CN113670096A - 一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆，属于车辆换热技术领域。换热装置包括第一导流板、若干个换热器板、第二导流板、节流板和侧板。第一导流板有第一介质入口和第一介质出口、第二介质入口；若干个换热器板安装在第一导流板上，有第一介质流入通道和第一介质流出通道以及第二介质流入通道和第二介质流出通道；第二导流板安装在换热器板上，开有第二介质出口、第一介质入口和第一介质出口；节流板安装在第二导流板上，开有节流孔；侧板封堵在第一导流板、若干个换热器板、第二导流板、节流板边缘，形成多个交错设置的第一介质板间通道和第二介质板间通道。改善现有换热装置控制滞后从而影响空调使用的问题。

Description

一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆换热技术领域，具体涉及一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆。

背景技术

目前汽车行业正在向电动化方向发展，其中电池热管理成为热管理的重中之重。电池温度必须保持在一定的区间，一般在25℃—40℃之间，当前电池冷却的主要部件为热交换器，主要包括膨胀阀和板式换热器。膨胀阀主要为热力膨胀阀以及电子膨胀阀，两者都存在一定的问题：电子膨胀阀可以控制膨胀阀开度，根据空调所处不同模式有效调节制冷剂流量，实现对空调温度的精确控制。但是电子膨胀阀的弊端是成本较高，且控制复杂控制难度较大。热力膨胀阀原理是根据出口过热度去自动调节阀的开度，也能够实现调节制冷剂流量的，虽然成本相较电子膨胀阀低，但是热力膨胀阀调节比较滞后。因此，需要提供一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆，以改善现有换热装置尤其是热力膨胀阀控制滞后从而影响空调使用的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种换热装置，包括第一导流板、若干个换热器板、第二导流板、节流板和侧板。

其中，第一导流板上开设有第一介质入口和第一介质出口和第二介质入口；

若干个换热器板安装在第一导流板上，其上形成有第一介质流入通道和第一介质流出通道，以及第二介质流入通道和第二介质流出通道；

第二导流板安装在换热器板上，其上开设有第二介质出口、第一介质入口和第一介质出口；

节流板安装在第二导流板上，其上开设有节流孔；

侧板封堵在所述第一导流板、所述若干个换热器板、所述第二导流板、所述节流板的边缘，以形成多个交错设置的第一介质板间通道和第二介质板间通道；

其中，多个所述第一介质板间通道通过所述第一介质流入通道和第一介质流出通道依次相连通，多个所述第二介质板间通道通过所述第二介质流入通道和第二介质流出通道依次相连通。

在本发明一实施例中，所述换热器板包括第一换热器板和第二换热器板，所述第一换热器板与所述第二换热器板交替设置。

在本发明一实施例中，所述节流板远离所述第二导流板的一侧安装有底板，所述底板上安装有第一介质流入管道和第二介质流出管道。

在本发明一实施例中，所述第一导流板远离所述换热器板的一侧安装有顶板，所述顶板上安装有第一介质流出管道和第二介质流入管道。

在本发明一实施例中，所述节流板上开设有截流凸起，所述节流孔设置在所述截流凸起上。

在本发明一实施例中，所述截流凸起为向所述第二导流板方向拱起的弧形凸起。

在本发明一实施例中，所述弧形凸起与所述节流板一体成形。

在本发明一实施例中，所述第一介质为冷却液，所述第二介质为制冷剂。

在本发明一实施例中，还提供一种换热系统，包括上述任一项所述的换热装置。

在本发明一实施例中，还提供一种车辆，包括上述任一项所述的换热装置。

综上所述，本发明提供一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆，需要进行热交换的第一介质和第二介质分别从第二导流板和第一导流板流经换热器板进行换热，同时从换热器板流出的第二介质通过节流板上的节流孔实现节流作用。节流孔与热力膨胀阀相比具有较大的节流面积，可保证第二介质无阻碍的充分流通，因此降低了节流噪音。此外，可根据第二介质的流量改变节流孔的大小及形状，达到对空调实时调控的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1显示为本发明一实施例中换热装置的结构示意图；

图2显示为本发明一实施例中第一导流板的结构示意图；

图3显示为本发明一实施例中若干个换热器板的结构示意图；

图4显示为本发明一实施例中第一换热器板的结构示意图；

图5显示为本发明一实施例中第二换热器板的结构示意图；

图6显示为本发明一实施例中第二导流板的结构示意图；

图7显示为本发明一实施例中节流板的结构示意图；

图8显示为本发明一实施例中底板的结构示意图；

图9显示为本发明一实施例中顶板的结构示意图；

图10显示为本发明一实施例中含侧板的换热装置结构示意图；

图11显示为显示为图10中沿A-A的剖面图；

图12显示为图10中沿B-B的剖面图；

图13显示为本发明一实施例中含顶板的换热装置剖面图；

图14显示为本发明一实施例中不含顶板的换热装置剖面图；

图15显示为本发明一实施例中不含第一导流板的换热装置剖面图。

元件标号说明：

100、第一导流板；101、水平轴线；200、换热器板；201、第一换热器板；202、第二换热器板；2011、第一环形凸台；2012、第一矩形凸台；2021、第二环形凸台；2022、第二矩形凸台；300、第二导流板；400、节流板；401、节流孔；402、截流凸起；500、第一介质流入通道；501、第一介质流出通道；502、第一介质入口；503、第一介质出口；5011、第一介质流出管道；5021、第一介质流入管道；600、第二介质流入通道；601、第二介质流出通道；602、第二介质入口；603、第二介质出口；6011、第二介质流入管道；6021、第二介质流出管道；700、底板；800、顶板；900、侧板；901、第一介质板间通道；902、第二介质板间通道。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图15。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

请参阅图1、图7和图10，图1为本发明一实施例中换热装置的结构示意图，图7显示为本发明一实施例中节流板的结构示意图，图10显示为本发明一实施例中含保护侧板的换热装置结构示意图。本发明提供一种换热装置和含该换热装置的换热系统及车辆，以改善现有换热装置尤其是热力膨胀阀无法实现实时控制，控制滞后从而影响空调使用的问题。该换热装置中需要进行热交换的第一介质和第二介质分别从第二导流板300和第一导流板100流经若干换热器板200进行换热，从若干换热器板200流出的第二介质通过节流板400上的节流孔401实现节流作用。通过侧板900可将上述第一导流板100、若干个换热器板200、第二导流板300进行封堵，形成供第一介质和第二介质流通的第一介质板间通道901和第二介质板间通道902。节流孔401与热力膨胀阀相比具有较大的节流面积，可保证第二介质无阻碍的充分流通，因此降低了节流噪音。此外，可根据第二介质的流量改变节流孔的大小及形状，达到对空调实时调控的目的。

请参阅图1和图10，在本发明一实施例中，该换热装置包括：第一导流板100、若干个换热器板200、第二导流板300、节流板400和侧板900。

请参阅图2，图2显示为本发明一实施例中第一导流板的结构示意图。上述第一导流板100上开设有供第一介质流通的第一介质入口502和第一介质出口503以及供第二介质流通的第二介质入口602。第一导流板100可为近似矩形的结构，其中，第一介质入口502和第一介质出口503相对设置在第一导流板水平轴线101的同侧，第二介质入口602与第一介质入口502对称分布在第一导流板水平轴线101的两侧。

请参阅图1至图5，图3显示为本发明一实施例中若干个换热器板的结构示意图，图4显示为本发明一实施例中第一换热器板的结构示意图，图5显示为本发明一实施例中第二换热器板的结构示意图。上述若干个换热器板200相对设置在第一导流板100的下侧，其上形成有供第一介质流通的第一介质流入通道500和第一介质流出通道501以及供第二介质流通的第二介质流入通道600和第二介质流出通道601。其中，每个换热器板的形状与第一导流板100的形状一致，并同轴安装在第一导流板100的下方。在本发明一实施例中，换热器板200包括第一换热器板201和第二换热器板202，第一换热器板201与第二换热器板202交替设置。在第一换热器板201和第二换热器板202上均设置有供第一介质流通的第一介质入口502和第一介质出口503，以及供第二介质流通的第二介质入口602和第二介质出口603。有所不同的是，第一换热器板201上设置有朝第一导流板100的方向伸出的两个第一环形凸台2011，每个第一环形凸台2011的中部均开设有圆形通孔，形成第一介质入口502和第一介质出口503。第一换热器板201朝远离第一导流板100的一侧形成两个向下凸起的第一矩形凸台2012，每个第一矩形凸台2012上均开设有圆形通孔，从而形成供第二介质流通的第二介质入口602和第二介质出口603。第二换热器板202上设置有朝第一导流板100方向凸起的两个第二环形凸台2021，第一介质入口502和第一介质出口503开设在每个第二环形凸台2021的中部。在第二换热器板202向远离第一导流板100的方向形成两个凸起的第二矩形凸台2022，第二介质入口602和第二介质出口603开设在对应第二环形凸台2022的中部。可将第一换热器板201和第二换热器板202交叉层叠安装，并使得第一矩形凸台2012与第二矩形凸台2022的端面抵靠在一起，第一环形凸台2011和第二环形凸台2012的端面相互抵靠固定在一起。构成用于第一介质或第二介质流通的通道。

请参阅图1至图6，图6显示为本发明一实施例中第二导流板的结构示意图。上述第二导流板300安装在换热器板200上，其上开设有供第二介质流通的第二介质出口603和供第一介质流通的第一介质入口502和第一介质出口503。第二导流板300与换热器板200同轴设置，且位于换热器板远离第一导流板100的一侧。其中，第二导流板300与第一换热器板201的构造基本一致，所不同的是，第二导流板300上的第二矩形凸台2012仅开设第二介质出口603，而没有第二介质入口602，从而避免第二介质不经过节流板400直接流出。

请参阅图7，上述节流板400安装在第二导流板300远离换热器板200的一侧，其上开设有供第一介质流通的第一介质入口502和供第二介质流通的第二介质入口602，且节流板400上设置有供第二介质流通的节流孔401。第二介质从第二导流板300流出后，沿节流板400的板面流动，通过节流孔401从节流板400上的第二介质入口602流出。其中，节流孔401与现有热力膨胀阀相比，其大小和外形可调，操作人员可根据现场环境更换具有不同形状节流孔401的节流板400，从而及时调控第二介质流量，实现实时调控。此外，节流孔401的面积较大，可保证第二介质的充分流通，从而减轻由于第二介质流通产生的节流噪音。

请参阅1、图3、图4、图10、图11至图15，图11显示为图10中沿A-A的剖面图，图12显示为图10中沿B-B的剖面图，图13显示为本发明一实施例中含顶板的换热装置剖面图，图14显示为本发明一实施例中不含顶板的换热装置剖面图，图15显示为本发明一实施例中不含第一导流板的换热装置剖面图。上述侧板900封堵在第一导流板100、若干个换热器板200、第二导流板300、节流板400的边缘，以形成多个交错设置的第一介质板间通道901和第二介质板间通道902。其中，多个第一介质板间通道901通过第一介质流入通道500和第一介质流出通道501依次相连通，多个第二介质板间通道902通过第二介质流入通道600和第二介质流出通道601依次相连通；第一介质入口502和第一介质出口503分别与两侧的第一介质板间通道901相连通，第二介质入口602和第二介质出口603分别与两侧的第二介质板间通道902相连通。第一介质从第一介质入口502进入后，通过第一介质流入通道500进入第一介质板间通道901内，并通过第一介质流入通道500和第一介质流出通道501在多个第一介质板间通道901内逐层流动，最终通过第一介质出口503流出。第二介质从第二介质入口602流入后，通过第二介质流入通道600进入第二介质板间通道902内，通过流经第二介质流入通道600和第二介质流出通道601在多个第二介质板间通道902内逐层流动，并最终通过第二介质出口603流出。

请参阅图1至图8，图8显示为本发明一实施例中底板的结构示意图。在本发明一实施例中，节流板400远离第二导流板300的一侧安装有底板700，底板700上开设有第一介质入口502和第二介质入口602，安装时，可将底板700与节流板400相互贴合，并在底板700远离节流板400的一侧安装有第一介质流入管道5021和第二介质流出管道6021，可将第一介质流入管道5021和第二介质流出管道6021与热交换器(未在图中示出)的进口和出口相连通，从而实现热交换器与此换热装置的整体集成。

请参阅图1至图9，图9显示为本发明一实施例中顶板的结构示意图。在本发明一实施例中，第一导流板100远离换热器板200的一侧安装有顶板800，顶板800上设有第一介质出口503和第二介质入口602。在顶板800远离换热器板200的一侧安装有第一介质流出管道5011和第二介质流入管道6011，可将第一介质流出管道5011和第二介质流入管道6011分别与水冷冷凝器(未在图中示出)的进口和出口相连通，从而实现水冷冷凝器与此换热装置的集成。

请参阅图1至图7，在本发明一实施例中，节流板400上开设有截流凸起402，节流孔401设置在截流凸起402上。截流凸起402为向第二导流板300方向拱起的弧形凸起，沿截流凸起402的弧度方向开设有节流孔401，这种弧形结构可扩大第二介质的流通面积，提高了节流效率。考虑到制造工艺的简便性，在本发明一实施例中，弧形凸起与节流板400一体成型。可在节流板400上直接浇铸出弧形凸起，从而节约了制造时间，同时节流板400和弧形凸起的连接更加牢固。

由于在空调系统中，此换热装置可通过与水冷冷凝器和热交换器的连接实现集成化，在本发明一实施例中，第一介质为冷却液，第二介质为制冷剂。可以理解的是，本领域技术人员可根据需要适应性改变第一介质和第二介质的材料。

在本发明一实施例中，还提供一种换热系统，换热系统上安装有上述任一项所述的换热装置。

在本发明一实施例中，还提供一种车辆，车辆上安装有上述任一项所述的换热装置。

综上所述，本发明中第二介质从第二介质流入管道进入后，经过若干层第一换热板，流入第二介质流出通道，并最终通过节流板上的节流孔从第二介质流出管道流出。可根据第二介质的流量改变节流孔的大小及形状，达到对空调实时调控的目的。此外，该换热装置成本低廉、体积较小，同时可与水冷冷凝器或热交换器等进行集成。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种换热装置，其特征在于，包括：

第一导流板，其上开设有第一介质入口、第一介质出口和第二介质入口；

若干个换热器板，安装在所述第一导流板上，其上形成有第一介质流入通道和第一介质流出通道，以及第二介质流入通道和第二介质流出通道；

第二导流板，安装在所述换热器板上，其上开设有第二介质出口、第一介质入口和第一介质出口；

节流板，安装在所述第二导流板上，其上设置有节流孔；

侧板，封堵在所述第一导流板、所述若干个换热器板、所述第二导流板、所述节流板的边缘，以形成多个交错设置的第一介质板间通道和第二介质板间通道；

其中，多个所述第一介质板间通道通过所述第一介质流入通道和第一介质流出通道依次相连通，多个所述第二介质板间通道通过所述第二介质流入通道和第二介质流出通道依次相连通。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述节流板上开设有截流凸起，所述节流孔设置在所述截流凸起上。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述截流凸起为向所述第二导流板方向拱起的弧形凸起。

4.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，所述弧形凸起与所述节流板一体成形。

5.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热器板包括第一换热器板和第二换热器板，所述第一换热器板与所述第二换热器板交替设置。

6.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述节流板远离所述第二导流板的一侧安装有底板，所述底板上安装有第一介质流入管道和第二介质流出管道。

7.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述第一导流板远离所述换热器板的一侧安装有顶板，所述顶板上安装有第一介质流出管道和第二介质流入管道。

8.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一介质为冷却液，所述第二介质为制冷剂。

9.一种换热系统，其特征在于，包括权利要求1至8中任一所述的换热装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至8中任一所述的换热装置。

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