CN109099744A - 换热器和新能源交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换热器和新能源交通工具。所述换热器包括底板和盖板，所述底板和所述盖板之间设置有流道和型腔；发热模块安装在所述底板上，所述换热器通过流体在所述流道和所述型腔中流动为所述发热模块散热。所述换热器实现了所述发热模块的有效散热，提高发热模块的工作效率和稳定性。

Description

换热器和新能源交通工具

技术领域

本发明涉及交通工具技术领域，具体而言，涉及一种换热器和新能源交通工具。

背景技术

新能源交通工具如新能源汽车在行驶时，内部的发热模块例如控制模块会持续发热。新能源交通工具的发热模块持续发热会出现一系列的问题，例如：模块工作效率降低；模块进一步产生热量，输出功降低，增加能源消耗，甚至可能会导致模块停止工作等。

因此如果不能有效的降低模块的工作温度，一方面使新能源交通工具的行驶里程降低；另一方面可能使模块停止工作，甚至导致模块烧毁。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种换热器和新能源交通工具。

为了实现上述目的，本发明实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本发明提供一种换热器,所述换热器包括底板和盖板，所述底板和所述盖板之间设置有流道和型腔；发热模块安装在所述底板上，所述换热器通过流体在所述流道和型腔中流动为所述发热模块散热。

进一步的，所述换热器由铝合金材料构成，其中，所述底板为第一预设厚度的复合铝板，所述盖板为第二预设厚度的铝板。

进一步的，所述盖板上有冲压成型的凸筋，通过所述凸筋的边缘与底板焊接，形成所述型腔和所述流道。

进一步的，所述换热器还包括第一固定件，所述发热模块通过所述第一固定件安装在所述底板上。

进一步的，所述发热模块和所述底板之间填充有导热件。

进一步的，所述换热器还包括均热模块，所述发热模块通过所述均热模块安装在所述底板上，所述均热模块用于均匀所述发热模块产生的热量。

进一步的，所述均热模块内设置有多个流道，所述多个流道内填充有用于均匀所述发热模块产生的热量的流体。

进一步的，所述换热器还包括支架，所述支架固定在所述盖板下方，所述支架用于将所述换热器固定在所述发热模块安装的设备上。

进一步的，所述换热器还安装有支撑部，所述支撑部与所述支架连接，所述支撑部用于支撑所述底板和所述盖板。

本发明提供的换热器在所述底板和所述盖板之间设置流道和型腔，流体在所述流道和所述型腔中流动，从而使安装在所述底板上的发热模块能够散热，实现了发热模块的有效散热，提高发热模块的工作效率和稳定性。

第二方面，本发明还提供一种新能源交通工具，所述新能源交通工具包括：交通工具本体，设置在所述交通工具本体内的发热模块和如上述第一方面中的任一可能的实施方式中所述的换热器。

本发明提供的新能源交通工具，通过设置所述换热器，使所述换热器能够为所述发热模块持续散热，使得发热模块不会轻易因为温度过高而损毁，也能提高新能源交通工具发热模块的工作效率，使新能源交通工具能够持续行驶。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的换热器第一实施例结构图；

图2为本发明实施例提供的换热器第一实施例第一角度剖视图；

图3为本发明实施例提供的换热器第二实施例第一角度剖视图；

图4为本发明实施例提供的换热器第三实施例结构图。

图标：10-换热器；101-底板；102-盖板；103-第一固定件；104-均热模块；105-支架；106-支撑部；11-发热模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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“设置”、“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，也可以是电性连接。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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上的流体间实现物料传递的设备，可以使热量由温度较高的流体传递给温度较低的液体，使流体温度达到规定的指标。

请参照图1和图2，是本发明提供的换热器10，所述换热器10包括底板101和盖板102，所述底板101和所述盖板102之间设置有流道和型腔；发热模块11安装在所述底板101上，所述换热器10通过流体在所述流道和所述型腔中流动为所述发热模块11散热。

所述流体可以从所述换热器10的进料管进入所述流道或者型腔，从所述换热器10的出料管流出所述流道或者型腔。

其中，所述发热模块11是设置在设备内的发热模块，例如设备的核心控制模块等。

第一方面，所述换热器10可以通过改变所述流道和所述型腔的设置方式，与所述发热模块11配合，从而为所述发热模块11散热。其中，所述流道和所述型腔的设置方式可以根据所述发热模块11不同的发热分布而设计。

对于所述流道和所述型腔的设置方式，所述发热模块11不同的发热分布可以是指所述发热模块11设置在所述底板101上的位置，也可以是指所述发热模块11的发热量。举例来说，比如所述发热模块11的发热量比较高，对应的所述流道和所述型腔也设置的比较密集，从而加快所述流体的流动，加快所述换热器10内的换热循环。又比如所述发热模块11设置在所述底板101的A区域上，所述A区域和所述盖板之间的所述流道和所述型腔可以设置的比较密集，使所述流体在所述流道和所述型腔内可以循环交替的更快，加快所述换热器10内的换热循环，为所述发热模块11散热。

第二方面，在所述换热器10内的所述流体的流向和流量等因素也会影响所述换热器10内的换热循环，因此，也可以改变所述流体的流向和流量改变散热效果。例如，若所述流体的流量较大的话，那么流体流动所带走的热量相应的更多。因此在散热需求较大的情况下，所述流道和所述型腔的体积可以相应的增大，以保证充分的流动空间，增大所述流体的流量，提高散热效果。

第三方面，所述换热器10的材料也会影响散热能力，因此，可选的，所述换热器10由铝合金材料构成，可以理解的是，所述换热器10由铝合金材料构成表征所述换热器10的各部件包括连接件等均由铝合金构成。其中，所述底板101为第一预设厚度的复合铝板，所述盖板102为第二预设厚度的铝板。所述第一预设厚度和所述第二预设厚度可以根据所述流道和所述型腔内流体的流动面积设置，所述第一预设厚度和所述第二预设厚度相加的总厚度可以小于6mm。以设置在新能源车内的换热器10为例，所述第一预设厚度可以是2.5mm，所述第二预设厚度可以是2mm。需要注意的是，所述底板101的平面度精度高，即所述底板101较平整，凹凸较少，以使所述发热模块11可以较为贴合的安装在所述底板101上，更好的进行散热。

通过铝合金材料构成所述换热器10，使所述换热器10重量轻，体积小，且所述换热器10的整体厚度较小，换热面积也较大。并且由于铝合金材料具有稳固性，所述换热器10的耐压能力、抗冲击能力也提高，可以在较高的压力下长时间工作。同时，所述换热器10采用铝合金制造，铝合金可以防锈，不需要对所述换热器10的各部分进行表面处理以防止锈化。

对于所述流道和所述型腔的形成，一种可选的实施方式：所述盖板102上有冲压成型的凸筋，所述凸筋的边缘与所述底板101焊接，以形成所述型腔和所述流道。可以理解的是，所述凸筋在冲压成型时，可以根据上述描述的所述流道和所述型腔的设置方式，对应的冲压形成所述流道和所述型腔，以形成较好的流动分布和流量控制构造。在所述凸筋成型后，再将所述凸筋的边缘与所述底板101焊接，形成所述流道和所述型腔，且所述流道和所述型腔分布在所述底板101和所述盖板102之间。

对于所述流道和所述型腔的形成，另一种可选的实施方式：还可以直接在所述底板101和所述盖板102之间焊接隔板，将所述隔板通过冲压或者其他的成型方式形成所述流道和所述型腔。

对于所述发热模块11安装在所述底板101上的方式，可选的，所述换热器10还包括第一固定件103，所述发热模块11通过所述第一固定件103安装在所述底板101上。

其中，一种可能的实现方式为：所述第一固定件103可以是导热胶，所述导热胶可以将所述发热模块11粘贴在所述底板101上。

另一种可能的实现方式为：所述第一固定件103包括螺母和螺栓，所述发热模块11和所述底板101上开设有对应的通孔，所述螺栓可以穿设通过所述通孔，并通过所述螺母将所述螺栓固定在所述通孔内，以使所述发热模块11安装在所述底板101上。需要注意的是，在通过螺母和螺栓将所述发热模块11安装在所述底板101上时，所述发热模块11和所述底板101之间应紧密贴合，才能达到更加的散热效果，因此可以将导热胶涂在所述螺栓和所述发热模块11之间，将所述发热模块11与所述底板101贴平；若是直接通过导热胶粘贴，也要保证所述发热模块11与底板101完全贴平。

可选的，所述发热模块11和所述底板101之间填充有导热件。所述导热件可以是导热胶，若是导热胶既可以实现将所述发热模块11与所述底板101贴合，也可以实现散发所述发热模块11的部分热量。所述导热件也可以是其他具备导热功能的材料，通过所述导热件可以帮助散发所述发热模块11的部分热量，提高所述换热器10的换热能力。

所述发热模块11为发热量较高，且会持续发热的模块，例如发动机的控制模块11等，如果长期的发热会对使用所述发热模块11的设备的运行产生一定的影响。通过将所述发热模块11安装在所述底板101上时，所述底板101和所述盖板102之间的所述流道和所述型腔内的流体流动，可以为所述发热模块11散发热量。

可选的，请参照图3，所述换热器10还包括均热模块104，所述发热模块11通过所述均热模块104安装在所述底板101上，所述均热模块104用于均匀所述发热模块11产生的热量。可以理解的是，在所述发热模块11发热的过程中，会给所述底板101带来局部的高温，这种温度变化可能会引起所述底板101的变形，比如所述发热模块11安装在所述底板101上的位置B，所述位置B与所述发热模块11直接接触，在所述发热模块11发热的过程中，所述底板101的位置B有可能会受热变形。因此通过所述均热模块11均匀部分热量，避免这种情况对所述底板101带来的变形影响。

所述发热模块11通过所述均热模块104安装在所述底板101上的方式可以是：将所述均热模块104放置在所述发热模块11和所述底板101之间，在安装时，可以将均热模块104放置在底板101上，再将发热模块11放置在均热模块104上，再通过所述第一固定件103固定所述发热模块11、所述均热模块104和所述底板101。

所述第一固定件103同样的也可以是导热胶或者由螺栓和螺母组成。若所述第一固定件103为导热胶，所述导热胶要分别固定所述均热模块104与所述发热模块11、所述发热模块11与所述底板101，所述均热模块104的平面精度也需要较高。若所述第一固定件103包括螺栓和螺母，所述发热模块11、所述均热模块104、所述底板101上均开设有对应的通孔，所述螺栓可以穿设通过所述通孔，并通过所述螺母将所述螺栓固定在所述通孔内，以使所述发热模块11通过所述均热模块104安装在所述底板101上。可以理解的是，在所述发热模块11和所述均热模块104的连接部分可以涂有导热胶，在所述均热模块104和所述底板101的连接部分也可以涂有导热胶，以使各部分贴平和紧密连接。

可选的，均热模块104和底板101连接为一体，例如均热模块104的下盖板即为底板101，所以在安装时，只要将发热模块11放置在均热模块104的上盖板上，通过第一固定件103固定即可。

可选的，所述均热模块104可以是均热板，所述均热板是一个内壁具有细微结构的真空腔体，所述均热板为一平面板状物，可以以纯水作为工作流体。均热板工作原理与热导管相同，包括了传导、蒸发、对流、凝固四个主要步骤。均热板是由纯水注入布满了微结构的容器而成的双相流体装置。热由外部高温区经由热传导进入板内，接近点热源周遭的水会迅速地吸收热量气化成蒸气，带走大量的热能。再利用水蒸气的潜热性，当板内蒸汽由高压区扩散到低压区(亦即低温区)，蒸气接触到温度较低的内壁时，水蒸气会迅速地凝结成液体并放出热能。凝结的水靠微结构的毛细作用流回热源点，完成一个热传循环，形成一个水与水蒸气并存的双相循环系统。通过所述均热板可以使所述发热模块11产生的热量均匀。

所述均热模块104还可以是如图4所示的结构，所述均热模块104内部设置有多个流道，所述多个流道内填充有用于均匀所述发热模块11产生的热量的流体。

对于所述多个流道的设置方式：所述均热模块104可以是各种形状例如矩形板体或者圆柱体等，在所述矩形板体或者所述圆柱体的内部冲压成型形成所述多个流道。其中，在冲压成型所述多个流道时，所述多个流道的宽度、容置体积等可以根据均匀热量的需求设置；所述多个流道的排列方式或者形状等可以根据用户的实际需求设置。可以理解的是，在所述均热模块104内设置的所述多个流道与上述所述的流道和型腔不同，所述多个流道内填充用于均匀所述发热模块11产生的热量的流体，是为了均热而设置的多个流道。

所述流体可以是油、纯水等，可以流动的油或纯水使热量均匀，避免局部的温度变化引起机体变形。

可选的，请继续参照图2，所述换热器10还包括支架105，所述支架105固定在所述盖板102下方，所述支架105用于将所述换热器10固定在所述发热模块11安装的设备上。

对于所述支架105固定在所述盖板102下方的方式，可选的，所述换热器10还安装有支撑部106，所述支撑部106和与所述支架105连接，所述支撑部106用于支撑所述底板101和所述盖板102。

其中，所述支撑部106可以是固定支撑导管，所述固定支撑导管贯穿所述底板101和所述盖板102，在所述底板101上方通过螺钉或者螺栓等固定件紧固。在所述盖板102下方，所述支架105与所述固定支撑导管连接，再通过螺钉或者螺栓等固定件紧固。

所述支架105也可以通过其他方式固定在所述盖板102下方，例如将所述支架105直接与所述盖板102连接，再通过固定件紧固等。通过所述支撑部106固定的方式，使所述换热器10本身也具备一定的支撑能力，所述支架105的固定更稳定，支撑能力更强，从而所述换热器10可以很好的固定在所述发热模块11安装的设备上。

对于所述支架105的形状，所述支架105可以是如图2所示的横梁状支架，横梁状的支架结构简单且稳定，能够方便在固定在所述盖板102下方，起到支撑作用。所述支架105的形状还可以根据所述发热模块11安装的设备设置，以使所述支架105能够将所述换热器10稳定的固定在所述发热模块11安装的设备上。对于所述支架105的材质，所述支架105可以由高强度且不易变形的硬质材料构成如各类金属合金等，以保证良好的支撑能力。

通过所述支架105，可以为所述换热器10起到支撑固定的作用，使所述换热器10在所述发热模块11安装的设备内为所述发热模块11持续的散热。

可选的，本发明还提供一种新能源交通工具，所述新能源交通工具包括交通工具本体、设置在所述交通工具本体内的所述发热模块11和如上述所述的换热器10。

其中，所述新能源交通工具可以是新能源汽车、电动车等利用新能源作为驱动力的交通工具。

所述发热模块11可以是电动机的控制模块等发热量较高的模块。可以理解的是，所述换热器10上可以设置有多个不同的所述发热模块11。

通过在所述新能源交通工具内设置所述换热器10，可以实现为所述发热模块11的持续散热，防止所述发热模块11烧坏或停止工作等，同时使所述新能源交通工具能够持续稳定的运行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括底板和盖板，所述底板和所述盖板之间设置有流道和型腔；发热模块安装在所述底板上，所述换热器通过流体在所述流道和所述型腔中流动为所述发热模块散热。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器由铝合金材料构成，其中，所述底板为第一预设厚度的复合铝板，所述盖板为第二预设厚度的铝板。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述盖板上有冲压成型的凸筋，通过所述凸筋的边缘与所述底板焊接，形成所述型腔和所述流道。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括第一固定件，所述发热模块通过所述第一固定件安装在所述底板上。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述发热模块和所述底板之间填充有导热件。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括均热模块，所述发热模块通过所述均热模块安装在所述底板上，所述均热模块用于均匀所述发热模块产生的热量。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述均热模块内部设置有多个流道，所述多个流道内填充有用于均匀所述发热模块产生的热量的流体。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括支架，所述支架固定在所述盖板下方，所述支架用于将所述换热器固定在所述发热模块安装的设备上。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括支撑部，所述支撑部与所述支架连接，所述支撑部用于支撑所述底板和所述盖板。

10.一种新能源交通工具，其特征在于，包括：

交通工具本体、设置在所述交通工具本体内的发热模块和如权利要求1-9任一项所述的换热器。