CN106813517B - 一种换热器及具有该换热器的换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器及具有该换热器的换热系统，换热器包括第一集流管和第二集流管，所述第一集流管包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，第二集流管包括第四腔室、第五腔室和第六腔室；连通第一集流管和第二集流管的多个换热管，所述换热管包括连通第二腔室和第五腔室的第二流道管，连通第三腔室和第六腔室的第三流道管和设置在第二流道管与第三流道管外围、连通第一腔室和第四腔室的第一流道管。换热系统包括该换热器以及冷却液循环系统、绝缘冷却液循环系统以及冷媒循环系统，可以对电池进行加热或者冷却，使电池处于最好的工作温度，换热器结构简单紧凑，三种介质在换热管内的接触面积大，换热效果好，且耐压强度高。

Description

一种换热器及具有该换热器的换热系统

技术领域

本发明涉及电动汽车的热管理系统领域，具体涉及一种换热器及具有该换热器的换热系统。

背景技术

换热器(heat exchanger)，是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

中国发明专利申请公开说明书中申请号“201210150618.7”名称为“板式换热器及其板片”公开了一种板式换热器，其结构由板材冲压后然后焊接而成，其具有很多缺点：首先，由于点状凸起与点状凹槽结构的限制，导致其结构不能做的很紧凑；其次，由于其要保证焊接可靠性和换热效率，所以其板片料厚不能选择较厚的材料，但是这样结构其耐压能力不会很高；再次由于其结构只有两出两进，导致该换热器只能做两种介质的换热。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能实现三种或三种以上介质换热，且结构紧凑，换热效率高，耐压强度高的换热器，包括：第一集流管和第二集流管，所述第一集流管包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二集流管包括第四腔室、第五腔室和第六腔室；连通第一集流管和第二集流管的多个换热管，所述换热管包括连通第二腔室和第五腔室的第二流道管，连通第三腔室和第六腔室的第三流道管和设置在第二流道管与第三流道管外围、连通第一腔室和第四腔室的第一流道管，所述第三流道管(503)与所述第二流道管(502)并列平行设置；所述第一集流管(1)还包括集流管本体(104)和前围板(108)，所述前围板(108)与所述集流管本体(104)围合形成第一腔室(101)；所述前围板(108)呈半框状，包括左右两侧壁(109)，所述集流管本体(104)中设有将集流管本体(104)的内腔分为第二腔室(102)和第三腔室(103)的分流板(105)。

进一步地，所述第二流道管内设有隔断，将第二流道管的内腔分割为多个相互平行的通孔。

进一步地，所述第三流道管与所述第二流道管具有相同的结构。

进一步地，所述第一流道管的内腔设有翅片，所述翅片充斥整个第一流道管的内腔，将所述第二流道管和第三流道管包裹其中。

进一步地，所述第二流道管与第三流道管比所述第一流道管长。

进一步地，所述第一集流管还包括集流管本体和前围板，所述前围板与所述集流管本体围合形成第一腔室。

进一步地，所述集流管本体为上下贯通的空心筒状结构。

进一步地，所述前围板呈半框状，包括左右两侧壁。

进一步地，所述前围板上还设有多个与第一流道管的横截面相适配的第一流道管孔。

进一步地，所述集流管本体的前壁上设有多个与第二流道管和第三流道管的横截面相适配的第二流道管孔，所述第二流道管孔相互平行设置，

进一步地，所述第二流道管通过第二流道管孔插入到第二腔室中，所述第三流道管通过第二流道管孔插入到第三腔室中。

进一步地，所述集流管本体的左右两壁上还设有与侧壁相适配的凹槽状侧壁槽，所述侧壁插入到所述侧壁槽中。

进一步地，所述侧壁109上设有多个用于限制围板108与集流管本体104相对位置的凸台110。

进一步地，所述第一集流管还包括安装在所述集流管本体上端面的导流盖和安装在所述集流管本体下端面的堵盖。

进一步地，所述导流盖上设有导流孔。

进一步地，所述第二集流管与所述第一集流管具有相同的结构，其所述第二集流管与第一集流管相互平行相对设置。

本发明的另一个目的在于提出一种换热系统，包括：换热器，冷却液循环系统，绝缘冷却液循环系统和冷媒循环系统，所述冷却液循环系统包括第一水泵、发动机，所述换热器的第一端与第一水泵的一端相连，换热器的第二端与发动机的一端相连，所述第一水泵的另一端与所述发动机的另一端相连；所述绝缘冷却液循环系统包括第二水泵、电池及电池冷却板模块，所述换热器的第三端与第二水泵的一端相连，换热器的第四端与电池及电池冷却板模块的一端相连，所述第二水泵的另一端与所述电池及电池冷却板模块另一端相连；所述冷媒循环系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器分别依次首尾相连，所述换热器的第五端与蒸发器的一端连接，所述换热器的第六端与蒸发器的另一端相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：两种介质通过连通第一集流管和第二集流管的多个换热管，在换热管内换热，从而对电池进行加热或者冷却，使电池处于最好的工作温度，换热器结构简单紧凑，两种介质在换热管内的接触面积大，换热效果好，且耐压强度高，可以进行两种及两种以上介质的换热，从而提高了整个换热器的性能。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的外部结构及介质流动示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的换热管示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的集流管结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的集流管本体结构示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的前围板结构示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的翅片结构示意图；

图7是根据本发明的一个实施例的换热系统示意图。

具体实施方式

至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的换热器及具有该换热器的换热系统。

如图1-图6所示，根据本发明第一方面实施例的换热器，包括：第一集流管1和第二集流管2，第一集流管1包括第一腔室101、第二腔室102和第三腔室103，第二集流管2包括第四腔室201、第五腔室202和第六腔室203；连通第一集流管1和第二集流管2的多个换热管5，换热管5包括连通第二腔室102和第五腔室202的第二流道管502，连通第三腔室103和第六腔室203的第三流道管503和设置在第二流道管502与第三流道管503外围、连通第一腔室101和第四腔室201的第一流道管501。介质一从第四腔室201流入，通过多个第一流道管501，从第一腔室101流出，或者从第一腔室101流入，通过多个第一流道管501，从第四腔室201流出；介质二从第二腔室102流入，通过多个第二流道管502，从第五腔室202流出，或者从第五腔室202流入，通过多个第二流道管502，从第二腔室102流出；介质三从第三腔室103流入，通过多个第三流道管503，从第六腔室203流出，或者从第六腔室203流入，通过多个第三流道管503，从第三腔室103流出。

第二流道管502内设有隔断504，将第二流道管502的内腔分割为多个相互平行的通孔。第三流道管503与第二流道管502具有相同的结构，且第三流道管503与第二流道管502相互平行设置。第二流道管502与第三流道管503是由挤压加工出来的型材制成，可以是铝型材，也可以是其他材料。结构方面，第二流道管502与第三流道管503也可以是无隔断504的空腔。第一流道管501的内腔设有翅片505，翅片505充斥整个第一流道管501的内腔，将第二流道管502和第三流道管503包裹其中，增大第一流道管501的内表面积，提高换热效率。第二流道管502与第三流道管503比第一流道管501长。

第一集流管1还包括集流管本体104和前围板108，前围板108与集流管本体104围合形成第一腔室101。集流管本体104为上下贯通的空心筒状结构，集流管本体104中设有将集流管本体104的内腔分为第二腔室102和第三腔室103的分流板105，第二腔室102和第三腔室103的截面可以是圆形、四边形等。前围板108上还设有多个与第一流道管501的横截面相适配的第一流道管孔111。集流管本体104的前壁上设有多个与第二流道管502和第三流道管503的横截面相适配的第二流道管孔106，第二流道管孔106相互平行设置。第二流道管502通过第二流道管孔106插入到第二腔室102中，第三流道管503通过第二流道管孔106插入到第三腔室103中。集流管本体104的左右两壁上还设有与侧壁109相适配的凹槽状侧壁槽107，侧壁109插入到侧壁槽107中，侧壁109焊接到侧壁槽107中，以便保持第一腔室101的密闭性。前围板108呈半框状，包括左右两侧壁109，侧壁109上设有多个凸起状的凸台110，当侧壁109插入到侧壁槽107中时，凸台110起定位的作用，用于限制围板108与集流管本体104相对位置。

第一集流管1还包括安装在集流管本体104上端面的导流盖112和安装在集流管本体104下端面的堵盖114。导流盖112上设有导流孔113，在导流孔113上安装端口，以便换热器接入换热系统。

第二集流管2与第一集流管1具有相同的结构，其第二集流管2与第一集流管1相互平行相对设置。

如图7所示，根据本发明第二方面的一种换热系统，包括：换热器91，冷却液循环系统6，绝缘冷却液循环系统7和冷媒循环系统8，冷却液循环系统6包括第一水泵61、发动机62，换热器91的第一端与第一水泵61的一端相连，换热器91的第二端与发动机62的一端相连，第一水泵61的另一端与发动机62的另一端相连；绝缘冷却液循环系统7包括第二水泵71、电池及电池冷却板模块72，换热器91的第三端与第二水泵71的一端相连，换热器91的第四端与电池及电池冷却板模块72的一端相连，第二水泵71的另一端与电池及电池冷却板模块72另一端相连；冷媒循环系统8包括压缩机81、冷凝器82、膨胀阀83与蒸发器84，压缩机81、冷凝器82、膨胀阀83与蒸发器84分别依次首尾相连，换热器91的第五端与蒸发器84的一端连接，换热器91的第六端与蒸发器84的另一端相连。冷却液循环系统6冷媒循环系统8分别与绝缘冷却液循环系统7通过换热器91相互换热，将发动机62或者空调的温度换热至电池，以便使电池达到最佳工作温度，三种介质在换热管内的接触面积大，换热效果好，且耐压强度高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种换热器，其特征在于，包括

第一集流管(1)和第二集流管(2)，所述第一集流管(1)包括第一腔室(101)、第二腔室(102)和第三腔室(103)，所述第二集流管(2)包括第四腔室(201)、第五腔室(202)和第六腔室(203)；

连通第一集流管(1)和第二集流管(2)的多个换热管(5)，所述换热管(5)包括连通第二腔室(102)和第五腔室(202)的第二流道管(502)，连通第三腔室(103)和第六腔室(203)的第三流道管(503)和设置在第二流道管(502)与第三流道管(503)外围、连通第一腔室(101)和第四腔室(201)的第一流道管(501)，所述第三流道管(503)与所述第二流道管(502)并列平行设置；

所述第一集流管(1)还包括集流管本体(104)和前围板(108)，所述前围板(108)与所述集流管本体(104)围合形成第一腔室(101)；

所述前围板(108)呈半框状，包括左右两侧壁(109)，所述集流管本体(104)中设有将集流管本体(104)的内腔分为第二腔室(102)和第三腔室(103)的分流板(105)。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第二流道管(502)内设有隔断(504)，将第二流道管(502)的内腔分割为多个相互平行的通孔。

3.如权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第三流道管(503)与所述第二流道管(502)具有相同的结构。

4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一流道管(501)的内腔设有翅片(505)，所述翅片(505)充斥整个第一流道管(501)的内腔，将所述第二流道管(502)和第三流道管(503)包裹其中。

5.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第二流道管(502)与第三流道管(503)比所述第一流道管(501)长。

6.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述集流管本体(104)为上下贯通的空心筒状结构。

7.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述前围板(108)上还设有多个与第一流道管(501)的横截面相适配的第一流道管孔(111)。

8.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述集流管本体(104)的前壁上设有多个与第二流道管(502)和第三流道管(503)的横截面相适配的第二流道管孔(106)，所述第二流道管孔(106)相互平行设置。

9.如权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述第二流道管(502)通过第二流道管孔(106)插入到第二腔室(102)中，所述第三流道管(503)通过第二流道管孔(106)插入到第三腔室(103)中。

10.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述集流管本体(104)的左右两壁上还设有与侧壁(109)相适配的凹槽状侧壁槽(107)，所述侧壁(109)插入到所述侧壁槽(107)中。

11.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述侧壁(109)上设有多个用于限制围板(108)与集流管本体(104)相对位置的凸台(110)。

12.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一集流管(1)还包括安装在所述集流管本体(104)上端面的导流盖(112)和安装在所述集流管本体(104)下端面的堵盖(114)。

13.如权利要求12所述的换热器，其特征在于，所述导流盖(112)上设有导流孔(113)。

14.如权利要求13所述的换热器，其特征在于，所述第二集流管(2)与所述第一集流管(1)具有相同的结构，其所述第二集流管(2)与第一集流管(1)相互平行相对设置。

15.一种换热系统，其特征在于，包括：

换热器(91)，所述换热器(91)为根据权利要求1-14中任一项所述的换热器；

冷却液循环系统(6)，所述冷却液循环系统(6)包括第一水泵(61)、发动机(62)，所述换热器(91)的第一端与第一水泵(61)的一端相连，换热器(91)的第二端与发动机(62)的一端相连，所述第一水泵(61)的另一端与所述发动机(62)的另一端相连；

绝缘冷却液循环系统(7)，所述绝缘冷却液循环系统(7)包括第二水泵(71)、电池及电池冷却板模块(72)，所述换热器(91)的第三端与第二水泵(71)的一端相连，换热器(91)的第四端与电池及电池冷却板模块(72)的一端相连，所述第二水泵(71)的另一端与所述电池及电池冷却板模块(72)另一端相连；

以及冷媒循环系统(8)，所述冷媒循环系统(8)包括压缩机(81)、冷凝器(82)、膨胀阀(83)与蒸发器(84)，所述压缩机(81)、冷凝器(82)、膨胀阀(83)与蒸发器(84)分别依次首尾相连，所述换热器(91)的第五端与蒸发器(84)的一端连接，所述换热器(91)的第六端与蒸发器(84)的另一端相连。