CN110137617B - 一种换热装置及具有该换热装置的电池冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片相互叠装且密封固定，所述第一板片和第二板片之间形成有通道，所述第一板片形成有凹槽或者所述第一板片和第二板片都形成有凹槽，所述凹槽的开口端朝向另一板片，所述第一板片在背向所述第二板片的一侧还设置有突出部，所述突出部远离所述第二板片的一端与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离大于所述第一板片在所述凹槽部分的背向所述第二板片的一侧与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离。

Description

一种换热装置及具有该换热装置的电池冷却装置

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，具体涉及一种换热装置。

背景技术

电动汽车的电池充放电时会产生热量，电池温度的过高会导致电池寿命和性能的降低，所以需要对电池进行冷却，一般采用水冷板热交换器对电池进行冷却。当然，该类型热交换器不仅用于电池组冷却，还可应用在各类无法直接接触冷却液以换热的系统中，如各类电子元器件的冷却系统。

水冷板热交换器在安装时，为保证电池组与水冷板能较好的换热，通常会在电池组与水冷板热交换器间添加导热垫来保证电池组和水冷板之间较好的贴合，而且需要施加较大的力使得导热垫产生较大的压缩量。由于在水冷板热交换器与安装板之间会存在一定的空间，当水冷板热交换器的强度较低时，水冷板换热器在安装和/或使用时会发生变形，导致电池组与水冷板之间存在较大的间隙，从而影响水冷板换热器的换热性能。

有鉴于此，如何提供强度较大的水冷板换热器，实现水冷板换热器与电池组之间的较好贴合，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片相互叠装且密封固定，所述第一板片和第二板片之间形成有通道，所述第一板片形成有凹槽或者所述第一板片和第二板片都形成有凹槽，所述凹槽的开口端朝向另一板片，所述第一板片在背向所述第二板片的一侧还设置有突出部，所述突出部远离所述第二板片的一端与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离大于所述第一板片在所述凹槽部分的背向所述第二板片的一侧与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离。

所述第一板片还设置有一个或者多个阻隔区，所述阻隔区包括阻隔部，所述阻隔部相对所述凹槽的底部凸起，所述阻隔部朝向所述第二板片的一侧与所述第二板片密封固定，所述突出部设置在所述阻隔区背向所述第二板片的一侧，所述突出部包括在所述第一板片的正面相对于所述阻隔部凹陷的凹部，以及在所述第一板片反面相对于所述阻隔部凸起的环状凸起，所述环状凸起相对所述凹部的底部凸起。

所述凹槽包括第一平直段、第二平直段和弯折段，所述凹槽为所述通道的一部分，所述阻隔区设置于所述第一平直段和第二平直段之间，所述突出部相对于所述阻隔部凹陷，所述阻隔部围住所述突出部，所述突出部还包括支撑部件，所述支撑部件由橡胶材料制成，所述支撑部件包括第一端面部、第二端面部和中心孔，所述中心孔的直径略小于所述环状凸起的外径，所述中心孔的高度大于所述环状凸起高度，所述环状凸起的至少一部分伸入所述中心孔，所述环状凸起与所述支撑部件之间过盈配合。

所述第一板片还设置有阻隔区，所述阻隔区包括阻隔部，所述阻隔部相对所述凹槽的底部凸起，所述阻隔部朝向所述第二板片的一侧与所述第二板片密封固定，所述突出部设置在所述阻隔区背向所述第二板片的一侧，所述突出部包括金属销，所述金属销的一端与所述阻隔部背向所述第二板片的一侧固定连接。

所述突出部还包括支撑部件，所述支撑部件由橡胶材料制成，所述支撑部件包括第一端面部、第二端面部和中心孔，所述中心孔的直径略小于所述金属销的直径，所述中心孔的高度大于所述金属销的高度，所述金属销的至少一部分伸入所述中心孔，所述金属销与所述支撑部件之间过盈配合。

所述第一端面部和第二端面部设置有多个棱角，所述中心孔的内周面部也设置有多个棱角，所述中心孔的外周面部还设置有环状凹槽。

所述第一板片还设置有阻隔区，所述阻隔区包括阻隔部，所述阻隔部相对所述凹槽的底部凸起，所述阻隔部朝向所述第二板片的一侧与所述第二板片密封固定，所述突出部设置在所述阻隔区背向所述第二板片的一侧，所述突出部包括在所述第一板片反面相对于所述阻隔部凸起的凸部。

所述突出部包括凸台，所述凸台设置在所述第一板片反面，所述凸台凹陷于所述凹槽朝向所述第二板片一侧的底部，所述凸台远离所述第二板片的一端与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离大于所述第一板片在所述凹槽部分背向所述第二板片的一侧与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离。

本发明还公开了一种电池冷却装置，包括电池组件、导热垫和安装板，所述安装板包括安装部和平面部，所述电池冷却装置还包括上述的换热装置，所述换热装置设置于所述导热垫和所述安装板之间，所述换热装置与所述安装板固定连接，所述突出部与所述安装板相抵接，所述第一板片在所述凹槽部分的背向所述第二板片的一侧与所述安装板之间保持一定距离。

所述第一板片的外侧还设置有多个第一安装耳，所述第二板片设置有与第一安装耳对应的多个第二安装耳，所述第一安装耳和第二安装耳都开设有相对应的通孔；所述安装板的安装部设置在所述平面部的两侧，所述安装部相对于所述平面部凸起，所述安装部设置有与所述第一安装耳和第二安装耳的通孔相对应的多个螺纹孔，所述突出部与所述平面部抵接，所述换热装置通过螺钉穿过所述第一安装耳和第二安装耳的通孔与所述安装板固定连接；所述第一接管和第二接管与所述通道的两端连通；所述环状凸起通过冲压所述凹部得到；所述阻隔区至少设置一个突出部；所述环状凸起可以是翻边结构。

通过在换热装置设置突出部，在使用过程中，能够提高换热装置的强度，且换热装置的厚度和重量也相对较小，在安装时，可以实现换热装置与电池组件之间的较好贴合，相对提高了换热装置的换热性能。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的电池冷却装置立体示意图；

图2为图1所示电池冷却装置的爆炸结构示意图；

图3为图1所示电池冷却装置中的换热装置立体示意图；

图4为图1所示电池冷却装置中的安装板的立体示意图；

图5为图3所示换热装置的爆炸结构示意图；

图6为图3所示换热装置另一视角示意图；

图7为图5所示换热装置中支撑部件的立体示意图；

图8为图6所示换热装置的A-A局部剖面示意图；

图9为本发明的另一种实施方式的第一板片的结构示意图；

图10为本发明的又一种实施方式的局部剖面示意图；

图11为本发明的又一种实施方式的第一板片的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作详细的说明。

本发明的一种实施方式如图1至图8所示。本实施方式的电池冷却装置包括电池组件5、至少一个导热垫6、换热装置1和安装板2。如图3所示，换热装置1包括第一板片8、第二板片9、第一接管3和第二接管4，第一板片8和第二板片9相互叠装且密封固定，第一板片8和第二板片9可以通过焊接的方式固定。第一板片8和第二板片9密封固定后形成有供冷却液或冷媒等流体流通的通道，第一接管3和第二接管4分别与该通道的两端相连通，从而可以使流体能够从一接管流入该通道，流体在该通道内流动，之后通过另一接管流出。

其中第一板片8和第二板片9中的至少一个板片上形成有凹槽，凹槽的开口端朝向另一板片，例如在本实施例中，第一板片8上设置有凹槽，而第二板片9为平板。这里应当指出，也可以是第一板片8和第二板片9上都设置有凹槽，或者第一板片8为平板，而第二板片9设置有凹槽。由于设置有凹槽且凹槽的开口端朝向另一板片，第一板片8和第二板片9叠装后可以形成上述供冷却液或冷媒等流体流通的通道。

如图5和图6所示，第一板片8形成有凹槽81，凹槽81可以为U形，凹槽81包括第一平直段811、第二平直段812和弯折段813，弯折段813可以使流体的流动方向发生转向，这种设置方式可以使流体的流动路径增长，从而提高换热性能。这里应当说明，弯折段是指能够使流体流向转变为反向流动或者趋向于反向流动的区域。

第一板片8在第一平直段811和第二平直段812之间设置有阻隔区15，阻隔区15包括阻隔部，阻隔部相对于凹槽81的底部朝向第二板片9凸起，并且在第一板片8和第二板片9安装在一起后，阻隔部与第二板片9密封固定，从而在第一板片8与第二板片9密封固定后，使得第一平直段811与第二平直段812通过弯折段813连通。这里应当说明，阻隔区的阻隔部与另一板片密封固定，阻隔区被流体绕流，阻隔区的形状也可以是圆形或者方形。

阻隔区15在背向第二板片9的一侧还至少设置一个突出部10，并且突出部10相对于阻隔部凹陷，凹陷的方向与凹槽81凹陷的方向相同或近似相同，且阻隔部围住突出部10，这样突出部10不会与凹槽81相连通。

在本实施例中，突出部10还包括支撑部件11，阻隔区15设置有三个突出部10，阻隔区15位于第一板片8的中间区域或者中间区域附近。以第一板片8朝向第二板片9的一面为第一板片8的正面，相对的另一面则为第一板片8的反面，突出部10包括在第一板片8正面相对于阻隔部凹陷的凹部 12、以及在第一板片8反面相对于阻隔部凸起的环状凸起13，环状凸起13 可以位于凹部12的中间部位区域并且环状凸起13相对凹部12的底部凸起。环状凸起13可以通过冲压凹部12得到，支撑部件11与环状凸起13配合，实现支撑部件11的固定，或者环状凸起13也可以是翻边结构。在本实施例中，通过在阻隔区设置突出部10，可以提高换热装置1的强度，能够使得换热装置1与电池组件5之间较好的贴合，且第一板片8和第二板片9的厚度可以相对较小的设置，在第一板片8受到较大支撑力时，所受支撑力大部分集中在阻隔区15，能够避免供冷却液或冷媒等流体流通的通道因受力过大而遭到破坏。

这里应当说明，也可以通过增加第一板片8和第二板片9的厚度的方式实现提高换热装置1的强度。

突出部10远离第二板片9的一端与第一板片8的与第二板片9相接触部位的接触面之间的距离大于凹槽81背向第二板片9的一侧与第一板片8的与第二板片9相接触部位的接触面之间的距离，如图8所示突出部10远离第二板片9的一端与第一板片8的与第二板片9相接触部位的接触面之间的距离 H大于凹槽81背向第二板片9的一侧与第一板片8的与第二板片9相接触部位的接触面之间的距离L，换热装置1与安装板2固定连接，突出部10远离第二板片9的一端与安装板2抵接，这种设置方式使突出部10能够起到支撑的作用，从而提高换热装置1的强度。

这里应当说明，当阻隔区15的形状是圆形或者方形时，可以在第一板片 8的反面设置多个阻隔区15，如图9所示，每个阻隔区15分别设置有阻隔部和突出部10，这里还应当说明，突出部10可以是在第一板片8反面相对于阻隔部凸起的凸部，如图10所示，凸部可以是圆柱形凸起，且圆柱形凸起远离第二板片9的一端为封闭结构；这里还应当说明，突出部10可以是第一板片的一部分，也可以不是第一板片的一部分，例如作为一种替代方案，突出部10也可以是通过在阻隔区15焊接金属销来实现，即金属销的一端与阻隔部背向所述第二板片的一侧焊接固定；这里还应当说明，也可以不设置支撑部件11，通过凹部12和环状凸起13也能够实现支撑；这里还应当说明，第一板片8可以不设置阻隔区15，突出部10可以为设置在第一板片8的反面的凸台，如图11所示，凸台凹陷于凹槽81朝向第二板片一侧的底部，凸台远离第二板片9的一端与第一板片8的与第二板片9相接触部位的接触面之间的距离大于凹槽81背向第二板片9的一侧与第一板片8的与第二板片9 相接触部位的接触面之间的距离，凸台可以通过冲压凹槽81得到。

第一板片8的外侧还设置有多个第一安装耳82，第二板片9设置有与第一安装耳82对应的多个第二安装耳91，第一安装耳82和第二安装耳91都开设有相对应的通孔，第一安装耳82和第二安装耳91上的通孔可以供螺钉安装使用。

安装板2包括有平面部21和在平面部21两侧的安装部22，安装部22 相对于平面部21凸起，安装部22设置有与第一安装耳82和第二安装耳91 的通孔相对应的多个螺纹孔，换热装置1可以通过螺钉穿过第一安装耳82 和第二安装耳91的通孔与安装板2固定连接，突出部10远离第二板片9的一端与平面部21相抵接，第一板片8在凹槽81部分背向第二板片9的一侧与平面部21之间保持一定距离。

支撑部件11可以为一个中空的柱状体，支撑部件11可以由橡胶等具有弹性特性的材料制成，支撑部件11设置在凹部12和安装板2之间，在本实施例中，环状凸起13伸入支撑部件11并且支撑部件11与凹部12相抵接或者靠接，支撑部件11起到支撑凹部12的作用。为了使换热装置1与电池更好的贴合，一般在换热装置1与安装板2连接时，对支撑部件11进行一定的预压缩。

支撑部件11包括第一端面部112、第二端面部113和中心孔114，中心孔114的直径略小于环状凸起13的外径，环状凸起13可以伸入中心孔114，环状凸起13与支撑部件11之间过盈配合，从而提高环状凸起13与支撑部件 11之间的结合强度。支撑部件11的中心孔114的高度大于环状凸起13的高度，使支撑部件11与安装板的平面部21相接触，使支撑部件11起到支撑作用。在第一端面部112和第二端面部113设置有多个棱角，中心孔114的内周面部也设置有多个棱角，在中心孔114的外周面部还设置有环状凹槽111，棱角和环状凹槽111的设置能够保证在换热装置1与安装板2连接时，支撑部件11受预压缩力较大的情况下，支撑部件11在吸收平面部21的平面度公差时不至于破坏换热装置1的自身结构。

这里应当说明，突出部为金属销时，中心孔114的直径略小于金属销的直径，且中心孔114的高度大于金属销的高度，金属销可以伸入中心孔114，金属销与支撑部件11之间过盈配合。

通过在换热装置1设置突出部10，突出部10起到支撑的作用，能够提高换热装置1的强度，且换热装置1的厚度和重量也相对较小，在使用过程中，可以实现换热装置1与电池组件5之间的较好贴合，相对提高了换热装置的换热性能。

需要说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片相互叠装且密封固定，所述第一板片和第二板片之间形成有通道，其特征在于，所述第一板片形成有凹槽或者所述第一板片和第二板片都形成有凹槽，所述凹槽的开口端朝向另一板片，所述第一板片在背向所述第二板片的一侧还设置有突出部，所述突出部远离所述第二板片的一端与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离大于所述第一板片在所述凹槽部分的背向所述第二板片的一侧与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离，所述第一板片还设置有一个或者多个阻隔区，所述阻隔区包括阻隔部，所述阻隔部相对所述凹槽的底部凸起，所述阻隔部朝向所述第二板片的一侧与所述第二板片密封固定，所述突出部设置在所述阻隔区背向所述第二板片的一侧。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述突出部包括在所述第一板片的正面相对于所述阻隔部凹陷的凹部，以及在所述第一板片反面相对于所述阻隔部凸起的环状凸起，所述环状凸起相对所述凹部的底部凸起。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述凹槽包括第一平直段、第二平直段和弯折段，所述凹槽为所述通道的一部分，所述阻隔区设置于所述第一平直段和第二平直段之间，所述突出部相对于所述阻隔部凹陷，所述阻隔部围住所述突出部，所述突出部还包括支撑部件，所述支撑部件由橡胶材料制成，所述支撑部件包括第一端面部、第二端面部和中心孔，所述中心孔的直径略小于所述环状凸起的外径，所述中心孔的高度大于所述环状凸起高度，所述环状凸起的至少一部分伸入所述中心孔，所述环状凸起与所述支撑部件之间过盈配合。

4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述突出部包括金属销，所述金属销的一端与所述阻隔部背向所述第二板片的一侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的换热装置，其特征在于，所述突出部还包括支撑部件，所述支撑部件由橡胶材料制成，所述支撑部件包括第一端面部、第二端面部和中心孔，所述中心孔的直径略小于所述金属销的直径，所述中心孔的高度大于所述金属销的高度，所述金属销的至少一部分伸入所述中心孔，所述金属销与所述支撑部件之间过盈配合。

6.根据权利要求3或5所述的换热装置，其特征在于，所述第一端面部和第二端面部设置有多个棱角，所述中心孔的内周面部也设置有多个棱角，所述中心孔的外周面部还设置有环状凹槽。

7.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述突出部包括在所述第一板片反面相对于所述阻隔部凸起的凸部。

8.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述突出部包括凸台，所述凸台设置在所述第一板片反面，所述凸台凹陷于所述凹槽朝向所述第二板片一侧的底部，所述凸台远离所述第二板片的一端与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离大于所述第一板片在所述凹槽部分背向所述第二板片的一侧与所述第一板片的与所述第二板片相接触部位的接触面之间的距离。

9.一种电池冷却装置，包括电池组件、导热垫和安装板，所述安装板包括安装部和平面部，其特征在于，所述电池冷却装置还包括权利要求1-8任一项所述的换热装置，所述换热装置设置于所述导热垫和所述安装板之间，所述换热装置与所述安装板固定连接，所述突出部与所述安装板相抵接，所述第一板片在所述凹槽部分背向所述第二板片的一侧与所述安装板之间保持一定距离。

10.根据权利要求9所述的电池冷却装置，其特征在于，所述第一板片的外侧还设置有多个第一安装耳，所述第二板片设置有与第一安装耳对应的多个第二安装耳，所述第一安装耳和第二安装耳都开设有相对应的通孔；所述安装板的安装部设置在所述平面部的两侧，所述安装部相对于所述平面部凸起，所述安装部设置有与所述第一安装耳和第二安装耳的通孔相对应的多个螺纹孔，所述突出部与所述平面部抵接，所述换热装置通过螺钉穿过所述第一安装耳和第二安装耳的通孔与所述安装板固定连接；所述第一接管和第二接管与所述通道的两端连通；所述突出部包括在所述第一板片的正面相对于所述阻隔部凹陷的凹部，以及在所述第一板片反面相对于所述阻隔部凸起的环状凸起，所述环状凸起通过冲压所述凹部得到，所述环状凸起为翻边结构；所述阻隔区至少设置一个突出部。

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