專利名稱：用于機器的冷卻裝置及機器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于機器的冷卻裝置(冷卻結構)，更特別地涉及一種包括該冷卻裝置的機器。
背景技術：
機器(例如，輪式裝載機和機動平地機)具有動力系統(tǒng)，如發(fā)動機系統(tǒng)，以便致動機器，并且包括冷卻組件以冷卻發(fā)動機和其它部件。發(fā)動機和冷卻組件通常被分別包封在由發(fā)動機罩和附裝在發(fā)動機罩內(nèi)表面上的隔壁形成的分開的艙室內(nèi)。隔壁能引導空氣流過位于艙室內(nèi)的冷卻組件并減小由發(fā)動機產(chǎn)生的噪聲。在1997年I月7日授予Emond等人的美國專利No. 5，590，624(’ 624專利)中描述了發(fā)動機冷卻系統(tǒng)結構的一個示例。在’624專利所公開的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)結構中，利用噪聲隔壁降低了源于發(fā)動機艙 內(nèi)的噪聲水平。通過冷卻風扇和散流器經(jīng)形成在噪聲隔壁中央部的多個孔實現(xiàn)了發(fā)動機艙內(nèi)的空氣循環(huán)，在一定程度上有利于發(fā)動機艙內(nèi)的散熱。但是，’624專利所公開的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)結構只包括在噪聲隔壁的中央部形成的幾個通風孔，并且僅依靠冷卻風扇和散流器的抽吸作用實現(xiàn)通風。這樣，通風的流量和強度有限，通風的路徑也相對固定，因而對艙內(nèi)部件產(chǎn)生的散熱效果有限。特別地，某些特定的艙內(nèi)部件、例如動力系統(tǒng)所配備的電控裝置(ECM)對高溫敏感，對冷卻的要求高，卻又設置在不易于產(chǎn)生空氣對流的位置。因此，’ 624專利的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)結構無法滿足這些特定的艙內(nèi)部件的通風散熱要求。本實用新型旨在解決上述的一個或多個問題。

實用新型內(nèi)容—方面，一種用于機器的冷卻裝置包括動力系統(tǒng)艙，該動力系統(tǒng)艙容納為所述機器提供動力并具有電控裝置的動力系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)艙容納對所述動力系統(tǒng)進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，并與所述動力系統(tǒng)艙鄰接。隔壁配置在所述動力系統(tǒng)艙和所述冷卻系統(tǒng)艙之間并限定有靠近所述電控裝置的第一開口。導風裝置在所述冷卻系統(tǒng)艙內(nèi)附裝在所述隔壁上。所述導風裝置與所述隔壁限定成與所述第一開口連通并具有第二開口的導風通道。所述導風通道構造成引導來自所述冷卻系統(tǒng)的冷卻空氣經(jīng)所述第二開口流過所述導風通道，并經(jīng)所述第一開口吹向所述電控裝置以冷卻所述電控裝置。另一方面，一種機器包括動力系統(tǒng)艙，該動力系統(tǒng)艙容納為所述機器提供動力并具有電控裝置的動力系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)艙容納對所述動力系統(tǒng)進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，并與所述動力系統(tǒng)艙鄰接。隔壁配置在所述動力系統(tǒng)艙和所述冷卻系統(tǒng)艙之間并限定有靠近所述電控裝置的第一開口。導風裝置在所述冷卻系統(tǒng)艙內(nèi)附裝在所述隔壁上。所述導風裝置與所述隔壁限定成與所述第一開口連通并具有第二開口的導風通道。所述導風通道構造成引導來自所述冷卻系統(tǒng)的冷卻空氣經(jīng)所述第二開口流過所述導風通道，并經(jīng)所述第一開口吹向所述電控裝置以冷卻所述電控裝置。
圖I是根據(jù)本實用新型一個實施例的機器的后部的透視圖，示出了用于該機器的冷卻裝置；圖2是圖I中的被圈起部分A的放大視圖；圖3是沿圖2中的B-B線截取的剖視圖；以及圖4是冷卻裝置的透視圖，示出了導風裝置的一個實施例。附圖標記列表·I 機器2 動力系統(tǒng)艙3冷卻系統(tǒng)艙12 隔壁13 風扇14 熱交換器15 導風裝置16 第二開口17 空氣18 電控裝置121 第一開口152 第一側壁153 第二側壁154 正面壁154’第一平面部分154”第二平面部分155 導風通道156 凸緣部
具體實施方式
圖I示出了機器I、如輪式裝載機的后部。機器I也可以是推土機、挖掘機或者執(zhí)行某些與特定的工業(yè)如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運輸?shù)认嚓P的操作的其它任何種類的機器。機器I包括動力系統(tǒng)艙2和冷卻系統(tǒng)艙3。動力系統(tǒng)艙2在其中各納為機器I提供動力的動力系統(tǒng)(如發(fā)動機)和其它艙內(nèi)部件，例如動力系統(tǒng)所配備的用以控制動力系統(tǒng)的電控裝置。冷卻系統(tǒng)艙3在其中容納對動力系統(tǒng)進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，并與動力系統(tǒng)艙2鄰接地設置。在動力系統(tǒng)艙2和冷卻系統(tǒng)艙3之間配置有將這兩個艙隔開的隔壁12，隔壁12可用于抑制源于動力系統(tǒng)艙內(nèi)的噪聲并對冷卻系統(tǒng)艙中空氣的流動進行導向。所述冷卻系統(tǒng)可包括熱交換器14，和配置在隔壁12與熱交換器14之間的風扇13。冷卻系統(tǒng)艙3包括與冷卻空氣源(典型地為外界的環(huán)境空氣)連通的入口(未示出)和供冷卻系統(tǒng)艙3內(nèi)的空氣排出的出口(未示出)。在所示的實施例中，所述入口可包括在冷卻系統(tǒng)艙3的后壁31 (圖I中用虛線示出)上限定的開口，而所述出口可包括設在冷卻系統(tǒng)艙3的頂壁32(圖I中也用虛線示出)和左、右側壁(未示出)上的通氣孔。冷卻空氣可在風扇13的作用下經(jīng)所述入口被吸入到冷卻系統(tǒng)艙3中，并從熱交換器14通過以與其進行熱交換，最后經(jīng)所述出口排出。在動力系統(tǒng)艙3內(nèi)，動力系統(tǒng)一般通過水冷方式進行冷卻。但是，對于設置在艙內(nèi)特定位置的某些艙內(nèi)部件而言(例如，動力系統(tǒng)所配備的電控裝置)，它們難以利用動力系統(tǒng)的水冷裝置進行冷卻，而所處的通風環(huán)境又可能不佳。因此，現(xiàn)有的機器冷卻系統(tǒng)無法滿足這些艙內(nèi)部件的冷卻要求。如圖1、2和3所示，根據(jù)本實用新型的用于機器I的冷卻裝置包括在隔壁12上的預定位置處(例如，靠近電控裝置18的位置處)形成的第一開口 121，和在冷卻系統(tǒng)艙3內(nèi)安裝在隔壁12上的導風裝置15。在本實施例中，電控裝置18配置在動力系統(tǒng)的上部，因而第一開口 121也相應地形成在隔壁12的上部。動力系統(tǒng)艙2經(jīng)第一開口 121與冷卻系統(tǒng)艙3連通。導風裝置15與隔壁12限定成與第一開口 121連通并具有第二開口 16的導風通道155。導風通道155構造成引導來自所述冷卻系統(tǒng)的冷卻空氣17經(jīng)第二開口 16流過導風通道155,然后經(jīng)第一開口 121導向電控裝置18以對其進行冷卻。冷卻系統(tǒng)中的風扇 13構造成將來自外界環(huán)境的冷卻空氣的至少一部分傳送到導風裝置15?？稍O想，風扇13的送風強度可以調節(jié)，從而可根據(jù)機器I的工況吹送不同流量和強度的冷卻空氣以實現(xiàn)不同的冷卻效果。在風扇13的強制吹風作用和導風裝置15的導風作用下，通過安設在隔壁12上的預定位置處的第一開口 121，能夠有較大流量和強度的冷卻空氣流對著電控裝置18吹送。電控裝置可實現(xiàn)有效的通風散熱，并滿足其冷卻要求。另外，經(jīng)第一開口 121被強制送入動力系統(tǒng)艙2的冷卻空氣會促進動力系統(tǒng)艙2內(nèi)的空氣對流和循環(huán)，從而還能提聞動力系統(tǒng)和其它艙內(nèi)部件的通風散熱效果。由于導風裝置15對第一開口 121形成遮擋，所以能減弱因在隔壁12上形成第一開口 121所帶來的在隔音效果方面的損失。導風通道155可以是彎曲的，這有助于防止艙內(nèi)噪聲經(jīng)第一開口 121從第二開口 16傳出，從而可增強導風裝置15對艙內(nèi)噪聲的抑制作用。更優(yōu)選地，第二開口 16可大致面朝機器I的下方，使得冷卻空氣從導風裝置15的下側被引入導風通道155內(nèi)。這樣在有效抑制艙內(nèi)噪聲的同時，還能避免塵土、碎屑等異物經(jīng)第一開口 121容易地進入動力系統(tǒng)艙2內(nèi)。此外，為了確保將源于動力系統(tǒng)艙2內(nèi)的噪聲保持在規(guī)定水平以下，第一開口 121的大小應有所限制。第一開口 121的尺寸應適當?shù)卦O定為既能保證隔壁12的隔音效果，又能供充足流量的冷卻空氣通過以有效地冷卻電控裝置18。根據(jù)本實用新型的一種有利構型，導風裝置15的導風通道155可從第一開口 121朝第二開口 16漸開，這有利于在第二開口 16收集盡量多的冷卻空氣并將空氣經(jīng)導風通道155平順地導向第一開口 121。在一個實施例中，如圖2中最佳地示出，導風裝置15包括從隔壁12朝冷卻系統(tǒng)艙3伸出的正面壁154，和從正面壁154朝第二開口 16的方向相對地向外傾斜延伸并與隔壁12連接的第一、第二側壁152、153。在這種情況下，第一開口 121可以是由正面壁154、第
一、第二側壁152、153和隔壁12限定而成的梯形開口。有利地，如圖3所示，正面壁154可具有朝冷卻系統(tǒng)艙3凸出的平滑凸曲面，這有利于將冷卻空氣平順地導入動力系統(tǒng)艙2內(nèi)。在另一個實施例中，如圖4所示，導風裝置15也可呈盒狀，其與圖2所示的導風裝置構型的不同之處在于，正面壁154包括從隔壁12大致水平地伸出的第一平面部分154’和從該第一平面部分朝冷卻系統(tǒng)艙3傾斜延伸到第二開口 16的第二平面部分154”。這種構型可通過將板片狀材料進行簡單的彎折和拼接來實現(xiàn)，從而可簡化導風裝置15的加工制造。應當指出，第一開口 121的形狀和導風裝置15的構型不限于如上所述的那些，而是可以為任何適當?shù)男螤詈蜆嬓?，只要能將冷卻空氣適當?shù)貙雱恿ο到y(tǒng)艙2即可。例如，第一開口 121也可以為矩形、方形、圓形、半圓形或某些其它形狀，而導風裝置15可以或可以不呈相應的構型，只要它能至少部分地遮蓋第一開口 121、起到引導氣流和隔音的作用即可。另外，導風裝置15的材料可選擇為有利于降噪吸聲和加工制造。為了將導風裝置15固定在隔壁12上，導風裝置15還可包括從其側向伸出的凸緣部156。在所示的實施例中，凸緣部156利用緊固件固定在隔壁12上。另外，凸緣部156也可通過焊接、粘接或以本領域已知的其它任何適當方式固定在隔壁12上。凸緣部156本身或者與導風裝置15的其它部分一體形成，或者與導風裝置15的其它部分分開形成并通過焊接、粘接或其它適當?shù)姆绞脚c它們連接在一起。 工業(yè)適用性根據(jù)本實用新型的用于機器的冷卻裝置可適用于各種機器I。機器I可以是執(zhí)行與采礦、建筑、農(nóng)作、運輸或本領域已知的任意其它行業(yè)相關的某種操作的固定不動的或機動的機器。例如，機器I可具體表現(xiàn)為輪式裝載機、運土機械、垃圾填埋壓實機或執(zhí)行任意其它適當操作的機器。根據(jù)本實用新型的用于機器的冷卻裝置能夠在確保動力系統(tǒng)艙內(nèi)的隔音效果的同時對特定的艙內(nèi)部件、尤其是動力系統(tǒng)所配備的電控裝置實現(xiàn)有效的通風散熱。在機器I工作時，動力系統(tǒng)如發(fā)動機運轉，熱交換器14和風扇13開動以對發(fā)動機進行冷卻。在風扇13工作時，它將來自外界環(huán)境的冷卻空氣經(jīng)熱交換器14吸入并向前吹送到附裝在隔壁12上的導風裝置15。導風裝置15利用其第二開口 16收集所吹送到的冷卻空氣17，并利用導風通道155引導冷卻空氣經(jīng)第一開口 121吹送到位于第一開口 121附近的電控裝置18上。這樣可對該電控裝置實現(xiàn)有效的通風散熱。同時，由于導風裝置15的特定構型具有一定的降噪吸聲作用，所以仍能將源于動力系統(tǒng)艙內(nèi)的噪聲保持在規(guī)定水平以下。根據(jù)本實用新型的用于機器的冷卻裝置可在機器及其動力系統(tǒng)的各種工況下應用，例如高負荷工況、低負荷工況、排氣再生循環(huán)工況，等等。顯然，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型的范圍或精神的情況下，可對上文所公開的實施例作出各種修改和變型。根據(jù)本說明書和本文所公開的對本實用新型的實踐，本實用新型的其它實施例對本領域技術人員而言是顯而易見的。本說明書及其公開的示例應被認為只是示例性的，本實用新型的真正范圍由所附權利要求及其等同物指定。
權利要求1.一種用于機器的冷卻裝置，包括 動力系統(tǒng)艙(2)，該動力系統(tǒng)艙在其中容納為所述機器提供動力并具有電控裝置(18)的動力系統(tǒng)； 冷卻系統(tǒng)艙(3)，該冷卻系統(tǒng)艙在其中容納對所述動力系統(tǒng)進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，并與所述動力系統(tǒng)艙(2)鄰接地設置； 隔壁(12)，該隔壁配置在所述動力系統(tǒng)艙(2)和所述冷卻系統(tǒng)艙(3)之間并限定有靠近所述電控裝置的第一開口(121);和 在所述冷卻系統(tǒng)艙(3)內(nèi)附裝在所述隔壁上的導風裝置(15)， 其中，所述導風裝置與所述隔壁(12)限定成與所述第一開口連通并具有第二開口(16)的導風通道(155)，所述導風通道構造成引導來自所述冷卻系統(tǒng)的冷卻空氣(17)經(jīng) 所述第二開口流過所述導風通道，并經(jīng)所述第一開口導向所述電控裝置以冷卻所述電控裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述導風通道(155)是彎曲的。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述導風通道(155)從所述第一開口( 121)朝所述第二開口( 16)漸開。
4.根據(jù)權利要求I所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述導風裝置(15)包括向所述冷卻系統(tǒng)艙(3 )伸出的正面壁(154 )，和向所述第二開口( 16 )彼此相對地向外傾斜延伸的第一和第二側壁(152,153)。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述第一開口(121)是由所述正面壁、所述第一、第二側壁和所述隔壁限定而成的梯形開口。
6.根據(jù)權利要求4所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述正面壁(154)具有向所述冷卻系統(tǒng)艙(3)凸出的平滑凸曲面。
7.根據(jù)權利要求4所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述正面壁(154)包括從所述隔壁沿大致水平方向伸出的第一平面部分(154’)和從所述第一平面部分朝所述第二開口(16)傾斜延伸的第二平面部分(154”)。
8.根據(jù)權利要求I所述的用于機器的冷卻裝置，其特征在于，所述導風裝置(15)還包括從其側向伸出的、用于將其固定在所述隔壁(12)上的凸緣部(156)。
9.一種機器,包括 動力系統(tǒng)艙(2)，該動力系統(tǒng)艙在其中容納為所述機器提供動力并具有電控裝置(18)的動力系統(tǒng)； 冷卻系統(tǒng)艙(3)，該冷卻系統(tǒng)艙在其中容納對所述動力系統(tǒng)進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，并與所述動力系統(tǒng)艙(2)鄰接地設置； 隔壁(12)，該隔壁配置在所述動力系統(tǒng)艙(2)和所述冷卻系統(tǒng)艙(3)之間并限定有靠近所述電控裝置的第一開口(121);和 在所述冷卻系統(tǒng)艙(3)內(nèi)附裝在所述隔壁上的導風裝置(15)， 其中，所述導風裝置與所述隔壁(12)限定成與所述第一開口連通并具有第二開口(16)的導風通道(155)，所述導風通道構造成引導來自所述冷卻系統(tǒng)的冷卻空氣(17)經(jīng) 所述第二開口流過所述導風通道，并經(jīng)所述第一開口導向所述電控裝置以冷卻所述電控裝置。
10.根據(jù)權利要求9所述的機器，其特征在于，所述導風通道是彎曲的。
11.根據(jù)權利要求9所述的機器，其特征在于，所述導風通道(155)從所述第一開口(121)朝所述第二開口( 16)漸開。
12.根據(jù)權利要求9所述的機器，其特征在于，所述導風裝置(15)包括向所述冷卻系統(tǒng)艙(3)伸出的正面壁(154)，和向所述第二開口( 16)彼此相對地向外傾斜延伸的第一和第二側壁(152，153)。
13.根據(jù)權利要求12所述的機器，其特征在于，所述第一開口(121)是由所述正面壁、所述第一、第二側壁和所述隔壁限定而成的梯形開口。
14.根據(jù)權利要求12所述的機器，其特征在于，所述正面壁(154)具有向所述冷卻系 一平面部分(154’)和從所述第一平面部分朝所述第二開口( 16)傾<斜延伸的第二平面部分(154，，)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于機器的冷卻裝置，其包括動力系統(tǒng)艙，該動力系統(tǒng)艙容納為所述機器提供動力并具有電控裝置的動力系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)艙容納對所述動力系統(tǒng)進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，并與所述動力系統(tǒng)艙鄰接。隔壁配置在所述動力系統(tǒng)艙和所述冷卻系統(tǒng)艙之間并限定有靠近所述電控裝置的第一開口。導風裝置在所述冷卻系統(tǒng)艙內(nèi)附裝在所述隔壁上。所述導風裝置與所述隔壁限定成與所述第一開口連通并具有第二開口的導風通道。所述導風通道構造成引導來自所述冷卻系統(tǒng)的冷卻空氣經(jīng)所述第二開口流過所述導風通道，并經(jīng)所述第一開口吹向所述電控裝置以冷卻所述電控裝置。本實用新型還涉及一種包括所述冷卻裝置的機器。
文檔編號B60K11/06GK202593266SQ201220029070
公開日2012年12月12日 申請日期2012年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者P·A·哈茨, R·J·艾格英, B·J·克拉克, S·S·杜, V·B·肖 申請人:卡特彼勒公司