[发明专利]冷却模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却模块，其包括热源组件和具有多个换热组件的集成换热器。

背景技术

车辆比如汽车配备有许多换热器，比如用于冷却自动变速器的变矩器中的油的冷油器和用于冷却发动机油的冷油器，以及用于冷却循环通过发动机的水的散热器和用于冷却空调系统的制冷剂的冷凝器。混合式车辆还包括用于冷却电子部件比如用于控制电动机的反相器的散热器。

近年来希望通过缩减换热器的安装空间和装配来减小换热器的厚度和尺寸以便安全地防止由于车辆碰撞造成的损害。作为一种尺寸缩减的方法，已经提出了集成换热器，其中换热器的每一对左右总箱(槽)的内部都以隔板隔开从而一个换热器芯具有独立的冷凝器组件和冷油器组件的双换热功能(参见，例如，美国专利No.6394176)。

在具有用于冷却引入内燃机的燃烧空气(吸入空气)的中间冷却器(热源组件)的车辆中，中间冷却器通常布置在保险杠下面，在那里空气能够从车辆前面引入。中间换热器的换热能力根据运行负载而改变，并且，在最大负载以下，中间冷却器下游的空气达到比大气温度高大约30℃的温度。例如，在大气温度为30℃的情况下，在气流中中间冷却器下游的空气温度达到60℃的最大值，从而产生了超过冷凝器组件的制冷剂的冷凝温度(大约40至45℃)的条件。

在这些条件下，在气流中中间冷却器下游的冷凝器组件的布置造成了这样的问题：冷凝器组件的换热性能极大地降低了。

特别地，在集成换热器的冷凝器组件包括用于通过在气相制冷剂与空气之间换热而冷凝气相制冷剂的冷凝部分，以及用于通过在冷凝的制冷剂与空气之间换热而进一步冷却制冷剂的过冷部分的情况下，在气流中中间冷却器下游的过冷部分的布置致使制冷剂在过冷部分中沸腾。因此，布置在制冷剂流中的冷凝器组件下游的膨胀阀在缺乏制冷剂的条件下运行，从而使冷却性能恶化。另外的问题是气相制冷剂流入膨胀阀而从膨胀阀产生噪音。

发明内容

考虑到以上问题，本发明的目标是提供一种冷却模块，其中集成换热器具有冷凝器组件和布置于气流中热源组件下游的另一换热组件，并且其中可保证冷凝器组件的换热性能。

为实现上述目标，根据本发明的第一方面，提供一种冷却模块，包括：热源组件和集成换热器，所述集成换热器包括冷凝器组件200，用于通过在制冷剂与空气之间换热而冷却在制冷循环中循环的制冷剂，以及另外的换热组件，用于通过在温度高于制冷剂的另一流体与空气之间换热而冷却另一流体，其中冷凝器组件和换热组件垂直地并列设置，其中集成换热器布置在气流中的热源组件的下游，其中集成换热器的垂直长度大于热源组件的垂直长度，并且从气流的方向看时，另外的换热组件与热源组件的至少一部分重叠布置。

如上所述，用于冷却温度高于冷凝器组件中的制冷剂的另一流体的另外的换热组件在气流中布置在热源组件的下游，即，在空气温度高的区域。因此，冷凝器组件可以布置在空气温度比较低的区域。从而，冷凝器组件的换热性能可以确保。

根据上述第一方面的冷却模块的冷凝器组件可以包括用于冷凝制冷剂的冷凝部分和用于使从冷凝部分流入的制冷剂过冷的过冷部分组成。

根据本发明的第二方面，提供一种冷却模块，包括热源组件和集成换热器，所述集成换热器包括冷凝器组件，用于通过在制冷剂与空气之间换热而冷却在制冷循环中循环的制冷剂，以及另外的换热组件，用于通过在温度高于制冷剂的另一流体与空气之间换热而冷却另一流体，其中冷凝器组件和换热组件垂直地并列设置，其中集成换热器布置在气流中的热源组件的下游，集成换热器的垂直长度大于热源组件的垂直长度，其中冷凝器组件包括用于冷凝制冷剂的冷凝部分和用于使从冷凝部分流入的制冷剂过冷的过冷部分，并且从气流的方向看时，过冷部分布置成不与热源组件重叠。

在冷凝器组件中，需要保持在低温的过冷部分布置在气流中的热源组件的下游，即，在空气温度高的区域，因此，能够确保冷凝器组件的换热性能。在过程中，可以抑制可能在过冷部分沸腾的制冷剂，因此，能够抑制否则可能出现的布置在制冷剂流中的冷凝器组件的下游的膨胀阀中制冷剂流量不足的现象，从而可抑制冷却性能恶化。此外，由于能够抑制气相制冷剂流入膨胀阀，因此能够抑制膨胀阀发出噪音。

此外，根据本发明的第三方面，提供一种冷却模块，其中过冷部分布置在冷凝部分的在垂直方向上远离另外的换热组件的一侧。