CN118168368A - 换热器及热管理模块 - Google Patents
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Abstract
一种换热器,其包括:第一板片和与第一板片固定的第二板片。第一板片具有第一流通孔、第二流通孔和第一流道,第一流通孔和第二流通孔位于换热器的长度方向两侧,第一流通孔与第一流道间隔设置,第二流通孔与第一流道间隔设置。第二板片具有第三流通孔、第四流通孔和第二流道,第三流通孔和第四流通孔位于换热器的长度方向两侧,第二流道与第三流通孔间隔设置,第二流道与第四流通孔间隔设置。第一流通孔、第二流通孔均与第二流道连通,第三流通孔、第四流通孔均与第一流道连通;第一流道和第二流道沿换热器的宽度方向间隔设置。热管理模块包括换热器,流通孔和流道可以通过冲压形成,降低了板片的加工难度,从而降低了换热器的制造成本。
Description
技术领域
本申请涉及一种热交换装置,尤其涉及一种换热器及热管理模块。
背景技术
中间换热器作为热管理系统中的一个零部件,起着高温制冷剂和低温制冷剂热交换的作用。相关技术中的中间换热器,采用两个微通道扁管沿换热器的厚度方向堆叠的形式。由于微通道扁管结构复杂,需要挤压成型,导致换热器的成本较高。
相关技术的中间换热器需要通过管路与热管理系统中的其他部件连接,不仅增加了连接管路的成本,且管路连接增加了制冷剂泄漏的风险。
发明内容
本申请旨在提供一种成本较低的换热器及热管理模块。
本申请提供一种换热器,其包括:
第一板片,所述第一板片具有第一流通孔、第二流通孔和第一流道,所述第一流通孔和第二流通孔位于换热器的长度方向两侧,所述第一流通孔与第一流道间隔设置,所述第二流通孔与第一流道间隔设置;以及
第二板片,所述第二板片与第一板片固定连接,所述第二板片具有第三流通孔、第四流通孔和第二流道,所述第三流通孔和第四流通孔位于换热器的长度方向两侧,所述第二流道与第三流通孔间隔设置,所述第二流道与第四流通孔间隔设置;其中,
所述第一流通孔、第二流通孔均与第二流道连通,所述第三流通孔、第四流通孔均与第一流道连通;所述第一流道和第二流道沿换热器的宽度方向间隔设置。
本申请的换热器包括第一板片和第二板片,第一板片具有第一流通孔、第二流通孔和第一流道,第二板片具有第三流通孔、第四流通孔和第二流道,其中第一流道和第二流道沿换热器的宽度方向间隔设置;流通孔和流道可以通过冲压工艺形成,降低了板片的加工难度,从而降低了换热器的制造成本。
本申请提供还一种换热器,其包括:
第一板片,所述第一板片具有第一流道和第二流道,所述第一板片具有间隔部,所间隔部间隔于第一流道和第二流道之间;
第一边板,所述第一边板连接于第一板片厚度方向上的一侧面,所述第一边板包括第一角孔、第二角孔、第三角孔和第四角孔,所述第一角孔和第二角孔均与第一流道连通,所述第三角孔和第四角孔均与第二流道连通;以及
第二边板,所述第二边板位于第一板片厚度方向上的另一侧面,所述第二边板在竖直方向上封堵第一流道和第二流道。
本申请的换热器包括第一板片,其中第一流道和第二流道均设置于第一板片,方便了板片的加工,从而降低了换热器的制造成本。
本申请提供还一种换热器,其具有第一流道、第二流道、第一角孔、第二角孔、第三角孔和第四角孔;
所述换热器包括间隔部,在垂直于换热器厚度方向的方向上,所述间隔部间隔设置于第一流道和第二流道之间,所述第一角孔与第一流道连通,所述第二角孔与第一流道流通,所述第三角孔与第二流道连通,所述第四角孔与第二流道连通。
本申请的换热器包括第一流道、第二流道和间隔部,第一流道和第二流道能够进行热交换,在垂直于换热器厚度方向的方向上,所述间隔部间隔设置于第一流道和第二流道之间,方便了换热器的加工,从而降低了换热器的制造成本。
本申请提供一种热管理模块,其包括流道板和换热器,所述流道板包括板体部,所述换热器固定连接于板体部,所述流道板具有第三流道;
所述换热器,具有第一流道、第二流道、第一角孔、第二角孔、第三角孔和第四角孔;所述换热器包括间隔部,在垂直于换热器厚度方向的方向上,所述间隔部间隔设置于第一流道和第二流道之间,所述第一角孔与第一流道连通,所述第二角孔与第一流道流通,所述第三角孔与第二流道连通,所述第四角孔与第二流道连通;
所述第一流道和第二流道中至少有一个与第三流道连通。
本申请的热管理模块的换热器固定连接于流道板的板体部,可以节省部分管路,从而降低了热管理模块的制造成本。
附图说明
图1是本申请换热器第一实施例的爆炸示意图;
图2是本申请换热器第二实施例的爆炸示意图;
图3是本申请换热器第三实施例的爆炸示意图;
图4是本申请换热器第四实施例的爆炸示意图;
图5是本申请换热器第五实施例的爆炸示意图;
图6是本申请换热器第六实施例的爆炸示意图;
图7是本申请换热器第七实施例的爆炸示意图;
图8是本申请换热器第八实施例的爆炸示意图;
图9是本申请换热器第八实施例的剖视示意图;
图10是本申请换热器第一至第七实施中一板片的剖切示意图;
图11是本申请第一板片和第二板片一种实施例的正视示意图;
图12是本申请第一板片和第二板片另一种实施例的正视示意图;
图13是本申请第一板片和第二板片又一种实施例的正视示意图;
图14是本申请第一板片和第二板片再一种实施例的正视示意图;
图15是本申请第一板片、第二板片和第一边板的一种实施例的正视示意图;
图16是本申请第一板片、第二板片和第一边板的另一种实施例的正视示意图;
图17是本申请换热器第九实施例的立体示意图;
图18是如图17所示换热器的爆炸示意图;
图19是如图17所示换热器的剖切示意图;
图20是如图17所示换热器的另一剖切示意图;
图21是如图17所示换热器的正视示意图;
图22是如图21所示换热器沿A-A线的剖视示意图;
图23是如图21所示换热器沿B-B线的剖视示意图;
图24是如图21所示换热器沿C-C线的剖视示意图;
图25是本申请热管理模块的一种实施例的示意图;
图26是本申请热管理模块的另一种实施例的示意图;
图27是本申请热管理模块的又一种实施例的立体示意图;
图28是如图27所示流道板的爆炸示意图;以及
图29是本申请热管理系统一种实施例的原理图。
图中标号:
换热器10、第一板片11、第一流通孔111、第二流通孔112、第一流道113、第二板片12、第三流通孔121、第四流通孔122、第二流道123、第一边板13、第二边板14、第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103、第四角孔104、第五角孔105、第六角孔106、间隔部15、第一间隔部151、第二间隔部152、第一端段161、第二端段162、中间段163、凸起部18、长边缘21、短边缘22、转角边缘23、板面24;
热管理模块30、流道板31、板体部311、第三流道312、连接孔313、孔壁314、第一板件315、第二板件316、槽腔317、板式热交换器32、储液器33、阀组件34、阀芯341、控制盒342;
热管理系统50、压缩机51、第一三通阀522a、第二三通阀522b、第一节流阀522c、第二节流阀522d、第三节流阀522e、第四节流阀522f、第五节流阀523a、第六节流阀523b、室内冷凝器54、室外冷凝器55、第一室内蒸发器56、第二室内蒸发器57。
具体实施方式
下面结合附图,对本申请示例型实施例进行详细说明。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。
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。
如图1所示,为符合本申请换热器10的第一实施例,其包括:第一板片11和第二板片12,第二板片12与第一板片11固定连接。
第一板片11具有第一流通孔111、第二流通孔112和第一流道113,第一流通孔111和第二流通孔112位于换热器10的长度方向Y两侧,第一流通孔111与第一流道113间隔设置,第二流通孔112与第一流道113间隔设置。
第二板片12具有第三流通孔121、第四流通孔122和第二流道123,第三流通孔121和第四流通孔122位于换热器10的长度方向Y两侧,第二流道123与第三流通孔121间隔设置,第二流道123与第四流通孔122间隔设置。
第一流通孔111、第二流通孔112均与第二流道123连通,用于流通制冷剂;第三流通孔121、第四流通孔122均与第一流道113连通,用于流通制冷剂;第一流道113内流通的制冷剂用于和第二流道123内流通的制冷剂进行热交换,也即换热器10可以用作中间换热器10或者内部换热器10(internal heat exchanger)。
相关技术将微通道扁管层叠设置形成的中间换热器,由于微通道扁管需要挤压成型,加工工艺复杂,成本较高。相关技术将内外套管形成的中间换热器,由于圆管需要弯曲和焊接,加工工艺复杂,成本较高。
本申请的实施例通过板片层叠固定的方式,由于板片上的流道和通孔可以通过冲压直接落料形成,降低了换热器10的加工难度,从而可以降低换热器10的成本。
相关技术的微通道扁管层叠形成的中间换热器,其制冷剂的换热流道是沿换热器的厚度方向Z排布,相关技术的内外套管形成的中间换热器,其制冷剂的换热流道沿换热器的径向方向排布。本申请第一流道113和第二流道123沿换热器10的宽度方向间隔设置,可以满足平衡中间换热器的换热效率和制冷剂的压降需求。
换热器10包括第一边板13和第二边板14,第一边板13与第一板片11固定连接,第二边板14与第二板片12固定连接。
第一边板13具有第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104,第一角孔101与第一流通孔111连通,第二角孔102与第二流通孔112连通,第三角孔103、第四角孔104均与第一流道113连通。第二边板14在竖直方向上封堵第三流通孔121、第四流通孔122和第二流道123。
通过边板和板片组合的方式,可以简化换热器10的结构。第一边板13上的角孔可以通过冲压成型,可以降低换热器10的制造成本。
第一板片11和第二板片12均呈平板状,第一板片11和第二板片12的长度尺寸均大于其宽度尺寸,第一板片11和第二板片12的宽度尺寸均大于其厚度尺寸。图示实施例中,第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104、第一流通孔111、第二流通孔112、第三流通孔121、第四流通孔122均呈圆孔状。在可选实施例中,第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104、第一流通孔111、第二流通孔112、第三流通孔121、第四流通孔122也可以是椭圆形、跑马道形等各种形状,实现制冷剂流通即可。
第一边板13和第二边板14均呈平板状,第一边板13和第二边板14的长度尺寸均大于其宽度尺寸,第一边板13和第二边板14的宽度尺寸均大于其厚度尺寸。第一板片11、第二板片12、第一边板13和第二边板14的长度尺寸基本相同,且宽度尺寸基本相同。
第一板片11、第二板片12、第一边板13和第二边板14均包括两长边缘、两短边缘以及连接在长边缘和短边缘之间的转角边缘,短边缘和长边缘均呈平面状。在图示实施例中,转角边缘呈圆弧面状,降低转角过于锋利带来的隐患。
第一板片11、第二板片12、第一边板13和第二边板14均包括位于其厚度方向Z上的两个板面,第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104、第一流通孔111、第二流通孔112、第三流通孔121、第四流通孔122、第一流道113、第二流道123均沿厚度方向Z贯穿相应板片或者边板的板面。
如图2所示,为符合本申请换热器10的第二实施例,与第一实施的主要不同在于,第一边板13具有第一角孔101和第二角孔102,第二边板14具有第三角孔103和第四角孔104;第一角孔101与第一流通孔111连通,第二角孔102与第二流通孔112连通,第三角孔103与第三流通孔121连通,第四角孔104与第四流通孔122连通。也即换热器10的向外接口分别位于换热器10厚度方向Z的不同侧,在一些运用场景可以方便与外部的连接。
如图3所示,为符合本申请换热器10的第三实施例,换热器10包括两个第一板片11和一个第二板片12,并且板片沿换热器10厚度方向Z的堆叠排布方式为:第一板片11、第二板片12、第一板片11,两个第一板片11的第一流道113连通。
换热器10包括第一边板13和第二边板14,第一边板13与位于换热器10厚度方向Z一侧的第一板片11连接,第二边板14与位于换热器10厚度方向Z另一侧的第一板片11连接,第二板片12夹设于两个第一板片11之间。
第一边板13具有第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104,第一角孔101与第一流通孔111连通,第二角孔102与第二流通孔112连通,第三角孔103、第四角孔104均与第一流道113连通。第二边板14在竖直方向上封堵第一流通孔111、第二流通孔112和第一流道113。
在一些可选的实施例中,与第二实施例类似,也可以将第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104分别设置在第一边板13和第二边板14,分别与第一流道113和第二流道123中的一个对应连通。
如图4所示,为符合本申请换热器10的第四实施例,换热器10包括两个第一板片11和两个第二板片12,第一板片11和第二板片12沿换热器10的厚度方向Z交替布置,两个第一板片11的第一流道113连通,两个第二板片12的第二流道123连通。
换热器10包括第一边板13和第二边板14,第一边板13与第一板片11连接,第二边板14与第二板片12连接。第一边板13具有第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104,第一角孔101与第一流通孔111连通,第二角孔102与第二流通孔112连通,第三角孔103、第四角孔104均与第一流道113连通。第二边板14在竖直方向上封堵第三流通孔121、第四流通孔122和第二流道123。
在一些可选的实施例中,与第二实施例类似,也可以将第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104中的两个设置在第一边板13,另外两个设置在第二边板14,并分别与第一流道113和第二流道123对应连通。
如图5所示,为符合本申请换热器10的第五实施例,其包括第一板片11、第一边板13和第二边板14,第一板片11夹设于第一边板13和第二边板14之间。
第一板片11具有第一流道113和第二流道123,第一板片11具有间隔部15,所间隔部15间隔于第一流道113和第二流道123之间。
第一边板13连接于第一板片11厚度方向Z上的一侧面,第一边板13包括第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104,第一角孔101和第二角孔102均与第一流道113连通,第三角孔103和第四角孔104均与第二流道123连通。第二边板14位于第一板片11厚度方向Z上的另一侧面,第二边板14在竖直方向上封堵第一流道113和第二流道123。
第一流道113和第二流道123可以用于流通不同温度的制冷剂,本实施例将第一流道113和第二流道123设置在同一个板片上,可以在一个板片上实现流道的形成,从而可以简化换热器10的加工,降低成本。
如图6所示,为符合本申请换热器10的第六实施例,换热器10包括至少两个第一板片11,至少两个第一板片11的第一流道113相互连通,至少两个第一板片11的第二流道123相互连通;在换热器10厚度方向Z上,第一边板13和第二边板14分别与位于最外侧的两个第一板片11固定连接。相对于第一实施例至第四实施例需要两个模具分别加工第一板片11和第二板片12,本实施例,通过同一个模具可以实现多个第一板片11的加工,从而进一步降低了换热器10的制造成本。
如图7所示,为符合本申请换热器10的第七实施例,与第六实施例的主要不同在于,换热器10包括至少两个第一板片11和至少两个第二板片12,且第一板片11和第二板片12交替排布。第二板片12具有连通第一板片11的第一流道113的第五角孔105和连通第一板片11的第二流道123的第六角孔106,第二板片12起到类似翅片的作用,增加换热。
如图8和图9所示,为符合本申请换热器10的第八实施例,换热器10具有第一流道113、第二流道123、第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104。
换热器10包括间隔部15,在垂直于换热器10厚度方向Z的方向上,间隔部15间隔设置于第一流道113和第二流道123之间,第一角孔101与第一流道113连通,第二角孔102与第一流道113流通,第三角孔103与第二流道123连通,第四角孔104与第二流道123连通。换热器10包括第一边板13和第一板片11,第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104设置于第一边板13,第一流道113和第二流道123设置于第一板片11。
如图10所示,第一至第七实施例中第一流道113和第二流道123是沿板片厚度方向Z贯穿的通孔。第八实施例与第一至第七实施例不同,如图9所示,第一流道113和第二流道123沿板片厚度方向Z的横截面为大致呈C形的凹槽,第一边板13充当盖板密封部分第一流道113和第二流道123,且通过第一角孔101、第二角孔102与第一流道113,第三角孔103、第四角孔104与第二流道123分别连通。
如图1至图8所示的实施例,换热器10具有第一流道113、第二流道123、第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104。
换热器10包括间隔部15,在垂直于换热器10厚度方向Z的方向上,间隔部15间隔设置于第一流道113和第二流道123之间,第一角孔101与第一流道113连通,第二角孔102与第一流道113流通,第三角孔103与第二流道123连通,第四角孔104与第二流道123连通。
如图1至图7所示的实施例,换热器10包括第一边板13和第二边板14,第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104均位于第一边板13,或者,第一角孔101和第二角孔102位于第一边板13,第三角孔103和第四角孔104位于第二边板14。
换热器10包括第一板片11和第二板片12,第一流道113位于第一板片11,第二流道123位于第二板片12,第一流道113和第二流道123的长度方向Y相互平行设置。或者,换热器10包括至少一个第一板片11,第一流道113和第二流道123均位于第一板片11,两个以上的第一板片11堆叠设置。或者,换热器10包括至少一个第一板片11和至少一个第二板片12,第二板片12具有分别连通第一流道113和第二流道123的第五角孔105和第六角孔106。
如图11所示,第二流道123具有中间段163、第一端段161和第二端段162,其中第一端段161和第二端段162中至少有一个的最大宽度大于中间段163的宽度,第一端段161和第二端段162分别与第一角孔101和第二角孔102对应和连通,也即第二流道123呈非均宽的流道,且第二流道123从第一端段161或第二端段162向中间段163呈收窄的形状,以便增加制冷剂的流速,增加对流换热。第二流道123对应的第一流通孔111和第二流通孔112的孔径尺寸与中间段163的宽度尺寸大致相等,可降低流阻。设置第一端段161和第二端段162的过渡段,从第一端段161和第二端段162的孔径(较大)过渡到中间段163(较窄),实现流线型过渡,减小流阻。
在图11所示实施例中,第一流道113是均宽型的,在一些可选实施例中,第一流道113也可以设置与第二流道123类似的非均宽型过渡段。
如图12所示,第一流道113和第二流道123可以是不等长设计,例如第一流道113和第二流道123中至少有一个呈U流道,另个一呈长条形状,以便增加换热面积。在图11所示实施例中,第一流道113和第二流道123分别设置于第一板片11和第二板片12。如图13至图14所示,也可以将第一流道113和第二流道123同时设在同一个板片上,提高板片的制造效率。
如图13所示,在边板上设置第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104,在同一板片上的第一流道113和第二流道123两个流道的长度不同,从而增加换热面积。
如图14所示,与图13在板片上实现第一流道113的连通不同,在板片内部两个相互隔离设置的第一流道113,可以通过板片外部实现连通。当然,如图15所示的实施例,也可以如图7所示实施例,在板片中增加起到连通作用的第二板片12,第二板片12具有第五角孔105和第六角孔106,从而起到翅片作用,增强换热性能。
如图16所示,第一流道113也可以通过相邻之间的板片实现环形围绕第二流道123连通。如图16所示,也可以在第一板片11设置第一流道113和第二流道123,同时在第二板片12设置第一流道113、第五角孔105和第六角孔106,第一板片11的第一流道113和第二板片12的第一流道113连通形成环形。第五角孔105和第六角孔106均与第一板片11的第二流道123连通。其中第一板片11和第二板片12可以分别设置多个依次间隔堆叠设置。第二板片12中间相当于充当翅片作用,增强第一流道113和第二流道123之间的热量交换。
在可选的实施例中(未图示),第一流道113和第二流道123也可以为流道可以曲线布置,只要高温制冷剂与低温制冷剂的流道相邻能形成换热即可。
如图17至图24所示,为符合本申请换热器10的第九实施例,其包括两个第一板片11、三个第二板片12、第一边板13和第二边板14。第一板片11、第二板片12沿竖直方向交替排布,第一边板13和第二边板14分别连接两个最外侧的第一板片11的侧面。
如图18至图21所示,沿换热器10宽度方向X上,第一流道113的横截面积大于第二流道123的横接面积;第一流通孔111的内径尺寸小于第三流通孔121的内径尺寸,第二流通孔112的内径尺寸小于第四流通孔122的内径尺寸。第一流通孔111和第二流通孔112的直径均与第二流道123的宽度大致相等,第三流通孔121和第四流通孔122的直径均与第一流道113的宽度大致相等。第一流道113可以用于低温制冷剂的流通,第二流道123可以用于高温制冷剂的流通。高温制冷剂的密度较高,低温制冷剂的密度较低,如此设置,较小流道的空间内的高温制冷剂和较大流道空间内的低温制冷剂热量交换更加充分。
第一板片11、第二板片12、第一边板13、第二边板14通过焊接、胶粘等其他具有密封功能的工艺进行连接。第一流道113与第二流道123沿换热器10宽度方向X设置,且第一流道113与第二流道123相互平行,第一流道113是宽流道,第二流道123是窄流道,宽流道与窄流道分别流通低温制冷剂和高温制冷剂,这两种流体不连通但能进行换热。第一板片11和第二板片12上的两个角孔作为低温制冷剂的进出口,第一板片11和第二板片12上的另外两个角孔作为另一种高温制冷剂的进出口。
第一流道113的长度方向Y平行于换热器10的长度方向Y,第二流道123的长度方向Y平行于换热器10的长度方向Y。
如图22所示,换热机理:高温制冷剂通过限定第二流道123的第一间隔部151进行侧向热传导,然后沿换热器10的厚度方向Z与第一流道113的低温制冷剂进行传热,限定第二流道123的第一间隔部151可以视为第二流道123长出的翅片,限定第一流道113的第二间隔部152可以视为第一流道113长出的翅片,翅片插入到另一种流道之间,从而强化换热。
如图25所示,为符合本申请热管理模块30一种实施例的示意图。
热管理模块30包括流道板31和换热器10,流道板31包括板体部311,换热器10固定连接于板体部311,流道板31具有第三流道312。
请结合图1至图24所示,换热器10具有第一流道113、第二流道123、第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104。换热器10包括间隔部15,在垂直于换热器10厚度方向Z的方向上,间隔部15间隔设置于第一流道113和第二流道123之间,第一角孔101与第一流道113连通,第二角孔102与第一流道113流通,第三角孔103与第二流道123连通,第四角孔104与第二流道123连通;第一流道113和第二流道123中至少有一个与第三流道312连通。
换热器10包括凸起部18,流道板31具有连接孔313,凸起部18位于连接孔313,凸起部18与限定连接孔313的孔壁314固定连接。第一角孔101、第二角孔102、第三角孔103和第四角孔104中的至少一个设置于凸起部18,并与所述第三流道312连通。
如图26所示,为符合本申请热管理模块30另一种实施例的示意图。热管理模块30包括流道板31、换热器10、板式热交换器32、储液器33和阀组件34。换热器10、板式热交换器32、储液器33和阀组件34均安装在流道板31的表面,且各自的流道与流道板31内的流道连通,可以减少相互之间的连接管路。阀组件34包括多个阀芯341和一个控制盒342,多个阀芯341均与控制盒342内的同一个电路板电性连接,通过一个控制盒342实现多个阀芯341的控制,也即实现多个电动阀的电控集成,节省了连接线束,可以降低成本。板式热交换器32可以是电池冷却器(chiller)或者液冷换热器(LCC),可以实现制冷剂和冷却液之间的热量交换。
如图27和图28所示,为符合本申请热管理模块30另一种实施例的示意图。热管理模块30包括流道板31、换热器10、板式热交换器32和阀组件34。换热器10、板式热交换器32、和阀组件34均安装在流道板31的表面,且各自的流道与流道板31内的流道连通,可以减少相互之间的连接管路。阀组件34包括多个阀芯(未图示)和一个控制盒342,多个阀芯均与控制盒342内的同一个电路板电性连接,通过一个控制盒342实现多个阀芯的控制,也即实现多个电动阀的电控集成,节省了连接线束,可以降低成本。多个阀芯分别插入安装于流道板31内的阀孔318内。板式热交换器32可以是电池冷却器(chiller)或者液冷换热器(LCC),可以实现制冷剂和冷却液之间的热量交换。
流道板31包括第一板件315和第二板件316,第一板件315和第二板件316中至少有一个设有槽腔317,第一板件315和第二板件316通过焊接等密封固定连接方式连接到一起时,形成流道板31内的流道。
如图29所示,为本申请换热器10运用于热管理系统50的中的示意图。
如图29所示,热管理系统包括压缩机51、第一三通阀522a、第二三通阀522b、第一节流阀522c、第二节流阀522d、第三节流阀522e、第四节流阀522f、第五节流阀523a、第六节流阀523b、室内冷凝器54、室外冷凝器55、第一室内蒸发器56、第二室内蒸发器57、板式热交换器32、储液器33、两个温度压力传感器PT1、PT2和五个温度传感器T1、T2、T3、T4、T5。
其中,第一节流阀522c、第第二节流阀522d、第三节流阀522e、第三节流阀522e、第四节流阀522f为全通双向节流阀,也即每个节流阀具有制冷剂双向全通、双向全关和相反两个方向均能节流的功能,从而丰富了系统的运作模式。第一节流阀522c、第二节流阀522d、第三节流阀522e、第四节流阀522f可以是电子膨胀阀。
热管理系统50具有制冷模式,在制冷模式时,压缩机51压缩高温高压制冷剂至第一三通阀522a的第一口,从第一三通阀522a的第二口出来的制冷剂进入室外冷凝器55向前端模块的外界释放热量,高温制冷剂再经过中间换热器10的第一流道113,然后制冷剂流动到第五节流阀523a和第六节流阀523b进行节流变成低温低压的制冷剂,低温低压的制冷剂通过第一室内蒸发器56和第二室内蒸发器57给空调箱内的空气冷却,从而给汽车内的乘客腔制冷。经过第一室内蒸发器56和第二室内蒸发器57后的制冷剂进入第二三通阀522b的第三口,并从第二三通阀522b的第一口出来后,进入至储液器33内,低温制冷剂通过中间换热器10的第二流道123,在第二流道123内的低温制冷剂吸收第一流道113内的高温制冷剂后,返回至压缩机51的进口,从而形成一个循环回路。
当电动汽车的电池需要冷却时,从第一流道113流出的制冷剂通过第四节流阀522f后进入板式热交换器32的第四流道321,第四流道321内低温制冷剂冷却第五流道322内的冷却液,经过冷却的冷却液可以通过水冷板给汽车的动力电池、电机、电控等需要散热的装置散热。
热管理系统50具有制热模式,在制热模式时,压缩机51压缩高温高压制冷剂至第一三通阀522a的第一口,从第一三通阀522a的第三口出来的制冷剂进入室内冷凝器54向前空调箱内的空气释放热量,从而给乘客腔制热,然后制冷剂经过第一节流阀522c节流后进入到室外冷凝器55吸收前端模块外界大气中的热量,再进入到中间换热器10的第一流道113,经第四节流阀522f和板式热交换器32的第四流道321、储液器33、第二流道123后返回至压缩机51,形成一个制冷剂循环。在这一制热模式下,可以通过板式热交换器32给电池进行冷却。第一流道113内的高温制冷剂和第二流道123内的低温制冷剂交换热量,提高了进入压缩机的制冷剂温度,从而可以优化压缩机的性能。同时,进入节流阀前的制冷剂温度降低,提高了蒸发器的吸热性能。
在另一制热模式时,压缩机51压缩高温高压制冷剂至第一三通阀522a的第一口,从第一三通阀522a的第三口出来的制冷剂进入室内冷凝器54向前空调箱内的空气释放热量,从而给乘客腔制热,然后制冷剂经过第一节流阀522c节流后进入到室外冷凝器55吸收前端模块外界大气中的热量,再经第三节流阀522e、储液器33、第二流道123后返回至压缩机51,形成一个制冷剂循环。在这一制热模式下,制冷剂不经过板式热交换器32,因此不会给电池换热。
结合图24所示,本申请的实施例将第一三通阀522a、第二三通阀522b、第一节流阀522c、第二节流阀522d、第三节流阀522e、第三节流阀522e、第四节流阀522f进行了电控集成,也即形成阀组件34,通过一个电路板控制板实现六个阀部件的集中控制。
在一些实施中,热管理模块30也可以将第五节流阀523a和第六节流阀523b集成,储液器33也可以仅为储液器33或者为气液分离器。
温度压力传感器PT1、PT2和温度传感器T1、T2、T3、T4、T5也可以选择集成至热管理模块30。第一三通阀522a和第二三通阀522b的设置,减少了二通截止阀的数量,成本更低。
本申请的换热器10采用板片堆叠的方式形成中间换热器10,中间换热器10可以实现高温制冷剂和低温制冷剂之间的热量交换。板片形式的中间换热器10可以通过冲压形成流道和通孔,方便加工,且流道在换热器10的宽度方向X排布,可以进一步降低板片的加工难度,通过冲压和落料即可形成,结构简单且制造容易,从而降低了中间换热器10的制造成本。热管理模块30集成流道板31和中间换热器10,可以减少中间换热器10和其他部件之间的管路,降低成本同时减少管路活接连接带来的制冷剂泄漏风险。
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。
本申请不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所作出的种种变换,均落在本申请的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种换热器,其特征在于,包括:
第一板片(11),所述第一板片(11)具有第一流通孔(111)、第二流通孔(112)和第一流道(113),所述第一流通孔(111)和第二流通孔(112)位于换热器(10)的长度方向(Y)两侧,所述第一流通孔(111)与第一流道(113)间隔设置,所述第二流通孔(112)与第一流道(113)间隔设置;以及
第二板片(12),所述第二板片(12)与第一板片(11)固定连接,所述第二板片(12)具有第三流通孔(121)、第四流通孔(122)和第二流道(123),所述第三流通孔(121)和第四流通孔(122)位于换热器(10)的长度方向(Y)两侧,所述第二流道(123)与第三流通孔(121)间隔设置,所述第二流道(123)与第四流通孔(122)间隔设置;其中,
所述第一流通孔(111)、第二流通孔(112)均与第二流道(123)连通,所述第三流通孔(121)、第四流通孔(122)均与第一流道(113)连通;所述第一流道(113)和第二流道(123)沿换热器(10)的宽度方向(X)间隔设置。
2.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括两个第一板片(11)和一个第二板片(12),并且板片沿换热器(10)厚度方向(Z)的堆叠排布方式为:第一板片(11)、第二板片(12)、第一板片(11),两个第一板片(11)的第一流道(113)连通。
3.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括两个第一板片(11)和两个第二板片(12),所述第一板片(11)和所述第二板片(12)沿换热器(10)的厚度方向(Z)交替布置,两个第一板片(11)的第一流道(113)连通,两个第二板片(12)的第二流道(123)连通。
4.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括第一边板(13)和第二边板(14),所述第一边板(13)与第一板片(11)连接,所述第二边板(14)与第二板片(12)连接;
所述第一边板(13)具有第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104),所述第一角孔(101)与第一流通孔(111)连通,所述第二角孔(102)与第二流通孔(112)连通,所述第三角孔(103)、第四角孔(104)均与第一流道(113)连通;
所述第二边板(14)在厚度方向(Z)上封堵第三流通孔(121)、第四流通孔(122)和第二流道(123)。
5.如权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括第一边板(13)和第二边板(14),所述第一边板(13)与位于换热器(10)厚度方向(Z)一侧的第一板片(11)连接,所述第二边板(14)与位于换热器(10)厚度方向(Z)另一侧的第一板片(11)连接,所述第二板片(12)夹设于两个第一板片(11)之间;
所述第一边板(13)具有第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104),所述第一角孔(101)与第一流通孔(111)连通,所述第二角孔(102)与第二流通孔(112)连通,所述第三角孔(103)与第三流通孔(121)连通,所述第四角孔(104)与第四流通孔(122)连通;
所述第二边板(14)在厚度方向(Z)上封堵第一流通孔(111)、第二流通孔(112)和第一流道(113)。
6.如权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括第一边板(13)和第二边板(14),所述第一边板(13)与位于换热器(10)厚度方向(Z)一侧的第一板片(11)连接,所述第二边板(14)与位于换热器(10)厚度方向(Z)另一侧的第二板片(12)连接;
所述第一边板(13)具有第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104),所述第一角孔(101)与第一流通孔(111)连通,所述第二角孔(102)与第二流通孔(112)连通,所述第三角孔(103)、第四角孔(104)均与第一流道(113)连通;
所述第二边板(14)在厚度方向(Z)上封堵第三流通孔(121)、第四流通孔(122)和第二流道(123)。
7.如权利要求3所述的换热器,其特征在于,沿换热器(10)宽度方向(X),所述第一流道(113)的横截面积大于所述第二流道(123)的横接面积;所述第一流通孔(111)的内径尺寸小于第三流通孔(121)的内径尺寸,所述第二流通孔(112)的内径尺寸小于所述第四流通孔(122)的内径尺寸。
8.如权利要求1至7任意一项所述的换热器,其特征在于,所述第一流道(113)的长度方向平行于所述换热器(10)的长度方向(Y),所述第二流道(123)的长度方向平行于所述换热器(10)的长度方向(Y);
所述第一板片(11)和第二板片(12)均呈平板状,所述第一板片(11)和第二板片(12)的长度尺寸均大于其宽度尺寸,所述第一板片(11)和第二板片(12)的宽度尺寸均大于其厚度尺寸。
9.一种换热器,其特征在于,包括:
第一板片(11),所述第一板片(11)具有第一流道(113)和第二流道(123),所述第一板片(11)具有间隔部(15),所间隔部(15)间隔于第一流道(113)和第二流道(123)之间;
第一边板(13),所述第一边板(13)连接于第一板片(11)厚度方向(Z)上的一侧面,所述第一边板(13)包括第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104),所述第一角孔(101)和第二角孔(102)均与第一流道(113)连通,所述第三角孔(103)和第四角孔(104)均与第二流道(123)连通;以及
第二边板(14),所述第二边板(14)位于第一板片(11)厚度方向(Z)上的另一侧面,所述第二边板(14)在厚度方向(Z)上封堵第一流道(113)和第二流道(123)。
10.如权利要求9所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括至少两个第一板片(11),至少两个第一板片(11)的第一流道(113)相互连通,至少两个第一板片(11)的第二流道(123)相互连通;在换热器(10)厚度方向(Z)上,所述第一边板(13)和第二边板(14)分别与位于最外侧的两个第一板片(11)固定连接。
11.一种换热器,其特征在于,具有第一流道(113)、第二流道(123)、第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104);
所述换热器(10)包括间隔部(15),在垂直于换热器(10)厚度方向(Z)的方向上,所述间隔部(15)间隔设置于第一流道(113)和第二流道(123)之间,所述第一角孔(101)与第一流道(113)连通,所述第二角孔(102)与第一流道(113)流通,所述第三角孔(103)与第二流道(123)连通,所述第四角孔(104)与第二流道(123)连通。
12.如权利要求11所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括第一边板(13)和第二边板(14);
所述第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104)均位于第一边板(13),或者,所述第一角孔(101)和第二角孔(102)位于第一边板(13),所述第三角孔(103)和第四角孔(104)位于第二边板(14)。
13.如权利要求11所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括第一板片(11)和第二板片(12),所述第一流道(113)位于第一板片(11),所述第二流道(123)位于第二板片(12),所述第一流道(113)和第二流道(123)的长度方向(Y)相互平行设置。
14.如权利要求11所述的换热器,其特征在于,所述换热器(10)包括至少一个第一板片(11),所述第一流道(113)和第二流道(123)均位于第一板片(11)。
15.一种热管理模块,其特征在于,包括流道板(31)和换热器(10),所述流道板(31)包括板体部(311),所述换热器(10)固定连接于板体部(311),所述流道板(31)具有第三流道(312);
所述换热器(10)具有第一流道(113)、第二流道(123)、第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104);所述换热器(10)包括间隔部(15),在垂直于换热器(10)厚度方向(Z)的方向上,所述间隔部(15)间隔设置于第一流道(113)和第二流道(123)之间,所述第一角孔(101)与第一流道(113)连通,所述第二角孔(102)与第一流道(113)流通,所述第三角孔(103)与第二流道(123)连通,所述第四角孔(104)与第二流道(123)连通;
所述第一流道(113)和第二流道(123)中至少有一个与第三流道(312)连通。
16.如权利要求15所述的热管理模块,其特征在于,所述换热器(10)包括凸起部(18),所述流道板(31)具有连接孔(313),所述凸起部(18)位于所述连接孔(313),所述凸起部(18)与限定连接孔(313)的孔壁(314)固定连接;
所述第一角孔(101)、第二角孔(102)、第三角孔(103)和第四角孔(104)中的至少一个设置于所述凸起部(18),并与所述第三流道(312)连通。
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