”运动。例如，第二切向流涡轮机30b可启动外部空气流f的一部分f’,该部分旨在通过至少第一热交换器24。第一切向流涡轮机30a可使外部空气流f的另一部分f”运动，该部分将通过所有的热交换器24、26。
93.在变型实施例中，第二切向流涡轮机30b可以在纵轴x的方向上定位在两个热交换单元之间。第二切向流涡轮机30b例如位于第一热交换单元的下游。
94.可以设想一种变型，其具有多个第二切向流涡轮机30b，它们在纵轴x的方向上介于壳体32上的每对热交换器之间。
95.第二切向流涡轮机30b可以类似于第一切向流涡轮机30a，或者另一方面不同于第一切向流涡轮机30a。第二切向流涡轮机30b可以包括安装成能够绕旋转轴线a’旋转的涡轮机，该旋转轴线a’例如平行或基本平行于横轴y。在所示的示例中，第二切向流涡轮机30b的涡轮机的旋转轴线a’可以平行于第一切向流涡轮机30a的涡轮机的旋转轴线a。
96.当它们不同时，两个切向流涡轮机30a、30b可以非限制性地具有不同的尺寸、不同的直径、不同的速度，或者具有不同几何形状的叶片。
97.此外，在这种情况下，切向流涡轮机30a、30b配置成通过抽吸来操作，也就是说，它们能够吸入环境空气并使其与一个或多个热交换器24、26接触。
98.有利地，第一和/或第二切向流涡轮机30a、30b可用于在机动车辆低速行驶或静止时运行。相比之下，当机动车辆处于高速时，可能不打算运行。
99.此外，热交换模块22可以包括框架29。该框架29通常旨在定位在机动车辆10的散热器格栅处。框架29装配有多个挡片31、31’，其安装成能够相对于框架29移动，以便关闭或揭开穿过该框架29的至少一个开口。
100.更具体地，至少第一组挡片31定位在框架29的第一部分，在所示的示例中是沿着竖轴z的上部，当热交换模块22装配到机动车辆上时，该部分旨在面向格栅的第一部分定位。第一组挡片31可以位于允许它们揭开或不揭开框架29的第一部分中的至少一个开口的位置。
101.不同于第一组挡片31的至少第二组挡片31’位于框架29的第二部分，在所示的示例中是沿着竖轴z的下部，该部分旨在面向格栅的第二部分定位。第二组挡片31’可以位于允许它们揭开或不揭开框架29的第二部分中的至少一个开口的位置。
102.两组挡片31、31’配置成彼此独立地移动。
103.热交换模块22包括至少两个致动器(未示出)，它们分别与一组挡片31、31’相关，并配置成使该组挡片31、31’彼此独立地移动。
104.此外，热交换模块22包括至少一个壳体或罩32。通常，壳体32能够容纳一个或多个热交换器24、26和第一切向流涡轮机30a。
105.第一切向流涡轮机30a被描绘为相对于竖轴z定位在壳体32的上部。可替代地，第一切向流涡轮机30a可定位在壳体32的下部或中部。
106.同样，第二切向流涡轮机30b被描绘为相对于竖轴z定位在壳体32的上部。可替代地，第二切向流涡轮机30b可定位在壳体32的下部或中部。
107.壳体32可以生产为单个部件或多个部件。此外，壳体32有利地至少部分由提供隔音和/或隔振的材料制成。值得注意的是，它可以包括结构部件和由该结构部件支撑的隔音和/或隔振部件。
108.壳体32能够界定内部空气导管33，空气将在该内部空气导管33中流通。热交换器24、26位于该空气导管33中。
109.壳体32可以包括前部34。该前部34在一侧敞开。当热交换模块22安装到机动车辆上时，它还旨在面向冷却开口定位。
110.框架29位于壳体32的前部34。该框架29可以通过任何合适的方式固定到壳体32。
111.通常，壳体32(由一个或多个部件制成)具有至少第一空气入口35a。前部34的开口侧能够限定该第一空气入口35a。第一空气入口35a位于框架29的第一部分，并且旨在面向格栅的第一部分。
112.前部34配置成使空气流f1、f2、f进入热交换模块22，并将空气流f1、f2或部分空气流f’、f”引导至一个或多个热交换器24、26。
113.壳体32另外具有图4中可见的至少一个附加空气入口35b，不同于第一空气入口35a。更具体地，该附加空气入口35b位于两个热交换器24、26之间。附加空气入口35b在纵轴x的方向上定位在热交换器24、26之间，但是在第二切向流涡轮机30b的相对侧。
114.除了位于第一热交换器24和第二热交换器26之间的第一空气入口35a之外，壳体32可以包括单个附加空气入口35b，如图3至5所示的示例。该附加空气入口35b允许供应旨在穿过第二热交换器26的新鲜空气。
115.也可以提供一个以上的附加空气入口35b。热交换模块22包括与第二切向流涡轮机30b一样多的附加空气入口35b。
116.第二切向流涡轮机30b可位于壳体32的一侧，而附加空气入口35b位于壳体32的相对侧。例如，非限制性地，第二切向流涡轮机30b可定位在壳体32的一侧，当其装配有热交换模块22时，该侧旨在面向机动车辆的发动机罩，并且附加空气入口35b可定位在面向车身外壳底部的相对侧，如图3至5所示。相反，第二切向流涡轮机30b可定位在壳体32的旨在面向车身底部的那一侧，而附加空气入口35b定位在旨在面向发动机罩的相对侧。
117.第二切向流涡轮机30b和附加空气入口35b可以沿着竖轴z以对齐或基本对齐的方式彼此面对定位。
118.通风装置，更具体地说，第一切向流涡轮机30a可配置成使第三空气流f3运动，该第三空气流f3旨在通过该附加空气入口35b进入壳体32。“第三”在这里用于将由第一切向流涡轮机30a启动的空气流f3与前述的第一空气流f1和第二空气流f2区分开。这并不意味着第一空气流f1或第二空气流f2优先于第三空气流f3。
119.与第一空气流f1不同，第三空气流f3不打算流通通过所有的热交换器24、26。第三
空气流f3旨在穿过在纵轴x的方向上位于附加空气入口35b后面的一个或多个热交换器。在所示的示例中，第三空气流f3旨在穿过第二热交换器26。
120.这特别在内部空气导管33包括至少两个相互隔离的空气流动路径331、332的配置中是可能的，如图4中示意性示出且在下文中更详细解释。
121.壳体32还可以包括能够容纳至少热交换器24、26的罩36。可选地，附加空气入口或至少一个附加空气入口35b可以位于该罩36上。
122.为了允许打开或闭合附加空气入口35b，热交换模块22包括与附加空气入口35b相关的至少一个挡板，称为空气入口挡板37。热交换模块22包括用于每个附加空气入口35b的一个空气入口挡板37。
123.对于附加开口35b和空气入口挡板37的布置方式，存在各种可想到的替代变型。附加空气入口35b和相关的空气入口挡板37可以在纵轴x的方向上定位在最后一个热交换器之前。附加空气入口35b和相关的空气入口挡板37可以替代地定位在两个热交换单元之间。
124.在涉及多于两个热交换器的实施例中，还可以提供多个附加空气入口35b和多个相关挡板37。附加空气入口35b和与其相关的空气入口挡板37可以例如定位在每对相邻的热交换器之间。
125.空气入口挡板37布置成使得它能够相对于壳体32移动。在图3至5所示的示例中，空气入口挡板37被制成活动挡片或隔板的形式。空气入口挡板37可以在闭合位置和打开位置之间移动，闭合位置如图3和5所示，关闭附加空气入口35b，打开位置如图4所示，揭开附加空气入口35b。
126.空气入口挡板37可以安装成能够相对于壳体32绕枢转轴线枢转。该枢转轴线例如平行或基本平行于第一切向流涡轮机30a和/或第二切向流涡轮机30b的旋转轴线a、a’。
127.第二组挡片31’配置成根据空气入口挡板37的位置移动。
128.更具体地，当空气入口挡板37揭开附加空气入口35b时，第二组中的一个或多个挡片31’配置成揭开框架29的第二部分中的至少一个开口，如图4所示。
129.相反，当空气入口挡板37关闭附加空气入口35b时，第二组中的一个或多个挡片31’配置成关闭框架29的第二部分中的开口，如图3和5所示。
130.当由第一切向流涡轮机30a启动时，第三空气流f3经由格栅的第二部分进入，穿过打开的第二组挡片31’,然后当相关的挡板37处于打开位置时，在穿过第二热交换器26之前，经由附加空气入口35b进入壳体32。
131.此外，热交换模块22包括至少一个致动器(图中不可见),其配置成驱动至少一个相应的挡板(例如空气入口遮板37)在闭合和打开位置之间移动。例如，这是一个步进电机致动器。
132.当提供多个空气入口挡板37时，热交换模块22可以包括至少两个致动器，每个分别与至少一个空气入口挡板37相关。这些致动器配置成使得空气入口挡板37彼此独立地移动。一个致动器可以专用于每个空气入口挡板37。这允许每个附加空气入口35b选择性地打开或关闭。还可以想到为一组空气入口挡板37提供致动器，并且至少两组空气入口挡板37可被独立致动。
133.可替代地，致动器可以配置成一起驱动所有空气入口挡板37的运动。
134.壳体32还包括后部。第一切向流涡轮机30a可位于壳体32的该后部。壳体32的后部
可以形成第一鼓风机壳体38a。该第一鼓风机壳体38a容纳第一切向流涡轮机30a。第一鼓风机壳体38a可以特别限定鼓风机壳体出口。
135.壳体32可限定第二鼓风机壳体38b，以容纳第二切向流涡轮机30b。第二鼓风机壳体38b可以从壳体32的容纳热交换器24、26的该部分开始，并且例如可选地，从罩36开始。第二鼓风机壳体38b从壳体32的其余部分向外延伸，远离热交换器24、26位于其中的内部空气导管33。
136.两个切向流涡轮机30a、30b例如定位在壳体32的在相互垂直的平面中延伸的侧面上，或者可以限定鼓风机壳体38a、38b。
137.前部34有利地固定到罩36、第二鼓风机壳体38b和后部，该后部在这里形成第一鼓风机壳体38a。这些元件34、36、38a、38b中的至少两个也可以形成单件。
138.壳体32包括至少第一空气出口40a，例如由壳体32后部的第一鼓风机壳体38a的出口限定。第一空气出口40a在第一空气流f1(图3)或第三空气流f3(图4)或部分空气流f”的流动方向上位于第一切向流涡轮机30a的下游(图5)。
139.壳体32另外包括至少第二空气出口40b，例如由第二鼓风机壳体38b的出口限定。第二空气出口在第二空气流f2(图4)或部分空气流f’(图5)的流动方向上位于第二切向流涡轮机30b的下游。
140.第二空气出口40b可以选择性地打开或关闭。为此，热交换模块22包括与第二空气出口40b相关的至少一个挡板，称为空气出口挡板42。
141.空气出口挡板42布置成使得它能够相对于壳体32移动。在图3至5所示的示例中，空气出口挡板42被制成活动挡片或隔板的形式。空气出口挡板42可以在关闭第二空气出口40b的闭合位置和揭开第二空气出口40b的打开位置之间移动。
142.空气出口挡板42可以安装成能够相对于壳体32绕枢转轴线枢转。该枢转轴线例如平行或基本平行于第一切向流涡轮机30a或第二切向流涡轮机30b的旋转轴线a、a’。
143.热交换模块22包括至少一个致动器(图中不可见),该致动器配置成驱动至少一个相应的空气出口挡板42在闭合和打开位置之间运动。例如，这是步进电机致动器。
144.当提供多个空气出口挡板42时，热交换模块22可以包括至少两个致动器，每个分别与至少一个空气出口挡板42相关。这些致动器配置成使空气出口挡板42彼此独立地移动。一个致动器可以专用于每个空气出口挡板42。这允许每个附加空气入口35b选择性地打开或关闭。还可以想到为一组空气出口挡板42提供致动器，并且至少两组空气出口挡板42可被独立地致动。
145.可替代地，致动器可以配置成一起驱动所有空气出口挡板42的运动。
146.有利地，热交换模块22还包括至少一个关闭面板44。关闭面板44例如是幕帘。它可以由刚性或柔性材料制成。
147.该关闭面板44旨在将内部空气导管分成至少两个空气流动路径331、332，并且有利地以流体密封的方式将它们彼此隔离。
148.为此，关闭面板44安装成能够在缩回位置和展开位置之间移动。
149.如图4所示，在展开位置，关闭面板44在一方面第一热交换器24和另一方面附加空气入口35b和第二热交换器26之间延伸。特别地，当空气入口挡板37打开相应的附加空气入口35b时，关闭面板44处于展开位置。
150.因此，展开的关闭面板44将从第一空气入口35a通向第二空气出口40b的第一空气流动路径331与从附加空气入口35b通向第一空气出口40a的第二空气流动路径332分开。
151.更一般地，关闭面板44可以在一方面第一热交换单元和另一方面附加空气入口35b和第二热交换单元之间延伸。
152.当然，热交换模块22可以包括一个以上的关闭面板44。可以有与附加空气入口35b一样多的关闭面板44，因此也可以有第二切向流涡轮机30b。
153.在这种情况下，每个关闭面板44能够隔离从空气入口通向空气出口的两个空气流动路径。
154.当两个以上的空气流动路径被界定时，端部空气流动路径中的一个将第一空气入口35a与第二切向流涡轮机30b下游的空气出口流体连通。另一端部空气流动路径将附加空气入口35b与第一空气出口40a流体连通。一个或多个中间空气流动路径可将附加空气入口35b设置成与第二切向流涡轮机30b下游的空气出口流体连通。
155.关闭面板44例如旨在围绕辊轴b卷起。关闭面板44的辊轴b例如横向于热交换器24、26的对齐轴。在所示的示例中，辊轴b平行于或基本平行于第一切向流涡轮机30a或第二切向流涡轮机30b的旋转轴线a或a’。这里辊轴b平行于横轴y。
156.热交换模块22可以具有用于将一个或多个关闭面板44固定到壳体32上的一个或多个元件。
157.热交换模块22可以包括驱动关闭面板44的驱动机构，有利地为机动驱动机构。控制单元或另一个可以包括一个或多个处理装置，用于命令关闭面板44的致动，并因此命令相应的驱动机构的致动。
158.热交换模块22还可以包括控制单元(未示出)。例如，这可以是计算机。该控制单元包括一个或多个处理装置，用于命令各组挡片31、31’、挡板37、42和/或驱动关闭面板44的驱动机构的一个或多个致动器(未示出)。
159.参照图3至5详细描述了热交换模块22的各种操作配置。
160.图3示出了第一操作配置，其可以是标准配置。
161.在该第一操作配置中，作为空气入口挡板37和空气出口挡板42的两个挡板闭合，并且关闭面板或幕帘44关闭。例如，它被收回或卷起。此外，第一组中的挡片31揭开框架29的第一部分中的开口，而第二组中的挡片31’关闭框架29的第二部分中的开口。
162.利用这种配置，在内部空气导管33中仅限定了一个空气流动路径，从第一空气入口35a通向第一切向流涡轮机30a下游的第一空气出口40a。
163.当后者运行时，第一空气流f1开始运动，并穿过装配有热交换模块22的机动车辆的格栅的第一部分，通过第一空气入口35a进入壳体32，然后在经由第一切向流涡轮机30a下游的第一空气出口40a离开热交换模块22之前穿过所有的热交换器24、26。
164.在所示的特定示例中，第一切向流涡轮机30a下游的空气流被导向配备有热交换模块22的机动车辆的车身外壳底部。
165.此外，将空气入口挡板37设置成关闭附加空气入口，并且将第二组挡片31’布置成关闭框架29的第二部分中的开口，这使得可以避免排放到第一切向流涡轮机30a下游的任何空气(通常是热空气)被抽回到壳体32中。换句话说，这则避免了进入壳体32的新鲜空气被已经通过热交换器24、26的热空气“污染”。
166.图4示出了第二操作配置，其可以是快速充电配置。
167.在该第二操作配置中，作为空气入口挡板37和空气出口挡板42的两个挡板打开。此外，两组挡片31、31’以揭开框架29中的开口的方式布置。
168.关闭面板或幕帘44展开。它能够界定或分离两个空气流动路径331、332。在所示的示例中，关闭面板44在第一热交换器24和第二热交换器26之间展开。原本存在于第一热交换器24和第二热交换器26之间的空气导管(如参考第一操作配置所述)因此被禁用。关闭面板44使得可以将附加空气入口35b与第一空气入口35a和第一热交换器24隔离。
169.第一空气流动路径331使第一空气入口35a与第二空气出口40b流体连通，而第二空气流动路径332使附加空气入口35b与第一空气出口40a流体连通。这种配置是非限制性的。关闭面板44可以在两个热交换单元或热交换器组之间展开。多个关闭面板44也可以在热交换单元或热交换器组之间展开。
170.两个切向流涡轮机30a和30b都可以运行。因此，每个都能够使旨在穿过相关气流路径331、332中的一个或多个热交换器的空气流运动。
171.在所示的示例中，第二切向流涡轮机30b能够使第二空气流f2运动，该第二空气流f2旨在穿过格栅的第一部分，经由第一空气入口35a进入壳体32，并且在经由第二空气出口40b离开壳体32之前穿过第一热交换器24。因此，第二空气流f2穿过第一热交换器24，而不流通通过第二热交换器26。
172.第一涡轮机30a本身能够启动第三空气流f3，其旨在穿过格栅的第二部分，经由附加空气入口35b进入壳体32，并且在经由第一空气出口40a离开壳体32之前穿过第二热交换器26。因此，第三空气流f3穿过在纵轴x的方向上位于附加空气入口35b之后的第二热交换器26，而不流通通过第一热交换器24。这种配置是非常有利的，因为它允许新鲜空气被供应到第二热交换器26的上游。这使得可以优化第二热交换器26的冷却性能。
173.术语“第二”和“第三”空气流f2、f3用于将根据第二操作配置由两个切向流涡轮机30a、30b引起的运动空气流f2、f3与参照第一操作配置描述的第一空气流f1区分开。
174.图5示出了对应于中间模式的第三操作配置。当第一热交换器24需要更多冷却时，该第三操作配置可能特别有利。例如，当它是蒸发器-冷凝器时，可能就是这种情况。该蒸发器-冷凝器可以配置成消散/移除在液体冷却器或水冷却器类型的交换器(也称为冷却器)处收集的热量，该交换器本身配置成消散由至少一个电子和/或电气部件(例如电动车辆的电池)产生的热量。
175.在该第三操作配置中，两个热交换器24、26之间的空气入口挡板37闭合，相反地，第二切向流涡轮机30b处的空气出口挡板42打开。第一组中的挡片31揭开框架29的第一部分中的开口，而第二组中的挡片31’关闭框架29的第二部分中的开口。
176.关闭面板44被关闭，例如卷起或缩回。两个切向流涡轮机30a、30b都可以运行。它们启动空气流f，空气流f通过第一空气入口35a进入壳体32。吸入的全部空气流f穿过第一热交换器24。第一热交换器24下游的空气流f’的第一部分经由第二空气出口40b排出。第一热交换器24下游的空气流f”的第二部分在经由第一空气出口40a排出之前也穿过第二热交换器26。
177.在未示出的包括两个以上热交换器的配置中，吸入的全部空气流f将在第二切向流涡轮机30b之前通过第一组热交换器。第一组热交换器下游的空气流f’的第一部分将通
过第二空气出口40b排出。第一组热交换器下游的空气流f”的第二部分在通过第一空气出口40a排出之前将通过第二组热交换器。
178.如果提供了多个第二切向流涡轮机30b，那么随着空气流前进通过热交换器的集合，一部分空气流通过第二切向流涡轮机30b下游的每个空气出口排出，直到它通过第一切向流涡轮机30a下游的第一空气出口40a排出，第一切向流涡轮机30a是沿纵轴x方向的最后一个切向流涡轮机。
179.在所示的特定示例中，第一切向流涡轮机30a和第二切向流涡轮机30b下游的空气流被导向配备有热交换模块22的机动车辆的车身外壳的底部。
180.以类似于第一配置的方式，具有关闭附加空气入口的空气入口挡板37以及具有关闭框架29的第二部分中的开口的第二组挡片31’使得可以避免排出到切向流涡轮机30a、30b下游的任何空气(通常是热空气)被抽回到壳体32中，从而防止进入壳体32的新鲜空气被热空气“污染”。
181.此外，根据一特定实施例，热交换模块22还可以包括一个或多个挡片46，其位于壳体32的后端，在第一空气入口35a的相对侧。这些例如是安装成能够在允许至少一股空气流流通的打开位置和闭合位置之间枢转的挡片46。当机动车辆处于高速且切向流涡轮机30a、30b不运行时，打开位置可能特别有利。当机动车辆处于低速并且切向流涡轮机30a、30b中的至少一个在运行时，闭合位置可能是有利的。
182.非限制性地，挡片46的枢转轴线可以平行或基本平行于第一切向流涡轮机30a或第二切向流涡轮机30b的旋转轴线a或a’。也可以设想其他配置。
183.如图3至5所示，在闭合位置，挡片46因此位于倾斜平面中，在该示例中，倾斜平面与正交于热交换器24、26的对齐轴线和第一切向流涡轮机30a的旋转轴线a的轴线形成非零角度α，也就是说，当热交换模块22安装到机动车辆上时，该倾斜平面与竖轴z形成非零角度α。角度α优选地在5
°
和20
°
之间。该角度α确保热交换器24、26上的均匀空气分布。
184.因此，一个或多个第二切向流涡轮机30b使得可以增加空气流速率并满足来自热交换模块的对新鲜空气的更高需求。
185.具体而言，借助于切向流涡轮机30a、30b、一组挡板37、42和关闭面板44，可以如上文所述实现不同的操作配置，并且可以根据在空气流速率和温度方面所需的冷却需求来管理这些配置。

技术特征：
1.一种用于机动车辆(10)的热交换模块(22)，包括：-壳体(32)，-至少第一热交换器(24)和第二热交换器(26),它们位于壳体(32)内，以及-通风装置，包括至少第一切向流涡轮机(30a)，其配置成使旨在穿过该组热交换器(24、26)的至少第一空气流(f1)运动，所述至少一个第一切向流涡轮机(30a)在第一空气流(f1)的流动方向上定位在该组热交换器(24、26)的下游，其特征在于，所述通风装置包括至少第二切向流涡轮机(30b)，该第二切向流涡轮机(30b)：-配置成使旨在穿过所述至少一个第一热交换器(24)的至少第二空气流(f2)运动，并且-位于所述第一和第二热交换器(24、26)之间的壳体(32)的一侧，在第二空气流(f2)的流动方向上位于所述至少一个第一热交换器(24)的下游。2.如前一权利要求所述的热交换模块(22)，其中，所述壳体(32)具有至少第一空气入口(35a)和至少附加空气入口(35b)，所述附加空气入口(35b)不同于第一空气入口(35a)，并且位于所述至少两个热交换器(24、26)之间，在壳体(32)的与承载所述第二切向流涡轮机(30b)的一侧相对的一侧。3.如前一权利要求所述的热交换模块(22)，包括至少一个空气入口挡板(37)，其布置成能够相对于所述壳体(32)在关闭所述附加空气入口(35b)的闭合位置和揭开附加空气入口(35b)的打开位置之间移动。4.如前述权利要求中任一项所述的热交换模块(22)，其中：-所述壳体(32)包括在所述第一空气流(f1)的流动方向上位于所述第一切向流涡轮机(30a)下游的第一空气出口(40a)和在所述第二空气流(f2)的流动方向上位于第二切向流涡轮机(30b)下游的第二空气出口(40b)，并且-至少一个空气出口挡板(42)布置成使得其能够相对于壳体(32)在关闭第二空气出口(40b)的闭合位置和揭开第二空气出口(40b)的打开位置之间移动。5.如权利要求3或4中任一项所述的热交换模块(22)，其中，所述至少一个挡板(37、42)安装成能够相对于所述壳体枢转。6.如权利要求2结合前述权利要求中任一项所述的热交换模块(22),包括至少一个关闭面板(44),该关闭面板安装成能够在以下位置之间移动：-缩回位置，和-展开位置，其中它在一方面所述至少一个第一热交换器(24)和另一方面所述附加空气入口(35b)和所述至少一个第二热交换器(26)之间延伸。7.如权利要求3和6所述的热交换模块(22)，其中，当所述至少一个空气入口挡板(37)处于揭开所述附加空气入口(35b)的打开位置时，所述至少一个关闭面板(44)配置成处于展开位置。8.如前述权利要求中任一项所述的热交换模块(22)，包括旨在定位在机动车辆的散热器格栅处的框架(29)，该框架(29)装配有多个挡片(31、31’)，这些挡片安装成能够相对于框架(29)移动，以便关闭或揭开穿过框架(29)的至少一个开口，这些挡片包括：-布置在框架(29)的第一部分处的至少第一组挡片(31)，以及
‑
第二组挡板(31’)，其不同于第一组挡片(31)，并且布置在框架(29)的第二部分处，并且配置成独立于第一组挡片(31)移动。9.如权利要求3和8所述的热交换模块(22)，其中，所述第二组挡片(31’)配置成根据所述空气入口挡板(37)的位置移动，通过：-当空气入口挡板(37)布置在揭开所述附加空气入口(35b)的打开位置时，布置在揭开所述框架(29)的第二部分中的至少一个开口的位置，并且-当空气入口挡板(37)布置在关闭附加空气入口(35b)的闭合位置时，布置在关闭框架(29)的第二部分中的所述至少一个开口的位置。10.一种机动车辆(10)，特别是具有电动马达的机动车辆，包括具有至少一个开口的车身(14)，该开口限定至少一个冷却开口(18)，其特征在于，该机动车辆包括至少一个如前述权利要求中任一项所述的热交换模块(22)，该热交换模块面向冷却开口(18)定位。

技术总结
本发明涉及一种用于机动车辆(10)的热交换模块(22)，其包括：-壳体(32)，-布置在壳体(32)中的至少第一热交换器(24)和第二热交换器(26)，以及-通风装置，其包括至少第一切向流涡轮机(30a)，该第一切向流涡轮机配置成移动旨在穿过该组热交换器(24、26)的至少第一空气流(F1)，并且在第一空气流(F1)的流动方向上布置在该组热交换器(24、26)的下游。根据本发明，通风装置包括至少第二切向流涡轮机(30b),其配置成使旨在穿过第一热交换器(24)的至少一个第二空气流运动，并且布置在第一和第二热交换器(24、26)之间的壳体(32)的一侧，在第二空气流的流动方向上位于第一热交换器(24)的下游。游。游。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：法雷奥热系统公司
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2023/6/28