CN111089508B - 用于电池热调节的模块化热交换器 - Google Patents

用于电池热调节的模块化热交换器 Download PDF

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Abstract

一种用于电池热管理的模块化热交换器，其具有多个结构相似的热交换元件，这些热交换元件固定在盖板上并且经由单个外部歧管结构彼此流体联接，该外部歧管结构对于每个热交换元件用作入口歧管和出口歧管。采用如下方式提高刚性，即，在相邻元件之间的交替凸片或重叠凸片，和/或相邻元件之间的具有切口的侧边缘，这些切口用于容纳形成在盖板中的加强肋部。外部歧管结构为互连的热交换元件提供了额外的加固。

Description

用于电池热调节的模块化热交换器
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年10月24日提交的的美国临时申请序列第62/750,008号的权益，该申请的全部内容通过引用纳入本文。
技术领域
本公开涉及用于在电池电动车辆(BEV)或混合电动车辆(HEV)的能量存储系统内对可充电电池进行热管理的热交换器，并且特别涉及这种具有模块化构造并且包括多个热交换器元件的热交换器。
背景技术和发明内容
诸如那些在BEV和HEV中使用的能量存储系统包括可再充电锂离子电池。用于BEV或HEV的典型可再充电电池将包括多个电池模块，这些电池模块串联和/或并联地电连接在一起以便向电池提供期望的系统电压和容量。每个电池模块包括串联和/或并联地电连接在一起的多个电池单体，其中，电池单体可以是袋式单体、棱柱形单体或圆柱形单体的形式。电池的运行可能是吸热的或放热的，具体取决于温度条件。
用于可再充电的车辆电池的热调节系统可包括多个“冷却板”热交换器。每个冷却板具有平坦的上表面，一个或多个电池单体和/或电池模块支承在该平坦的上表面上，电池单体和/或模块与循环通过冷却板内部的一个或多个流体流动通路的传热流体热接触。
冷却板通常由限定平坦的上表面的盖板和具有限定出流体流动通路的多个脊的成形基板构成，其中盖板和基板在钎焊炉中通过钎焊接合。典型的热调节系统可包括多个常规冷却板，这样的常规冷却板通过导管和流体连接而串联和/或并联地接合在一起。
可能有利的是，通过减少部件数量和冷却板之间易于泄漏的流体连接部的数量，可用较少数量的较大的冷却板代替多个常规的冷却板，以提高可靠性并降低成本和复杂性。但是，有一些限制实际上限制了传统构造的钎焊冷却板的尺寸。例如，需要诸如大型压力机之类的专用设备以在大型板中形成脊。另外，将冷却板部件加热到钎焊温度所需的能量随着尺寸的增加而增加。而且，熔炉的尺寸也可能受到限制，由此使大型冷却板的熔炉钎焊困难和/或不经济。
已知将带有由常规工具形成的脊的多个常规尺寸的基板钎焊到单个平坦的顶板上，由此允许热交换器的整体尺寸有所增加，而不增加重新安装工具成本。从公布号为US2016/0204486 A1的共同转让的美国专利申请第14/972,463号中已知这种模块化构造，该申请的全部内容通过引用并入本文。
然而，持续地需要用于诸如冷却板的电池热交换器诸的改进的模块化结构，以增加冷却板的尺寸、以在设计用于特定应用的冷却板时提高灵活性、以提高可靠性、以及允许经济高效地制造较大的冷却板。
为了解决至少一些前述问题，并且根据本公开的一方面，提供了一种包括多个热交换器元件的热交换器。每个热交换器元件优选地包括：(i)第一板，其具有内表面和外表面；(ii)第二板，其具有内表面和外表面，其中，第一板和第二板以其内表面彼此相对面对的方式接合在一起，并且第一板和第二板的内表面的一部分彼此间隔开；(iii)至少一个流体流动通路，其适于传热流体的流动，并且位于第一板和第二板的内表面的间隔开的部分之间；(iv)至少一个第一入口端口，用于将传热流体供应到多个流体流动通路；以及(v)至少一个第一出口端口，用于将传热流体从多个流体流动通路排放。
根据一个方面，热交换器还包括外部歧管部分，该外部歧管部分包括：(i)第二入口端口，用于将传热流体供应到外部歧管部分；(ii)第二出口端口，用于将传热流体从外部歧管部分排放；(iii)入口歧管通道，其与每个热交换器元件的至少一个第一入口端口以及与外部歧管部分的第二入口端口流体连通；以及(iv)出口歧管通道，其与每个热交换器元件的至少一个第一出口端口以及与外部歧管部分的第二出口端口流体连通。
根据一个方面，多个热交换器元件布置在基本上平面的阵列中，并且其中，热交换器还包括至少一个加强元件，该至少一个加强元件布置在阵列中的相邻的热交换器元件之间，以限制阵列中的相邻的热交换器元件之间的挠曲。
根据一个方面，每个热交换器元件的第二板包括围绕至少一个流体流动通路的平面周边凸缘；其中，周边凸缘限定密封表面，第二板的内表面沿着第二板的密封表面密封地接合到第一板的内表面；其中，第一板具有密封表面，第一板的内表面沿着所述第一板的密封表面密封地接合到第二板的密封表面；并且其中，第一板和第二板中的至少一个包括一对侧边缘，其中，第二板的侧边缘由周边凸缘的相对的外边缘限定。
根据一个方面，至少一个侧边缘包括：至少一个最外边缘部分，每个最外边缘部分沿着侧边缘的至少一部分延伸；以及最内边缘部分，该最内边缘部分沿着侧边缘的至少一部分延伸，其中，沿着至少一个最外边缘部分限定第一轴线，并且沿着至少一个最内边缘部分限定第二轴线；其中，热交换器元件的第二板侧对侧布置，使得每个第二板的侧边缘中的至少一个定位成其第一轴线位于相邻的其中一个第二板的侧边缘的第一轴线和第二轴线之间，相邻的成对第二板的侧边缘基本上彼此共面。
根据一个方面，第一轴线和第二轴线彼此平行，并且横向于供外部歧管沿其延伸的轴线。
根据一个方面，侧边缘中的至少一个包括多个最外边缘部分和多个最内边缘部分，其中，最外边缘部分和最内边缘部分沿着该至少一个侧边缘的长度彼此交替；其中，最外边缘部分和最内边缘部分具有互补的布置和形状，使得每个最外边缘部分限定凸部而每个最内边缘部分限定其中接纳凸部的凹部，从而提供多个加强元件；其中，在相邻的一对侧边缘之间设置有间隙，该间隙是曲折的并且沿着侧边缘的最内边缘部分和最外边缘部分延续。
根据一个方面，多个热交换器元件的第一板一体地连接在一起以提供一体式的第一板，所有第二板都密封地结合到该第一板；其中，一体式的第一板所具有的面积至少与多个第二板的结合起来的面积一样大。
根据一个方面，多个热交换器元件的第一板分开形成，使得每个热交换器元件的第一板和第二板包括一对所述侧边缘；其中，在每个热交换器元件中，第一板的每个最内边缘部分都上置于第二板的最外边缘部分中的一个，并且第一板的每个最外边缘部分上置于第二板的最内边缘部分中的一个，以沿第一板和第二板的侧边缘交替地提供上行和下行的突出凸片；其中，在热交换器元件在阵列中侧对侧布置的情况下，相邻的一对热交换器元件被布置成使得第一热交换器元件的上行突出凸片上置于相邻的第二热交换器元件的下行突出凸片，并且被布置成使得第二热交换器元件的上行突出凸片上置于第一热交换器元件的下行突出凸片。
根据一个方面，第一热交换器元件的上行突出凸片与第二热交换器元件的上行突出凸片基本上共面；并且第一热交换器元件的下行突出凸片与第二热交换器元件的下行突出凸片基本上共面。
根据一个方面，第一热交换器元件和第二热交换器元件的重叠的突出凸片被固定在一起。
根据一个方面，多个热交换器元件的第一板分开形成，使得每个热交换器元件的第一板和第二板两者均包括一对侧边缘；其中，沿每个热交换器元件的至少一侧限定上突出凸片或下突出凸片，每个上突出凸片在第一板的其中一个侧边缘的内侧由第一板的一部分形成，向外突出超过第二板的侧边缘，而每个下突出凸片在第二板的其中一个侧边缘的内侧由第二板的一部分形成，向外突出超过第一板的侧边缘；其中，在热交换器元件在阵列中侧对侧布置的情况下，相邻的一对热交换器元件被布置成使得第一热交换器元件的上突出凸片上置于相邻第二热交换器元件的下突出凸片；并且其中，重叠布置的每对上突出凸片和下突出凸片构成至少一个加强元件。
根据一个方面，第一热交换器元件的上突出凸片与第二热交换器元件的上突出凸片基本上共面；和/或其中，第一热交换器元件的下突出凸片与第二热交换器元件的下突出凸片基本上共面。
根据一个方面，第一热交换器元件和第二热交换器元件的重叠的上突出凸片和下突出凸片被固定在一起。
根据一个方面，相邻的热交换器元件的第二板的侧边缘彼此间隔开；其中，多个热交换器元件的第一板一体地连接在一起以便提供具有内表面和外表面的一体式的第一板，其中，第二板密封地结合到一体式的第一板的内表面，并且一体式的第一板所具有的面积大于多个第二板的结合面积；其中，至少一个加强元件包括形成在第一板中的多个间隔开的肋部，并且位于相邻的热交换器元件的侧边缘之间。
根据一个方面，肋部平行于垂直于第二板的侧边缘的轴线伸长；其中，外部歧管部分被设置成沿着一体式的第一板的外表面；并且其中，外部歧管部分沿着垂直于第二板的侧边缘的轴线延伸。
根据一个方面，在每个热交换器元件中，第一板具有一对侧边缘，并且每个热交换器元件的第一板和第二板密封地接合在一起；并且其中，外部歧管部分包括扁平的管状结构，该管状结构封围入口歧管通道和出口歧管通道，外部歧管部分沿垂直于第一板和第二板的侧边缘的轴线横跨所有热交换器元件延伸；其中，至少一个加强元件在外部歧管部分中包括多个弯曲部，其中，这些弯曲部形成外部歧管部分的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分位于不同的平面中并且由倾斜的肩部分开；其中，第一部分位于第一平面中，并且第二部分位于第二平面中，第一平面和第二平面基本上平行并且间隔开大约热交换器元件的厚度。
根据一个方面，每个第一部分沿着其中一个第二板的外表面延伸，而每个第二部分位于设置在相邻的一对热交换器元件之间的孔中。
根据一个方面，每个倾斜的肩部由靠近第一板和第二板的侧边缘的一对相对的弯曲部形成。
根据一个方面，外部歧管部分的每个第一部分被机械地固定至其中一个热交换器元件。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本公开的示例性实施例，附图中：
图1A是根据第一实施例的冷却板热交换器的俯视立体图；
图1B是图1A的冷却板热交换器的仰视平面图；
图2是如图1A中的冷却板热交换器的分解立体图；
图3是如图1A中的热交换器的第二板的仰视平面图；
图4示出了构成如图1A中的热交换器的外部歧管部分的板；
图5是穿过如图1A中的热交换器的局部放大剖面图；
图6是如图1A中的热交换器的局部仰视平面图；
图7A是现有技术热交换器的局部仰视平面图；
图7B是如图7A中的现有技术热交换器的放大剖视图；
图8是图1A的热交换器的变型的热交换器的局部仰视平面图；
图9A是如图1A中的热交换器的变型的热交换器的局部仰视平面图；
图9B是如图1A中的热交换器的变型的热交换器的局部仰视平面图；
图10是根据替代实施例的热交换器的分解俯视立体图；
图11是如图10中的热交换器的第二板的附视平面图；
图12是根据替代实施例的热交换器的一对相邻的热交换器元件的一部分的立体图；
图13是示出固定在一起的如图12中的相邻的热交换器元件的立体图；
图14是根据替代实施例的热交换器的俯视立体图；
图15A是如图14中的热交换器的仰视立体图；
图15B是示出如图14中的热交换器的连接在一起的两个热交换器元件的立体图；
图15C是如图15B中的接合在一起的两个热交换器元件的一部分的放大图；
图16是根据替代实施例的热交换器的俯视立体图；
图17是如图16中的热交换器的仰视立体图；
图18是根据替代实施例的热交换器的俯视立体图；
图19是如图18中的热交换器的仰视立体图；
图20是如图18中的热交换器的仰视立体图，其中一些热交换器元件被移除；以及
图21是如图20中的热交换器的外部歧管部分的一部分的局部放大图。
具体实施方式
本文中的附图示出了带有各个部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或彼此相邻的元件可以分别彼此连续或彼此相邻。作为示例，彼此共面接触地放置的部件可以被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。
作为概述，图1A、图1B和图2(以及图10和图11)示出了具有新颖的模块化结构的示例性热交换器，本发明人发现的(在本文示出和描述的各种实施例中)使得不同尺寸的热交换器可以由少量(或更少)的零件构造和/或具有简化的制造/构造技术(与现有设计相比)。图2示出了示例性热交换器的分解图，该热交换器包括基本上平坦的盖板、多个第二板(各自优选地被冲压以限定多个流体流动通路)、以及适于将热调节流体(或传热流体)提供给每个第二板并且接收从每个第二板排放的热调节流体的外部歧管部分，其中第二板夹在盖板和外部歧管部分之间。图3更详细地示出了示例性的第二板，例如示出了由本发明人开发的新颖的U形或逆流流体流动路径，其提供了从/至第二板材料的改进的传热和/或附接到第二板材料的传热表面。图4和图5更详细地示出了示例性外部歧管的各个方面，本发明人(在本文公开的各种实施例中)发现了可使单个外部歧管结构既用作入口歧管(向多个热交换器元件提供输入流体)又用作出口歧管(从多个热交换器元件接收输出流体)。图6、7A、7B、8、9A、9B(以及图12和图13)示出了沿着相邻第二板的对应配合边缘的可被称为拼图特征(或切口和/或凸片和/或重叠的凸片)的各种实施例(与现有设计相比)，本发明人发现的这些避免了相邻第二板之间的弱点。图14、15A、15B、15C示出了在相邻的第二板之间具有沿着侧边缘(或被切口中断的侧边缘)的切口的实施例，而图16和图17示出了如下的实施例，即，其中可以在第一(盖)板上形成加强肋部，这些加强肋部沿着相邻的第二板的对应配合边缘延伸到切口开口/间隙中。最后，图18-21示出了如下的实施例，即，其中热交换器包括多个模块，每个模块具有盖板和基本上相同尺寸/面积的第二板，并且外部歧管部分(具有弯曲部以增加刚度和刚度)将模块互连在一起。
现在参考图1A至图5，其示出了根据第一实施例的冷却板热交换器10。热交换器10包括具有内表面和外表面14、16的总体上平坦的第一板12(在本文中也称为“盖板”)以及各自具有内表面20和外表面22的多个形成的第二板18(在本文中也称为“基板”)。第一板12在图1A中示出为透明的。
如图2中所示的，第一板12的外表面16限定总体上平坦的表面，在该表面上堆叠或支承有多个电池单元和/或电池模块2(图2)，并且因此该表面用作热交换器10的主要传热表面。在所示的实施例中，第一板的外表面16是完全平坦的，并且没有任何流体配件、歧管等，并且因此外表面的整个表面区域能够用于与电池单体和/或电池模块热传递。
在优选的实施例中，热交换器10包括多个热交换器元件10’，每个热交换器元件10’包括第一板12和其中一个第二板18。因此，在优选实施例中，各个热交换器元件的第一板一体地连接在一起以提供一体式的第一板12，所有第二板18都密封地接合至该第一板12。优选地，一体式的第一板12所具有的面积至少与第二板18的结合的面积一样大。
如图2中所示的，热交换器10包括将热交换器元件连接成单个单元的五个相同的第二板18和一体式的第一板12，其中，热交换器元件10’布置成基本上平面的阵列。应当理解，第一板12(在一些实施例中)优选是完全平坦的并且不具有任何冲压特征。因此，无需诸如大型压力机之类的专门设备来形成第一板12。第二板18的尺寸允许通过传统的成型设备经济地制造它们。例如，第二板优选地被冲压以提供(并且限定或至少部分地限定)多个流体流动通路。在第一板12的尺寸太大以至于不能允许通过熔炉钎焊将热交换器10接合在一起的情况下，第二板18可以通过激光焊接与第一板12密封地接合。
如图2中所示，第一板12和第二板18彼此接合，并且它们的内表面14、20彼此相对，并且内表面14、20的一些部分彼此间隔开。例如，在一个实施例中，每个第二板18具有居中的、总体上平面的基部24，该基部24由从该基部24延伸到平面的周边凸缘28的升高的周缘侧壁26围绕，该周边凸缘28限定第二板18的内表面20上的平面的周缘密封表面30。
优选地，每个热交换器元件还包括用于传热流体流动的至少一个流体流动通路34，该至少一个流体流动通路34位于第一板12和第二板18的内表面14、20的间隔开的部分之间。在这方面，第二板18的平面基部24设有多个间隔开的肋部70，这些肋部(与第一板12的内表面14结合)限定至少一个流体流动通路34。肋部70向上延伸出平面基部24的平面，并且具有足够的高度，使得每个肋部70的平坦或圆滑的顶表面限定了与平面凸缘28的密封表面30基本上共面的密封表面。在热交换器10的组装期间，平面凸缘28的密封表面30和肋部70的密封表面密封地接合到第一板12的内表面14，使得第一板12的内表面14限定至少一个流体流动通路34的顶壁，第二板18的平面基部24限定至少一个流体流动通路34的底壁，肋部70和周缘侧壁26一起限定至少一个流体流动通路34的侧壁。
如图3中所示的，第二板18各自具有长度(沿y轴)和宽度(沿x轴)，并且被示出为在长度尺寸上是细长的。肋部70沿着第二板18的长度方向也是细长的，并且肋部70的图案(pattern)构造成为每个热交换器元件提供限定“逆流”流动模式的多个流体流动通路34，在多个流体流动通路34中，多个冷通道和多个热通道横跨第二板18的宽度(沿x轴线)交替地布置。
每个第二板18的肋部70优选地构造成细长的U形，具有通过横向肋部部分76接合的一对细长的腿72、74(沿y轴线)。肋部70沿着第二板18的长度方向布置为彼此间隔开的两组78、80，并且各组78、80的肋部70横跨第二板的宽度方向间隔开。U形肋部70的封闭端位于第二板18的中间附近，而肋部70的开口端位于第二板18的(长度方向)端部附近，与侧壁26和凸缘28间隔开。
流体流动通路34各自具有敞开的第一端36和第二端38，敞开的第一端36限定为在一对相邻的U形肋部70之间的空间(或在U形肋部70和侧壁26/凸缘28之间)，第二端38位于其中一个肋部70的腿72、74之间、在横向肋部部分76附近。因此，每个流体流动通路34具有总体上U形的构造，其中流体的流动方向在转向区域82中改变，转向区域82限定在第二板18的相对端处的U形肋部70的开口端与侧壁26/凸缘28之间。
每个第二板18还优选地包括至少一个第一入口端口40和至少一个第一出口端口42。在一个实施例中，至少一个第一入口端口40包括穿过第二板18的连续的、横向延伸的狭槽(沿x轴)，其位于第二板18的中间，在肋部70的第一组78与第二组80之间。因此，在肋部70的两组78、80之间的第二板18的中心区域提供了内部歧管区域84，来自至少一个第一入口端口40的流体在该歧管区域84内横跨第二板18的宽度分布并且被供应到流体流动通路34的敞开的第一端36。
在一个实施例中，至少一个第一出口端口42包括穿过第二板18的多个孔，每个孔均设置在流体流动通路34的第二端38处或附近，即在其中一个肋部70的腿72、74之间、在横向肋部部分76附近。
因此，通过这种布置，可以看出，每个流体流动通路包括冷通道(从第一入口端口40接收冷流体)和热通道(将热流体排放到第一出口端口42)，并且热通道和冷通道横跨第二板18的宽度以交替的顺序布置。应当理解，传热流体的流动可以反向，使得第一入口端口40成为出口端口，而第一出口端口42成为入口端口。此外，尽管每个流体流动通路34被定义为在转向区域82中改变方向的U形通道，但是应当理解，在转向区域82中的流体流动通路34之间必然会存在流动的某种混合和横向流动分布，这是因为流体流动通路34在区域82中没有彼此分开。
如图4(和图1B)中所示的，热交换器10还包括外部歧管部分44，在一个实施例中，该外部歧管部分44横跨热交换器10和第二板18(沿x轴线)横向延伸。外部歧管部分44包括第二入口端口46和第二出口端口48，通过第二入口端口46将传热流体通过外部歧管部分44供应给热交换器10，通过第二出口端口48将传热流体通过外部歧管部分44从热交换器10排出。第二入口端口和出口端口46、48可以设有管状流体配件(例如图20中所示的管状流体配件50、52)，以允许第二入口端口和出口端口46、48连接到车辆的电池加热/冷却系统(未示出)。
外部歧管部分44还包括入口歧管通道54，该入口歧管通道54与每个热交换器元件的至少一个第一入口端口40并且与第二入口端口46流体连通，出口歧管通道56与每个热交换器元件的至少一个第一出口端口42并且与第二出口端口48流体连通。因此，外部歧管部分44通过第二板18将传热流体分配并供应到每个热交换器元件40。外部歧管部分44还通过第二板18从每个热交换器元件接收传热流体，从而从热交换器元件收集和排放传热流体。
如图4中所示的，在一个实施例中，外部歧管部分44与第一板和第二板12、18分开形成，并且由密封地连接在一起的三个板组成，并且例如通过机械密封或通过诸如钎焊或焊接之类的冶金结合而密封地接合到第二板18的外表面22(图3)。该三个板在本文中被标识为内板58、中间板60和外板62。
内板58优选地是平坦的并且设有多个入口孔64和出口孔66，它们具有一定形状、尺寸并且布置在内板58上，以便与多个第二板18的第一入口端口和出口端口40、42对准。
中间板60优选地包括碟形板，该碟形板设置有呈细长肋条形式的浮突，这些浮突部分地限定了入口和出口歧管通道54、56。在这方面，中心浮突86与内板58的入口孔64的中心行对准，并且具有开口端88以允许传热流体进入由浮突86和内板58封围的空间。中间板60还包括一对外侧浮突90，每个外侧浮突与内板58的两行出口孔66的其中一个对准。这些外侧浮突90在一端处接合，并且中间板60设有孔92，传热流体通过孔92从该一对外侧浮突90排放。封围在外侧浮突90与内板58之间的区域(包括其中形成孔92的部分)限定了出口歧管通道56。可以看出，内侧浮突和外侧浮突86、90之间的空间形成了入口歧管通道54的一部分。
外板62优选地为碟形板的形式，其与中间板60嵌套，并设有一对开口、即出口孔94和入口孔96，出口孔94与中间板60中的出口孔92对准并向出口歧管通道56敞开，入口孔96向入口歧管通道54敞开。入口孔96限定了外部歧管部分44的第二入口端口46，并且对准的出口孔92、94限定了外部歧管部分44的第二出口端口48。在一个实施例中，第二入口端口和出口端口46、48位于外部歧管部分44的一端附近，尽管可以理解的是，端口46、48的位置可以改变。
在一个实施例中，传热流体能够流经入口孔96和(外部歧管部分44的)第二入口端口46、经过入口歧管通道54(沿x轴线/横向方向)，并且进入到中心浮突86内的开放端88和x轴线/横向通道中。流体能够从(外部歧管部分44的)中心浮突86流经入口孔64，并且经由第一入口端口40流入到第二板18中。流体能够从入口40经由流体流动通路34(主要)沿长度方向(y轴线)朝向第二板18的端部流动。然后，流体可在肋部70的开口端处转向，随后流回第二板18的中间并经过第一出口端口42。流体能够从(第二板18的)第一出口端口42流入到(外部歧管部分44的)出口孔66，并流经(x轴线/横向方向)出口歧管通道56。流体能够从出口歧管通道56经由排放出口孔92和出口孔94流出外部歧管。
在优选的实施例中，热交换器10还包括至少一个加强元件，该至少一个加强元件布置在阵列中的相邻的热交换器元件之间，以便限制相邻的热交换器元件之间的挠曲。现在参考图6至图8在下文中说明热交换器10的至少一个加强元件。
如上所述，每个热交换器元件的第二板18包括围绕至少一个流体流动通路34的平面的周边凸缘28，并且周边凸缘28限定平面的周缘密封表面30，第二板18的内表面20沿着该周缘密封表面30密封地接合到第一板12的内表面14。如图3和图6中所示，每个第二板18具有限定第二板18的较长侧并且沿y轴线延伸的第一侧边缘98和第二侧边缘100。每个第二板18还具有限定第二板18的较短侧并且沿着x轴线延伸的第一端部边缘和第二端部边缘(在第一侧边缘98和第二侧边缘100之间延伸)。在组成热交换器10的热交换器元件的阵列中，所有第二板18的侧边缘98、100至少总体上彼此平行，并且所有第二板18的端部边缘至少总体上彼此平行。
平面凸缘28包括沿侧边缘98、100延伸的相对较宽的侧边部分(沿着x轴线测量侧边部分的宽度)，并且还包括沿端部边缘102、104延伸的相对较窄的端部部分(沿着y轴线测量端部部分的宽度)。从下面的描述中可以清楚看到平面凸缘28的较宽的侧边部分的原因，但应当理解，在围绕第二板18的周缘的各个区域处的平面凸缘28的宽度可以与附图中所示的不同。
更具体地参考第二板18的侧边缘98、100，可以看出，沿第二板18的侧边缘98、100的平面凸缘28的宽度(沿x轴线测量)沿着侧边缘98、100的长度(沿y轴线测量)发生变化。
如图6中所示的，沿每个第二板18的侧边缘98、100延伸的周边凸缘28的每个侧边部分包括至少一个最外边缘部分106，每个最外边缘部分106沿着侧边缘98或100的至少一部分延伸。沿着至少一个最外边缘部分108限定第一轴线A。在一个实施例中，存在沿着每个侧边缘98、100的多个最外边缘部分106，这些多个最外边缘部分106沿着侧边缘98或100的长度彼此间隔开。在一个实施例中的最外边缘部分106对应于周边凸缘28的侧边部分中的最宽区域(或凸片)。
还是如图6中所示的，沿每个第二板18的侧边缘98、100延伸的周边凸缘28的每个侧边部分还包括至少一个最内边缘部分108，每个最内边缘部分108沿着侧边缘98或100的至少一部分延伸。沿着至少一个最内边缘部分108限定第二轴线B。在一个实施例中，存在沿着每个侧边缘98、100的多个最内边缘部分108，这些多个最内边缘部分108沿着侧边缘98或100的长度彼此间隔开。在一个实施例中的最内边缘部分108对应于周边凸缘的侧边部分中的最窄区域(或切口、或纽结，每个切口或纽结与较宽的区域/凸片相邻)。第一轴线和第二轴线A、B彼此平行并且与y轴线平行。
如图6中所示的，热交换器元件的第二板18、18’、18”各自沿x轴线侧对侧(side-by-side)布置，其中每个第二板18、18’、18”将其所具有的至少一个侧边缘98、100定位成使得其第一轴线A、A’、A”位于相邻的一个第二板的第一轴线与第二轴线之间。例如，第二板18的第一轴线A位于相邻的第二板18’的第一轴线A’与第二轴线B’之间。类似地，第二板18’的第一轴线A’位于相邻的第二板18”的第一轴线A”与第二轴线B”之间。
在图6中所示的布置中，最外侧边缘106和最内侧边缘108沿着每个侧边缘98、100彼此交替。在每对相邻的第二板18中，相邻的第二板18的最外边缘部分108和最内边缘部分108具有互补的布置和形状。在这方面，每个最外边缘部分106限定周边凸缘28的凸部，且每个最内边缘部分108限定周边凸缘28的凹部。由最外边缘部分106限定的凸部被布置成与由最内边缘部分108限定的凹部相对，并且形状被设计为被接纳在这些凹部中。以此方式，相邻的第二板18的侧边缘98、100彼此不重叠，而是以拼图的方式相互接合、交错或装配在一起，以在相邻的第二板的侧边缘98、100之间限定非线性接合线110。由于制造公差，在接合线110处通常会存在小间隙112，并且该间隙112类似地是非线性的，因为它遵循侧边缘98、100的交替的最内部分和最外部分108、106的轮廓接合线110和间隙112的形状取决于最内边缘部分和最外边缘部分108、106的形状，并且可以描述为曲折形(meandering)、曲折状(tortuous)、锯齿形(zig-zag)的或锯齿状(jagged)。
在一个实施例中，多个加强元件由交错的多个最内和最外边缘部分108、106限定，并且这些加强元件通过消除沿着相邻的第二板18的侧边缘98、100/在侧边缘98、100之间的线性弯曲轴线(或弯曲线)而增加了相邻的热交换器元件之间的刚性，多个最内和最外边缘部分106、108它们提供了非线性接合线110和间隙112。另外，设置非线性接合线110和间隙112可以在相邻的第二板18之间提供更均匀的接合，从而在内部压力循环和外部负载期间产生更均匀的挠曲。
这种布置可以与现有技术的图7A和7B形成对比，图7A和7B示出了如US 2016/0204486 A1中所描述的现有技术的热交换器的一对相邻的第二板18、18′的侧边缘98、100。使用了类似的附图标记。如图7A和图7B中所示的，两个第二板18密封地接合至第一板12。在现有技术的热交换器中，侧边缘98、100是直的并且彼此平行，并且在一个第二板18的第一侧边缘98与相邻的第二板18的第二侧边缘100之间限定了直的接合线110和直的间隙112。在间隙112中，热交换器仅为一层厚度、即，为第一板12的厚度。线性接合线110和间隙112限定线性弯曲轴线，相邻的热交换器元件例如在热交换器的运输、处理、安装和/或使用期间可能沿着该线性弯曲轴线挠曲。
再参考图6，热交换器10的最内边缘部分和最外边缘部分108、106(如所示的)是矩形的，并且为每个侧边缘98、100提供一系列矩形的城堡齿形结构(castellations)。然而，应当理解，其它布置也是可能的。例如，如图8中所示，侧边缘98、100可具有更圆滑的布置，从而提供具有平滑弯曲的曲折形状的接合线110和间隙112。在图8中，相邻的第二板18、18’具有侧边缘98、100，侧边缘98、100具有较宽的(凸片)区域108和较窄的(切割)区域106，它们如图6中所示是圆滑的而不是矩形的。
图6中的热交换器元件侧对侧布置而不是端对端布置。在其它实施例中，阵列可包括侧对侧布置、端对端布置和端对侧布置的热交换器元件。在图9A和图9B中示出了两个这样的实施例。图9A示出了热交换器10A的一部分，其中，三个第二板18以侧对侧布置和侧对端布置的方式汇合。图9B示出了热交换器10B的一部分，其中，四个第二板18以侧对侧布置和端对端布置的方式汇合。在这些类型的阵列中，第二板18的侧边缘98、100和端部边缘102、104可以设有最内边缘部分和最外边缘部分。
图10-11示出了根据替代实施例的热交换器120，该热交换器120与热交换器10共用许多相同的元件。这些相同的元件用相同的附图标记描述，并且以下讨论将集中于热交换器10(图1)和120(图10)之间的差异。
如图10中所示的，热交换器120包括第一板12和形成两个热交换器元件10’的一对第二板18。每个第二板18仅具有一个侧边缘98或100，该侧边缘98或100设有如上文描述的最内(切口)边缘部分和最外(凸片)边缘部分106、108(用于类似定向的切口/切口和凸片)，以在两个第二板18之间提供非线性接合线110和间隙112。因为每个第二板18仅具有一个侧边缘98或100，它沿着该侧边缘与另一个第二板18相邻，所以最内边缘部分和最外边缘部分106、108沿着每个第二板18的仅一个侧边缘98或100设置。
第二板18包括肋部70的图案，该图案被构造成向每个热交换器元件提供限定“U形流”流动模式的多个流体流动通路34。肋部70是线性且平行的，并且被布置成两组78、80，它们沿着第二板18的长度尺寸彼此间隔开。在图11中，每组78、80中的中心肋部70标记为70A，具有第一端和相对的第二端，并且在第二板18的其中一个端部处与侧壁26和平面凸缘28间隔开，第一端靠近第二板18的中间，第一端接合到阻流浮突122，第二端终止于转向区域82。
阻流浮突122将入口歧管区域124从出口歧管区域126分开，并且中心肋部70A将第二板18的入口部分128和出口部分130分开。其余的肋部70具有第一端和第二端，第一端终止于入口歧管区域124或出口歧管区域126中，第二端终止于转向区域82中。肋部70将入口部分和出口部分128、130分至单独的流体流动通路34中。
为了提供结构支承，入口歧管区域和出口歧管区域124、126和转向区域82可以设有诸如凹窝132之类的附加的间隔开的浮突。
在热交换器120中，图10中所示的外部歧管部分44是扁平管的形式，沿其侧边和端部封闭，并且密封地接合至第一板12的外表面16并沿x轴线延伸穿过第一板12。外部歧管部分44包括设置有入口配件50和出口配件52的入口开口46和出口开口48。与第一板12的外表面16接合的歧管部分44的表面包括入口孔64和出口孔66，它们与第一板12的流体入口开口134和流体出口开口136对准并连通(图10)。第一板12的入口开口134在入口歧管区域124和外部歧管部分44的入口歧管通道54之间提供流体连通，而出口开口136在出口歧管区域126和外部歧管部分44的出口歧管通道56之间提供流体连通。外部歧管部分44的入口歧管部分54和出口歧管部分56分别与相应的入口端口40和出口端口42流体连通，并且通过沿着x轴线延伸的分隔肋部68彼此分开。可以看出，外部歧管部分44的入口孔64和出口孔66布置在分隔肋部68的相对侧，并且流体入口开口134和流体出口开口136沿y轴线错开，以便与外部歧管部分44的入口孔64和出口孔66对准。应当理解的是，外部歧管部分44可以包括封围各自的入口歧管部分54和出口歧管部分56的两个单独的扁平管结构。而不是包括有具有内部分隔肋部68的单个扁平管。
图12-13示出了根据替代实施例的热交换器140。热交换器140与热交换器10和/或120共用许多相同的元件。用相同的参考数字描述这些相同的元件。
热交换器140包括多个热交换器元件140′，每个热交换器元件包括第一板12和第二板18。在热交换器140中，多个热交换器元件140'的第一板12是分开形成的，使得每个热交换器元件140’的第一板12和第二板18都具有至少大致相同的面积，每个热交换器元件140’的第一板12包括一对侧边缘142、144。在热交换器元件140'侧对侧布置的情况下，一个热交换器元件140'的第一板12的至少一个侧边缘142或144与相邻的热交换器元件140'的侧边缘142或144相对地面对，并且与之基本上共面。
如上面参考热交换器10和120描述的，热交换器元件140'的每个第二板18沿着其侧边缘98、100中的至少一个设有多个交替的最内边缘部分和最外边缘部分106、108。根据一个实施例，热交换器元件140’的第一板12类似地沿其侧边缘142、144中的至少一个设有多个交替的最内边缘部分和最外边缘部分106’、108’。
每个热交换器元件140’中的第一板和第二板12、18的侧边缘98、100、142、144中的至少一个被构造成使得第一板12的每个最内边缘部分106’上置于(重叠)第二板18的最外部分108中的一个；并且第一板12的每个最外部分108′上置于(重叠)第二板18的最内部分106中的一个。从图12可以看出，因此沿着第一板和第二板12、18的侧边缘98、100、142、144形成突出凸片的上行和下行，其中每个热交换器元件140’的至少一侧以此方式形成。上行的每个突出凸片包括其中一个第一板12的最外部分108’，而下行的每个突出凸片包括其中一个第二板18的最外部分108。
如在热交换器10和120中一样，在热交换器元件140′布置成侧对侧阵列的情况下，每对相邻的热交换器元件140’被布置成使得其中一个热交换器元件140’的上行突出凸片上置于另一热交换器元件140’的下行突出凸片，并且反之亦然。这样，相邻的热交换器元件140'的第一板和第二板12、18的侧边缘98、100、142、144以拼图的方式相互接合、交错或装配在一起，以在相邻的第二板18的侧边缘98、100之间限定非线性接合线110，并且相似地在相邻的第一板12的侧边缘142、144之间限定非线性接合线110'。此外，由第一板和第二板12、18的最外边缘部分108'，108提供的重叠的突出凸片在侧边缘98、100、142、144之间提供了互锁连接，并且提供表面，侧面边缘98、100、142、144例如通过焊接或通过机械紧固而可以沿着这些表面固定在一起，机械紧固或者使用诸如铆钉之类的紧固件，或者例如通过压接而不使用紧固件。图13示出了穿过重叠的最外边缘部分108′、108的焊接接头146。
图14-15C示出了根据替代实施例的热交换器150。热交换器150与热交换器10、120和/或140共用许多相同的元件。用相同的参考数字描述这些相同的元件。
热交换器150包括多个热交换器元件150′，每个热交换器元件包括第一板12和第二板18。在热交换器150中，多个热交换器元件150'的第一板12是分开地形成，使得每个热交换器元件150’的第一板12和第二板18都具有至少大致相同的面积，每个热交换器元件150’的第一板12包括一对侧边缘152、154。在热交换器元件150'侧对侧布置的情况下，一个热交换器元件150'的第一板12的至少一个侧边缘152或154与相邻的热交换器元件150'的侧边缘152或154相对地面对，并且与之基本上共面。热交换器150还包括外部歧管部分44，该外部歧管部分44横向跨过热交换器150延伸，并且具体地跨过第一板12的外表面16(沿x轴线)延伸，并且在结构方面与上述热交换器120的外部歧管部分44相似或相同。
热交换器150的外部歧管部分44包括扁平管，该扁平管沿其侧边和端部封闭，并且密封地接合到第一板12的外表面16，并且沿x轴线跨过第一板12延伸。外部歧管部分44包括设置有入口配件50和出口配件52的入口开口46和出口开口48(未示出)。尽管未示出，但与第一板12的外表面16接合的歧管部分44的表面在分隔肋部(例如图10中所示的潜水肋部68)的相对侧上包括入口孔64和出口孔66，孔64、66与热交换器120中的第一板12的相应的流体入口开口134和流体出口开口136对准并连通。
沿着每个热交换器元件150′的至少一侧限定了上突出凸片156或下突出凸片158。每个上突出凸片156包括第一板12的一部分，其位于侧边缘152或154中的一个的内部，并且向外突出超过第二板18的侧边缘98或100。相反，每个下部突出凸片158包括第二板18的一部分，其位于侧边缘98、100中的一个的内部，并且向外突出超过第一板12的侧边缘152或154。
如在热交换器10、120和140一样，在热交换器元件150'布置成侧对侧阵列的情况下，每对相邻的热交换器元件150’被布置成使得其中一个热交换器元件150’的上行突出凸片156上置于另一个热交换器元件150’的下行突出凸片158。这样，相邻的热交换器元件150'的第一板和第二板12、18的重叠的侧边缘98、100、152、154重叠，以在相邻的热交换器元件150'之间提供搭接头，并且提供表面，使得侧面边缘98、100、152、154例如通过焊接或通过机械紧固而可以沿着这些表面固定在一起，机械紧固或者使用诸如铆钉之类的紧固件，或者例如通过压接而不使用紧固件。图15A示出了穿过重叠的上凸片和下凸片156、158的焊接接头160。
应当理解，上凸片156和下凸片158可沿着侧边缘98、100、152、154连续地延伸，或者它们可以是不连续的，例如由如图14、15A、15B中所示的切口162(以及图15C中的切口62)中断。
热交换器140和150的每个热交换器元件140′、150′的尺寸和形状可以与传统的钎焊冷却板热交换器类似或相同，由此允许使用常规的成形设备和熔炉钎焊以常规方式制造热交换器元件140′、150′。热交换器元件140'、150'然后可以以上文描述的方式侧对侧固定在一起，以形成具有多个热交换器元件140'、150'，并且可以设有如本文描述的外部歧管部分。热交换器元件140'，150'的类似的端对端接合可以通过如下方式来实现、即，为第一和第二板12、18的端部边缘提供与关于侧边缘98、100、142、144、152、154的如上文描述的形状类似的突出凸片。
图16-17示出了根据替代实施例的热交换器170。热交换器170与热交换器10、120、140和/或150共用许多相同的元件。用相同的参考数字描述这些相同的元件。
热交换器170包括多个热交换器元件170′，每个热交换器元件包括第一板12和第二板18。如在热交换器10和120中一样，热交换器170包括单个一体式的第一板12，多个第二板18以侧对侧布置的方式密封地接合到该第一板。热交换器170的第二板18总体上类似于上文描述热交换器120的第二板18，每个第二板18具有侧边缘98、100，并且具有肋部70的图案，该图案被构造成向每个热交换器元件170′提供限定“U形流”流动模式的多个流体流动通路34。肋部70是线性且平行的，并且被布置成两组78、80，它们沿着第二板18的长度尺寸彼此间隔开。每组78、80中的中心肋部70标记为70A，其具有第一端，第一端靠近第二板18的中间，第一端接合到阻流浮突122。
在热交换器10和120中，相邻的第二板18的侧边缘98、100之间的间隔被减到最小。相反，热交换器170的第二板18的侧边缘98、100沿x轴线横跨第一板12的内表面14有意地间隔开。在沿着第二板18的侧边并且位于相邻的第二板18之间的空间中，设有加强肋部172形式的加强元件。特别地，在每对相邻的第二板18之间存在多个这样的加强肋部172，其中，位于每对第二板18之间的加强肋部172间隔开并沿y轴线排成一行。
加强肋部172在第一板12中形成为浮突，并且肋部172中的至少一些可以平行于垂直于第二板18的侧边缘98、100的轴线(x轴线)而伸长。可选地，肋部172中的至少一些可以是圆形的或任何其它方便的形状。在一个实施例中，第二板18的外表面22形成其上支承电池单体和/或模块的表面，并且形成包括加强肋部172的浮突，从而从第一板12的外表面16突出，即，远离其上支承电池单体和/或模块的表面。
除了用加强肋部172形成浮突之外，热交换器170的第一板12还在其它重要方面与热交换器10和120的平坦的第一板12不同。在这方面，第一板12由两个板层形成，包括内板层174(图16)和外板层176(图17)，内板层174限定第一板12的内表面14，外板层176限定第一板12的外表面16。而且，外部歧管部分44与第一板12是一体式的，其中外板层176包括一对细长的浮突178、180，其中，入口歧管通道和出口歧管通道54、56形成在内板层174和外板层176的浮突178、180之间，并且如图16所示，入口端口40和出口端口42设置成贯通第一板12。入口端口40和出口端口42可以设置有配件(未示出)，该配件可从第一板12的内表面14延伸。尽管在附图中不可见，但是内板层174具有与限定在第一板12与第二板18之间的流体流动通路34连通的入口歧管开口和出口歧管开口。热交换器170的浮突178、180和外部歧管部分44沿着x轴线(即，垂直于第二板18的侧边缘98、100的轴线)延伸，并且因此也用于增强热交换器170沿x轴线的刚度。
根据一个实施例的热交换器170可以通过如下方式构造，即，将内板层和外板层174、176焊接在一起以提供第一板12和外部歧管部分，并且将第二板18和第一板12焊接在一起。应当理解，如在上述实施例中，第一板12可以包括单层，并且外部歧管部分44可以与第一板12分开形成，而不是使两个层174、176具有一体形成的外部歧管部分44。而且，外部歧管部分44可以包括具有内部分隔肋部的单个扁平管，如上述热交换器120和150的外部歧管部分44中那样，而不是包括两个分开的浮突178、180。
图18-21示出了根据替代实施例的热交换器190。热交换器190与热交换器10、120、140、150和/或170共用许多相同的元件。用相同的参考数字描述这些相同的元件。
热交换器190类似于热交换器140和150，因为它包括多个热交换器元件190′，每个热交换器元件包括第一板12和第二板18。在热交换器190中，多个热交换器元件190'的第一板12是分开形成的，使得每个热交换器元件190’的第一板12和第二板18都具有至少大致相同的面积，每个热交换器元件190’的第一板12包括一对侧边缘192、194。在热交换器元件190'侧对侧布置的情况下，一个热交换器元件190'的第一板12的至少一个侧边缘192或194与相邻的热交换器元件190'的侧边缘192或194相对地面对，并且与之基本上共面。
热交换器190的第一板12是平坦的，并且第一板12的外表面16限定了在其上支承电池单体和/或模块的表面。第二板18类似于上文描述的热交换器170的那些板，每个第二板18具有侧边缘98、100，并且具有肋部70的图案，该图案被构造成向每个热交换器元件190′提供限定“U形流”流动模式的多个流体流动通路34。然而，热交换器元件190’的肋部结构相对简单，因为仅包括两个中心肋部70，每个中心肋部具有第一端，第一端靠近第二板18的中间，第一端接合到阻流浮突122。
热交换器190与热交换器140、150的不同之处在于，在侧对侧阵列的相邻的热交换器元件190’之间的至少一个加强元件在相邻的热交换器元件190’之间不必以上文描述的热交换器140、150的方式包括任何连接。相反，在热交换器190中，在相邻的热交换器元件190′之间的至少一个加强元件由外部歧管部分44提供，如下文描述的。
在此方面，外部歧管部分44包括封围入口歧管通道54和出口歧管通道56二者的扁平的管状结构，其由内部分隔肋部(诸如分隔肋部/内部屏障208)分开。外部歧管部分44沿着垂直于第一板12的侧边缘192、194和第二板18的侧边缘98、100的轴线(x轴线)横跨所有热交换器元件190'延伸。
热交换器190的至少一个加强元件在外部歧管部分44中包括多个弯曲部，其中，这些弯曲部被布置成将外部歧管部分44的多个第一部分和第二部分分开。例如，在所示的实施例中，外部歧管部分44包括多个第一部分196，每个第一部分196都是平坦的和平面的，并且沿着其中一个热交换器元件190'的第一板12的外表面16延伸。第一部分196都基本上彼此共面。
外部歧管部分44还包括基本上彼此共面的多个第二部分198，第一部分196的平面与第二部分198的平面基本上平行，并且与第二部分198的平面以一定距离间隔开，该距离与热交换器元件190'的厚度大致相同。在所示的实施例中，第二部分198可以与第二板18的外表面基本上共面。
如图20和21最佳所见，第一部分和第二部分196、198由倾斜的肩部200分开，每个肩部由靠近第一板和第二板12、18的侧边缘98、100、192、194的一对相对的弯曲部202、204(图21)形成。
侧边缘98、100、192、194在每个热交换器元件190’的中间附近具有向内延伸的部分205，从而在相邻的热交换器元件190’的中间部分之间设有孔206(图19)。外部歧管部分44的第二部分198接纳在这些孔206中。
如图20中所示，外部歧管部分44的入口歧管通道和出口歧管通道54、56可以由内部屏障208分开，并且外部歧管部分44的入口孔64和出口孔66形成在内部屏障208的两侧，与穿过第一板12所形成的入口端口和出口端口(未示出)连通。为了能够将外部歧管部分44机械地连接到热交换器元件190'，在外部歧管部分44的入口孔和出口孔44、66与第一板12的入口端口和出口端口之间设有诸如O形环210的弹性密封元件。而且，紧固件孔212、214设置为穿过相应的外部歧管部分44和热交换器元件190’。孔212、214适于接纳诸如螺钉或螺栓的紧固件(未示出)，以用于将歧管部分44和热交换器元件190'紧固在一起，以及可选地用于将热交换器190紧固至支承结构(未示出)。
外部歧管部分44的紧固件孔212可以延伸穿过第二部分198，例如穿过内部屏障208并且接近入口孔和出口孔64、66。热交换器元件190'的紧固件孔214可以延伸穿过第一板12并且穿过第二板18中的阻流浮突122。
外部歧管部分44还设有用于连接到车辆的电池加热/冷却系统(未示出)的第一管状配件和第二管状配件50、52。
应当理解的是，本文描述的每个热交换器可以可选地设置有一个或多个电加热元件(例如，诸如电加热元件)和/或设置有一个或多个冷却器(或冷却元件)(例如，诸如电冷却元件)，一个或多个电加热元件用于加热流过换热器的传热流体(或热调节流体)，一个或多个冷却器用于冷却流过热交换器的传热流体。
应当理解的是，本文公开的构造和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为是限制性的，因为可以进行多种变化。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
如本文所使用的，除非另外指明，否则术语“大约”被解释为表示该范围的正负百分之五。
所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，也被认为包括在本公开的主题内。
尽管已经结合本公开描述了各种实施例，但是应当理解，可以在本公开的范围内解释描述的示例性实施例的某些改造和修改。因此，以上讨论的实施例被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (9)

1.一种热交换器，包括：
(a)多个热交换器元件，其中，每个所述热交换器元件包括：
(i)第一板，其具有内表面和外表面；
(ii)第二板，其具有内表面和外表面，其中，所述第一板和所述第二板以所述第一板和所述第二板的内表面彼此相对地面对的方式接合在一起，并且所述第一板和所述第二板的内表面的一部分彼此间隔开；
(iii)至少一个流体流动通路，其适于传热流体的流动，并且位于所述第一板和所述第二板的内表面的间隔开的部分之间；
(iv)至少一个第一入口端口，用于将所述传热流体供应到多个所述流体流动通路；以及
(v)至少一个第一出口端口，用于将所述传热流体从多个所述流体流动通路排放；以及
(b)外部歧管部分，所述外部歧管部分包括：
(i)第二入口端口，用于将所述传热流体供应到所述外部歧管部分；
(i)第二出口端口，用于将所述传热流体从所述外部歧管部分排放；
(iii)入口歧管通道，其与每个所述热交换器元件的至少一个第一入口端口以及与所述外部歧管部分的第二入口端口流体连通；以及
(iv)出口歧管通道，其与每个热交换器元件的至少一个第一出口端口以及与所述外部歧管部分的第二出口端口流体连通；
所述多个热交换器元件的第一板一体地连接在一起以提供一体式的第一板，所有的所述第二板都密封地结合到所述一体式的第一板，并且其中，所述一体式的第一板所具有的面积至少与所述多个第二板的结合起来的面积一样大。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述多个热交换器元件布置在基本上平面的阵列中。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，还包括至少一个加强元件，所述至少一个加强元件布置在所述阵列中的相邻的热交换器元件之间，以限制所述阵列中的相邻的热交换器元件之间的挠曲。
4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每个热交换器元件的第二板包括平面的周边凸缘，所述平面周边凸缘围绕所述至少一个流体流动通路并限定密封表面，所述第二板的内表面沿着所述第二板的所述密封表面密封地结合到所述第一板的内表面，其中，所述第一板具有密封表面，所述第一板的内表面沿着所述第一板的密封表面密封地接合到所述第二板的密封表面；其中，所述第一板和所述第二板中的至少一个包括一对侧边缘，并且其中，所述第二板的侧边缘由所述周边凸缘的相对的外边缘限定。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，至少一个所述侧边缘包括：至少一个最外边缘部分，每个最外边缘部分沿着所述侧边缘的至少一部分延伸；以及最内边缘部分，所述最内边缘部分沿着所述侧边缘的至少一部分延伸，其中，沿着所述至少一个最外边缘部分限定第一轴线，并且沿着所述至少一个最内边缘部分限定第二轴线；其中，所述热交换器元件的第二板侧对侧布置，使得每个第二板的侧边缘中的至少一个定位成使其第一轴线位于相邻的一个所述第二板的侧边缘的第一轴线和第二轴线之间，相邻的成对第二板的侧边缘基本上彼此共面。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述第一轴线和所述第二轴线彼此平行，并且横向于供所述外部歧管沿其延伸的轴线。
7.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，至少一个所述侧边缘包括多个最外边缘部分和多个最内边缘部分，其中，所述最外边缘部分和所述最内边缘部分沿着所述至少一个侧边缘的长度彼此交替；其中，所述最外边缘部分和所述最内边缘部分具有互补的布置和形状，使得每个所述最外边缘部分限定凸部，而每个所述最内边缘部分限定其中接纳所述凸部的凹部，从而提供多个加强元件；其中，在相邻的一对侧边缘之间设置有间隙，所述间隙是曲折的并且沿着所述侧边缘的最内边缘部分和最外边缘部分延续。
8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述一体式的第一板是基本上平坦的盖板，所述热交换器元件用每对相邻的热交换器元件之间的非线性接头彼此互连，热交换器元件布置成使得所述第一入口端口和第一出口端口横跨所述热交换器元件的宽度尺寸彼此对准，所述外部歧管部分横跨互连的所述热交换器元件的宽度尺寸横向地延伸，并且互连的所述热交换器元件被夹在所述盖板和所述外部歧管部分之间。
9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每个热交换器元件包括多个U形肋部，所述多个U形肋部构造成将传热流体流动通路提供到每个U形周围以及提供到每个U形中，并且其中每个U形肋部的封闭端靠近所述第二入口端口或所述第二出口端口。
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