CN114894010A - 换热器 - Google Patents

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CN114894010A
CN114894010A CN202210048390.4A CN202210048390A CN114894010A CN 114894010 A CN114894010 A CN 114894010A CN 202210048390 A CN202210048390 A CN 202210048390A CN 114894010 A CN114894010 A CN 114894010A
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CN
China
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heat exchange
flow channel
heat
assembly
heat exchanger
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CN202210048390.4A
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鲜明
鲍杰
朱江辉
孙煜
茅康伦
陈亚健
何雨生
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Zhejiang Yinlun New Energy Thermal Management System Co ltd
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Zhejiang Yinlun New Energy Thermal Management System Co ltd
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Abstract

本申请涉及一种换热器，该换热器包括壳体、换热组件和挡流结构。壳体设有换热流道，换热组件设于换热流道内，流通于换热流道内的换热介质能够通过换热组件进行换热，换热组件与换热流道之间具有旁通流道。并且，挡流结构设于旁通流道内，以隔断旁通流道和换热流道。通过设置挡流结构，挡流结构关闭旁通流道，当换热介质从换热流道中流通时，换热介质无法通过旁通流道，因此，所有的换热介质都会经过换热组件，从而大大提高了换热器的换热效率。并且，相对于扩大换热组件的换热面积或者直接增加换热组件，直接设置挡流结构大大降低了换热器的加工难度，进而降低了换热器的制造成本。综上可知，本申请提供的换热器换热效率高且制造成本低。

Description

换热器
技术领域
本申请涉及换热设备技术领域，特别是涉及一种换热器。
背景技术
新能源电池在使用过程中会产生大量的热量，因此，有必要对新能源电池进行冷却降温，避免新能源电池由于过热而发生故障甚至是爆炸。通常，采用换热器对新能源电池进行降温，而换热器包括壳体和换热组件，壳体设有换热流道，换热组件设于换热流道内，流通于换热流道内的换热介质能够通过换热组件进行换热，换热组件与换热流道之间具有旁通流道。需要说明的是，旁通流道通常为壳体和换热组件之间的装配间隙，该装配间隙可以位于换热组件的一侧，还可以位于换热组件的两侧，但不限于此。
当换热介质在换热流道内流通时，一部分换热介质从换热组件中穿过，另一部分换热介质从旁通流道穿过，从换热组件中穿过的换热介质能够和换热组件进行有效换热，而从旁通流道穿过的换热介质无法和换热组件进行换热，从而大大降低了换热器的换热效率。为了解决换热器的换热效率较低的问题，现有技术通常采用增大换热组件的总换热面积或者增加换热组件的数量来提高换热器的换热效率，但是上述技术方案大大增加了换热组件的加工成本，进而增大了换热器的制造成本。
发明内容
基于此，有必要提供一种换热器，解决现有的换热器换热效率低且制造成本高的问题。
本申请提供的换热器包括壳体、换热组件和挡流结构。壳体设有换热流道，换热组件设于换热流道内，流通于换热流道内的换热介质能够通过换热组件进行换热，换热组件与换热流道之间具有旁通流道。挡流结构设于旁通流道内，以隔断旁通流道和换热流道。
在其中一个实施例中，挡流结构包括主体部和挡流部，主体部连接于换热组件，挡流部一端连接主体部，另一端朝向远离主体部的方向延伸并截断旁通流道。可以理解的是，如此设置，有利于降低挡流结构的安装难度。
在其中一个实施例中，主体部包括固定板，固定板连接于换热组件，固定板的一端或者两端朝向远离换热组件的方向弯折形成挡流部。可以理解的是，如此设置，有利于提高挡流结构的结构强度，进一步降低挡流结构的加工难度。
在其中一个实施例中，主体部还包括固定卡钩，固定卡钩一端连接固定板，另一端连接换热组件。可以理解的是，如此设置，有利于提高挡流结构和换热组件的连接强度。
在其中一个实施例中，固定板两端的部分区域分别朝向换热组件弯折形成固定卡钩，且固定卡钩分别止挡于换热组件的两侧，且固定卡钩与换热组件焊接。可以理解的是，如此设置，有利于提高固定卡钩与固定板的连接强度。
在其中一个实施例中，挡流部连接于壳体的轮廓形状与换热流道内壁的形状相适配，且挡流部与壳体焊接。可以理解的是，如此设置，有利于提高挡流部与换热流道内壁之间的连接密封性。
在其中一个实施例中，换热流道内设有多个换热组件，换热组件靠近换热流道侧壁的两侧均设有挡流结构。可以理解的是，如此设置，有利于进一步提高换热器的换热效率。
在其中一个实施例中，换热组件包括一个或多个换热翅片，换热翅片的横截面呈波浪形。可以理解的是，如此设置，有利于降低换热组件的结构复杂程度。
在其中一个实施例中，换热组件包括多个沿着换热流道的流通方向分布的换热翅片，且相邻换热翅片之间设有分隔组件，分隔组件用于控制相邻换热翅片的间距。可以理解的是，如此设置，有利于使得换热介质内部的温度更加均匀，提高换热介质的利用率。
在其中一个实施例中，分隔组件包括第一分隔挡片和第二分隔挡片，第一分隔挡片一端和第二分隔挡片的一端分别连接挡流结构，且第一分隔挡片一端和第二分隔挡片的另一端分别朝向相邻的换热翅片延伸，以使相邻的换热翅片分别止挡于第一分隔挡片一端和第二分隔挡片。可以理解的是，如此设置，有利于提高分隔组件和挡流结构的连接强度。
与现有技术相比，本申请提供的换热器，通过设置挡流结构，挡流结构关闭旁通流道，当换热介质从换热流道中流通时，换热介质无法通过旁通流道，因此，所有的换热介质都会经过换热组件，从而大大提高了换热器的换热效率。并且，相对于扩大换热组件的换热面积或者直接增加换热组件，直接设置挡流结构大大降低了换热器的加工难度，进而降低了换热器的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请提供的换热器的分解图；
图2为未设置挡流结构的换热器的剖视图；
图3为本申请设置有挡流结构的换热器的局部剖视图；
图4为本申请提供的壳体的结构示意图；
图5为本申请提供的换热组件和挡流结构的装配图；
图6为本申请提供的换热组件和挡流结构的分解图；
图7为本申请提供的挡流结构的结构示意图一；
图8为本申请提供的挡流结构的结构示意图二。
附图标记：100、壳体；101、第一外壳；102、第二外壳；110、换热流道；120、进口部；121、进口管道；130、出口部；131、出口管道；140、旁通流道；150、限位部；200、换热组件；210、换热翅片；300、挡流结构；310、主体部；311、固定板；312、固定卡钩；320、挡流部；400、分隔组件；410、第一分隔挡片；420、第二分隔挡片。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
新能源电池在使用过程中会产生大量的热量，因此，有必要对新能源电池进行冷却降温，避免新能源电池由于过热而发生故障甚至是爆炸。请参阅图1、图2和图4，通常，采用换热器对新能源电池进行降温，而换热器包括壳体100和换热组件200，壳体100设有换热流道110，换热组件200设于换热流道110内，流通于换热流道110内的换热介质能够通过换热组件200进行换热，换热组件200与换热流道110之间具有旁通流道140。需要说明的是，旁通流道140通常为壳体100和换热组件200之间的装配间隙，该装配间隙可以位于换热组件200的一侧，还可以位于换热组件200的两侧，但不限于此。
当换热介质在换热流道110内流通时，一部分换热介质从换热组件200中穿过，另一部分换热介质从旁通流道140穿过，从换热组件200中穿过的换热介质能够和换热组件200进行有效换热，而从旁通流道140穿过的换热介质无法和换热组件200进行换热，从而大大降低了换热器的换热效率。为了解决换热器的换热效率较低的问题，现有技术通常采用增大换热组件200的总换热面积或者增加换热组件200的数量来提高换热器的换热效率，但是上述技术方案大大增加了换热组件200的加工成本，进而增大了换热器的制造成本。
请参阅图1和图3，为提供一种换热效率高且制造成本低的换热器，本申请提供一种换热器，该换热器包括壳体100、换热组件200和挡流结构300。壳体100设有换热流道110，换热组件200设于换热流道110内，流通于换热流道110内的换热介质能够通过换热组件200进行换热，换热组件200与换热流道110之间具有旁通流道140。并且，挡流结构300设于旁通流道140内，以隔断旁通流道140和换热流道110。换热器的工作原理为，温度较高的新能源电池贴设于壳体100表面，并通过壳体100将热量传递至换热组件200，之后，换热介质从壳体100的进口部120进入换热流道110，并进入换热组件200将换热组件200内的热量带走，最后，换热介质从壳体100的出口部130离开换热流道110。需要注意的是，换热介质为冷媒，冷媒可以是液态水、空气或者液态油，但不限于此，在此不一一列举。进一步地，在一实施例中，壳体100包括第一外壳101和第二外壳102，第二外壳102和第二外壳102通过紧固件可拆卸连接，且换热流道110设于第二外壳102朝向第一外壳101的一侧端面。进口部120和出口部130设于第一外壳101，且第一外壳101的进口部120连接进口管道121，第一外壳101的出口部130连接出口管道131。第一外壳101设有一个或多个限位部150，换热组件200卡设于限位部150内，以防止换热组件200在换热流道110内移动。
通过设置挡流结构300，挡流结构300关闭旁通流道140，当换热介质从换热流道110中流通时，换热介质无法通过旁通流道140，因此，所有的换热介质都会经过换热组件200，从而大大提高了换热器的换热效率。并且，相对于扩大换热组件200的换热面积或者直接增加换热组件200，直接设置挡流结构300大大降低了换热器的加工难度，进而降低了换热器的制造成本。综上可知，本申请提供的换热器换热效率高且制造成本低。
具体地，为了降低挡流结构300的安装难度，在其中一个实施例中，如图5-图8所示，挡流结构300包括主体部310和挡流部320，主体部310连接于换热组件200，挡流部320一端连接主体部310，另一端朝向远离主体部310的方向延伸并截断旁通流道140。在其他实施例中，主体部310还可连接于壳体100，挡流部320一端连接壳体100，另一端朝向远离壳体100的方向延伸并截断旁通流道140。在一实施例中，主体部310和挡流部320可以是焊接，在另一实施例中，主体部310和挡流部320还可以是卡接，在其他实施例中，主体部310和挡流部320还可以是一体成型的钣金件，但不限于此，在此不一一列举。
为了提高挡流结构300的结构强度，进一步降低挡流结构300的加工难度，在其中一个实施例中，如图5-图8所示，主体部310包括固定板311，固定板311连接于换热组件200，固定板311的一端或者两端朝向远离换热组件200的方向弯折形成挡流部320。具体地，固定板311呈长条状，固定板311的长度方向沿着换热流道110的流通方向延伸，固定板311贴设于换热组件200的侧面并与换热组件200固定连接，当固定板311的一端朝向远离换热组件200的方向弯折形成挡流部320时，固定板311和挡流部320构成一L形结构，当固定板311的两端分别朝向远离换热组件200的方向弯折形成挡流部320时，固定板311和挡流部320构成一“匚”字形结构。但不限于此，挡流部320还可以设置于固定板311的中间位置。
为了提高挡流结构300和换热组件200的连接强度，在其中一个实施例中，如图5-图8所示，主体部310还包括固定卡钩312，固定卡钩312一端连接固定板311，另一端连接换热组件200。具体地，固定板311的两端分别设置有固定卡钩312，且固定卡钩312分别卡接于换热组件200的两侧端面。
更具体的，为了提高固定卡钩312与固定板311的连接强度，在其中一个实施例中，如图5-图8所示，固定板311两端的部分区域分别朝向换热组件200弯折形成固定卡钩312，且固定卡钩312分别止挡于换热组件200的两侧，且固定卡钩312与换热组件200焊接。需要说明的是，“固定板311两端的部分区域分别朝向换热组件200弯折形成固定卡钩312”指的是：固定卡钩312与固定板311一体成型，且固定板311两端的部分区域通过切割或者其他加工方式加工出固定卡钩312，且固定卡钩312朝向换热组件200弯折。
为了提高挡流部320与换热流道110内壁之间的连接密封性，在其中一个实施例中，如图3所示，挡流部320连接于壳体100的轮廓形状与换热流道110内壁的形状相适配，且挡流部320与壳体100焊接。在本实施例中，挡流部320连接于壳体100的轮廓形状为弧形。进一步地，挡流部320与壳体100焊接，但不限于此，挡流部320与壳体100还可以是卡接或者通过紧固件可拆卸连接。
通常，换热组件200靠近换热流道110侧壁的两侧均存在旁通流道140，因此，为了隔断换热组件200两侧的旁通流道140，在其中一个实施例中，如图1、图5和图6所示，换热组件200靠近换热流道110侧壁的两侧均设有挡流结构300。并且，为了进一步提高换热器的换热效率，换热流道110内设有多个换热组件200，在本实施例中，换热流道110内设有两个换热组件200，但不限于此，换热组件200的数量还可以是三个、四个或者四个以上，在此不一一列举。
需要注意的是，为了降低换热组件200的结构复杂程度，在其中一个实施例中，如图5和图6所示，换热组件200包括一个或多个换热翅片210，并且，当换热组件200包含多个换热翅片210时，相邻换热翅片210之间抵接或者焊接。进一步地，为了提高换热翅片210的换热面积，换热翅片210的横截面呈波浪形。需要注意的是，在本实施例中，多个换热翅片210的厚度不同，需要说明的是，换热翅片210的厚度指的是换热翅片210沿着垂直于换热流道110底壁方向的长度。
为了使得换热介质内部的温度更加均匀，提高换热介质的利用率，在其中一个实施例中，如图6-图8所示，换热组件200包括多个沿着换热流道110的流通方向分布的换热翅片210，且相邻换热翅片210之间设有分隔组件400，分隔组件400用于控制相邻换热翅片210的间距。通常，换热介质靠近换热翅片210表面的温度较高且远离换热翅片210的内部的温度较低，此时，不利于换热介质充分吸收换热翅片210的热量。通过分隔组件400可使相邻的换热翅片210之间具有间隙，当换热介质离开前一个换热翅片210直接进入两个换热翅片210之间的间隙时，换热介质自身会发生扰动并重新混合，此时，内部和外部换热介质温差减小，进而降低了换热介质靠近换热翅片210的表面的温度，提高了换热介质的换热能力。
具体地，为了提高分隔组件400和挡流结构300的连接强度，在其中一个实施例中，如图6-图8所示，分隔组件400包括第一分隔挡片410和第二分隔挡片420，第一分隔挡片410一端和第二分隔挡片420的一端分别连接挡流结构300，且第一分隔挡片410一端和第二分隔挡片420的另一端分别朝向相邻的换热翅片210延伸，以使相邻的换热翅片210分别止挡于第一分隔挡片410一端和第二分隔挡片420。在分隔组件400的加工过程中，可设置第一分隔挡片410和第二分隔挡片420之间的距离进而控制相邻换热翅片210之间的间隙大小。并且，第一分隔挡片410和第二分隔挡片420均与挡流结构300一体成型。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括
壳体(100)，设有换热流道(110)；
换热组件(200)，设于所述换热流道(110)内，流通于所述换热流道(110)内的换热介质能够通过所述换热组件(200)进行换热，所述换热组件(200)与所述换热流道(110)之间具有旁通流道(140)；以及，
挡流结构(300)，设于所述旁通流道(140)内，以隔断所述旁通流道(140)和所述换热流道(110)。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述挡流结构(300)包括主体部(310)和挡流部(320)，所述主体部(310)连接于所述换热组件(200)，所述挡流部(320)一端连接所述主体部(310)，另一端朝向远离所述主体部(310)的方向延伸并截断所述旁通流道(140)。
3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述主体部(310)包括固定板(311)，所述固定板(311)连接于所述换热组件(200)，所述固定板(311)的一端或者两端朝向远离所述换热组件(200)的方向弯折形成所述挡流部(320)。
4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述主体部(310)还包括固定卡钩(312)，所述固定卡钩(312)一端连接所述固定板(311)，另一端连接所述换热组件(200)。
5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述固定板(311)两端的部分区域分别朝向所述换热组件(200)弯折形成所述固定卡钩(312)，且所述固定卡钩(312)分别止挡于所述换热组件(200)的两侧，且所述固定卡钩(312)与所述换热组件(200)焊接。
6.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述挡流部(320)连接于所述壳体(100)的轮廓形状与所述换热流道(110)内壁的形状相适配，且所述挡流部(320)与所述壳体(100)焊接。
7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热流道(110)内设有多个换热组件(200)，所述换热组件(200)靠近所述换热流道(110)侧壁的两侧均设有所述挡流结构(300)。
8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热组件(200)包括一个或多个换热翅片(210)，所述换热翅片(210)的横截面呈波浪形。
9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热组件(200)包括多个沿着所述换热流道(110)的流通方向分布的换热翅片(210)，且相邻所述换热翅片(210)之间设有分隔组件(400)，所述分隔组件(400)用于控制相邻所述换热翅片(210)的间距。
10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述分隔组件(400)包括第一分隔挡片(410)和第二分隔挡片(420)，所述第一分隔挡片(410)一端和所述第二分隔挡片(420)的一端分别连接所述挡流结构(300)，且所述第一分隔挡片(410)一端和所述第二分隔挡片(420)的另一端分别朝向相邻的所述换热翅片(210)延伸，以使相邻的所述换热翅片(210)分别止挡于所述第一分隔挡片(410)一端和所述第二分隔挡片(420)。
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