CN118168176A - 热管理集成模块及热管理系统 - Google Patents

热管理集成模块及热管理系统 Download PDF

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CN118168176A
CN118168176A CN202310697113.0A CN202310697113A CN118168176A CN 118168176 A CN118168176 A CN 118168176A CN 202310697113 A CN202310697113 A CN 202310697113A CN 118168176 A CN118168176 A CN 118168176A
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石海民
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Abstract

本申请公开了一种热管理集成模块,第一换热器、第一阀和第二阀均安装于基部,第二阀具有节流状态;第三通孔与第二流道通过基部的流道能够连通,第四通孔与第一开口通过基部的流道能够连通,第二开口与第一流道通过基部的流道能够连通;第一通孔与第二通孔连通;或,第一通孔与第三通孔和第四通孔连通。本申请中,第一换热器、第一阀和第二阀均安装于基部,基部内的流道使得第一换热器与第一阀之间、第一阀与第二阀之间、第二阀与第一换热器之间连通,使得第一换热器、第一阀和第二阀之间可以相互靠近,从而可以缩短管路或取消部分管路,进而减少热管理集成模块的占用空间。本申请还提供一种热管理系统。

Description

热管理集成模块及热管理系统
技术领域
本申请涉及热管理技术领域,尤其涉及一种热管理集成模块及热管理系统。
背景技术
当热管理系统有补气增焓的需求时,使用分流阀使得从冷凝器流出的制冷剂分成两路:一路流经补气增焓阀节流后流入补气增焓换热器的低压侧,然后流向压缩机的入口,另一路流经补气增焓换热器的高压侧,接着流经蒸发器所在的低压侧后,流向压缩机的入口,补气增焓换热器中,两路制冷剂相互隔离且进行热交换。当热管理系统无补气增焓需求时,使用分流阀使得从冷凝器流出的制冷剂全部流向蒸发器所在的低压侧,最后流向压缩机的入口。
相关技术中,补气增焓阀、补气增焓换热器和分流阀之间通过管路连接,由于管路需要占用一定空间,因此集成模块的占用空间较大。
发明内容
鉴于相关技术存在的上述问题,本申请提供了一种占用空间较小的热管理集成模块及热管理系统。
本申请采用以下技术方案:一种热管理集成模块,其包括:第一换热器、第一阀、第二阀和基部,所述第一换热器、所述第一阀和所述第二阀均安装于所述基部,所述基部内具有若干流道;所述第一换热器具有第一流道和第二流道,所述第一流道与所述第二流道在所述第一换热器内相互隔离;所述第一阀具有第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔,所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述第四通孔分别与所述第一阀的内腔连通;所述第二阀具有第一开口和第二开口,所述第一开口和第二开口分别与所述第二阀的内腔连通,所述第二阀具有节流状态;所述第三通孔与所述第二流道通过所述基部的流道能够连通,所述第四通孔与所述第一开口通过所述基部的流道能够连通,所述第二开口与所述第一流道通过所述基部的流道能够连通;
所述第一通孔与所述第二通孔连通;或,所述第一通孔与所述第三通孔和所述第四通孔连通。
本申请中,第一换热器、第一阀和第二阀均安装于基部,基部内的流道实现第一换热器与第一阀之间、第一阀与第二阀之间、第二阀与第一换热器之间连通,使得第一换热器、第一阀和第二阀之间可以相互靠近,从而可以缩短管路或取消部分管路,进而减少热管理集成模块的占用空间。
本申请采用以下技术方案:一种热管理系统,其包括压缩机和上述的热管理集成模块,所述压缩机的出口能够与所述第一通孔连通,所述第一流道能够与所述压缩机的补气增焓入口连通,所述第二流道能够与所述压缩机的气体入口连通。
本申请中,第一换热器、第一阀和第二阀均安装于基部,基部内的流道使得第一换热器与第一阀之间、第一阀与第二阀之间、第二阀与第一换热器之间连通,使得第一换热器、第一阀和第二阀之间可以相互靠近,可以缩短管路或取消部分管路,从而减少热管理集成模块的占用空间,进而减少热管理系统的占用空间。
附图说明
图1是本申请的热管理集成模块一实施例的结构示意图;
图2是本申请的热管理集成模块一实施例的爆炸示意图;
图3是本申请的热管理集成模块一实施例的另一角度的爆炸示意图;
图4至图9是本申请的热管理集成模块一实施例的剖切示意图;
图10是本申请的第二换热器一实施例的爆炸示意图;
图11是本申请的热管理系统一实施例的第一模式的示意图;
图12是本申请的热管理系统一实施例的第二模式的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个;“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。
下面结合附图,对本申请示例型实施例的热管理集成模块进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
根据本申请的热管理集成模块10一个具体实施例,如图1至图9所示,一种热管理集成模块10包括:第一换热器2、第一阀4和第二阀5,第一换热器2、第一阀4和第二阀5分别安装于基部;第一换热器2具有第一流道B1和第二流道B2,第一流道B1与第二流道B2在第一换热器2内相互隔离。第一阀4具有第一通孔41、第二通孔42、第三通孔43及第四通孔44,第一通孔41、第二通孔42、第三通孔43及第四通孔44分别与第一阀4的内腔连通;第二阀5具有第一开口51和第二开口52,第一开口51和第二开口52分别与第二阀5的内腔连通,第二阀5具有节流状态。第三通孔43与第二流道B2连通,第四通孔44与第一开口51连通,第二开口52与第一流道B1连通。第一通孔41与第二通孔42连通,或,第一通孔41与第三通孔43和第四通孔44连通。
参照图7和8,第一换热器2包括多张板片,每个板片大致呈矩形形状,多个板片沿第一换热器2厚度方向堆叠。第一换热器2具有第一孔道21、第二孔道22、第三孔道23、第四孔道24、第一板间通道(图中未标示)和第二板间通道(图中未标示),第一板间通道和第二板间通道在第一换热器2内相互隔离,第一孔道21和第二孔道22分别与第一板间通道连通,第三孔道23和第四孔道24分别与第二板间通道连通。第一换热器2包括第一流道B1和第二流道B2,第一流道B1和第二流道B2在第一换热器2内相互隔离,第一流道B1包括第一孔道21、第二孔道22和第一板间通道,第二流道B2包括第三孔道23和第四孔道24和第二板间通道。
第一孔道21、第二孔道22、第三孔道23、第四孔道24均沿第一换热器2的厚度方向延伸,在第一换热器2中,第一孔道21、第三孔道23、第四孔道24均为盲孔,第二孔道22为贯通孔,在热管理集成模块10中,第一孔道21、第二孔道22、第三孔道23、第四孔道24均盲孔。具体地,第一孔道21、第三孔道23、第四孔道24分别具有位于第一换热器2靠近第二换热器3一侧的开口,第二孔道22在第一换热器2的厚度方向的两侧均形成有开口,第一孔道21、第三孔道23、第四孔道24的另一侧均被第一换热器2最远离第二换热器3的板片封堵,第二孔道22靠近第二换热器3一侧的开口被第二换热器3的板片封堵,第二孔道22与热管理集成模块10的外部空间连通。可选的,第一换热器2为板式换热器,第一换热器2用于实现制冷剂与制冷剂之间的热交换。
参照图5和6,第一阀4具有第一通孔41、第二通孔42、第三通孔43及第四通孔44,第一通孔41、第二通孔42、第三通孔43及第四通孔44分别与第一阀4的内腔连通,第一通孔41为流体流入第一阀4的入口通道,第二通孔42、第三通孔43及第四通孔44为流体流出第一阀4的出口通道,通过第一阀4的阀芯切换四个通孔的连通状态。第一阀4具有两种工作状态:第一通孔41与第二通孔42连通,第一通孔41、第三通孔43及第四通孔44相互隔离;第一通孔41与第三通孔43和第四通孔44连通,第一通孔41与第二通孔42相互隔离。可选的,第一阀4为四通分流阀。
参照图5和6,第二阀5具有第一开口51和第二开口52,第一开口51和第二开口52分别与第二阀5的内腔连通,第一开口51为第二阀5的进口,第二开口52为第二阀5的出口,第二阀5的阀芯控制第一开口51和第二开口52之间的通断。第二阀5用于实现制冷剂的节流降温,可选的,第二阀5为节流阀,第二阀5具有节流功能和截止功能。
本申请中,第一换热器2、第一阀4和第二阀5均安装于基部,基部内的流道实现第一换热器与第一阀之间、第一阀与第二阀之间、第二阀与第一换热器之间连通,使得第一换热器2、第一阀4和第二阀5之间可以相互靠近,从而可以缩短管路或取消部分管路,进而减少热管理集成模块10的占用空间。
在一些可能的实施例中,基部为第二换热器,参照图4至图10,第二换热器3包括多张板片,每个板片大致呈矩形形状,多张板片包括端板C4、侧板C1、至少两个第一板片C2和至少一个第二板片C3,第一板片C2和第二板片C3沿第二换热器3厚度方向交替堆叠,侧板C1和端板C4分别位于第二换热器3的厚度方向的相反两侧,侧板C1和端板C4均位于第二换热器3的最外侧。
第二换热器3具有第五孔道31、第六孔道32、第七孔道33、第八孔道34、第九孔道35、第三板间通道(图中未标示)和第四板间通道(图中未标示),第三板间通道和第四板间通道在第二换热器3内相互隔离,第五孔道31、第六孔道32及第七孔道33分别与第三板间通道连通,第八孔道34和第九孔道35分别与第四板间通道连通。第五孔道31、第六孔道32、第七孔道33、第八孔道34、第九孔道35均沿第二换热器3的厚度方向延伸,第五孔道31、第六孔道32、第七孔道33、第八孔道34、第九孔道35的一侧开口均位于侧板C1,第六孔道32、第七孔道33、第八孔道34、第九孔道35的另一开口均被端板C4封堵,第五孔道31的另一开口被位于中间的板片封堵。可以理解的是,参照图5和图8,第五孔道31的延伸长度小于第二换热器3的其他孔道的延伸长度,第五孔道31与第三板间通道的一部分连通,第五孔道31能够通过第六孔道32与第三板间通道的另一部分连通。
第二换热器3具有第三流道C5和第四流道C6,第三流道C5和第四流道C6在第二换热器3内相互隔离,第三流道C5包括第五孔道31、第六孔道32、第七孔道33和第三板间通道,第四流道C6包括第八孔道34、第九孔道35和第四板间通道。可选的,第二换热器3为板式换热器,用作中间换热器,第二换热器3用于实现制冷剂与制冷剂之间的换热。可选的,第一换热器2的板片堆叠方向与第二换热器3的板片堆叠方向平行或重合。
为便于描述,下文以第二换热器3包括侧板C1、端板C4、两个第一板片C2和两个第二板片C3为例进行说明。具体地,沿第二换热器3的厚度方向,堆叠的板片依次为侧板C1、第一板片C2、第二板片C3、第一板片C2、第二板片C3和端板C4。第三板间通道位于第二板片C3的背面与相邻的第一板片C2的正面之间,第四板间通道位于第二板片C3的正面与相邻的第一板片C2的反面之间。第一板片C2和第二板片C3均具有第二孔口F2、第三孔口F3、第四孔口F4和第五孔口F5,较为靠近侧板C1的第一板片C2和较为靠近侧板C1的第二板片C3均具有第一孔口F1,第一板片C2的第一孔口F1和第二板片C3的第一孔口F1层叠形成第五孔道31,第一板片C2的第二孔口F2和第二板片C3的第二孔口F2层叠形成第六孔道32,第一板片C2的第三孔口F3和第二板片C3的第三孔口F3层叠形成第七孔道33,第一板片C2的第四孔口F4和第二板片C3的第四孔口F4层叠形成第八孔道34,第一板片C2的第五孔口F5和第二板片C3的第五孔口F5层叠形成第九孔道35。
本申请中,第一阀4、第二阀5和第一换热器2均安装于侧板C1,且均位于侧板C1远离其他板片的一侧,第一阀4和第二阀5位于第一换热器2的宽度方向的同侧。第二通孔42与第五孔道31连通,第三通孔43与第三孔道23连通,第四孔道24与第六孔道32连通,第四通孔44与第一开口51连通,第二开口52与第一孔道21连通,侧板C1封堵第二孔道22的一侧。
参照图2至图10,第二换热器3具有若干个凹槽,凹槽位于侧板C1与靠近侧板C1的板片中的至少一个,本实施例中,靠近侧板C1的板片为其中一个第一板片C2。上述凹槽、第三流道C5和第四流道C6在第二换热器3内相互隔离,凹槽用于连通安装于侧板C1上的两个部件之间的内腔,凹槽替代管路的功能,可以减少外部管路的使用,减少热管理集成模块10的占用空间。
在一些实施例中,参照图2,一个凹槽全部设置于第一板片C2,第一板片C2的一部分内凹形成凹槽,凹槽的槽口均朝向侧板C1,侧板C1密封凹槽的槽口周沿。
在一些实施例中,一个凹槽全部设置于侧板C1,侧板C1的一部分内凹形成凹槽,凹槽的槽口均朝向第一板片C2,第一板片C2密封凹槽的槽口周沿。
在一些实施例中,一个凹槽的一部分设置于第一板片C2,第一板片C2的一部分内凹形成该部分凹槽,位于第一板片C2的凹槽的槽口均朝向侧板C1;同一凹槽另有一部分设置于侧板C1,侧板C1的一部分内凹形成该部分凹槽,位于侧板C1的凹槽的槽口均朝向第一板片C2,两部分凹槽的槽口周沿可相互密封。
在一些实施例中,当凹槽的数量为至少两个时,可以所有凹槽均设置于侧板C1;也可以所有凹槽均设置于第一板片C2;也可以一部分凹槽设置于侧板C1,另一部分凹槽设置于第一板片C2,每个凹槽的结构设计参上述描述,只要不影响连通关系即可,本申请不予限制。
本申请中,第一板片C2为实心结构,即第一板片C2未设置内部流道,靠近侧板C1的第一板片C2的正面,除设置凹槽的区域外,均与侧板C1的背面贴合且密封连接,两者之间不形成通道。但需要理解的是,若干部件安装于侧板C1,部分部件的内腔需与第二换热器3的内腔连通,因此,靠近侧板C1的第一板片C2设有若干连通孔,连通孔沿第一板片C2厚度方向贯穿第一板片C2,用于实现连通。
本申请中,侧板C1为实心结构,即侧板C1未设置内部流道。但需要理解的是,侧板C1具有至少两个通孔,该通孔可用于其他部件的安装,或用于实现部件内腔与第二换热器3内腔的连通。具体地,以第一换热器2为例,第一换热器2与第二换热器3装配前,侧板C1的通孔与凹槽连通;第一换热器2装配后,第一换热器2有部分位于通孔,第一换热器2与该通孔的周侧孔壁密封连接,第一换热器2的内腔与凹槽连通。
第二换热器3具有第一凹槽T2、第二凹槽T3和第三凹槽T4,第一凹槽T2、第二凹槽T3、第三凹槽T4、第三流道C5和第四流道C6在第二换热器3内相互隔离,第一凹槽T2连通第四通孔44和第一开口51,第二凹槽T3连通第二开口52和第一孔道21,第三凹槽T4连通第三通孔43和第三孔道23。可选的,第一凹槽T2、第二凹槽T3和第三凹槽T4均大致呈腰形,腰形结构耐压性较好,根据第一阀4、第二阀5及第一换热器2的位置排布,设计第一凹槽T2、第二凹槽T3、第三凹槽T4的位置排布,使三者相互隔离且不影响凹槽的连通功能即可,本申请不予限制。
在一些可能的实施例中,热管理集成模块10包括第三换热器1,第三换热器1用于制冷剂与冷却液的热交换,第三换热器1与第二换热器3安装固定,第三换热器1与侧板C1接触且固定。参照图2至图4,第三换热器1包括多张板片,每个板片大致呈矩形形状,多个板片沿第三换热器1厚度方向堆叠,多个板片包括中间板S3,第三换热器1包括位于中间板S3厚度方向相反两侧的第一部S1和第二部S2。可选的,第三换热器1为板式换热器,第三换热器1的板片堆叠方向与第二换热器3的板片堆叠方向平行或重合。
第一部S1具有第十孔道11、第十一孔道12、第十二孔道13、第十三孔道14、第五板间通道(图中未标示)和第六板间通道(图中未标示),第五板间通道和第六板间通道在第三换热器1内相互隔离,第十孔道11和第十一孔道12分别与第五板间通道连通,第十二孔道13和第十三孔道14分别与第六板间通道连通。
第二部S2具有第十四孔道15、第十五孔道16、第十六孔道17、第十七孔道18、第十八孔道19、第七板间通道(图中未标示)和第八板间通道(图中未标示),第十八孔道19、第七板间通道和第八板间通道在第三换热器1内相互隔离,第十四孔道15和第十五孔道16分别与第七板间通道连通,第十六孔道17和第十七孔道18分别与第八板间通道连通。
第十一孔道12与第十八孔道19连通,第十二孔道13与第十六孔道17连通,第十三孔道14与第十七孔道18连通。具体地,中间板S3具有第一通槽S31、第二通槽S32和第三通槽S33,三个通槽分别沿中间板S3的厚度方向贯穿中间板S3,且三个通槽在中间板S3上相互隔离。第十一孔道12、第十八孔道19及第一通槽S31在第三换热器1的厚度方向上对应设置,第一通槽S31连通第十一孔道12和第十八孔道19。第十二孔道13、第十六孔道17及第二通槽S32在第三换热器1的厚度方向上对应设置,第二通槽S32连通第十二孔道13和第十六孔道17。第十三孔道14、第十七孔道18及第三通槽S33在第三换热器1的厚度方向上对应设置,第三通槽S33连通第十三孔道14和第十七孔道18。第十孔道11和第十五孔道16在第三换热器1的厚度方向上对应设置,中间板S3隔离第十孔道11和第十五孔道16。
第三换热器1的九个孔道均沿第三换热器1的厚度方向延伸。第十孔道11、第十二孔道13及第十三孔道14的一侧开口位于第一部S1远离第二部S2的一侧,第十四孔道15、第十五孔道16和第十八孔道19的一侧开口位于第二部S2远离第一部S1的一侧,第十孔道11、第十四孔道15及第十五孔道16的另一侧开口被中间板S3封堵,第十一孔道12的另一侧开口被第一部S1的离第二部S2最远的板片封堵,第十六孔道17和第十七孔道18的另一侧开口被第二部S2的离第一部S1最远的板片封堵。
在一些实施例中,参照图2至图5,第二换热器3具有第四凹槽T1,第四凹槽T1连通第一通孔41和第十五孔道16,第四凹槽T1与其他凹槽在第二换热器3内相互隔离。沿第二换热器3的长度方向,第一阀4位于第三换热器1的旁侧,通过第四凹槽T1实现第一阀4的内腔和第三换热器1的第十五孔道16的连通,可使得第二换热器3、第三换热器1及第一阀4相互靠近,减少热管理集成模块10的占用空间。
在本实施例的第三换热器1中,第五板间通道内的制冷剂与第六板间通道内的冷却液换热,第七板间通道内的制冷剂与第八板间通道内的冷却液换热,同一路制冷剂先流经第五板间通道,再流经第七板间通道,使得第三换热器1同时具有冷凝器和过冷器的功能。通过对第三换热器1的板片进行设计,使得第三换热器1集成有冷凝器和过冷器的功能,且将冷凝器的制冷剂的出口和过冷器的制冷剂的入口设置在第三换热器1的同侧,优化第三换热器1的配套部件的占用空间,利于集成。
在一些可能的实施例中,热管理集成模块10包括储液器6,储液器6用于对制冷剂过滤和干燥,储液器6与第二换热器3安装固定,储液器6与侧板C1接触且固定。储液器6具有第三开口61和第四开口62,第三开口61和第四开口62分别与储液器6的内腔连通,第三开口61和第四开口62中的一个为储液器6的进口,另一个为储液器6的出口。
在一些实施例中,参照图2至图5,第二换热器3具有第五凹槽T5,第五凹槽T5连通第三开口61和第十八孔道19,第五凹槽T5与其他凹槽在第二换热器3内相互隔离。
在一些实施例中,参照图2至图5,第二换热器3具有第六凹槽T6,第六凹槽T6连通第四开口62和第十四孔道15。第六凹槽T6与其他凹槽在第二换热器3内相互隔离。
本实施例中,沿第二换热器3的长度方向,储液器6位于第三换热器1的旁侧,通过第五凹槽T5实现储液器6内腔和第三换热器1的第十八孔道19的连通,和/或,通过第六凹槽T6实现储液器6内腔和第三换热器1的第十四孔道15的连通,可使得第二换热器3、第三换热器1及储液器6相互靠近,减少热管理集成模块10的占用空间。
本实施例中,第一阀4、第二阀5及储液器6均位于第三换热器1宽度方向的旁侧第一阀4、第二阀5及储液器6均位于第一换热器2宽度方向的旁侧,第一换热器2的长度方向、第三换热器1的长度方向及第二换热器3的宽度方向平行或重合,第一阀4、第二阀5及储液器6沿第二换热器3的宽度方向呈直线排布,通过较为合理的位置排布,使得若干部件之间可以相互靠近,从而减少热管理集成模块10的占用空间。
第三换热器1包括相互隔离的第五流道A1和第六流道A2,本实施例中,第五流道A1包括第一子流道A11和第二子流道A12,第一子流道A11包括第十孔道11、第十一孔道12、第十八孔道19和第五板间通道,第二子流道A12包括第十四孔道15、第十五孔道16和第七板间通道,第六流道A2包括第十二孔道13、第十三孔道14、第十六孔道17、第十七孔道18、第六板间通道和第八板间通道。
若热管理集成模块10设有储液器6,且储液器6设于第三换热器1旁侧时,第五凹槽T5连通第一子流道A11的出口和第三开口61,第六凹槽T6连通第二子流道A12入口和第四开口62,第二子流道A12出口与第一通孔41连通。若热管理集成模块10不设置储液器6时,不需设置第五凹槽T5、第六凹槽T6和第十八孔道19,第十一孔道12与第十四孔道15连通,第二子流道A12的出口与第一通孔41连通。
在一些其他可能的实施例中,第三换热器1未设置第二部S2,相对应的,第三换热器1不具有第十四孔道15、第十五孔道16、第十六孔道17、第十七孔道18、第十八孔道19、第七板间通道和第八板间通道,在该实施例中,第十一孔道12通过第五凹槽T5与储液器6的第三开口61连通,储液器6的第四开口62与第一通孔41连通。
在一些其他可能的实施例中,储液器6设置于第一部S1远离第二部S2的一侧,需适应性的调整第二换热器3和第三换热器1的结构,使得连通关系能够实现。
在一些可能的实施例中,热管理集成模块10包括第三阀7,第三阀7用于实现制冷剂的节流降温,第三阀7与第二换热器3安装固定,第三阀7与侧板C1接触且固定。第三阀7具有第五开口71和第六开口72,第五开口71和第六开口72分别与第三阀7的内腔连通,第五开口71和第六开口72中的一个为第三阀7的进口,另一个为第三阀7的出口,第五开口71与第七孔道33连通。
沿第二换热器3的宽度方向,第三阀7位于第一换热器2长度方向的旁侧,使用相对合理的布局,实现侧板C1上侧空间的合理利用,使得部件之间可以相互靠近。
在一些可能的实施例中,热管理集成模块10包括第四换热器8,第四换热器8用于制冷剂与冷却液的热交换,第四换热器8与第二换热器3安装固定,第四换热器8与侧板C1接触且固定。参照图2至图9,第四换热器8包括多张板片,每个板片大致呈矩形形状,多个板片沿第四换热器8厚度方向堆叠。可选的,第四换热器8为板式换热器,第四换热器8的板片堆叠方向与第二换热器3的板片堆叠方向平行或重合。
第四换热器8具有第十九孔道81、第二十孔道82、第二十一孔道83、第二十二孔道84、第九板间通道(图中未标示)和第十板间通道(图中未标示),第九板间通道和第十板间通道在第四换热器8内相互隔离,第十九孔道81和第二十孔道82分别与第九板间通道连通,第二十一孔道83和第二十二孔道84分别与第十板间通道连通,第二十孔道82与第八孔道34连通。第四换热器8包括相互隔离的第七流道D1和第八流道D2,第七流道D1包括第十九孔道81、第二十孔道82和第九板间通道,第八流道D2包括第二十一孔道83、第二十二孔道84和第十板间通道。
第十九孔道81、第二十孔道82、第二十一孔道83、第二十二孔道84均沿第四换热器8的厚度方向延伸,在第四换热器8中,第十九孔道81和第二十孔道82为盲孔,第二十一孔道83和第二十二孔道84为贯通孔,在热管理集成模块10中,第十九孔道81、第二十孔道82、第二十一孔道83、第二十二孔道84均为盲孔。具体地,在第四换热器8靠近第二换热器3的一侧,第十九孔道81、第二十孔道82、第二十一孔道83、第二十二孔道84均形成开口,第二十一孔道83和第二十二孔道84的开口被侧板C1封堵;在第四换热器8远离第二换热器3的一侧,第二十一孔道83和第二十二孔道84形成开口,第十九孔道81和第二十孔道82被第四换热器8的厚度方向最外侧的板片封堵。
本实施例中,第三阀7位于第四换热器8的旁侧,第二换热器3具有第七凹槽T7,第七凹槽T7连通第六开口72和第十九孔道81,第七凹槽T7与其他凹槽在第二换热器3内相互隔离。根据第四换热器8与第三阀7的位置分布,第七凹槽T7大致沿第二换热器3的长度方向延伸。
本申请中,部件均安装于第二换热器3的侧板C1,合理利用侧板C1上侧的空间,且各个部件的内腔之间通过第二换热器3的凹槽实现连通,使得各个部件可以相互靠近,减小热管理集成模块10的占用空间,利于集成。另一方面将所有部件朝外的接口设置在同侧,便于外部管路的连接,也利于集成。
以热管理集成模块10包括上述第一换热器2、第二换热器3、第三换热器1、第四换热器8、第一阀4、第二阀5、第三阀7及储液器6为例,第一换热器2、第三换热器1、第四换热器8、第一阀4、第二阀5、第三阀7及储液器6均安装于侧板C1,且位于第二换热器3的厚度方向的同侧。第一换热器2、第一阀4、第二阀5、第三阀7及储液器6均位于第三换热器1和第四换热器8之间,第一阀4、第二阀5及储液器6沿第二换热器3的宽度方向排布,第一换热器2和第三阀7沿第二换热器3的宽度方向排布,第一阀4和第二阀5均位于第一换热器2和第三换热器1之间。沿第二换热器3的长度方向,第一换热器2的尺寸大于第三阀7的尺寸,将第九孔道35设置于储液器6和第三阀7之间,利用尺寸差实现空间的合理利用,使得部件之间更紧凑。第二换热器3的宽度方向、第一换热器2的长度方向、第三换热器1的长度方向及第四换热器8的宽度方向大致平行,第二换热器3的长度方向、第一换热器2的宽度方向、第三换热器1的宽度方向及第四换热器8的长度方向大致平行,第二换热器3的厚度方向、第一换热器2的厚度方向、第三换热器1的厚度方向及第四换热器8的厚度方向大致平行,第三换热器1长度方向的尺寸、第四换热器8宽度方向的尺寸及第二换热器3宽度方向的尺寸大致相同。
基于前述描述的热管理集成模块10的结构,参考图1至图9,热管理集成模块10处于应用状态时,制冷剂从第十孔道11进入第一部S1,然后顺着多个第五板间通道流入第十一孔道12,再经第一通槽S31进入第十八孔道19,然后从第十八孔道19流出第二部S2;从第十八孔道19流出的制冷剂经第五凹槽T5进入储液器6内腔,被过滤干燥后,经第六凹槽T6从第十四孔道15进入第二部S2;接着顺着多个第七板间通道流入第十五孔道16,然后从第十五孔道16再次流出第二部S2;从第十五孔道16流出的制冷剂经第四凹槽T1流入第一通孔41。
当第一阀4处于第一通孔41与第二通孔42连通的状态,制冷剂从第二通孔42进入第五孔道31,且在第一层第三板间通道流动,一部分制冷剂从第六孔道32进入第二层第三板间通道流动,然后全部制冷剂从第七孔道33流出第二换热器3;从第二换热器3的流出制冷剂,经第五开口71进入第三阀7的内腔,经第三阀7节流降温后,从第六开口72流出第三阀7;制冷剂顺着第七凹槽T7进入第十九孔道81,然后顺着多个第九板间通道流入第十九孔道81;从第十九孔道81流出制冷剂进入第八孔道34,然后顺着多个第四板间通道流向第九孔道35,然后从第九孔道35流出热管理集成模块10。
当第一阀4处于第一通孔41与第三通孔43和第四通孔44连通的状态,第一阀4流出的制冷剂分两路:一路制冷剂从第三通孔43经第三凹槽T4进入第三孔道23,顺着多个第二板间通道流入第四孔道24,然后从第六孔道32流入第二换热器3;另一路制冷剂从第四通孔44经第一凹槽T2和第一开口51进入第二阀5的内腔,经第二阀5节流降温后,从第二开口52流出第二阀5,制冷剂顺着第二凹槽T3进入第一孔道21,然后顺着多个第一板间通道进入第二孔道22,最后从第二孔道22流出热管理集成模块10。第六孔道32中的制冷剂顺着多个第三板间通道流入第七孔道33,然后经第五开口71进入第三阀7的内腔,后面的流动路径与第一阀4处于第一通孔41与第二通孔42连通的状态的流动路径相似,此处不再重复描述。
第三换热器1中,冷却液从第十二孔道13进入第一部S1,第十二孔道13内的冷却液一部分顺着多个第六板间通道流入第十三孔道14,另一部分经第二通槽S32进入第十六孔道17,第十六孔道17内的冷却液顺着多个第八板间通道流入第十七孔道18,冷却液从第十七孔道18经第三通槽S33流入第一部S1的第十三孔道14,冷却液从第十三孔道14流出第三换热器1。
第四换热器8中,冷却液从第二十一孔道83进入第四换热器8,顺着多个第八板间通道流入第二十二孔道84,然后从第二十二孔道84流出第四换热器8。
本实施例中,第三换热器1内流动的冷却液与第四换热器8内流通的冷却液相互隔离,第一换热器2、第二换热器3、第三换热器1及第四换热器8中流动的制冷剂为同一回路的不同区间的制冷剂,热管理集成模块10处于应用状态时,制冷剂从第十孔道11流入,从第九孔道35流出。
在一种其他可能的实施例中,基部不是上述第二换热器3,基部大致呈块状,基部内部具有若干个流道,根据流道的作用,基部内的流道可以全部相互隔离,也可以相互连通,也可以部分相互隔离部分连通。基部用作安装基座,热管理集成模块10中的其他部件均安装于基部,使得各个部件相互靠近,提升集成度。
根据本申请的热管理系统一个实施例,参照图11和12,热管理系统主要用于通常对冷量和热量进行管理,以便满足整车范围内的冷量和热量的需求,如舱内空间的制冷/制热需求、电机的冷却需求、电池的加热/冷却需求等。其中,一部分冷量/热量是通过如运行制冷剂循环回路、启动加热器、冷却液自身携带冷量等方式供给的,一部分热量是通过如回收其他部分的冷量/热量的方式获得的。其中,将热管理系统中的一部分部件进行集成,便可成热管理集成模块10。
本申请中,热管理系统包括压缩机9和上述任一实施例的热管理集成模块10,可以根据实际需求对热管理集成模块10的部件数量进行调整,为便于描述,本实施例以热管理集成模块10包括第一换热器2、第二换热器3、第三换热器1、第四换热器8、第一阀4、第二阀5、第三阀7及储液器6为例进行说明。
热管理系统的各个组件通过管路连接形成两大系统,分别是制冷剂系统和冷却液系统,制冷剂系统和冷却液系统相互隔离不连通。制冷剂系统中流通制冷剂,冷却液系统流通冷却液,制冷剂可以是R134A或二氧化碳或其它换热介质,冷却液可以是乙醇和水的混合溶液或其他冷却介质。
第一换热器2、第二换热器3、第三换热器1和第四换热器8均为板式换热器,其中第三换热器1和第四换热器8用于实现制冷剂和冷却液的换热,第二换热器3和第一换热器2用于实现同一回路中的两处制冷剂的换热。具体地,第一流道B1、第二流道B2、第三流道C5、第四流道C6、第五流道A1和第七流道D1连接于制冷剂系统,第六流道A2和第八流道D2连接于冷却液系统。
本实施例中,热管理系统包括压缩机9和热管理集成模块10,热管理集成模块10包括第一换热器2、第二换热器3、第三换热器1、第四换热器8、第一阀4、第二阀5、第三阀7及储液器6,压缩机9的出口与热管理集成模块10的第十孔道11连通,压缩机9的入口与热管理集成模块10的第九孔道35连通,压缩机9的补气增焓入口与热管理集成模块10的第二孔道22连通。
本申请的热管理系统为全回路系统,当第一阀4的工作状态确定后,任何工况下,制冷剂的流动路径不变。
当第一阀4处于第一通孔41与第二通孔42连通,流动路径为压缩机9出口、第三换热器1的第一子流道A11、储液器6、第三换热器1的第二子流道A12、第一阀4、第二换热器3的第三流道C5、第三阀7、第四换热器8的第七流道D1、第二换热器3的第四流道C6、压缩机9入口顺次连通。热管理系统处于运行状态时,压缩机9流出的制冷剂经第十孔道11流入热管理集成模块10,然后经第九孔道35流出热管理集成模块10,最后流向压缩机9的入口,制冷剂在热管理集成模块10中的流动路径参上述相关描述,此处不再赘述。
当第一阀4处于第一通孔41与第三通孔43和第四通孔44连通,其中一个路径为压缩机9出口、第三换热器1的第一子流道A11、储液器6、第三换热器1的第二子流道A12、第一阀4、第一换热器2的第二流道B2、第二换热器3的第三流道C5、第三阀7、第四换热器8的第七流道D1、第二换热器3的第四流道C6、压缩机9入口顺次连通;另一个路径为压缩机9出口、第三换热器1的第一子流道A11、储液器6、第三换热器1的第二子流道A12、第一阀4、第二阀5、第一换热器2的第一流道B1、压缩机9补气增焓入口顺次连通。热管理系统处于运行状态时,压缩机9流出的制冷剂经第十孔道11流入热管理集成模块10,经第九孔道35流出热管理集成模块10,然后流向压缩机9的入口,经第二孔道22流出热管理集成模块10,然后流向压缩机9的补气增焓入口,制冷剂在热管理集成模块10中的流动路径参上述相关描述,此处不再赘述。
第一换热器2用作补气增焓换热器,用于实现较高温制冷剂与较低温制冷剂的换热。第二换热器3用作中间换热器,用于实现较高温制冷剂与较低温制冷剂的换热。第三换热器1用作水冷冷凝器,用于加热冷却液。第四换热器8用作水冷蒸发器,用于从冷却液吸热。冷却液系统可根据需求进行设计,本申请不予限制。
本申请热管理系统为全回路系统,可减少制冷剂的充注量,泄漏率更低,更有利于制冷剂系统的集成。使用集成度较高的热管理集成模块10,使得热管理系统的占用空间较小。
本申请中两个部件之间的“连接”可以是直接连接,也可以是通过管路连接,两个部件之间可以仅设有管路,也可以两者之间除管路外还设有阀装置或其他部件。同样的,本申请中两个部件之间的“连通”可以是直接连通,也可以是通过管路实现连通,两个部件之间可以仅设有管路连通,也可以两者之间还设有阀装置或其他部件后连通。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请做任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热管理集成模块,其特征在于,包括:第一换热器、第一阀、第二阀和基部,所述第一换热器、所述第一阀和所述第二阀均安装于所述基部,所述基部内具有若干流道;
所述第一换热器具有第一流道和第二流道,所述第一流道与所述第二流道在所述第一换热器内相互隔离;所述第一阀具有第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔,所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述第四通孔分别与所述第一阀的内腔连通;所述第二阀具有第一开口和第二开口,所述第一开口和第二开口分别与所述第二阀的内腔连通,所述第二阀具有节流状态;所述第三通孔与所述第二流道通过所述基部的流道能够连通,所述第四通孔与所述第一开口通过所述基部的流道能够连通,所述第二开口与所述第一流道通过所述基部的流道能够连通;
所述第一通孔与所述第二通孔连通;或,所述第一通孔与所述第三通孔和所述第四通孔连通。
2.如权利要求1所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述热管理集成模块包括第二换热器,所述第二换热器包括沿着所述第二换热器的厚度方向交替堆叠的多个板片,所述多个板片包括侧板,所述侧板为所述第二换热器厚度方向的最外侧的板片;所述第二换热器为所述基部;
所述第一换热器、所述第一阀和所述第二阀均安装于所述侧板,且均位于所述侧板远离其他板片的一侧,所述第一阀和所述第二阀位于所述第一换热器的宽度方向的同侧。
3.如权利要求2所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述第二换热器具有第三流道和第四流道,所述第三流道与所述第四流道在所述第二换热器内相互隔离;
所述第一通孔与所述第二通孔连通,所述第二通孔与所述第三流道连通;或,所述第一通孔与所述第三通孔和所述第四通孔连通,所述第二流道与所述第三流道连通。
4.如权利要求3所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述第二换热器具有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽,所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽、所述第三流道和所述第四流道在所述第二换热器内相互隔离,所述第一凹槽连通所述第四通孔和所述第一开口,所述第二凹槽连通所述第二开口和所述第一流道,所述第三凹槽连通所述第三通孔和所述第二流道。
5.如权利要求2或3所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述热管理集成模块包括第三换热器,所述第三换热器具有相互隔离的第五流道和第六流道,所述第五流道与所述第一通孔连通;
所述第三换热器安装于所述侧板,且位于所述侧板远离其他板片的一侧。
6.如权利要求5所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述热管理集成模块包括储液器,所述储液器具有第三开口和第四开口,所述第三开口和所述第四开口分别与所述储液器的内腔连通;所述第五流道与所述第三开口连通,所述第四开口与所述第一通孔连通;
所述储液器安装于所述侧板,且位于所述侧板远离其他板片的一侧;或,所述储液器安装于所述第三换热器远离所述第二换热器的一侧。
7.如权利要求5所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述热管理集成模块包括储液器,所述储液器具有第三开口和第四开口,所述第三开口和所述第四开口分别与所述储液器的内腔连通,
所述第五流道包括第一子流道和第二子流道,所述第一子流道、所述第二子流道和所述第六流道在所述第三换热器内相互隔离,所述第三开口与所述第一子流道连通,所述第四开口与所述第二子流道的一端连通,所述第二子流道的另一端与所述第一通孔连通。
8.如权利要求3所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述热管理集成模块包括第三阀和第四换热器,所述第四换热器具有相互隔离的第七流道和第八流道;
所述第三阀包括第五开口和第六开口,所述第五开口和所述第六开口分别与所述第三阀的内腔连通,所述第三阀具有节流状态,所述第五开口与所述第三流道连通,所述第六开口与所述第七流道的一端连通,所述第七流道的另一端与所述第四流道连通。
9.如权利要求8所述的一种热管理集成模块,其特征在于,所述第三阀和所述第四换热器均安装于所述侧板,且均位于所述侧板远离其他板片的一侧;
所述第一阀、所述第二阀、所述第三阀及所述第一换热器均位于所述第四换热器的长度方向的同侧,所述第三阀位于所述第四换热器的长度方向的一侧,所述第一阀和所述第二阀位于所述第一换热器的宽度方向的同侧。
10.一种热管理系统,其特征在于,包括压缩机和权利要求1至9任一项所述的热管理集成模块,所述压缩机的出口能够与所述第一通孔连通,所述第一流道能够与所述压缩机的补气增焓入口连通,所述第二流道能够与所述压缩机的气体入口连通。
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