CN114279241A - 热交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热交换装置，包括节流单元和热交换单元，热交换单元具有第一流体通道和第二流体通道，第一流体通道包括第一孔道、第二孔道和第三孔道，换热芯体还具有阻挡部，节流单元包括阀体和阀芯组件，阀体具有容纳腔、第一接口、第二接口、第一通道、第二通道，节流单元具有连接体，连接体具有第一容纳部和第一连接通道，阀芯组件包括阀座，阀座具有阀口；阀座的至少一部分位于第一容纳部内，连接体的一部分位于第一孔道并贯穿阻挡部，第一连接通道与第二孔道连通；节流单元具有第一阀腔和第二阀腔，第二通道与第一阀腔连通，第二阀腔连通第一通道与第一孔道，阀口能够连通第一阀腔和第一连接通道，这样热交换装置结构相对紧凑。

Description

热交换装置

技术领域

本发明涉及热管理技术领域，具体涉及热交换装置。

背景技术

在一种热管理系统中包括换热器和膨胀阀，换热器与膨胀阀集成，膨胀阀的阀体中的出口与换热器的制冷剂进口直接连通，换热器的制冷剂出口通过管路与热管理系统中的其它部件连通，这种方案虽然可以使得整体结构紧凑，但由于换热器的制冷剂出口和膨胀阀的进口在换热器的不同侧，不仅安装较为复杂，占用空间也较大。

发明内容

本申请的目的在于提供一种热交换装置，有利于热交换装置结构小型化。

一种热交换装置，所述热交换装置包括节流单元和热交换单元，所述热交换单元包括板体和换热芯体，所述热交换单元具有相互隔离的第一流体通道和第二流体通道，所述第一流体通道包括第一孔道、第二孔道和第三孔道，所述换热芯体还具有阻挡部，所述第一孔道和第二孔道位于所述热交换单元的同一侧，所述阻挡部位于所述第一孔道和第二孔道之间，

所述节流单元包括阀体和阀芯组件，所述阀体与所述板体相固定，所述阀体具有容纳腔、第一接口、第二接口、第一通道、第二通道，其中所述第一接口与所述第一通道连通，所述第二接口与所述第二通道连通，所述节流单元具有连接体，所述连接体具有第一容纳部和第一连接通道，所述阀芯组件包括阀座，所述阀座具有阀口；

所述阀芯组件的一部分位于所述容纳腔内，并且所述阀座的至少一部分位于所述第一容纳部内，所述连接体的一部分位于所述第一孔道内并贯穿阻挡部，所述第一连接通道与所述第二孔道连通；

所述节流单元具有第一阀腔和第二阀腔，所述第二通道与所述第一阀腔连通，所述第二阀腔连通所述第一通道与所述第一孔道，所述阀口能够连通第一阀腔和第一连接通道。

所提供的热交换装置的节流单元具有连接体，节流单元还具有第一阀腔和第二阀腔，第二通道与第一阀腔连通，阀口能够连通第一阀腔和第一连接通道，第二阀腔连通第一通道与第一孔道，这样热交换装置结构相对紧凑。

附图说明

图1是热交换装置的一种实施例剖视示意图；

图2是图1的局部放大结构示意图；

图3是图1中连接体的结构示意图；

图4是热交换装置的另一种实施例剖视示意图；

图5是热交换装置的又一种实施例中的节流单元的剖视示意图；

图6是热交换装置的又一种实施例中的节流单元的剖视示意图；

图7是热交换装置的又一种实施例中的节流单元的剖视示意图；

图8是热交换装置的又一种实施例中的节流单元的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对具体实施方式进行说明。

请参阅图1-3，热交换装置1000包括热交换单元1100和节流单元1200，热交换单元1100包括板体1101和换热芯体1102。换热芯体1102包括若干堆叠的板片，板体1101 和换热芯体1102的若干堆叠的板片可以通过焊接固定，使得热交换单元1100形成有相互隔离的第一流体通道和第二流体通道。

在换热芯体1102中，相邻板片堆叠后形成第一板间通道或第二板间通道，板片的一侧为第一板间通道，则另一侧为第二板间通道，为了便于描述，相邻的两个板片中，一个定义为第一板片，另一个定义为第二板片，如第一板片及与该板片相邻的两片第二板片的其中之一形成第一板间通道，与另一第二板片则形成第二板间通道，第一板间通道和第二板间通道相对不连通。第一板间通道的流体和位于第二板间通道的流体能够进行热交换。这里需要说明的是，第一板间通道和第二板间通道相对不连通指在热交换单元1100内部不连通，热交换装置1000成为热管理系统的一部分后，则可能存在连通的情况。

在本实施例中，热交换单元1100的第一流体通道为制冷剂流道，第二流体通道为冷却液流道(图中未示出)，第一流体通道包括第一孔道1103、第二孔道1104、若干第一板间通道和第三孔道1105，换热芯体中还具有阻挡部1106，在板片的堆叠方向，第一孔道1103、第二孔道1104位于阻挡部1106的两侧。这里应当说明，阻挡部1106可以是与其中一个板片为一体结构，也可以是与板片相固定。

如图1所示，节流单元1200包括阀体1201和阀芯组件1211，阀体1201与板体1101通过焊接、螺钉连接等方式固定。阀体1201具有第一接口1241和第二接口1242、第一通道1203、第二通道1204，其中第一接口1241与第一通道1203连通，第二接口1242 与第二通道1204连通。阀体1201还具有两端开口的容纳腔1205，在本实施例中，容纳腔1205包括开口朝向热交换单元的第一开口1212和开口背向热交换单元的第二开口 1213，阀芯组件1211的一部分穿过容纳腔1205的第二开口1213伸入容纳腔1205内，并且阀芯组件1212与阀体1201密封固定。在本实施例中第一接口1241、第二接口1242和容纳腔远离热交换单元的开口端位于同一侧，这种设置方式加工简单。在另外的实施例中，第一接口1241和第二接口1242位于阀体的同一侧，容纳腔远离热交换单元的开口端可以位于阀体的其它侧。由于第一接口1241和第二接口1242位于同一侧，在安装外接管时，可以只设置一个压块来固定外接管，安装方便、占用空间也较小。

阀芯组件1211包括阀芯1214和阀座1206，阀座1206具有阀口1207。在本实施例,阀芯为阀针，阀针能够相对阀座1206动作，进而调节阀口1207的开度。

节流单元1200还具有连接体，连接体包括管体1210、固定部1209和连接部1208，固定部1209和连接部1208相抵接，当然固定部1209和连接部1208也可以一体结构，也可以是固定部1209和连接部1208固定连接。

连接体的至少一部分穿过第一开口1212伸入容纳腔1205内，并且连接体的固定部1209与容纳腔1205对应的壁部密封固定，使得节流单元形成有第一阀腔1212和第二阀腔1213，第一阀腔1212和第二阀腔1213相互隔离不连通，第二阀腔1213与第一孔道1103 连通。并且第一通道1203与第二阀腔1213连通，第二通道1204与第一阀腔1212连通，通过第一通道1203连通第一接口1241和第二阀腔1213，通过第二通道1204连通第二接口1242和第一阀腔1212。

在本实施方式，固定部1209和连接部1208分体设置。具体地，容纳腔1205对应的壁部形成有第一台阶面1215，连接部1208包括第一配合部1216和第二配合部1217，第二配合部1217在朝向板体1101方向凸出于第一配合部1216，第一配合部1216的上端面与第一台阶面1313固定或者抵接或者接触。第一配合部1216的下端面与固定部1209相固定或者抵接，固定部与板体固定或者抵接。

第二配合部1217内形成有第一容纳部1218和第二容纳部1219，第二容纳部1219相对第一容纳部1218靠近板体1101。其中，阀座1206的一部分伸入第一容纳部1218，阀座1206的外壁面与第一容纳部1218的内壁面之间密封设置，具体的，可以采用密封圈进行密封的方式。

管体1210的一部分位于第二容纳部1219，管体1210的外壁面与第二容纳部1219的内壁面之间密封固定，具体的，可以通过铆压、焊接等方式进行密封固定。在本实施例中，第二容纳部1219的内径小于第一容纳部1218的内径，管体1210具有大径部，大径部的外径小于第一容纳部1218的内径且大于第二容纳部1219的内径，使得管体1210的大径部伸入并容置于连接部1208内。

管体1210的一部分位于第一孔道内，并且管体1210的还有一部分贯穿阻挡部1106，使得管体1210内的第一连接通道1220与第二孔道1104连通，当阀芯1214打开阀口1207 时，第二接口1242通过第二通道1204、第一阀腔1212、阀口1207、第一连接通道1220后与第二孔道1104连通。从而使得从第二接口1242流入的制冷剂通过节流单元1200节流后能够直接流入相对第一孔道1103远离板体1101的第二孔道1104。并且可以根据应用场景的需要来改变阻挡部1106的位置、管体1210的长度，以此调整第一孔道和第二孔道的长度。

例如，如图4所示的实施例中，通过阻挡部1106的设置，使得第一孔道1103的长度大于第二孔道1104的长度，这种设置方式，可以使得在第一孔道中设置有第二阻挡部，在第三孔道中设置有第三阻挡部，将第一孔道分隔为多个子孔道，将第三孔道也分隔为多个子孔道，从而可以延长流体的流动路径。在该实施例中，第一孔道被分隔成的子孔道数量与第三孔道被分隔成的子孔道数量相同，这样，制冷剂进入热交换单元的进口和流出热交换单元的出口可以为同一个孔道所对应的区域，节流单元的安装位置限制较小，也能够节省安装控件。

固定部1209的至少部分位于容纳腔1205内，固定部1209的外壁面与容纳腔1205对应的内壁面密封固定，具体可以通过螺接、铆接、过度配合、焊接等方式密封固定。固定部1209还具有第二连接通道1221，第二连接通道1221连通第一通道1203和第二阀腔 1213，第一接口1241可以通过第一通道1203、第二连接通道1221、第二阀腔1213后与第一孔道1103连通，从而使得在热交换单元1100内经过热交换的制冷剂能够从第一孔道 1103经过第二阀腔1213、第二连接通道1221、第一通道1203和第一接口1241流出热交换装置。

在本实施例中，固定部1209与容纳腔1205对应的内壁面通过焊接固定，这种固定方式，可以将热交换单元、阀体、固定部、连接部、管体等一起通过钎焊焊接固定。

这里应当说明，板体1101可以是端板、底板、安装板等各种位于热交换单元1100端侧的板体或者类板体，这里板体1101并不一定完整的覆盖热交换单元1100一端侧，板体1101也可以是具有较大的厚度，可以根据实际需要进行变体，只要能够满足与阀体固定的部分都可以称之为板体1101。

热交换装置1000的具体工作方式如下，当阀芯1214打开阀口1207时，制冷剂可以从第二接口1242流入，通过节流单元1200节流后能够直接流入热交换单元1100的第二孔道1104，之后通过一部分板间通道流入第三孔道1105、，通过第三孔道1105后通过一部分板间通道流入第一孔道1103，在经过热交换单元1100时，节流后的制冷剂与冷却液流道中的冷却液进行热交换，吸收冷却液的热量，之后通过第二阀腔1213、第二连接通道1221、第一通道1203和第一接口1241流出热交换装置。

图5示出了另一种结构的节流单元1200，区别于上述实施例，在该实施例中，固定部和连接部为一体结构，第一配合部的外周侧向热交换单元1100延伸出以形成固定部，并且在固定部的内壁部与第二配合部的外壁部之间形成第二阀腔。固定部与连接部的其它结构与上述实施例相同或者相近，这里不再一一赘述。

在本实施中，为了便于阀体1201的加工，第二通道1204为连通第二接口1242和第一阀腔1212的倾斜孔道。而第一通道1203包括孔部1222和槽部1223，其中孔部1222 与第一接口1241连通，而槽部1223的开口朝向板体1101，槽部1223的开口被板体1101 所封闭。

在该实施例中，固定部和连接部为一体结构，而管体与连接部为分体结构，这种结构便于连接体与阀体固定，连接体与阀体、热交换单元等一体通过钎焊固定，并且可以根据第一孔道的大小来设置管体的大小，防止管体伸入第一孔道部分导致在第一孔道内的流体压降过大，适用性较为灵活。

图6示出了又一种结构的节流单元1200，区别于图5所示的实施例，在该实施例中，固定部和连接部为一体结构，在该实施例中没有管体。连接部的第二配合部1217向热交换单元延伸并穿过阻挡部。如图7所示，第一配合部也可以起到固定部的作用，在这种方式中，第一配合部的厚度比图5所示实施例中的第一配合部的厚度较大，第一配合部的外壁面与容纳腔的内壁面过盈配合固定或者螺接固定或者焊接固定。这种方式连接体的安装较为简单。

图8示出了又一种结构的节流单元1200，区别于图5所示的实施例，在该实施例中，阀体1201与连接体为一体结构，阀体具有连接部1208，连接部1208具有第一容纳部1218，阀座1206的一部分位于第一容纳部，阀座1206的一部分伸入第一容纳部1218，阀座1206 的外壁面与第一容纳部1218的内壁面之间密封设置，连接部1208还具有第一连接通道 1220，第一连接通道1220为容纳腔的一部分，容纳腔的第一开口1212与第二孔道1104 连通。该实施方式的零部件较少，安装较为简单。

需要说明的是：以上实施例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例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)

1.一种热交换装置，所述热交换装置包括节流单元和热交换单元，所述热交换单元包括板体和换热芯体，所述热交换单元具有相互隔离的第一流体通道和第二流体通道，所述第一流体通道包括第一孔道、第二孔道和第三孔道，所述换热芯体还具有阻挡部，所述第一孔道和第二孔道位于所述热交换单元的同一侧，所述阻挡部位于所述第一孔道和第二孔道之间，其特征在于，

所述节流单元包括阀体和阀芯组件，所述阀体与所述板体相固定，所述阀体具有容纳腔、第一接口、第二接口、第一通道、第二通道，其中所述第一接口与所述第一通道连通，所述第二接口与所述第二通道连通，所述节流单元具有连接体，所述连接体具有第一容纳部和第一连接通道，所述阀芯组件包括阀座，所述阀座具有阀口；

所述阀芯组件的一部分位于所述容纳腔内，并且所述阀座的至少一部分位于所述第一容纳部内，所述连接体的一部分位于所述第一孔道并贯穿阻挡部，所述第一连接通道与所述第二孔道连通；

所述节流单元具有第一阀腔和第二阀腔，所述第二通道与所述第一阀腔连通，所述第二阀腔连通所述第一通道与所述第一孔道，所述阀口能够连通第一阀腔和第一连接通道。

2.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述第一孔道的长度大于所述第二孔道的长度，在所述第一孔道中设置有第二阻挡部，将所述第一孔道分隔为多个子孔道，在所述第三孔道中设置有第三阻挡部，将所述第三孔道也分隔为多个子孔道，所述第一孔道被分隔成的所述子孔道数量与所述第三孔道被分隔成的所述子孔道数量相同。

3.根据权利要求1或2所述的热交换装置，其特征在于，所述容纳腔具有开口朝向所述第一通道的第一开口和开口背向所述热交换单元的第二开口，所述连接体与所述阀体为分体结构，所述连接体包括固定部和连接部，所述连接部具有所述第一容纳部，所述连接体的至少一部分穿过所述第一开口伸入所述容纳腔内，并且所述固定部与所述容纳腔对应的壁部密封固定，使得所述节流单元形成所述第一阀腔和第二阀腔。

4.根据权利要求3所述的热交换装置，其特征在于，所述固定部与连接部分体设置，所述容纳腔对应的壁部形成有第一台阶面，所述连接部包括第一配合部和第二配合部，所述第二配合部在朝向所述板体方向凸出于所述第一配合部，所述第一配合部的上端面与所述第一台阶面固定或者抵接或者接触，所述第一配合部的下端面与所述固定部固定或者抵接，所述固定部与所述板体固定或者抵接。

5.根据权利要求4所述的热交换装置，其特征在于，所述固定部的外壁面与所述容纳腔对应的内壁面通过螺接、铆接、过度配合、焊接等方式密封固定，所述固定部具有第二连接通道，所述第二连接通道连通所述第一通道和第二阀腔，所述第一接口通过所述第一通道、第二连接通道、第二阀腔后与所述第一孔道连通。

6.根据权利要求5所述的热交换装置，其特征在于，所述连接体还具有管体，所述第二配合部内形成有所述第一容纳部和第二容纳部，所述第二容纳部相对所述第一容纳部靠近所述板体，所述管体的一部分位于所述第二容纳部，所述管体的外壁面与所述第二容纳部的内壁面之间密封固定。

7.根据权利要求6所述的热交换装置，其特征在于，所述第二容纳部的内径小于所述第一容纳部的内径，所述管体具有大径部，所述大径部的外径小于所述第一容纳部的内径且大于所述第二容纳部的内径，所述管体的外壁面与所述第二容纳部的内壁面之间焊接固定。

8.根据权利要求3所述的热交换装置，其特征在于，所述固定部和连接部为一体结构，所述容纳腔对应的壁部形成有第一台阶面，所述连接部包括第一配合部和第二配合部，所述第二配合部在朝向所述板体方向凸出于所述第一配合部，所述第一配合部的上端面与所述第一台阶面固定或者抵接或者接触，所述第一配合部的外周侧向所述热交换单元延伸出以形成所述固定部，并且所述第二阀腔位于所述固定部的内壁面与第二配合部的外壁面之间，所述固定部与所述板体固定或者抵接。

9.根据权利要求6所述的热交换装置，其特征在于，所述连接部与所述管体为一体结构，所述固定部与所述第一配合部为一体结构，所述第一配合部的外壁面与容纳腔的内壁面过盈配合固定或者螺接固定或者焊接固定。

10.根据权利要求8或9所述的热交换装置，其特征在于，所述第二开口、第一接口、第二接口位于所述阀体的同一侧，所述连接体与所述阀体为一体结构，所述第二通道倾斜孔道，所述第一通道包括孔部和槽部，其中所述孔部与第一接口连通，所述槽部的开口朝向所述板体，并且槽部的开口被所述板体所封闭。

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