冷卻模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種冷卻模塊，所述冷卻模塊包括：第一散熱器，被構(gòu)造為冷卻燃料電池堆；第二散熱器，沿著空氣流動方向布置在第一散熱器前面的預(yù)定區(qū)域中，并被構(gòu)造為冷卻電子組件；第一冷凝器，沿著空氣流動方向布置在第一散熱器前面的其它剩余區(qū)域中，并與周圍空氣進行熱交換以冷凝制冷劑；第二冷凝器，設(shè)置在第二散熱器內(nèi)并與冷卻液進行熱交換以冷凝制冷劑。因此，在本發(fā)明的冷卻模塊中，由于第二散熱器和第一冷凝器在第一散熱器前面彼此并排設(shè)置，并且第二冷凝器設(shè)置在第二散熱器內(nèi)，因此可提高制冷劑冷凝性能，同時減小了冷卻模塊的尺寸。
【專利說明】
冷卻模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種冷卻模塊，更具體地講，涉及這樣一種冷卻模塊，其中，第二散熱器和第一冷凝器在第一散熱器前面彼此并排布置，第二冷凝器設(shè)置在第二散熱器內(nèi)，從而減小尺寸同時支持高的制冷劑冷凝性能。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，在安裝有內(nèi)燃發(fā)動機的車輛中，在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱被傳遞到汽缸蓋、活塞和氣門，因此，當這些組件的溫度過度地升高時，它們會熱膨脹或熱退化，從而導(dǎo)致強度退化、發(fā)動機的壽命縮短、燃燒惡化，造成爆震或提前點火，以降低發(fā)動機的輸出。
[0003]另外，當燃料電池堆沒有被完全冷卻時，汽缸的內(nèi)周表面的油膜被切斷，這降低潤滑功能，機油變化為導(dǎo)致汽缸的異常磨擦，并且，活塞熔接至汽缸的內(nèi)壁表面。
[0004]在車輛中，除了燃料電池堆，包括馬達、逆變器和電池堆的電氣/電子組件也需要被冷卻，而這里，由于經(jīng)過燃料電池堆的冷卻液和經(jīng)過電氣/電子組件的冷卻液的溫度不同，所以它們不能具有單個冷卻系統(tǒng)。
[0005]圖1是用于車輛的冷卻系統(tǒng)，其中，圖1(a)示出了燃料電池堆冷卻系統(tǒng)，圖1(b)示出了電子組件冷卻系統(tǒng)。
[0006]詳細地，燃料電池堆冷卻系統(tǒng)1包括:水栗15，循環(huán)用于冷卻燃料電池堆I的冷卻液;第一散熱器11，使冷卻液冷卻;第一冷卻液儲存箱13，將冷卻液供應(yīng)至第一散熱器11 ；第一冷卻液調(diào)節(jié)蓋12。
[0007]在這里，在燃料電池堆冷卻系統(tǒng)10中，第一散熱器11、水栗15和燃料電池堆I通過第一連接線路14連接。
[0008]另外，電子組件冷卻系統(tǒng)20包括:水栗25，循環(huán)用于冷卻電子組件2的冷卻液;第二散熱器21，使冷卻液冷卻；第二冷卻液儲存箱23，將冷卻液供應(yīng)至第二散熱器21;第二冷卻液調(diào)節(jié)蓋22。
[0009]在這里，示出了形成為包括電子組件2的電子組件冷卻系統(tǒng)20的示例，其中，電子組件2包括逆變器和起動器/發(fā)電機。
[0010]另外，類似于燃料電池堆冷卻系統(tǒng)10，在電子組件冷卻系統(tǒng)20中，第二散熱器21、水栗25和電子組件2通過第二連接線路24連接。
[00?1 ]在這里，第一散熱器11和第二散熱器21包括形成冷卻模塊50的冷凝器30、風扇和護罩組件40，并與通過風扇和護罩組件40引入的風和空氣進行熱交換。
[0012]在圖2中示出了冷卻模塊50的示例。
[0013]然而，圖2中示出的冷卻模塊50因形成第二散熱器21的區(qū)域減小了冷凝器30的尺寸而難以具有足夠的冷凝效率，并且第二散熱器21也難以確保有足夠量的冷卻液在第二散熱器21中流動。
[0014]圖3中示出了冷卻模塊50的另一示例。
[0015]圖3中示出的冷卻模塊50包括按照空氣流動的方向并行布置的冷凝器30、第二散熱器21和第一散熱器11。然而，在圖3的構(gòu)造中，通過冷凝器30加熱的空氣要經(jīng)過第二散熱器21，這負面地影響了第二散熱器21的性能。
[0016]此外，供應(yīng)至第二散熱器21的空氣的溫度根據(jù)冷凝器30的負荷量而明顯不同，使得難以確保第二散熱器21的穩(wěn)定性能。
[0017]因此，需要開發(fā)這樣一種冷卻模塊，其可使尺寸減小同時確保構(gòu)成冷卻模塊的第一散熱器、第二散熱器和冷凝器有足夠的性能。
[0018]相關(guān)技術(shù)文獻
[0019](專利文獻I)第2013-0012968號韓國專利公開(發(fā)明名稱:冷卻模塊及其控制方法)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明提供這樣一種冷卻模塊，其中，第二散熱器和第一冷凝器在第一散熱器前面彼此并排布置，第二冷凝器設(shè)置在第二散熱器內(nèi)，從而提高冷卻模塊的冷卻冷凝性能，同時減小冷卻模塊的尺寸。
[0021]本發(fā)明還提供這樣一種冷卻模塊，其中，第二散熱器和第一冷凝器彼此并排布置以減小空氣的壓降量，消除風的風量的減少，從而提高冷卻液的冷卻性能和冷凝器的冷凝性能。
[0022]本發(fā)明還提供這樣一種冷卻模塊，其中，風不受管阻擋，并且管的構(gòu)造被簡化以便于裝配，這使尺寸減小。
[0023]在一個方面中，冷卻模塊包括:第一散熱器，被構(gòu)造為冷卻燃料電池堆;第二散熱器，沿著空氣流動方向布置在第一散熱器前面的預(yù)定區(qū)域中，并被構(gòu)造為冷卻電子組件;第一冷凝器，沿著空氣流動方向布置在第一散熱器前面的其它剩余區(qū)域中，并與周圍空氣進行熱交換以冷凝制冷劑，所述冷卻模塊還包括:第二冷凝器，設(shè)置在第二散熱器內(nèi)并與冷卻液進行熱交換以冷凝制冷劑。因此，在本發(fā)明的冷卻模塊中，由于第二散熱器和第一冷凝器在第一散熱器前面彼此并排布置并且第二冷凝器設(shè)置在第二散熱器內(nèi)，所以可提高制冷劑冷凝性能，同時減小冷卻模塊的尺寸。
[0024]第二散熱器可包括:一對第一集水箱，被構(gòu)造為包括集管和水箱的組合，并彼此并排設(shè)置并且彼此間隔開預(yù)定距離;第一管，所述第一管的兩端固定到第一集水箱以形成電子組件冷卻液流動通道;第一翅片，插入在第一管之間，因而第二冷凝器可設(shè)置在第一集水箱內(nèi)。具體地，在冷卻模塊中，第二散熱器的第一集水箱沿著高度方向間隔開，并且第二冷凝器可設(shè)置在位于下側(cè)的第一集水箱內(nèi)，由此冷卻液可有效地被風冷卻，并且制冷劑可被冷卻后的冷卻液有效地冷卻。
[0025]所述冷卻模塊還可包括:入口管，被構(gòu)造為將制冷劑供應(yīng)至第二冷凝器;連接管，被構(gòu)造為將已經(jīng)流過第二冷凝器的制冷劑供應(yīng)至第一冷凝器；出口管，被構(gòu)造為排出已經(jīng)流過第一冷凝器的制冷劑，由此，制冷劑可被供應(yīng)至第二冷凝器，可連接第二冷凝器和第一冷凝器，并且第一冷凝器的制冷劑可被排出。
[0026]具體地，第一冷凝器可包括:一對第二集水箱，彼此并排設(shè)置并且彼此間隔開預(yù)定距離;第二管，所述第二管的兩端固定到第二集水箱以形成制冷劑流動路徑;第二翅片，插入在第二管之間;汽-液分離器，設(shè)置在第二集水箱的一側(cè)上，由此，第二冷凝器是通過冷卻液冷卻的水冷式冷凝器，第一冷凝器可以是通過空氣冷卻的空氣冷卻式冷凝器。
[0027]在冷卻模塊中，第二集水箱設(shè)置為在車輛的寬度方向上彼此間隔開，汽-液分離器布置為與第二散熱器相鄰，并且連接管的一側(cè)連接到設(shè)置有汽-液分離器的第二集水箱的上區(qū)域，由此，風不受管阻擋，并且管的連接可被簡化。
[0028]特別是，所述連接管可包括:第一管單元，在長度方向上與設(shè)置有第二冷凝器的第一集水箱并排布置;第二管單元，被構(gòu)造為從第一管單元延伸并沿著汽-液分離器的長度方向彎曲，由此，經(jīng)過與周圍空氣進行直接熱交換的第二散熱器的第一管和第一翅片形成區(qū)以及第一冷凝器的第二管和第二翅片形成區(qū)的風的流動不受干預(yù)。
[0029]所述連接管可包括:第1-1管單元，從第二散熱器的左下端彎曲并在豎直方向上沿著第二散熱器的外側(cè)表面布置;第2-1管單元，沿著第二散熱器的上表面朝向第一冷凝器的方向布置。
[0030]所述出口管可形成在未設(shè)置有汽-液分離器的第二集水箱中。
[0031]通過上述構(gòu)造的冷卻模塊，通過入口管引入的制冷劑在第一區(qū)域內(nèi)通過第二冷凝器冷凝、通過連接管引入并在第二區(qū)域內(nèi)經(jīng)過第一冷凝器的預(yù)定區(qū)域的同時被冷凝、在第三區(qū)域內(nèi)通過汽-液分離器被汽-液分離、通過汽-液分離器分離后的液相制冷劑在第四區(qū)域內(nèi)被過冷卻，并隨后通過出口管排出，在這里，第二區(qū)域具有偶數(shù)路徑，以使制冷劑從連接汽-液分離器的第二集水箱傳遞到不連接汽-液分離器的第二集水箱，并隨后再次返回，由于出口管設(shè)置在不連接汽-液分離器的第二集水箱中，因此第四區(qū)域具有奇數(shù)的路徑，并由此，第一冷凝器的第二管具有奇數(shù)的路徑。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造，在冷卻模塊中，當?shù)诙淠鞑辉O(shè)置在第二散熱器中時，第一冷凝器可被構(gòu)造為等于或大于第二散熱器。
[0033]在冷卻模塊中，當?shù)诙淠靼ㄔ诘诙崞髦袝r，第二散熱器可被構(gòu)造為大于第一冷凝器。
[0034]因此，在本發(fā)明的冷卻模塊中，由于第二散熱器和第一冷凝器在第一散熱器前面彼此并排布置，并且第二冷凝器設(shè)置在第二散熱器內(nèi)，因此所述冷卻模塊可具有增強的制冷劑冷凝性能，同時尺寸減小。
[0035]特別是，在本發(fā)明的冷卻模塊中，由于第二散熱器和第一冷凝器彼此并排布置，因此減小了空氣的壓降量，但不降低風的風量，這提高冷卻液的冷卻性能和冷凝器的冷凝性會K。
[0036]另外，在本發(fā)明的冷卻模塊中，風不受管阻擋，并且管的構(gòu)造被簡化以便于裝配并減小冷卻模塊的尺寸。
【附圖說明】
[0037]圖1是示出用于車輛的冷卻系統(tǒng)的視圖。
[0038]圖2和圖3是示意性地示出相關(guān)技術(shù)的冷卻模塊的視圖。
[0039]圖4至圖6B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊的透視圖、分解透視圖和正視圖。
[0040]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的形成冷卻模塊的第二散熱器的區(qū)域的示意性截面圖。
[0041]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的形成冷卻模塊的第一冷凝器的區(qū)域的示意性截面圖。
[0042]圖9和圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊的第二冷凝器的示例的視圖。
[0043]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷劑在冷卻模塊中的流動的視圖。
[0044]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷劑在冷卻模塊中的另一種流動的視圖。
[0045]圖13到圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷劑在冷卻模塊中的另一種流動的視圖。
[0046]圖17A和圖17B是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的構(gòu)成冷卻模塊的不同尺寸的第二散熱器和第一冷凝器的示例的視圖。
【具體實施方式】
[0047]在下文中，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊1000。
[0048]圖4至圖6B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊1000的透視圖、分解透視圖和正視圖，圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的形成冷卻模塊1000的第二散熱器200的區(qū)域的示意性截面圖，圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的形成冷卻模塊1000的第一冷凝器300的區(qū)域的示意性截面圖。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊1000包括第一散熱器100、第二散熱器200、第一冷凝器300和第二冷凝器400。
[0050]第一散熱器100(用于冷卻燃料電池堆的組件)可包括:一對集水箱110，彼此并排設(shè)置并且彼此間隔開預(yù)定距離;管120，所述管120的兩端固定到集水箱110;翅片130，插入在管120之間。即，當用于冷卻燃料電池堆的冷卻液在第一散熱器100中流動時，第一散熱器100可以與周圍空氣進行熱交換以使冷卻液被冷卻。
[0051]第二散熱器200(用于冷卻電子組件的組件)沿著空氣流動方向設(shè)置在第一散熱器100前面的預(yù)定區(qū)域中。電子組件是包括除了燃料電池堆之外的馬達、逆變器和電池堆的電子組件，或者可以是其變熱溫度低于燃料電池堆的變熱溫度并將被冷卻的電子組件。這里，第二散熱器200可包括第一集水箱210、第一管220和第一翅片230。
[0052]第一集水箱210設(shè)置為彼此成對地并排并且彼此間隔開預(yù)定距離，并且第一集水箱210由集管211和水箱212的組合形成。集管211具有形成為具有對應(yīng)于第一管220的尺寸的管插入孔(未示出)，使得第一管220可被插入在所述管插入孔中，并形成電子組件冷卻液流動的空間。在此，第二冷凝器400安裝在第一集水箱210中的一個中，并且所述第一集管水箱210具有穿孔部分212a以將制冷劑供應(yīng)至第二冷凝器400并從第二冷凝器400排出制冷劑。
[0053]第一管220的兩端固定到第一集水箱210以形成冷卻液流動通道，并且第一翅片230插入在第一管220之間。
[0054]在此，第二散熱器200的第一集水箱210沿著高度方向彼此間隔開，并且第二冷凝器400設(shè)置在上部的第一集水箱210或下部的第一集水箱210中。
[0055]第一冷凝器300沿著空氣流動方向設(shè)置在第一散熱器100前面并與第二散熱器200并排設(shè)置。即，第一冷凝器300與第二散熱器200—起設(shè)置在第一散熱器100前面，在此，第二散熱器200設(shè)置在第一散熱器100前面的預(yù)定區(qū)域中，第一冷凝器300設(shè)置在第一散熱器100前面的其它區(qū)域中。即，圖7和圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊1000在側(cè)向方向上的截面圖，具體地，圖7示出了形成有第二散熱器200的區(qū)域，圖8示出了形成有第一冷凝器300的區(qū)域。因此，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊1000中，第二散熱器200和第一冷凝器300在第一散熱器100前面彼此并排布置，并且由于第二冷凝器400設(shè)置在第二散熱器200內(nèi)，因此可提高制冷劑冷凝性能，同時減小冷卻模塊1000的尺寸。
[0056]另外，第一冷凝器300(與周圍空氣進行熱交換以冷凝制冷劑的組件)包括第二集水箱310、第二管320、第二翅片330和汽-液分離器340。
[0057]第二集水箱310彼此間隔開預(yù)定距離并彼此并排設(shè)置。
[0058]第二管320的兩端固定到第二集水箱310以形成制冷劑流動通道。在此，第二翅片330插入在第二管320之間。
[0059]汽-液分離器340連接到第二集水箱310中的一個以分離汽相制冷劑和液相制冷劑，并且所述汽-液分離器340具有這樣一種結(jié)構(gòu)，汽相制冷劑被輸送到上側(cè)，液相制冷劑被輸送到下側(cè)，使得最終只有液相制冷劑流動到第二管320而引起過冷卻。在此，在冷卻模塊1000中，第一冷凝器300的第二集水箱310被布置為沿著車輛的寬度方向彼此間隔開，并且汽-液分離器340連接到與第二散熱器200相鄰布置的第二集水箱310。
[0060]在此，本發(fā)明的冷卻模塊1000可包括風扇和護罩組件600，在圖7和圖8中，示出了風扇和護罩組件600沿著空氣流動方向設(shè)置在第一散熱器100后面的示例。
[0061]第二冷凝器400(與第一冷凝器300—起來冷卻制冷劑的組件)設(shè)置在第二散熱器200的第一集水箱210內(nèi)并與電子組件進行熱交換以冷卻制冷劑。作為第二冷凝器400，各種類型的冷凝器可設(shè)置在第二散熱器200的第一集水箱210內(nèi)，圖9示出了雙管式冷凝器，圖10示出了使用板430的堆疊式冷凝器。圖9中示出的第二冷凝器400是具有內(nèi)管422和外管421的雙管式冷凝器，其中，制冷劑在內(nèi)管422和外管421之間流動，電子組件冷卻液在內(nèi)管422的內(nèi)部和外管421的外部流動，由此進行熱交換。圖9示出了內(nèi)翅片(未示出)設(shè)置在內(nèi)管422和外管4 21之間的示例。在圖1O中示出的是制冷劑在由板4 3 O形成的內(nèi)部空間中流動的類型，電子組件冷卻液在其外側(cè)處流動，引起這二者之間的熱交換。圖9和圖10中示出的兩種構(gòu)造包括一對入口/出口凸臺部410，所述入口/出口凸臺部410固定到在第一集管箱210中形成的穿孔部分并允許制冷劑通過所述入口/出口凸臺部410流入和流出。
[0062]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻模塊1000中，優(yōu)選地，制冷劑經(jīng)過第二冷凝器400并隨后被供應(yīng)至第一冷凝器300ο因此，允許制冷劑在其中流過的入口管510連接到入口/出口凸臺部410中的一個，允許制冷劑從其中排出以供應(yīng)至第一冷凝器300的連接管520連接到入口/出口凸臺部410中的另一個。此外，第一冷凝器300包括用于排出已經(jīng)經(jīng)過第一冷凝器300的制冷劑的出口管530。
[0063]入口管510沿著車輛的寬度方向從下側(cè)延伸，以將制冷劑供應(yīng)至入口/出口凸臺部410，連接管520將已經(jīng)經(jīng)過第二冷凝器400的制冷劑供應(yīng)至第一冷凝器300。換句話說，通過入口管510供應(yīng)至第二冷凝器400的制冷劑與電子組件冷卻液進行熱交換，以被冷卻持續(xù)第一時間，通過連接管520供應(yīng)到第一冷凝器300的制冷劑與周圍空氣進行熱交換，以被冷卻持續(xù)第二時間，然后制冷劑被汽/液分離、過冷卻后并隨后通過出口管530排出。
[0064]根據(jù)第一冷凝器300、第二冷凝器400和第二散熱器200的位置可多樣化地形成入口管510、連接管520和排出管530，并且在下文中將更詳細地描述它們的構(gòu)造和內(nèi)部制冷劑流動。
[0065]在圖4至圖6B中示出的冷卻模塊1000中，作為示例示出了如下的構(gòu)造:第二冷凝器400設(shè)置在第一集水箱210內(nèi)，第二集水箱310沿著車輛的寬度方向形成，汽-液分離器340布置在一對第一集水箱310的與第二散熱器200相鄰的一個第一集水箱310處(沿著車輛的寬度方向位于中央部分)，由此，連接管520連接到第二集水箱310的與第一冷凝器300的汽-液分離器340連接的上部，從而簡化管。
[0066]詳細地，連接管520包括第一管部分521和第二管部分522，所述第一管部分521沿著長度方向(寬度方向)與設(shè)置有第二冷凝器400的第一集水箱210并排布置，所述第二管部分522從第一管部分521延伸并沿著汽-液分離器340的長度方向(高度方向)彎曲。
[0067]因此，在本發(fā)明的冷卻模塊1000中，由于第二散熱器200的第一管220和第一翅片230形成區(qū)以及第一冷凝器300的第二管320和第二翅片330形成區(qū)與空氣的本質(zhì)上的熱交換不受連接第一冷凝器300和第二冷凝器400的連接管520的干預(yù)，因此，可防止熱交換性能的退化。此外，優(yōu)選地，出口管530形成在不設(shè)置汽-液分離器340的第二集水箱310中，并且優(yōu)選地，出口管530的延伸部分與入口管510—起平行于第二集水箱310固定。
[0068]與此同時，在本發(fā)明中，連接管可以以圖6B中所示的形式構(gòu)造。圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的冷卻模塊1000的正視圖。圖6A和圖6B的冷卻模塊1000的不同在于連接管的安裝位置，而冷卻模塊1000的其它組件是相同的。
[0069]也就是說，連接管520用于將經(jīng)過第二冷凝器400的制冷劑供應(yīng)至第一冷凝器300。圖6B中示出的連接管520包括第1-1管部分521和第2-1管部分522，所述第1-1管部分521從第二冷凝器400開始、從第二散熱器200的左側(cè)的下端彎曲并在豎直方向(高度方向)上沿著第二散熱器200的外側(cè)表面延伸，第2-1管部分522在左側(cè)的上端處彎曲并沿著水平方向(寬度方向)朝向第一冷凝器300延伸。即，圖6B中示出的連接管520被構(gòu)造為圍繞第二散熱器200的側(cè)表面和上表面，并連接第二冷凝器400和第一冷凝器300。
[0070]即使連接管通過這樣的管路構(gòu)造連接，通過入口管510供應(yīng)至第二冷凝器400的制冷劑也與電子組件冷卻液進行熱交換以被冷卻持續(xù)第一時間，供應(yīng)至第一冷凝器300的制冷劑也與周圍空氣進行熱交換以在被冷卻持續(xù)第二時間、進行汽/液分離、被過冷卻并隨后通過出口管530被排出。
[0071]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷劑在冷卻模塊1000中的流動的視圖，圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷劑在冷卻模塊1000中的另一種流動的視圖(圖11和圖12示出了圖4至圖6B的構(gòu)造的具體的制冷劑流動)。在此，作為具體的制冷劑流動，通過入口管510引入的制冷劑在第一區(qū)域Al中經(jīng)過第二冷凝器400以被冷凝，通過連接管520引入的制冷劑在第二區(qū)域A2中經(jīng)過第一冷凝器300的預(yù)定區(qū)域以被冷凝，制冷劑在第三區(qū)域A3內(nèi)通過汽-液分離器340進行汽-液分離，并且通過汽-液分離器340分離后的液相制冷劑在第四區(qū)域A4中被過冷卻，并隨后通過出口管530被排出。即，通過第一冷凝器300的第二管320的熱交換區(qū)域是第二區(qū)域A2和第四區(qū)域A4，第二區(qū)域A2包括第2-1區(qū)域A2-1和第2-2區(qū)域A2-2，在第2-1區(qū)域A2-1中，基本上由連接到第二集水箱310的與汽-液分離器340相鄰的上部的連接管520引入的制冷劑流動到第二集水箱310中的另一個(S卩，不設(shè)置有汽-液分離器340的第二集水箱310)，在第2-2區(qū)域A2-2中，制冷劑返回到第二集水箱310中的一個(S卩，與汽-液分離器340相鄰的第二集水箱310)，在這里，根據(jù)第二集水箱310內(nèi)隔板的數(shù)量和位置，可重復(fù)所述區(qū)域以具有偶數(shù)隔板。第四區(qū)域A4是只有液相制冷劑流動以被過冷，其中，所述液相制冷劑是在制冷劑在第三區(qū)域A3中經(jīng)過汽-液分離器340之后得到的。由于出口管530形成在第二集水箱130的另一個處，因此第四區(qū)±|)^4具有奇數(shù)路徑。
[0072]圖11示出了第二區(qū)域A2具有兩個路徑并且第四區(qū)域A4具有一個路徑的示例。具體地，通過入口管510引入到第二冷凝器400的制冷劑由電子組件冷卻液冷卻(在第一區(qū)域Al中)，通過連接管520引入到第二集水箱310中的一個并通過第2-1區(qū)域A2-1中的第二管320流動到第二集水箱310中的另一個，并通過第2-2區(qū)域A2-2中的其它的第二管320流動到第二集水箱310中的一個，以被周圍空氣冷卻(在第二區(qū)域A2中)，經(jīng)過汽-液分離器340的分離后的液相制冷劑(在第三區(qū)域A3中)通過其它的第二管320流動到第二集水箱310以被過冷卻(在第四區(qū)域A4中)，并通過出口管530排出。
[0073]圖12示出了第二區(qū)域A2具有四個路徑并且第四區(qū)域A4具有一個路徑的另一個示例，圖12中示出的示例與圖11中示出的示例相同，除了第二區(qū)域A2具有四個路徑，所述四個路徑包括第2-1區(qū)域A2-1、第2-2區(qū)域A2-2、第2-3區(qū)域A2-3、第2-4區(qū)域A2-4，在第2-1區(qū)域A2-1中，制冷劑通過連接管520引入到第二集水箱310中的一個并通過第二管320流動到第二集水箱310中的另一個，在第2-2區(qū)域A2-2中，制冷劑通過其它的第二管320流動到第二集水箱310中的一個，在第2-3區(qū)域A2-3中，制冷劑通過其它的第二管320流動到第二集水箱310中的另一個，并且在第2-4區(qū)域A2-4中，制冷劑通過其它的第二管320流動到第二集水箱310中的一個。
[0074]圖13至圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷劑在冷卻模塊1000中的另一種流動的視圖。首先，圖13示出了類似于圖11中所示的構(gòu)造的示例，但第二冷凝器400設(shè)置在第二散熱器200的上部的第一集水箱210內(nèi)。此外，入口管510連接到第二冷凝器400的左側(cè)，連接管520連接到第一冷凝器300的與第二冷凝器400相鄰的第二集水箱310，并且出口管530從未形成有汽-液分離器340的第二集水箱310的下側(cè)延伸。
[0075]與圖11中示出的構(gòu)造相比，圖14至圖16中示出的構(gòu)造示出了第二散熱器200和第一冷凝器300設(shè)置在互相相反的側(cè)部處。詳細地，入口管510連接到布置在右側(cè)處的第二散熱器的下部的第一集水箱210內(nèi)的第二冷凝器400的一側(cè)(圖14中右側(cè))以傳遞制冷劑，連接管520將第二冷凝器400的另一側(cè)連接到第一冷凝器300的右邊的第二集水箱310，出口管530從右邊的第二集水箱310的下部延伸，以相鄰于第二散熱器200的下部的第一集水箱210。這里，制冷劑經(jīng)過第一區(qū)域Al至第四區(qū)域A4，第二區(qū)域A2包括第2-1區(qū)域A2-1、第2-2區(qū)±或八2-2和第2-3區(qū)域A2-3，在第2-1區(qū)域A2-1中，制冷劑通過連接管520引入到圖14的右邊的第二集水箱310并通過第二管320流動到左邊的第二集水箱310，在第2-2區(qū)域A2-2中，制冷劑通過其它的第二管320流動到右邊的第二集水箱310，在第2-3區(qū)域A2-3中，制冷劑通過其它的第二管320流動到左邊的第二集水箱310。
[0076]雖然圖15和圖16示出了具有類似于圖14中的構(gòu)造的構(gòu)造示例，但是第二冷凝器400設(shè)置在第二散熱器200的上部的第一集水箱210內(nèi)。此外，入口管510連接到第二冷凝器400的右側(cè)，連接管520連接到第一冷凝器300的與第二冷凝器400相鄰的第二集水箱310。在這里，圖15示出了出口管530延伸為與下部的第一集水箱210相鄰的示例，圖16示出了出口管530在第二散熱器200和第一冷凝器300之間延伸，并彎曲和延伸為與上部的第一集水箱210相鄰的示例。
[0077]在圖11至圖16中，入口管510、連接管520和出口管530內(nèi)的流動由虛線表示。圖11至圖16中示出的各個冷卻模塊1000可根據(jù)實施例對設(shè)置第二冷凝器400的位置、第二散熱器200和第一冷凝器300的排布以及形成在第一冷凝器300內(nèi)的隔板的數(shù)量和位置進行各種修改。
[0078]在本發(fā)明中，第二散熱器200和第一冷凝器300的尺寸可以不同。在這里，根據(jù)第二冷凝器400的存在或者不存在，第二散熱器200和第一冷凝器300的尺寸可以不同。
[0079]在第二冷凝器400設(shè)置在第二散熱器200內(nèi)的情況中，第二散熱器200被構(gòu)造為大于第一冷凝器300，如在上面實施例中所述的。另一方面，在第二冷凝器400未設(shè)置在第二散熱器200內(nèi)的情況中，第一冷凝器300被構(gòu)造為等于或大于第二散熱器200。這是因為第一冷凝器300需要執(zhí)行第二冷凝器400的功能。圖17A中示出了第一冷凝器300的尺寸大于第二散熱器200的尺寸的示例。圖17B示出了第一冷凝器300的尺寸與第二散熱器200的尺寸基本相同的情況。
[0080]盡管第二散熱器200和第一冷凝器300的尺寸不同，也能提高冷卻模塊的制冷劑冷凝性能，并且可減小冷卻模塊的尺寸。
[0081]盡管已經(jīng)參照具體的示例性實施例描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不被這些實施例限制，而僅由所附權(quán)利要求進行限制。應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以改變或修改這些實施例。
【主權(quán)項】
1.一種冷卻模塊，包括: 第一散熱器，被構(gòu)造為冷卻燃料電池堆； 第二散熱器，沿著空氣流動方向布置在第一散熱器前面的預(yù)定區(qū)域中，并被構(gòu)造為冷卻電子組件； 第一冷凝器，沿著空氣流動方向布置在第一散熱器前面的其它剩余區(qū)域中，并與周圍空氣進行熱交換以冷凝制冷劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻模塊，還包括: 第二冷凝器，設(shè)置在第二散熱器內(nèi)，并與冷卻液進行熱交換以冷凝制冷劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模塊，其中，第二散熱器包括: 一對第一集水箱，被構(gòu)造為包括集管和水箱的組合，所述一對第一集水箱彼此并排設(shè)置并且彼此間隔開預(yù)定距離； 第一管，所述第一管的兩端固定到第一集水箱以形成電子組件冷卻液流動通道； 第一翅片，插入在第一管之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻模塊，其中，第二散熱器的第一集水箱沿著高度方向間隔開，并且第二冷凝器設(shè)置在位于下側(cè)的第一集水箱內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模塊，還包括: 入口管，被構(gòu)造為將制冷劑供應(yīng)至第二冷凝器； 連接管，被構(gòu)造為將已經(jīng)流過第二冷凝器的制冷劑供應(yīng)至第一冷凝器； 出口管，被構(gòu)造為排出已經(jīng)流過第一冷凝器的制冷劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻模塊，其中，連接管包括: 第一管單元，在長度方向上與第一集水箱并排布置； 第二管單元，被構(gòu)造為從第一管單元延伸并沿著汽-液分離器的長度方向彎曲。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻模塊，其中，連接管包括: 第1-1管單元，從第二散熱器的左下端彎曲并且在豎直方向上沿著第二散熱器的外側(cè)表面布置； 第2-1管單元，沿著第二散熱器的上表面朝向第一冷凝器的方向布置。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模塊，其中，第一冷凝器包括: 一對第二集水箱，彼此并排設(shè)置并且彼此間隔開預(yù)定距離； 第二管，所述第二管的兩端固定到第二集水箱以形成制冷劑流動路徑； 第二翅片，插入在第二管之間； 汽-液分離器，設(shè)置在第二集水箱的一側(cè)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻模塊，其中，通過入口管引入的制冷劑在第一區(qū)域內(nèi)通過第二冷凝器冷凝、通過連接管引入并在第二區(qū)域內(nèi)經(jīng)過第一冷凝器的預(yù)定區(qū)域的同時被冷凝、在第三區(qū)域內(nèi)通過汽-液分離器被汽-液分離、通過汽-液分離器被分離的液相制冷劑在第四區(qū)域內(nèi)被過冷卻，并隨后通過出口管排出。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻模塊，其中，第一冷凝器被構(gòu)造為等于或大于第二散熱器。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模塊，其中，第二散熱器被構(gòu)造為大于第一冷凝器。
【文檔編號】B60K11/04GK105904960SQ201610099015
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月23日
【發(fā)明人】張峻, 張峻一, 李鐘杜
【申請人】翰昂系統(tǒng)株式會社