CN103762399A - 一种蒸发器总成以及电动汽车电池组用蒸发器总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸发器总成以及电动汽车电池组用蒸发器总成，蒸发器总成包括冷媒管路总成以及多个换热芯体总成，所述冷媒管路总成包括冷媒进管、冷媒出管，所述冷媒进管的输出端分流且分别连接各个换热芯体总成的冷媒入口，所述冷媒出管的输入端分流且分别连接各个换热芯体总成的冷媒出口，各个换热芯体总成并联连接在所述冷媒管路总成上。该蒸发器总成换热面积大、温度一致性较好。

Description

一种蒸发器总成以及电动汽车电池组用蒸发器总成

技术领域

本发明涉及一种冷却设备，具体涉及一种蒸发器总成。

背景技术

电池组作为电动汽车的核心部件之一，却面临高温放电存在寿命衰减和热失稳等缺点，电池组温度控制区间直接决定电池组的安全性能、使用寿命和续驶里程。因此，开发安全、高效、均匀的动力电池组冷却装置尤其重要。蒸发器是电池组冷却系统中的重要装置，但蒸发器所需制冷量对应的结构、尺寸等条件导致其主要布置在电池组外部。

现有蒸发器总成结构一般为单芯体组件，由左右集流管、翅片、扁管、进出冷媒管和膨胀阀组成。而应用于电池组冷却的蒸发器均采用单芯体结构且布置于电池组之外，在电池组内部增设风道从而使冷风能有效进入电池组内部并给电池组制冷，但单芯体蒸发器的冷量输送路径长，冷量损耗大。如果将单芯体蒸发器总成置于电池组壳体内，由于电池组壳体内空间有限，单芯体蒸发器总成往往不能满足电池组所需制冷量，现有的蒸发器采用换热芯体串联的方式，存在温度一致性差，制冷效果较差的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种蒸发器总成，其换热面积大、温度一致性较好。

达到上述目的的技术方案：

一种蒸发器总成，其包括冷媒管路总成以及多个换热芯体总成，所述冷媒管路总成包括冷媒进管、冷媒出管，所述冷媒进管的输出端分流且分别连接各个换热芯体总成的冷媒入口，所述冷媒出管的输入端分流且分别连接各个换热芯体总成的冷媒出口，各个换热芯体总成并联连接在所述冷媒管路总成上。

可选择的，所述换热芯体总成的个数为两个，两个换热芯体总成在冷媒管路总成的两侧分别与冷媒管路总成连接，所述蒸发器总成呈T形。

可选择的，所述冷媒进管包括第一流入管、第二流入管、第三流入管、第四流入管、第五流入管，所述冷媒出管包括第一流出管、第二流出管、第三流出管、第四流出管，第五流出管，所述第二流入管、第二流出管为软管，其余各管均为硬管，所述第一流入管、所述第二流入管、所述第三流入管依次连接，所述第三流入管、第四流入管、第五流入管通过三通阀连接，所述第一流出管、所述第二流出管、所述第三流出管依次连接，所述第三流出管、第四流出管、第五流出管通过三通阀连接。

可选择的，所述冷媒进管内连接有膨胀阀。

可选择的，所述冷媒管路总成包括两个芯体连接法兰，所述第四流入管、第四流出管与其中一芯体连接法兰连接，所述第五流入管、第五流出管与另一芯体连接法兰连接。

可选择的，所述换热芯体总成位于壳体内，所述冷媒管路总成包括密封法兰、密封条，所述冷媒进管、所述冷媒出管穿过所述密封法兰，所述密封法兰、密封条与壳体配合。

可选择的，所述换热芯体总成包括冷媒扁管、翅片、两个集流柱、芯体法兰，各个冷媒扁管互相平行设置，翅片位于两相邻冷媒扁管之间，两个集流柱位于冷媒扁管两端并与之贯通，所述芯体法兰上具有冷媒入口和冷媒出口，两个集流柱各自与冷媒入口、冷媒出口相连通。

可选择的，所述芯体法兰与其中一个集流柱固定连接且该集流柱与冷媒入口直接连通，另一集流柱与冷媒出口通过芯体冷媒管连通。

可选择的，所述换热芯体总成包括芯体护板，所述芯体护板与所述冷媒扁管平行设置并与位于首尾两端的翅片固定连接。

可选择的，所述蒸发器总成包括芯体固定支架，所述芯体固定支架分别位于芯体总成与冷媒管路总成上。

一种电动汽车电池组用蒸发器总成，其特征在于，其包括蒸发器总成，所述换热芯体总成位于电池组壳体内。

本发明的有益效果：

本发明打破现有蒸发器的设计框架，克服了现有蒸发器尺寸大、温度一致性差等不利因素，创造性地提出一种适合电池组内部使用的并联式的蒸发器总成，该蒸发器总成的各个换热芯体并联连接，有效解决串联结构冷媒流阻大和温度不均匀问题，缩短了冷媒流通路径与流通周期，冷媒分流进入各个换热芯体，保证了电池组的温度一致性。

附图说明

图1为本发明的蒸发器总成的立体结构图；

图2为本发明的换热芯体总成的立体结构图；

图3为本发明的冷媒管路总成的立体结构图；

图4为本发明的冷媒流向的示意图。

附图标记说明：1-换热芯体总成，11-冷媒扁管，12-翅片，13-集流柱，14-芯体法兰，141-冷媒入口，142-冷媒出口，15-芯体冷媒管，16-芯体护板，2-冷媒管路总成，21-冷媒进管，211-第一流入管，212-第二流入管，213-第三流入管，214-第四流入管，215-第五流入管，216-三通阀，217-膨胀阀，22-冷媒出管，221-第一流出管，222-第二流出管，223-第三流出管，224-第四流出管，225-第五流出管，23-密封法兰，24-密封条，25-芯体连接法兰，3-固定支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

蒸发器总成包括冷媒管路总成2以及多个换热芯体总成1，冷媒管路总成2包括冷媒进管21、冷媒出管22，冷媒进管21的输出端分流且分别连接各个换热芯体总成1的冷媒入口141，冷媒出管22的输入端分流且分别连接各个换热芯体总成1的冷媒出口142，各个换热芯体总成1并联连接在冷媒管路总成2上。采用换热芯体并联结构设计，左右换热芯体温度均匀。左右换热芯体间的冷媒呈并联分布，从而有效解决串联结构冷媒流阻大和温度不均匀问题。

换热芯体总成1的个数可以为两个或多个，各个换热芯体总成1均匀分布，蒸发器总成可以是T形、Y形、星形等形状。优选的，换热芯体总成1的个数为两个，两个换热芯体总成1在冷媒管路总成2的两侧分别与冷媒管路总成2连接，蒸发器总成呈T形。T型结构换热面积大，温度一致性高。换热芯体总成1呈长矩形，其换热面积大。同时，将蒸发器换热结构呈左右布置，数量增多，换热面积进一步加大，满足高制冷量的需求。

该蒸发器总成可应用于汽车空调、家用空调、通讯电子冷却行业等领域。应用在电动汽车的电池组上时，方案中各部件尺寸可依据电池组内部空间调节，方案中T型结构可依据方案实施过程局部调整。若电池组固定在壳体外，风管需要进出电池组壳体，风管材料及配合方式会导致蒸发器总成防水防尘等级不足，且电池组风道难以设计。为此，提供了一种电动汽车电池组用蒸发器总成，其包括蒸发器总成，换热芯体总成1位于电池组壳体内。采用该结构的蒸发器尺寸满足电池组内空间小的要求，其中换热芯体总成1为扁平结构，冷媒管路总成2为细圆管结构，可有效利用电池组壳体内的防撞梁空间。由于电池组布置于车身底盘，车身离地间隙和人机工程需求限制了电池组高度，而换热芯体总成1的高度尺寸小，满足电池组布置要求。

冷媒进管21、冷媒出管22可以为硬管、软管或其组合而成，优选的，冷媒进管21包括第一流入管211、第二流入管212、第三流入管213、第四流入管214、第五流入管215，冷媒出管22包括第一流出管221、第二流出管222、第三流出管223、第四流出管224，第五流出管225，第二流入管212、第二流出管222为软管，其余各管均为硬管，第一流入管211、第二流入管212、第三流入管213依次连接，第三流入管213、第四流入管214、第五流入管215通过三通阀216连接，第一流出管221、第二流出管222、第三流出管223依次连接，第三流出管223、第四流出管224、第五流出管225通过三通阀216连接。冷媒管路由橡胶软管和铝制硬管组合，为冷媒流动提供通道和走向。

优选的，冷媒进管21内连接有膨胀阀217。膨胀阀217用于调节流量，使蒸发器能够提供低温低压的气液混合物。

现有管路连接时，管路分布零散，不能保证管路的通用性。优选的，冷媒管路总成2包括两个芯体连接法兰25，第四流入管214、第四流出管224与其中一芯体连接法兰25连接，第五流入管215、第五流出管225与另一芯体连接法兰25连接。并联式蒸发器总成不便于安装和运输，且蒸发器总成的应力难以释放，存在冷媒泄露风险。将冷媒管路总成2进行模块化设计，能够有效吸收装配公差、降低应力、提高装配性和运输方便性。

换热芯体总成1的位置可根据需要设置，管路进出壳体时，管路与壳体之间的密封尤为重要。优选的，换热芯体总成1位于壳体内，冷媒管路总成2包括密封法兰23、密封条24，冷媒进管21、冷媒出管22穿过密封法兰23，密封法兰23、密封条24与壳体配合。其中密封法兰23用于蒸发器与电池组壳体固定，密封条24用于蒸发器与电池组壳体间防尘防水。

优选的，换热芯体总成1包括冷媒扁管11、翅片12、两个集流柱13、芯体法兰14，各个冷媒扁管11互相平行设置，翅片12位于两相邻冷媒扁管11之间，两个集流柱13位于冷媒扁管11两端并与之贯通，芯体法兰14上具有冷媒入口141和冷媒出口142，两个集流柱13各自与冷媒入口141、冷媒出口142相连通。两个换热芯体对称排列于冷媒管路两侧，分别用与冷媒管路总成2通过螺栓固定连接。

冷媒在换热芯体总成内流通时，应尽量减少冷媒能量的损耗，优选的，芯体法兰14与其中一个集流柱13固定连接且该集流柱13与冷媒入口141直接连通，另一集流柱13与冷媒出口142通过芯体冷媒管15连通。采用该结构，冷媒直接进入换热芯体总成内部发挥作用，减少了冷媒损耗。

优选的，换热芯体总成1包括芯体护板16，芯体护板16与冷媒扁管11平行设置并与位于首尾两端的翅片12固定连接。其中，换热芯体总成1的各部件连接采用钎焊。芯体护板16具有保护冷媒扁管11以及翅片12的作用，增强了换热芯体总成1的强度。

蒸发器总成的固定可通过芯体固定支架3实现，其固定点可根据蒸发器的具体布置设置。优选的，蒸发器总成包括芯体固定支架3，芯体固定支架3分别位于芯体总成与冷媒管路总成2上。蒸发器总成上共有四个固定支架3，两个固定支架3支撑一个换热芯体总成1。

结合图4看冷媒的流向，图中箭头方向为冷媒的流动方向。冷媒从第一流入管211、第二流入管212、第三流入管213（膨胀阀217设在第三流入管213内），后经三通阀216分流分别流入第四流入管214、第五流入管215，第四流入管214、第五流入管215各自与相应的换热芯体总成1连接，以其中一侧为例，冷媒自第四流入管214进入芯体法兰14的冷媒入口141，经集流柱13进入各个冷媒扁管11，之后自集流柱13、芯体冷媒管15、冷媒出口142、第四流出管224、三通阀216、第三流出管223、第二流出管222、第一流出管221流出。另一侧的换热芯体总成1的流向与上述换热芯体总成1的冷媒流动相类似，其第五流入管215的作用与第四流入管214相同，第五流出管225的作用与第四流出管224相同，在此不作赘述。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (11)

1.一种蒸发器总成，其特征在于，其包括冷媒管路总成以及多个换热芯体总成，所述冷媒管路总成包括冷媒进管、冷媒出管，所述冷媒进管的输出端分流且分别连接各个换热芯体总成的冷媒入口，所述冷媒出管的输入端分流且分别连接各个换热芯体总成的冷媒出口，各个换热芯体总成并联连接在所述冷媒管路总成上。

2.根据权利要求1所述的蒸发器总成，其特征在于，所述换热芯体总成的个数为两个，两个换热芯体总成在冷媒管路总成的两侧分别与冷媒管路总成连接，所述蒸发器总成呈T形。

3.根据权利要求2所述的蒸发器总成，其特征在于，所述冷媒进管内连接有膨胀阀。

4.根据权利要求2所述的蒸发器总成，其特征在于，所述冷媒进管包括第一流入管、第二流入管、第三流入管、第四流入管、第五流入管，所述冷媒出管包括第一流出管、第二流出管、第三流出管、第四流出管，第五流出管，所述第二流入管、第二流出管为软管，其余各管均为硬管，所述第一流入管、所述第二流入管、所述第三流入管依次连接，所述第三流入管、第四流入管、第五流入管通过三通阀连接，所述第一流出管、所述第二流出管、所述第三流出管依次连接，所述第三流出管、第四流出管、第五流出管通过三通阀连接。

5.根据权利要求4所述的蒸发器总成，其特征在于，所述冷媒管路总成包括两个芯体连接法兰，所述第四流入管、第四流出管与其中一芯体连接法兰连接，所述第五流入管、第五流出管与另一芯体连接法兰连接。

6.根据权利要求1所述的蒸发器总成，其特征在于，所述换热芯体总成位于壳体内，所述冷媒管路总成包括密封法兰、密封条，所述冷媒进管、所述冷媒出管穿过所述密封法兰，所述密封法兰、密封条与壳体配合。

7.根据权利要求1所述的蒸发器总成，其特征在于，所述换热芯体总成包括冷媒扁管、翅片、两个集流柱、芯体法兰，各个冷媒扁管互相平行设置，翅片位于两相邻冷媒扁管之间，两个集流柱位于冷媒扁管两端并与之贯通，所述芯体法兰上具有冷媒入口和冷媒出口，两个集流柱各自与冷媒入口、冷媒出口相连通。

8.根据权利要求7所述的蒸发器总成，其特征在于，所述芯体法兰与其中一个集流柱固定连接且该集流柱与冷媒入口直接连通，另一集流柱与冷媒出口通过芯体冷媒管连通。

9.根据权利要求7所述的蒸发器总成，其特征在于，所述换热芯体总成包括芯体护板，所述芯体护板与所述冷媒扁管平行设置并与位于首尾两端的翅片固定连接。

10.根据权利要求1所述的蒸发器总成，其特征在于，所述蒸发器总成包括芯体固定支架，所述芯体固定支架分别位于芯体总成与冷媒管路总成上。

11.一种电动汽车电池组用蒸发器总成，其特征在于，其包括如权利要求1～10中任一项所述的蒸发器总成，换热芯体总成位于电池组壳体内。

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