УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE COOLING DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству охлаждения транспортного средства и, в частности, к улучшению устройства охлаждения транспортного средства, в котором корпус устройства охлаждения и канал для впуска воздуха размещаются в заднем участке транспортного средства.
Уровень техники
Известно устройство охлаждения транспортного средства, которое содержит корпус охладителя теплообменного типа и канал для впуска воздуха, которые размещаются в заднем участке транспортного средства, и при этом хладагент, такой как масло или вода, протекает через корпус охладителя, а окружающий воздух для охлаждения хладагента с помощью теплообмена между хладагентом и окружающим воздухом вводится через канал для впуска воздуха в корпус охладителя. В публикации JP 2017-94771 A раскрыт пример такого устройства охлаждения. Это устройство охлаждения предусматривается на транспортном средстве, при этом ведущий мост в блоке с коробкой передач для привода задних колес транспортного средства размещается позади центрального участка транспортного средства, и корпус устройства охлаждения (корпус охладителя) для охлаждения хладагента в ведущем мосте в блоке с коробкой передач размещается позади заднего участка транспортного средства, расположенного позади ведущего моста в блоке с коробкой передач. Дополнительно, в публикации JP 2006-103365 A описана технология охлаждения типа всасывания воздуха за счет перепада давления для охлаждения устройства-источника электрической мощности транспортного средства с помощью окружающего воздуха. Транспортное средство имеет канал для выпуска воздуха, в котором отрицательное давление воздуха формируется вследствие воздушного потока, формируемого во время движения транспортного средства. Воздух, находящийся в устройстве-источнике электрической мощности (окружающий воздух, используемый для охлаждения устройства-источника электрической мощности), выпускается во внешнюю атмосферу через канал для выпуска воздуха, при отрицательном давлении воздуха в канале для выпуска воздуха, в то время как свежий окружающий воздух вводится в устройство-источник электрической мощности через канал для впуска воздуха.
Таким образом, когда канал для впуска воздуха устройства охлаждения, сконструированный, как описано выше, присоединяется к корпусу охладителя, так что канал для впуска воздуха проходит назад от корпуса охладителя в продольном направлении транспортного средства, в позицию рядом с задним краем транспортного средства, ударная нагрузка, прикладываемая к каналу для впуска воздуха при столкновении транспортного средства с другим транспортным средством, следующим за рассматриваемым транспортным средством, или объектом, находящимся позади рассматриваемого транспортного средства, передается от канала для впуска воздуха к корпусу охладителя. В этом случае существует риск повреждения корпуса охладителя и последующей утечки хладагента. Канал для впуска воздуха, проходящий назад от корпуса охладителя, легко применим к устройству охлаждения с типом всасывания воздуха за счет перепада давления. Однако, обычный тип устройства охлаждения, в котором канал для впуска воздуха является открытым вперед относительно транспортного средства, может быть сконфигурирован так, что промежуточный участок канала для впуска воздуха проходит назад от корпуса охладителя. Устройство охлаждения может также быть сконфигурировано так, что окружающий воздух вводится в корпус охладителя, с помощью электрического вентилятора, через канал для впуска воздуха, проходящий назад от корпуса охладителя. Устройства охлаждения этих типов также имеют вышеописанный риск повреждения корпуса охладителя и утечки хладагента.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение было выполнено, принимая во внимание уровень техники, описанный выше. Следовательно, целью настоящего изобретения является предоставление устройства охлаждения транспортного средства, в котором канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя устройства охлаждения так, что канал для впуска воздуха проходит назад от корпуса охладителя, и который конфигурируется, чтобы уменьшать риск повреждения корпуса охладителя вследствие ударной нагрузки, передаваемой от канала для впуска воздуха непосредственно к корпусу охладителя при столкновении транспортного средства сзади.
Цель, указанная выше, достигается согласно следующим режимам настоящего изобретения:
Согласно первому режиму изобретения, предоставляется устройство охлаждения транспортного средства, содержащее корпус охладителя теплообменного типа и канал для впуска воздуха, которые размещаются в заднем участке транспортного средства, и в котором хладагент протекает через корпус охладителя, а окружающий воздух для охлаждения хладагента с помощью теплообмена между хладагентом и окружающим воздухом вводится через канал для впуска воздуха в корпус охладителя, устройство охлаждения характеризуется тем, что: канал для впуска воздуха проходит назад от корпуса охладителя в продольном направлении транспортного средства и размещается так, что канал для впуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства при приложении ударной нагрузки к каналу для впуска воздуха; и корпус охладителя присоединяется к кузову транспортного средства, в то время как канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, так что прочность присоединения канала для впуска воздуха к корпусу охладителя ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства.
Во втором режиме изобретения устройство охлаждения согласно первому режиму изобретения конфигурируется так, что корпус охладителя присоединяется к кузову транспортного средства, по меньшей мере, посредством одного металлического элемента, в то время как канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, по меньшей мере, посредством одного полимерного элемента.
В третьем режиме изобретения устройство охлаждения согласно первому или второму режиму изобретения конфигурируется так, что канал для впуска воздуха имеет участок впускного отверстия для воздуха, через который окружающий воздух вводится в корпус охладителя, и присоединяется к корпусу охладителя так, что участок впускного отверстия для воздуха удерживается в герметичном контакте с корпусом охладителя.
В четвертом режиме изобретения устройство охлаждения согласно третьему режиму изобретения конфигурируется так, что корпус охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности, которые являются по существу параллельными горизонтальной плоскости, и каждая из которых имеет большую площадь, и окружающий воздух вводится в корпус охладителя через верхнюю поверхность и выпускается из корпуса охладителя через нижнюю поверхность. Участок впускного отверстия для воздуха канала для впуска воздуха покрывает верхнюю поверхность корпуса охладителя.
В пятом режиме изобретения устройство охлаждения согласно какому-либо одному из первого-четвертого режимов изобретения дополнительно содержит канал для выпуска воздуха, имеющий выпускное отверстие для воздуха, через которое окружающий воздух, выпущенный из корпуса охладителя, выпускается во внешнюю атмосферу, и в котором отрицательное давление воздуха формируется вследствие воздушного потока, формируемого во время движения транспортного средства. В этом пятом режиме изобретения окружающий воздух выпускается во внешнюю атмосферу через выпускное отверстие для воздуха канала для выпуска воздуха при отрицательном давлении воздуха, сформированном в выпускном отверстии для воздуха, в то время как свежий окружающий воздух вводится в корпус охладителя через канал для впуска воздуха. А именно, устройство охлаждения имеет тип всасывания воздуха за счет перепада давления.
В шестом режиме изобретения устройство охлаждения согласно пятому режиму изобретения конфигурируется так, что канал для выпуска воздуха проходит назад от корпуса охладителя в продольном направлении транспортного средства и размещается так, что канал для выпуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства при приложении ударной нагрузки к каналу для выпуска воздуха. Канал для выпуска воздуха соединяется с корпусом охладителя, так что прочность присоединения канала для выпуска воздуха к корпусу охладителя ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства.
В седьмом режиме изобретения устройство охлаждения согласно пятому или шестому режиму изобретения конфигурируется так, что корпус охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности, по существу параллельные горизонтальному направлению, и каждая имеет большую площадь, и размещается под панелью пола транспортного средства, и окружающий воздух вводится в корпус охладителя через верхнюю поверхность и выпускается из корпуса охладителя через нижнюю поверхность. Окружающий воздух, выпущенный из корпуса охладителя через нижнюю поверхность, вводится в канал для выпуска воздуха и выпускается вниз во внешнюю атмосферу через выпускное отверстие для воздуха, которое открывается вниз.
Отметим, что верхняя и нижняя поверхности внешней конфигурации плоской коробки корпуса охладителя могут быть по существу параллельными противоположными двумя основными поверхностями вытянутой призмы или по существу параллельными противоположными торцевыми поверхностями цилиндрического или овального столба, имеющего небольшой размер по высоте. В таком случае, толщина призмы, или высота цилиндрического или овального столба, составляет не больше 1/2, предпочтительно не больше 1/3 длины диагональной линии между противоположными двумя поверхностями призмы в продольном разрезе, или диаметра цилиндрического столба или размера овального столба по его главной оси. Верхняя и нижняя поверхности внешней конфигурации плоской коробки не должны быть строго параллельными друг другу, и строго параллельными горизонтальной плоскости, и могут быть наклонены под углом в диапазоне ±15°, предпочтительно около ±10°, относительно продольного (движения) или поперечного (ширины) направления транспортного средства, в зависимости от требуемых условий для установки корпуса охладителя на транспортном средстве.
В устройстве охлаждения согласно первому режиму изобретения канал для впуска воздуха размещается так, что канал для впуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства при приложении ударной нагрузки к каналу для впуска воздуха, и корпус охладителя присоединяется к кузову транспортного средства, в то время как канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, так что прочность присоединения канала для впуска воздуха к корпусу охладителя ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства. Соответственно, канал для впуска воздуха отсоединяется или отделяется от корпуса охладителя и перемещается вперед, когда ударная нагрузка прикладывается к каналу для впуска воздуха при столкновении транспортного средства сзади, так что ударная нагрузка, приложенная к корпусу охладителя, уменьшается. Таким образом, настоящее устройство охлаждения предоставляет возможность снижения риска повреждения корпуса охладителя и последующей утечки хладагента. А именно, степень повреждения корпуса охладителя уменьшается, и движение транспортного средства может быть продолжено, в случае сравнительно легкого столкновения транспортного средства с другим транспортным средством или объектом, находящимся сзади рассматриваемого транспортного средства, без непосредственного столкновения корпуса охладителя с находящимся сзади транспортным средством или объектом.
Отметим, что возможно предотвращать повреждение корпуса охладителя при приложении ударной нагрузки к каналу для впуска воздуха посредством присоединения корпуса охладителя и канала для впуска воздуха к кузову транспортного средства независимо друг от друга, так что канал для впуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства. В таком случае, однако, существует вероятность того, что объем окружающего воздуха, который должен быть введен в корпус охладителя через канал для впуска воздуха, уменьшается вследствие взаимного позиционного несовмещения между корпусом охладителя и каналом для впуска воздуха, в результате чего, характеристика охлаждения устройства охлаждения может ухудшиться. Напротив, настоящее устройство охлаждения, в котором канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, имеет низкую степень вероятности взаимного позиционного несовмещения между корпусом охладителя и каналом для впуска воздуха, так что риск ухудшения характеристики охлаждения вследствие взаимного позиционного несовмещения уменьшается, и требуемые степени размерной и сборочной точности устройства охлаждения могут быть сделаны ниже по сравнению с тем, когда корпус охладителя и канал для впуска воздуха присоединяются к кузову транспортного средства независимо друг от друга.
В устройстве охлаждения согласно второму режиму изобретения, в котором корпус охладителя присоединяется к кузову транспортного средства, по меньшей мере, посредством одного металлического элемента, в то время как канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, по меньшей мере, посредством одного полимерного элемента, прочность присоединения канала для впуска воздуха к корпусу охладителя может быть устойчивым образом сделана ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства. Соответственно, канал для впуска воздуха может устойчивым образом отсоединяться или отделяться от корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства при столкновении транспортного средства сзади.
В устройстве охлаждения согласно третьему режиму изобретения, в котором участок впускного отверстия для воздуха канала для впуска воздуха, через который окружающий воздух вводится в корпус охладителя, присоединяется к корпусу охладителя, так что участок впускного отверстия для воздуха удерживается в герметичном контакте с корпусом охладителя, возможность взаимного позиционного несовмещения между каналом для впуска воздуха и корпусом охладителя более адекватно уменьшается по сравнению с тем, когда канал для впуска воздуха и корпус охладителя присоединяются к кузову транспортного средства, например, независимо друг от друга.
В устройстве охлаждения согласно четвертому режиму изобретения, в котором корпус охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности, которые являются по существу параллельными горизонтальной плоскости, и каждая из которых имеет большую площадь, окружающий воздух вводится в корпус охладителя через верхнюю поверхность и выпускается из корпуса охладителя через нижнюю поверхность, и участок впускного отверстия для воздуха канала для впуска воздуха покрывает верхнюю поверхность корпуса охладителя. Соответственно, устройство охлаждения может быть размещено компактно в небольшом пространстве под панелью пола транспортного средства, например. Дополнительно, окружающий воздух для охлаждения хладагента может эффективно протекать в корпус охладителя через сравнительно большую верхнюю поверхность и из корпуса охладителя через сравнительно большую нижнюю поверхность, так что устройство охлаждения имеет высокую степень производительности по воздушному охлаждению.
Устройство охлаждения согласно пятому режиму изобретения дополнительно содержит канал для выпуска воздуха, имеющий выпускное отверстие для воздуха, в котором отрицательное давление воздуха формируется вследствие воздушного потока, формируемого во время движения транспортного средства. В этом пятом режиме изобретения окружающий воздух выпускается во внешнюю атмосферу через выпускное отверстие для воздуха канала для выпуска воздуха при отрицательном давлении воздуха, сформированном в выпускном отверстии для воздуха, в то время как свежий окружающий воздух вводится в корпус охладителя через канал для впуска воздуха. А именно, устройство охлаждения имеет тип всасывания воздуха за счет перепада давления, имеющий высокую степень свободы размещения канала для впуска воздуха. Как описывается более конкретно, канал для впуска воздуха может быть легко размещен так, чтобы проходить в позицию рядом с задним краем транспортного средства, например, так, что канал для впуска воздуха отсоединяется или отделяется от корпуса охладителя, когда ударная нагрузка прикладывается к каналу для впуска воздуха при столкновении транспортного средства сзади, в результате чего, риск повреждения корпуса охладителя может быть эффективно уменьшен.
В устройстве охлаждения согласно шестому режиму изобретения, в котором канал для выпуска воздуха проходит назад от корпуса охладителя в продольном направлении транспортного средства и размещается так, что канал для выпуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства при приложении ударной нагрузки к каналу для выпуска воздуха, канал для выпуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, так что прочность присоединения канала для выпуска воздуха к корпусу охладителя ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства. Соответственно, канал для выпуска воздуха отсоединяется или отделяется от корпуса охладителя и смещается относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства, когда ударная нагрузка прикладывается к каналу для выпуска воздуха при столкновении транспортного средства сзади. В результате, ударная нагрузка, прикладываемая к корпусу охладителя, уменьшается, так что возможно уменьшать риск повреждения корпуса охладителя и последующую утечку хладагента. Т.е., степень повреждения корпуса охладителя уменьшается, и движение транспортного средства может быть продолжено, в случае сравнительно легкого столкновения транспортного средства с другим транспортным средством или объектом, находящимся сзади рассматриваемого транспортного средства, без непосредственного столкновения корпуса охладителя с находящимся сзади транспортным средством или объектом. Дополнительно, канал для выпуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, так что возможность взаимного позиционного несовмещения между корпусом охладителя и каналом для выпуска воздуха более адекватно уменьшается по сравнению с тем, когда канал для выпуска воздуха и корпус охладителя присоединяются к кузову транспортного средства, например, независимо друг от друга.
В устройстве охлаждения согласно седьмому режиму изобретения, в котором корпус охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности, по существу параллельные горизонтальному направлению, и каждая имеет большую площадь, корпус охладителя размещается под панелью пола транспортного средства, и окружающий воздух вводится в корпус охладителя через верхнюю поверхность и выпускается из корпуса охладителя через нижнюю поверхность. Окружающий воздух, выпущенный из корпуса охладителя через нижнюю поверхность, вводится в канал для выпуска воздуха и выпускается вниз во внешнюю атмосферу через выпускное отверстие для воздуха, которое открывается вниз. Соответственно, устройство охлаждения может быть компактно размещено под панелью пола транспортного средства. Дополнительно, окружающий воздух для охлаждения хладагента эффективно протекает в корпус охладителя через сравнительно большую верхнюю поверхность и из корпуса охладителя через сравнительно большую нижнюю поверхность, так что устройство охлаждения имеет высокую степень производительности охлаждения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематичный вид, показывающий транспортное средство, включающее в себя устройство охлаждения согласно одному варианту осуществления этого изобретения;
Фиг. 2 - вид в вертикальном разрезе с левой стороны устройства охлаждения транспортного средства с фиг. 1;
Фиг. 3 - вид в перспективе устройства охлаждения с фиг. 2, который виден при просмотре назад относительно транспортного средства в направлении наискось влево и вниз относительно транспортного средства;
Фиг. 4 - вид в перспективе устройства охлаждения с фиг. 2, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства в направлении наискось вправо и вверх относительно транспортного средства;
Фиг. 5 - вид в вертикальном разрезе заднего торца устройства охлаждения с фиг. 2, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства в горизонтальном направлении;
Фиг. 6 - вид в плане канала для впуска воздуха устройства охлаждения с фиг. 2;
Фиг. 7 - вид в вертикальном разрезе с левой стороны (нижней стороны, как видно на фиг. 6) канала для впуска воздуха на фиг. 6;
Фиг. 8 - вид в плане нижнего защитного ограждения устройства охлаждения с фиг. 2;
Фиг. 9 - вид в вертикальном разрезе с левой стороны (нижней стороны, как видно на фиг. 8) нижнего защитного ограждения с фиг. 8;
Фиг. 10 - вид в поперечном разрезе устройства охлаждения на фиг. 6, взятом в направлении по линии 10-10 с фиг. 6;
Фиг. 11 - вид в поперечном разрезе устройства охлаждения на фиг. 6, взятом в направлении по линии 11-11 с фиг. 6;
Фиг. 12 - вид в поперечном разрезе устройства охлаждения на фиг. 6, взятом в направлении по линии 12-12 с фиг. 8;
Фиг. 13 - вид в перспективе устройства охлаждения с фиг. 2, который виден в направлении наискось вправо и вниз относительно транспортного средства; и
Фиг. 14 - вид в перспективе заднего участка устройства охлаждения на фиг. 2, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства в направлении наискось вправо и вверх относительно транспортного средства.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Устройство охлаждения согласно настоящему изобретению может быть применено к различным типам транспортных средств, таким как: транспортное средство с приводом от двигателя, снабженное источником приводящей мощности, таким как бензиновый двигатель, дизельный двигатель или любой другой тип двигателя внутреннего сгорания; электрическое транспортное средство, снабженное, по меньшей мере, одним электрическим мотором в качестве источника приводящей мощности транспортного средства; гибридное транспортное средство, снабженное двигателем внутреннего сгорания и, по меньшей мере, одним электрическим мотором в качестве источника приводящей мощности транспортного средства; и электрическое транспортное средство на топливных элементах, имеющее устройство на топливных элементах в качестве источника электрической мощности для приведения в действие, по меньшей мере, одного электрического мотора. Устройство охлаждения конфигурируется, чтобы охлаждать хладагент (охлаждающий носитель), такой как масло или вода, используемая для охлаждения формирующих тепло компонентов транспортного средства, таких как двигатель внутреннего сгорания, по меньшей мере, один электрический мотор, аккумулятор, инвертор, устройство-источник электрической мощности, электронный контроллер и механизм передачи мощности, включающий в себя зубчатые передачи и приводной ремень.
Настоящее изобретение может применяться соответствующим образом к транспортному средству с приводом на задние колеса типа, в котором источник приводящей мощности для привода задних ведущих колес размещается в заднем участке транспортного средства, но может применяться также к транспортному средству с приводом на задние колеса типа, в котором источник приводящей мощности для привода задних ведущих колес размещается в переднем участке транспортного средства. Изобретение дополнительно может применяться к транспортному средству с приводом на передние и задние колеса (транспортному средству с приводом на четыре колеса или все колеса) и транспортному средству с приводом на передние колеса, в котором задние колеса являются колесами без самостоятельного привода.
Корпус охладителя и канал для впуска воздуха предпочтительно размещаются сзади задних колес транспортного средства. Однако, корпус охладителя и канал для впуска воздуха могут быть в любой другой продольной позиции транспортного средства, которая находится сзади продольно-промежуточного участка транспортного средства. Например, корпус охладителя размещается сзади продольно-промежуточного участка транспортного средства и спереди задних колес, в то время как канал для впуска воздуха размещается так, чтобы проходить до точки сзади задних колес. Поскольку канал для впуска воздуха проходит от корпуса охладителя назад относительно транспортного средства, ударная нагрузка прикладывается к каналу для впуска воздуха прежде, чем ударная нагрузка прикладывается к корпусу охладителя, при столкновении транспортного средства сзади. Канал для впуска воздуха предпочтительно находится на расстоянии от корпуса охладителя в вертикальном или поперечном (боковом) направлении транспортного средства, так что канал для впуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства при приложении ударной нагрузки к каналу для впуска воздуха. Например, канал для впуска воздуха размещается так, что канал для впуска воздуха не перекрывает корпус охладителя, как видно в горизонтальной плоскости (параллельно горизонтальному направлению и продольному направлению транспортного средства). Однако, канал для впуска воздуха может частично перекрывать корпус охладителя на небольшое расстояние в горизонтальной плоскости, пока канал для впуска воздуха может смещаться относительно корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства, без повреждения корпуса охладителя. Канал для выпуска воздуха, как правило, соединяется с корпусом охладителя, так что прочность присоединения канала для выпуска воздуха к корпусу охладителя ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства. Однако, канал для впуска воздуха может быть присоединен к элементу кузова, заднему бамперу или любой другой части транспортного средства, которая является отличной от корпуса охладителя. Когда канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя, прочность этого присоединения должна быть ниже прочности присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства.
Корпус охладителя присоединяется к кузову транспортного средства с помощью, по меньшей мере, одного металлического элемента, например, в то время как канал для впуска воздуха присоединяется к корпусу охладителя с помощью, по меньшей мере, одного полимерного элемента, например. Однако, по меньшей мере, один элемент, используемый для присоединения корпуса охладителя к кузову транспортного средства, и, по меньшей мере, один элемент, используемый для присоединения канала для впуска воздуха к корпусу охладителя, может быть сформирован из одинакового материала, или соответствующих материалов, аналогичных друг другу. В таком случае, прочности соединений корпуса охладителя и канала для впуска воздуха регулируются посредством подходящего определения количеств, размеров, позиций и форм элементов, используемых для присоединения корпуса охладителя и канала для впуска воздуха.
Когда канал для выпуска воздуха размещается так, чтобы проходить от корпуса охладителя назад относительно транспортного средства, канал для выпуска воздуха предпочтительно закрепляется способом, описанным выше относительно канала для впуска воздуха. Канал для выпуска воздуха может быть присоединен только к кузову транспортного средства или заднему бамперу транспортного средства и может проходить от корпуса охладителя вперед относительно транспортного средства.
Например, канал для впуска воздуха размещается так, что канал для выпуска воздуха частично перекрывает корпус охладителя в продольном направлении транспортного средства и имеет впускное отверстие для воздуха для введения окружающего воздуха в корпус охладителя. Это впускное отверстие для воздуха формируется в участке канала для впуска воздуха, который перекрывает корпус охладителя в продольном или поперечном направлении транспортного средства. Однако, канал для впуска воздуха может иметь впускное отверстие для воздуха, сформированное для введения окружающего воздуха в корпус охладителя через переднюю поверхность корпуса охладителя. Канал для впуска воздуха может быть размещен так, что канал для впуска воздуха находится на расстоянии от корпуса охладителя в вертикальном или поперечном направлении транспортного средства.
Например, корпус охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую большие верхнюю и нижнюю поверхности, по существу параллельные горизонтальному направлению, и конструируется так, что окружающий воздух вводится в корпус охладителя через верхнюю поверхность и выпускается из корпуса охладителя через нижнюю поверхность. Однако, корпус охладителя в виде плоской коробки может быть вытянутым корпусом, размещенным по существу вертикально или наклонно относительно горизонтальной плоскости. Например, корпус охладителя в виде плоской коробки является призмой или цилиндрическим или овальным столбом, имеющим сравнительно большую длину (высоту). Форма, пространственное положение, позиции впускного и выпускного отверстий для воздуха и другие спецификации корпуса охладителя надлежащим образом определяются в зависимости от требуемых условий установки корпуса охладителя на транспортном средстве.
Настоящее изобретение надлежащим образом может применяться к устройству охлаждения с типом всасывания воздуха за счет перепада давления, канал для выпуска воздуха которого имеет выпускное отверстие для воздуха, в котором отрицательное давление воздуха формируется вследствие воздушного потока, формируемого во время движения транспортного средства. В этом устройстве охлаждения с типом всасывания воздуха за счет перепада давления впускное отверстие для воздуха канала для впуска воздуха формируется так, чтобы быть открытым назад, вверх, вниз или вбок относительно транспортного средства. Однако, настоящее изобретение также может применяться к устройству охлаждения обычного типа, в котором впускное отверстие для воздуха является открытым вперед относительно транспортного средства, чтобы естественным образом вводить воздушный поток в заднем направлении во время движения транспортного средства или с помощью электрического вентилятора для положительного введения окружающего воздуха в корпус охладителя. В устройстве охлаждения с типом всасывания воздуха за счет перепада давления также впускное отверстие для воздуха канала для впуска воздуха может быть сформировано так, чтобы открываться вперед относительно транспортного средства. В устройстве охлаждения с типом всасывания воздуха за счет перепада давления выпускное отверстие для воздуха канала для выпуска воздуха, как правило, формируется так, что окружающий воздух, выпущенный из корпуса охладителя, выпускается наружу через выпускное отверстие для воздуха. Однако, выпускное отверстие для воздуха может быть сформировано так, чтобы открываться в боковой поверхности транспортного средства, которая находится на расстоянии или отдалена от корпуса охладителя.
Хотя корпус охладителя является цельным элементом, размещенным под панелью пола транспортного средства, корпус охладителя может состоять из множества элементов корпуса. Когда транспортное средство, снабженное устройством охлаждения согласно настоящему изобретению, является электрическим транспортным средством, неснабженным двигателем, канал для впуска воздуха может быть присоединен к отверстию бампера, предназначенному для приводимого с помощью двигателя транспортного средства, причем это отверстие удерживается в сообщении с выхлопной трубой приводимого с помощью двигателя транспортного средства. Корпус охладителя не должен размещаться под панелью пола транспортного средства и может быть размещен где-либо еще, например, над панелью пола, вдоль боковой поверхности транспортного средства, проходящей в продольном направлении или вдоль поперечного элемента, параллельного поперечному направлению транспортного средства.
Вариант осуществления
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно со ссылкой на чертежи. Следует понимать, что чертежи, показывающие варианты осуществления, являются упрощенными или преобразованными при необходимости и необязательно точно представляют размеры и формы различных элементов вариантов осуществления.
Ссылка сначала выполняется на фиг. 1, который является схематичным видом транспортного средства 12, снабженным устройством 10 охлаждения согласно одному варианту осуществления этого изобретения. Это транспортное средство 12 является электрическим транспортным средством на топливных элементах, имеющим устройство на топливных элементах, электрический мотор M (показан на фиг. 2) и задние колеса 14. Устройство на топливных элементах формирует электрическую мощность, с помощью которой электрический мотор M приводится в действие, чтобы формировать приводящее усилие для привода задних колес 14 для движения транспортного средства 12. Устройство на топливных элементах включает в себя водородный бак 16, заправляемый водородом, используемым в качестве топлива. Водородный бак 16 и устройство 10 охлаждения размещаются позади задних колес 14, как видно в направлении движения или продольном направлении транспортного средства 12. Устройство 10 охлаждения конфигурируется, чтобы охлаждать хладагент в форме масла с помощью теплообмена между маслом и окружающим воздухом. Охлажденное масло подается к электрическому мотору M, ведущему мосту в блоке с коробкой передач, устройству-источнику электрической мощности и т.д. для охлаждения этих компонентов транспортного средства 12. Электрический мотор M, а также водородный бак 16 и устройство 10 охлаждения, размещаются рядом с задними колесами 14 в продольном направлении транспортного средства 12. Таким образом, транспортное средство 12 согласно настоящему изобретению является транспортным средством с приводом на задние колеса типа, в котором источник приводящей мощности размещается в заднем участке транспортного средства. Устройство 10 охлаждения состоит из пары правого и левого блоков, размещенных на соответствующей правой и левой сторонах транспортного средства 12. Эти два блока являются по существу симметричными по конструкции друг с другом в поперечном направлении транспортного средства 12. Далее в данном документе будет описан подробно правый блок устройства 10 охлаждения.
Фиг. 2 представляет собой вид в вертикальном разрезе с левой стороны устройства 10 охлаждения транспортного средства 12 на фиг. 1. Устройство 10 охлаждения размещается под панелью 20 пола транспортного средства 12 и присоединяется к нижней поверхности панели 20 пола через металлический кронштейн 22 для присоединения охладителя. Фиг. 3 является видом в перспективе устройства 10 охлаждения, который виден при просмотре назад относительно транспортного средства 12 в направлении наискось влево и вниз относительно транспортного средства 12, а фиг. 4 является видом в перспективе устройства 10 охлаждения, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства 12 в направлении наискось вправо и вверх относительно транспортного средства 12, в то время как фиг. 5 является видом в вертикальном разрезе с заднего торца устройства 10 охлаждения, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства 12 в горизонтальном направлении. Устройство 10 охлаждения включает в себя корпус 24 охладителя, канал 26 для впуска воздуха для введения окружающего воздуха в корпус 24 охладителя и нижнее защитное ограждение 28, размещенное под корпусом 24, чтобы защищать корпус 24 охладителя от загрязняющих веществ и других посторонних предметов, разбрасываемых от задних колес 14. Панель 20 пола является элементом кузова транспортного средства, и канал 26 для впуска воздуха функционирует как канал для впуска окружающего воздуха для введения окружающего воздуха в корпус 24 охладителя, в то время как нижнее защитное ограждение 28 функционирует как канал для выпуска воздуха, через который воздух, выпущенный вниз из корпуса 24 охладителя, выпускается вниз во внешнюю атмосферу.
Корпус 24 охладителя формируется из металлического материала, такого как алюминиевая литая заготовка, и имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, более конкретно, тонкого прямоугольного параллелепипеда. Корпус 24 охладителя имеет по существу горизонтально проходящие верхнюю и нижнюю поверхности 30 и 32, каждая имеет большую площадь. Прямоугольник каждой из верхней и нижней поверхностей 30 и 32 имеет противоположные стороны (более длинные стороны, например), параллельные направлению движения или продольному направлению транспортного средства 12. Прямоугольный параллелепипед корпуса 24 охладителя определяется так, что его прямоугольные верхняя и нижняя поверхности 30 и 32 являются по существу параллельными друг другу, и так, что высота корпуса 24 охладителя не больше 1/3 длины диагональной линии вышеуказанного прямоугольника. Корпус 24 охладителя имеет, по меньшей мере, один канал для протекания хладагента (трубопровод), сформированный по всей площади прямоугольного параллелепипеда, так что масло, служащее в качестве хладагента, протекает через канал для протекания хладагента. Окружающий воздух, введенный в корпус 24 охладителя по существу по всей площади прямоугольной верхней поверхности 30, протекает вокруг канала для протекания хладагента и выпускается вниз по существу по всей площади прямоугольной нижней поверхности 32, в результате чего, масло в канале для протекания хладагента охлаждается с помощью теплообмена между маслом и окружающим воздухом. Корпус 24 охладителя имеет пару соединительных отверстий 36 и 38 на передней поверхности, одно из которых соединяется с трубопроводом для подачи масла, по которому масло подается к электрическому мотору M и другим устройствам, которые должны быть охлаждены, а другое из которых соединяется с трубопроводом для возврата масла, по которому масло возвращается от устройств, которые должны быть охлаждены.
Корпус 24 охладителя имеет четыре участка 40 крепления охладителя, показанных на фиг. 13, и прикрепляется к кронштейну 22 для присоединения охладителя с помощью металлических крепежных болтов 41 (показаны на фиг. 3, также как на фиг. 13), предусмотренных в участках 40 крепления охладителя. Кронштейн 22 для присоединения охладителя снабжается двумя передними плечевыми участками 42 в двух правом и левом передних участках и двумя задними плечевыми участками 42 в двух правом и левом задних участках, как видно в направлении движения транспортного средства 12, так что правый и левый передний и задний плечевые участки 42 размещаются на соответствующих правой и левой сторонах канала 26 для впуска воздуха, и так, что плечевые участки 42 проходят вниз для канала 26 для впуска воздуха. Плечевые участки 42 накладываются на L-образные металлические элементы кронштейна и прикрепляются к металлическим элементам кронштейна с помощью крепежных болтов 41 и гаек. Кронштейн 22 для присоединения охладителя прикрепляется к панели 20 пола с помощью металлических крепежных болтов (не показаны) в четырех участках 44 крепления кронштейна, показанных на фиг. 13. Фиг. 13 представляет собой вид в перспективе устройства 10 охлаждения, который виден при просмотре вниз относительно транспортного средства 12 в направлении вправо и вниз относительно транспортного средства 12. Кронштейн 22 для присоединения охладителя и крепежные болты 41 являются металлическими элементами, с помощью которых корпус 24 охладителя присоединяется к элементу кузова транспортного средства в форме панели 20 пола.
Канал 26 для впуска воздуха является полой конструкцией, сформированной из синтетического полимерного материала, такого как полипропилен (PP), и размещается над корпусом 24 охладителя, так что передний участок канала 26 для впуска воздуха, как видно в направлении движения транспортного средства 12, накладывается на корпус 24 охладителя. Задний участок канала 26 для впуска воздуха проходит сзади от корпуса 24 охладителя в направлении движения транспортного средства 12 и имеет впускное отверстие 50 для воздуха, через которое окружающий воздух вводится в канал 26 для впуска воздуха. Задний участок канала 26 для впуска воздуха помещается в отверстие 54, сформированное в заднем бампере 52 транспортного средства 12, так что задний край заднего участка располагается рядом с задним краем транспортного средства 12. Отверстие 54 может быть отверстием для выхлопной трубы, предусмотренной на транспортном средстве с приводом от двигателя, например.
Фиг. 6 является видом в плане канала 26 для впуска воздуха, а фиг. 7 является видом в вертикальном разрезе с левой стороны (нижней стороны, как видно на фиг. 6) канала 26 для впуска воздуха. Фиг. 10 является видом в разрезе устройства 10 охлаждения, взятом в направлении по линии 10-10 на фиг. 6, а фиг. 11 является видом в разрезе устройства 10 охлаждения, взятом в направлении по линии 11-11 на фиг. 6. Канал 26 для впуска воздуха, как правило, является полым прямоугольным параллелепипедом в виде плоской коробки и частично накладывается на корпус 24 охладителя, так что канал 26 для впуска воздуха является подвижным относительно корпуса 24 охладителя в переднем направлении транспортного средства 12, когда нагрузка прикладывается к каналу 26 для впуска воздуха. Описывая более конкретно, канал 26 для впуска воздуха позиционируется так, что канал 26 для впуска воздуха не перекрывает корпус 24 охладителя в вертикальном направлении в виде в вертикальном разрезе с заднего торца на фиг. 5, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства 12, так что канал 26 для впуска воздуха является подвижным в переднем направлении транспортного средства 12 на корпусе 24 охладителя. Однако, задний участок впускного отверстия 50 для воздуха канала 26 для впуска воздуха может перекрывать корпус 24 охладителя, пока канал 26 для впуска воздуха является подвижным вперед относительно транспортного средства 12 без повреждения корпуса 24 охладителя благодаря деформации впускного отверстия 50 для воздуха. Впускное отверстие 50 для воздуха делится на правую и левую части посредством разделительной пластины 56 и имеет целиком сформированные фильтры 58 сетчатого типа, размещенные в них, чтобы предотвращать попадание посторонних предметов во впускное отверстие 50 для воздуха.
Передний участок канала 26 для впуска воздуха, наложенный на верхнюю поверхность 30, функционирует как участок 60 впускного отверстия для воздуха, открывающийся вниз, чтобы вводить окружающий воздух в корпус 24 охладителя. Участок 60 впускного отверстия для воздуха покрывает по существу всю площадь верхней поверхности 30 корпуса 24 охладителя, так что окружающий воздух вводится в корпус 24 охладителя из канала 26 для впуска воздуха по существу по всей площади верхней поверхности 30, например, не менее 80% всей площади, в которой формируется, по меньшей мере, один канал для протекания охлаждающей жидкости. Между участком 60 для впуска воздуха и верхней поверхностью 30 корпуса 24 охладителя вставляется уплотнительный элемент 62, такой как уплотнитель в форме прямоугольной рамки, так что участок 60 впускного отверстия для воздуха удерживается в герметичном контакте с верхней поверхностью 30 через уплотнительный элемент 62. Толстые линии стрелок на фиг. 11 представляют пути потока окружающего воздуха, по которым окружающий воздух, введенный в канал 26 для впуска воздуха через впускное отверстие 50 для воздуха, вводится в корпус 24 охладителя через участок 60 впускного отверстия для воздуха, протекает через корпус 24 охладителя и выпускается вниз из корпуса 24 охладителя. Толстые линии стрелок в боковом виде в разрезе на фиг. 2 представляют пути потока окружающего воздуха, по существу идентичные путям потока на фиг. 11.
Канал 26 для впуска воздуха, сконструированный, как описано выше, присоединяется к корпусу 24 охладителя с помощью пары зацепляющих захватов 64, показанных на фиг. 4, и пары полимерных клипс 66, показанных на фиг. 13. Зацепляющие захваты 64 формируются целиком с нижней поверхностью впускного отверстия 50 для воздуха, так что два зацепляющих захвата 64 располагаются с интервалом друг от друга в направлении ширины транспортного средства 12, в то время как полимерные клипсы 66 закрепляются в соответствующих участках 65 установки клипс, также показанных на фиг. 13. Корпус 24 охладителя имеет пару кронштейнов 70 для присоединения, прикрепленных к задней поверхности 68 корпуса 24 охладителя, как показано на фиг. 14. Кронштейны 70 для присоединения имеют соответствующие отверстия для зацепления или щели для зацепления с выступами зацепляющих захватов 64, а именно, участками захватов зацепляющих захватов 64, которые выступают в переднем направлении транспортного средства 12, так что участок канала 26 для впуска воздуха, в котором формируется впускное отверстие 50 для воздуха, предохраняется от снятия вверх с корпуса 24 охладителя. Фиг. 14 является видом в перспективе заднего участка устройства 10 охлаждения, который виден при просмотре вперед относительно транспортного средства 12 в направлении наискось вправо и вверх относительно транспортного средства 12. Две полимерные клипсы 66 предварительно прикрепляются к соответствующим правому и левому плечам 72 для присоединения, сформированным как одно целое с задним участком устройства 10 охлаждения, как видно в направлении движения транспортного средства, и плечи 72 для присоединения накладываются на соответствующие кронштейны 74 для присоединения, прикрепленные к передней поверхности 34 корпуса 24 охладителя. В этом состоянии, полимерные клипсы 66 вдавливаются внутрь и через отверстия для зацепления, сформированные в кронштейнах 74 для присоединения, с временным упругим уменьшением диаметров полимерных клипс 66. Диаметры торцевых участков полимерных клипс 66, которые прошли отверстия для зацепления, упруго укрупняются, так что полимерные клипсы 66 прикрепляются к кронштейнам 74 для присоединения, так что полимерные клипсы 66 являются несъемными из отверстий для зацепления. Таким образом, канал 26 для впуска воздуха может быть легко присоединен к корпусу 24 охладителя с помощью единственного действия надавливания для каждой из полимерных клипс 66. Толщина, упругость, материал и другие спецификации уплотнительного элемента 62, описанного выше, подходящим образом определяются так, чтобы гарантировать желаемую герметичность между участком 60 впускного отверстия для воздуха и верхней поверхностью 30 корпуса 24 охладителя. Отметим, что полимерные клипсы 66 могут быть вдавлены в отверстия для зацепления, сформированные в плечах 72 для присоединения и кронштейнах 74 для присоединения, которые были наложены друг на друга. Полимерные клипсы 66 функционируют как полимерные элементы, с помощью которых канал 26 для впуска воздуха присоединяется к корпусу 24 охладителя.
Прочность присоединения канала 26 для впуска воздуха к корпусу 24 охладителя с помощью пары зацепляющих захватов 64, сформированных из полимерного материала, и пары полимерных клипс 66 довольно ниже прочности присоединения кронштейна 22 для присоединения охладителя к корпусу 24 охладителя с помощью крепежных болтов 41, сформированных из металлического материала. Описывая подробно, при приложении ударной нагрузки Fr (указанной на фиг. 2) к впускному отверстию 50 для воздуха канала 26 для впуска воздуха при столкновении транспортного средства 12 с транспортным средством, следующим за транспортным средством 12, или с объектом во время движения задним ходом транспортного средства 12, некоторые из зацепляющих захватов 64, полимерных клипс 66 и плеч 72 соединения ломаются, так что канал 26 для впуска воздуха отсоединяется или отделяется от корпуса 24 охладителя и перемещается вперед относительно транспортного средства 12, прежде чем корпус 24 охладителя повреждается, в результате чего, ударная нагрузка Fr, действующая на корпус 24 охладителя, уменьшается. Соответственно, настоящее устройство 10 охлаждения предоставляет возможность уменьшения повреждения корпуса 24 охладителя и предотвращения утечки масла при сравнительно легком столкновении транспортного средства 12 с транспортным средством, следующим за транспортным средством 12, или объектом, находящимся позади транспортного средства 12, без непосредственного столкновения корпуса 24 охладителя с другим транспортным средством или задним объектом.
Нижнее защитное ограждение 28, функционирующее также как канал для выпуска воздуха, формируется из синтетического полимерного материала, такого как полипропилен (PP), и размещается под корпусом 24 охладителя, так что промежуточный участок 80 нижнего защитного ограждения 28, как видно в направлении движения транспортного средств 12, накладывается на корпус 24 охладителя. Фиг. 8 является видом в плане нижнего защитного ограждения 28, а фиг. 9 является видом в разрезе с левой стороны (нижней стороны как видно на фиг. 8) нижнего защитного ограждения 28, а фиг. 12 является видом в разрезе устройства 10 охлаждения, взятом в направлении по линии 12-12 на фиг. 8. Нижнее защитное ограждение 28 имеет, в целом, конфигурацию плоской коробки и размещается под корпусом 24 охладителя так, что корпус 24 охладителя и нижнее защитное ограждение 28 накладываются друг на друга, и так, что нижнее защитное ограждение 28 является подвижным относительно корпуса 24 охладителя при приложении нагрузки к нижнему защитному ограждению 28. Промежуточный участок 80, расположенный под корпусом 24 охладителя, является участком, также функционирующим как канал для выпуска воздуха, и имеет выпускное отверстие 82 для воздуха, сформированное сквозь него в вертикальном направлении. Воздух, выпущенный из нижней поверхности 32 корпуса 24 охладителя, выпускается вниз через выпускное отверстие 82 для воздуха во внешнюю атмосферу. Выпускное отверстие 82 для воздуха имеет профиль в форме прямоугольной рамки, соответствующий прямоугольной форме нижней поверхности 32 корпуса 24 охладителя. В выпускном отверстии 82 для воздуха размещаются множество ребер (в этом варианте осуществления шесть ребер) 86, проходящих по существу параллельно поперечному направлению транспортного средства 12, для защиты корпуса 24 охладителя от загрязняющих веществ, разбрызгиваемых от задних колес 14.
Между выпускным отверстием 82 для воздуха и нижней поверхностью 32 корпуса 24 охладителя вставляется уплотнительный элемент 88, такой как уплотнитель в форме прямоугольной рамки, как показано на фиг. 11, так что выпускное отверстие 82 для воздуха герметично соединяется с нижней поверхностью 32 через уплотнительный элемент 88. Воздух, выпущенный по существу по всей площади нижней поверхности 32, например, не менее 80% площади, в которой формируется канал для протекания хладагента, протекает в выпускное отверстие 82 для воздуха. Отрицательное давление воздуха формируется на нижнем открытом конце выпускного отверстия 82 для воздуха в форме прямоугольной рамки, вследствие воздушного потока A (указан белой линией стрелки на фиг. 11), формируемого во время движения транспортного средства 12, так что воздух, выпущенный из нижней поверхности 32 корпуса 24 охладителя, выпускается вниз через выпускное отверстие 82 для воздуха, как указано толстыми черными линиями стрелок на фиг. 11, в то время как свежий воздух вводится в корпус 24 охладителя через впускное отверстие 50 для воздуха канала 26 для впуска воздуха. Таким образом, устройство 10 охлаждения транспортного средства 12 согласно настоящему изобретению имеет тип всасывания воздуха за счет перепада давления.
Множество ребер 86 конфигурируются, чтобы защищать корпус 24 охладителя от загрязняющих веществ и гравийных камней, разбрасываемых задними колесами 14, в то же время предоставляя возможность воздуху, выпущенному из корпуса 24 охладителя, выпускаться вниз. Как показано на фиг. 12, ребра 86 наклонены под предварительно определенным одинаковым углом α относительно горизонтальной плоскости, так что нижний конец ребра 86 располагается сзади верхнего конца ребра 86 в продольном направлении транспортного средства 12. Дополнительно, ребра 86 располагаются с интервалом друг от друга в продольном направлении транспортного средства 12 на предварительно определенном расстоянии d, которое определяется так, чтобы минимизировать нарушение воздушного потока через выпускное отверстие 82 для воздуха, в то же время предотвращая попадание разбрасываемых гравийных камней и других посторонних предметов, так что два соседних ребра 86 в продольном направлении транспортного средства не перекрывают друг друга в вертикальном направлении транспортного средства. Кроме того, ребра 86 являются изогнутыми так, чтобы иметь выпуклую вниз конфигурацию, и имеют различные размеры L по длине между верхним и нижним краями каждого из ребер 86, определенные так, что размеры L по длине ребер 86, сравнительно отдаленных от задних колес 14, меньше размеров по длине ребер 86 сравнительно рядом с задними колесами 14, более конкретно, так, что четыре передних ребра 86 имеют по существу одинаковый размер L по длине, в то время как два задних ребра 86 имеют меньшие размеры по длине, чем четыре передних ребра 86, а самое заднее одно из двух задних ребер 86, которое менее вероятно должно подвергаться воздействию разбрасываемых гравийных камней, имеет меньший размер L по длине, чем другое из двух задних ребер 86. Угол α наклона, расстояния d и размеры L по длине ребер 86 надлежащим образом определяются так, чтобы минимизировать нарушение воздушного потока через выпускное отверстие 82 для воздуха, в то же время предотвращая привнесение разбрасываемых гравийных камней и других посторонних предметов, например, так, что все прямые линии от точек по всей площади нижней поверхности 32 корпуса 24 охладителя, которые являются касательными с внешней окружностью задних колес 14, проходят через какое-либо одно из ребер 86. Ребра 86 соединяются друг с другом посредством двух усиливающих ребер 90, каждое в форме вертикальной пластины, которые располагаются в промежуточном участке ширины транспортного средства 12 и размещаются так, чтобы проходить в продольном направлении транспортного средства 12. Отметим, что ребра 86 могут быть плоскими пластинами или листами и могут быть размещены так, что соседние ребра частично перекрывают друг друга в продольном направлении транспортного средства 12, а именно, расстояние d может иметь отрицательное значение.
Нижнее защитное ограждение 28 имеет передний участок 92, который проходит вперед от переднего края корпуса 24 охладителя, чтобы защищать корпус 24 охладителя, и вниз от нижнего края выпускного отверстия 82 для воздуха, так что отрицательное давление воздуха формируется в выпускном отверстии 82 для воздуха, вследствие воздушного потока A, формируемого во время движения транспортного средства 12. Нижнее защитное ограждение 28 дополнительно имеет задний участок 94, который проходит назад от заднего края корпуса 24 охладителя, назад в позицию рядом с задним краем транспортного средства 12, аналогично впускному отверстию 50 для воздуха, чтобы уменьшать сопротивление воздуха в нижнем защитном ограждении 28 во время движения транспортного средства 12. Задний участок 94 имеет часть, которая выступает вверх и частично перекрывает корпус 24 охладителя, как видно вперед относительно транспортного средства 12 в горизонтальном направлении, а именно, как видно на виде в вертикальном разрезе с заднего торца на фиг. 5. Однако, вышеуказанная часть заднего участка 94 имеет лишь небольшую площадь перекрытия с корпусом 24 охладителя, так что нижнее защитное ограждение 28 может перемещаться вперед относительно корпуса 24 охладителя при приложении нагрузки к нижнему защитному ограждению 28, без повреждения корпуса 24 охладителя вследствие деформации вышеуказанной части.
Нижнее защитное ограждение 28, сконструированное, как описано выше, имеет приемное отверстие 100, сформированное рядом с границей между промежуточным участком 80 и задним участком 94. Полимерная клипса 102 предварительно закрепляется в приемном отверстии 100. С другой стороны, задняя поверхность 68 корпуса 24 охладителя имеет кронштейн 104 для присоединения, прикрепленный к центральной части задней поверхности 68. Нижнее защитное ограждение 28 предварительно собирается относительно корпуса 24 охладителя с единственным действием вдавливания полимерной клипсы 102 в крепежное отверстие, сформированное в кронштейне 104 для присоединения. Затем, нижнее защитное ограждение 28 позиционируется относительно корпуса 24 охладителя. Отметим, что кронштейн 104 для присоединения не показан на фиг. 14. Нижнее защитное ограждение 28 имеет три других приемных отверстия 106, в которые закрепляются полимерные клипсы 108, и полимерные клипсы 108 прикрепляются к заднему бамперу 52. Аналогично полимерным клипсам 66, описанным выше, полимерные клипсы 102 и 108 прикрепляются в соответствующие крепежные отверстия с помощью их упругой деформации, так что полимерные клипсы 102 и 108 являются несъемными из крепежных отверстий. Таким образом, нижнее защитное ограждение 28 неподвижно присоединяется к корпусу 24 охладителя и заднему бамперу 52. Передний участок 92 нижнего защитного ограждения 28 имеет два крепежных отверстия 110. С другой стороны, передний плечевой участок 42 кронштейна 22 для присоединения охладителя имеет два участка 112 крепления крышки, как показано на фиг. 12. Эти участки 112 крепления крышки также указываются метками "x" на фиг. 13. Болты, прикрепленные к нижним поверхностям участков 112 крепления крышки, вставляются сквозь крепежные отверстия 110, так что передний участок 92 прикрепляется к кронштейну 22 для присоединения охладителя посредством болтов и полимерных гаек 114 (показаны на фиг. 3 и 12). А именно, как показано на фиг. 3 и 12, два плечевых участка 42, предусмотренных в переднем участке кронштейна 22 для присоединения охладителя, проходят вниз до уровня ниже корпуса 24 охладителя, и передние крайние участки этих плечевых участков 42 функционируют как участки 112 крепления крышки. Болты, прикрепленные к нижним поверхностям участков 112 крепления крышки, так, чтобы проходить вниз, вставляются сквозь крепежные отверстия 110, и полимерные гайки 114 навинчиваются на болты.
В участках 112 крепления крышки предварительно определяется величина зазора между каждым из двух плечевых участков 42 и нижним защитным ограждением 28, как видно из фиг. 12. Подходящий амортизирующий элемент, такой как резиновый элемент, вставляется в этот зазор, чтобы предоставлять возможность нижнему защитному ограждению 28 вертикально перемещаться относительно плечевых участков 42, для уменьшения величины направленной вверх ударной нагрузки, которая прикладывается вверх к нижнему защитному ограждению 28 во время движения транспортного средства 12 по камням, разбросанным на поверхности дороги, или по поднимающимся или опускающимся частям поверхности дороги, и которая передается плечевым участкам 42. Дополнительно, предварительно определяется промежуточное расстояние 15-25 мм (около 20 мм в настоящем варианте осуществления) между нижним защитным ограждением 28 и нижней поверхностью 32 корпуса 24 охладителя, когда нижнее защитное ограждение 28 присоединяется к плечевым участкам 42, корпус 24 охладителя и задний бампер 52 с помощью участков 112 крепления крышки и вышеописанных полимерных клипс 102 и 108. Вышеописанный уплотнительный элемент 88 имеет толщину (вертикальный размер) не менее 20 мм, так что уплотнительный элемент 88 герметично закрывает промежуток между верхним открытым концом выпускного отверстия 82 для воздуха и нижней поверхностью 32 корпуса 24 охладителя, так что воздух, выпущенный из корпуса 24 охладителя, может быть адекватно выпущен вниз через выпускное отверстие 82 для воздуха во внешнюю атмосферу, в то время как свежий окружающий воздух вводится в корпус 24 для охладителя через канал 26 для впуска воздуха, при отрицательном давлении воздуха, сформированном в выпускном отверстии 82 для воздуха, в результате чего, устройство 10 охлаждения с типом всасывания воздуха за счет перепада давления поддерживает высокую степень производительности воздушного охлаждения даже при наличии вышеуказанного зазора и промежуточного расстояния. Кроме того, упругая деформация уплотнительного элемента 88 уменьшает величину ударной нагрузки, которая прикладывается вверх к нижнему защитному ограждению 28, и которая передается корпусу 24 охладителя, и соответственно уменьшает степень повреждения корпуса 24 охладителя вследствие ударной нагрузки.
Прочность присоединения нижнего защитного ограждения 28 к корпусу 24 охладителя с помощью полимерной клипсы 102 достаточно ниже прочности присоединения корпуса 24 охладителя к кронштейну 22 для присоединения охладителя с помощью четырех крепежных болтов 41. Описывая подробно, при приложении ударной нагрузки Fr к заднему участку 94 нижнего защитного ограждения 28 при столкновении транспортного средства 12 с задней стороны, полимерная клипса 102 ломается, прежде чем корпус 24 охладителя повреждается вследствие ударной нагрузки Fr, передаваемой корпусу 24 охладителя через полимерную клипсу 102, так что нижнее защитное ограждение 28 отсоединяется или отделяется от корпуса 24 охладителя и перемещается вперед относительно корпуса 24 охладителя, в результате чего, ударная нагрузка Fr, действующая на корпус 24 охладителя, уменьшается. Дополнительно, прочность присоединения нижнего защитного ограждения 28 к заднему бамперу 52 и кронштейну 22 для присоединения охладителя с помощью трех полимерных клипс 108 и двух участков 112 крепления крышки достаточно ниже прочности присоединения корпуса 24 охладителя к кронштейну 22 для присоединения охладителя с помощью четырех крепежных болтов 41, так что полимерные клипсы 108 и полимерные гайки 114 ломаются прежде, чем корпус 24 охладителя повреждается вследствие ударной нагрузки Fr, передаваемой корпусу 24 охладителя через плечевые участки 42, и нижнее защитное ограждение 28 снимается с заднего бампера 52 и кронштейна 22 для присоединения охладителя, в результате чего, ударная нагрузка Fr, действующая на корпус 24 охладителя, уменьшается. Соответственно, настоящее устройство 10 охлаждения предоставляет возможность уменьшения повреждения корпуса 24 охладителя и предотвращения утечки масла при сравнительно легком столкновении транспортного средства 12 с транспортным средством, следующим за транспортным средством 12, или объектом, находящимся позади транспортного средства 12, без непосредственного столкновения корпуса 24 охладителя с другим транспортным средством или находящимся сзади объектом.
Как описано выше, устройство 10 охлаждения согласно настоящему варианту осуществления изобретения конфигурируется так, что канал 26 для впуска воздуха размещается над корпусом 24 охладителя, так что канал 26 для впуска воздуха может смещаться относительно корпуса 24 охладителя вперед относительно транспортного средства 12 при приложении ударной нагрузки к каналу 26 для впуска воздуха, и корпус 24 охладителя присоединяется к панели 20 пола через кронштейн 22 для присоединения охладителя, в то время как канал 26 для впуска воздуха присоединяется к корпусу 24 охладителя, так что прочность присоединения канала 26 для впуска воздуха к корпусу 24 охладителя в достаточной степени ниже прочности присоединения корпуса 24 охладителя к панели 20 пола. Соответственно, канал 26 для впуска воздуха отсоединяется или отделяется от корпуса 24 охладителя и перемещается вперед, когда ударная нагрузка Fr прикладывается к каналу 26 для впуска воздуха при столкновении транспортного средства 12 с задней стороны, так что ударная нагрузка Fr, прикладываемая к корпусу 24 охладителя, уменьшается. Таким образом, настоящее устройство 10 охлаждения предоставляет возможность снижения риска повреждения корпуса 24 охладителя и последующей утечки хладагента. А именно, степень повреждения корпуса 24 охладителя уменьшается, и движение транспортного средства 12 может быть продолжено, в случае сравнительно легкого столкновения транспортного средства 12 с другим транспортным средством или объектом, находящимся позади настоящего транспортного средства 12, без непосредственного столкновения корпуса 24 охладителя с находящимся сзади транспортным средством или объектом.
Отметим, что возможно предотвращать повреждение корпуса 24 охладителя при приложении ударной нагрузки Fr к каналу 26 для впуска воздуха, присоединяя корпус 24 охладителя и канал 26 для впуска воздуха к панели 20 пола, например, независимо друг от друга. В таком случае, однако, существует вероятность того, что объем окружающего воздуха, который должен быть введен в корпус 24 охладителя через канал 26 для впуска воздуха, уменьшается вследствие взаимного позиционного несовмещения между корпусом 24 охладителя и каналом 26 для впуска воздуха, в результате чего, характеристика охлаждения устройства 10 охлаждения может ухудшаться. Напротив, настоящее устройство 10 охлаждения, в котором канал 26 для впуска воздуха присоединяется к корпусу 24 охладителя, имеет низкую степень вероятности взаимного позиционного несовмещения между корпусом 24 охладителя и каналом 26 для впуска воздуха, так что риск ухудшения характеристики охлаждения вследствие взаимного позиционного несовмещения уменьшается, и требуемые степени размерной и сборочной точности устройства 10 охлаждения могут быть сделаны ниже по сравнению с тем, когда корпус 24 охладителя и канал 26 для впуска воздуха присоединяются к панели 20 пола независимо друг от друга.
Устройство 10 охлаждения дополнительно конфигурируется так, что корпус 24 охладителя присоединяется к панели 20 пола через металлический кронштейн 22 для присоединения охладителя и металлические крепежные болты 41, в то время как канал 26 для впуска воздуха присоединяется к корпусу 24 охладителя через полимерные клипсы 66, так что прочность присоединения канала 26 для впуска воздуха к корпусу 24 охладителя может быть устойчивым образом сделана ниже прочности присоединения корпуса 24 охладителя к панели 20 пола. Соответственно, канал 26 для впуска воздуха может устойчивым образом отсоединяться или отделяться от корпуса 24 охладителя вперед относительно транспортного средства 12 при ударе транспортного средства 12 с задней стороны.
Устройство 10 охлаждения также конфигурируется так, что канал 26 для впуска воздуха имеет участок 60 впускного отверстия для воздуха, через который окружающий воздух вводится в корпус 24 охладителя, и присоединяется к корпусу 24 охладителя так, что участок 60 впускного отверстия для воздуха удерживается в герметичном контакте с верхней поверхностью 30 корпуса 24 охладителя. Соответственно, возможность взаимного позиционного несовмещения между каналом 26 для впуска воздуха и корпусом 24 охладителя более адекватно уменьшается, по сравнению с тем, когда канал 26 для впуска воздуха и корпус 24 охладителя присоединяются к кузову транспортного средства, например, независимо друг от друга.
Устройство 10 охлаждения дополнительно конфигурируется так, что корпус 24 охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности 30 и 32, которые располагаются под панелью 20 пола транспортного средства 12 и являются по существу параллельными горизонтальной плоскости, и каждая из которых имеет большую площадь, так что окружающий воздух вводится в корпус 24 охладителя через верхнюю поверхность 30 и выпускается из корпуса 24 охладителя через нижнюю поверхность 32. Дополнительно, участок 60 впускного отверстия для воздуха канала 26 для впуска воздуха покрывает верхнюю поверхность 30 корпуса 24 охладителя. Соответственно, корпус 24 охладителя может быть размещен компактно в небольшом пространстве под панелью 20 пола, и окружающий воздух для охлаждения хладагента может эффективно протекать в корпус 24 охладителя через сравнительно большую верхнюю поверхность 30 и из корпуса 24 охладителя через сравнительно большую нижнюю поверхность 32, в результате чего, устройство 10 охлаждения имеет высокую степень производительности охлаждения воздуха.
Устройство 10 охлаждения также конфигурируется так, что нижнее защитное ограждение 28 имеет выпускное отверстие 82 для воздуха, в котором отрицательное давление воздуха формируется вследствие воздушного потока A, формируемого во время движения транспортного средства 12. Окружающий воздух, выпущенный из корпуса 24 охладителя, выпускается во внешнюю атмосферу через выпускное отверстие 82 для воздуха нижнего защитного ограждения 28 при отрицательном давлении воздуха, сформировавшемся в выпускном отверстии 82 для воздуха, в то время как свежий окружающий воздух вводится в корпус 24 охладителя через канал 26 для впуска воздуха. Таким образом, устройство 10 охлаждения является устройством типа всасывания воздуха за счет перепада давления, имеющим высокую степень свободы размещения канала 26 для впуска воздуха. Описывая более конкретно, канал 26 для впуска воздуха может быть легко размещен так, чтобы проходить в позицию рядом с задним краем транспортного средства 12, так что канал 26 для впуска воздуха отсоединяется или отделяется от корпуса 24 охладителя, когда ударная нагрузка Fr прикладывается к каналу 26 для впуска воздуха при столкновении транспортного средства 12 с задней стороны, в результате чего, риск повреждения корпуса 24 охладителя может быть эффективно уменьшен.
Устройство 10 охлаждения дополнительно конфигурируется так, что нижнее защитное ограждение 28 проходит назад от корпуса 24 охладителя в продольном направлении транспортного средства 12, и размещается под корпусом 24 охладителя, так что нижнее защитное ограждение 28 может смещаться относительно корпуса 24 охладителя вперед относительно транспортного средства 12 при приложении ударной нагрузки к нижнему защитному ограждению 28. Нижнее защитное ограждение 28 присоединяется к корпусу 24 охладителя с помощью полимерной клипсы 102, так что прочность присоединения нижнего защитного ограждения 28 к корпусу 24 охладителя достаточно ниже прочности присоединения корпуса 24 охладителя к кронштейну 22 для присоединения охладителя. Соответственно, нижнее защитное ограждение 28 отсоединяется или отделяется от корпуса 24 охладителя и смещается относительно корпуса 24 охладителя вперед относительно транспортного средства 12, когда ударная нагрузка Fr прикладывается к нижнему защитному ограждению 28 при столкновении транспортного средства 12 с задней стороны. В результате, ударная нагрузка Fr, прикладываемая к корпусу 24 охладителя, уменьшается, так что возможно уменьшать риск повреждения корпуса 24 охладителя и последующую утечку хладагента. Т.е., степень повреждения корпуса 24 охладителя уменьшается, и движение транспортного средства 12 может быть продолжено, в случае сравнительно легкого столкновения транспортного средства 12 с другим транспортным средством или объектом, находящимся сзади транспортного средства 12, без непосредственного столкновения корпуса 24 охладителя с находящимся сзади транспортным средством или объектом. Дополнительно, нижнее защитное ограждение 28 присоединяется к корпусу 24 охладителя, так что возможность взаимного позиционного несовмещения между корпусом 24 охладителя и нижним защитным ограждением 28 более адекватно уменьшается по сравнению с тем, когда нижнее защитное ограждение 28 и корпус 24 охладителя присоединяются к панели 20 пола, например, независимо друг от друга.
Устройство 10 охлаждения также конфигурируется так, что корпус 24 охладителя имеет внешнюю конфигурацию плоской коробки, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности 30 и 32, по существу параллельные горизонтальному направлению, и каждая имеет большую площадь, и размещается под панелью 20 пола транспортного средства 12, и окружающий воздух вводится в корпус 24 охладителя через верхнюю поверхность 30 и выпускается из корпуса 24 охладителя через нижнюю поверхность 32. Окружающий воздух, выпущенный из корпуса 24 охладителя через нижнюю поверхность 32, вводится в нижнее защитное ограждение 28 и выпускается вниз в окружающую атмосферу через выпускное отверстие 82 для воздуха, которое открывается вниз. Соответственно, устройство 10 охлаждения может быть компактно размещено под панелью 20 пола транспортного средства 12. Дополнительно, окружающий воздух для охлаждения хладагента эффективно протекает в корпус 24 охладителя через сравнительно большую верхнюю поверхность 30 и из корпуса 24 охладителя через сравнительно большую нижнюю поверхность 32, так что устройство 10 охлаждения имеет высокую степень производительности охлаждения.
В то время как предпочтительный вариант осуществления этого изобретения был описан выше подробно посредством ссылки на чертежи, только с иллюстративной целью, следует понимать, что изобретение может быть осуществлено иным образом.
В иллюстрированном варианте осуществления канал 26 для впуска воздуха присоединяется к корпусу 24 охладителя с помощью пары зацепляющих захватов 64 и пары полимерных клипс 66. Число и позиции этих зацепляющих захватов 64 и полимерных клипс 66 могут быть подходящим образом изменены. Дополнительно, зацепляющие захваты 64 могут быть заменены дополнительными полимерными клипсами, так что канал 26 для впуска воздуха присоединяется к корпусу 24 охладителя с помощью лишь полимерных клипс, включающих в себя полимерные клипсы 66. Кроме того, различные другие средства крепления, такие как полимерные винты, могут быть применены для присоединения канала 26 для впуска воздуха к корпусу 24 охладителя, пока средство крепления ломается прежде повреждения корпуса 24 охладителя. Дополнительно, участок канала 26 для впуска воздуха может быть прикреплен к элементу, отличному от корпуса 24 охладителя, такому как задний бампер 52.
В иллюстрированном варианте осуществления нижнее защитное ограждение 28 имеет выпускное отверстие 82 для воздуха, расположенное прямо под корпусом 24 охладителя. Однако, нижнее защитное ограждение 28 может иметь выпускное отверстие для воздуха, которое не располагается под корпусом 24 охладителя, например, которое открывается вбок относительно транспортного средства 12.
Следует понимать, что изобретение может быть воплощено с различными другими изменениями и улучшениями, которые могут возникнуть у специалистов в данной области техники.
Перечень ссылочных позиций
10 - устройство охлаждения
12 - транспортное средство
20 - панель пола (кузов транспортного средства)
22 - кронштейн для присоединения охладителя (металлический элемент)
24 - корпус охладителя
26 - канал для впуска воздуха (канал для впуска окружающего воздуха)
28 - нижнее защитное ограждение (канал для выпуска воздуха)
30 - верхняя поверхность
32 - нижняя поверхность
41 - крепежные болты (металлические элементы)
60 - участок впускного отверстия для воздуха
66 - полимерные клипсы (полимерные элементы)
82 - выпускное отверстие для воздуха
A - воздушный поток, формируемый во время движения транспортного средства