CN205004415U - 一种换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，第一板片和第二板片相互叠装且固定，第一板片和第二板片之间形成有通道，第一接管和第二接管分别与通道的两端连通，第一板片和/或第二板片形成有一凹槽，凹槽包括第一端区、第二端区以及位于第一端区和第二端区之间的弯折区，第一板片和第二板片叠装使所述凹槽形成为通道，在通道从第一接管到第二接管的方向上，通道靠近第二接管处的流通面积小于远离第二接管处的流通面积。本实用新型的换热装置可以使冷媒温度升高的幅度相对均匀，从而使电池组的温度分布较为均匀，从而保证电池的使用性能和电池寿命。

Description

一种换热装置

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，特别涉及一种换热器。

背景技术

电动汽车的动力来源于电池，电池在提供动力的过程中会产生热量，如果热量不及时散发，会导致电池温度上升，电池温度过高会导致电池性能下降，且影响其寿命，所以须对电池采取必要的冷却措施。

现有的技术是采用电池冷却系统对电池进行降温，电池冷却系统的冷量一般由整车空调系统提供。空调系统提供的冷量用制冷剂输出，通过板式换热器可以将制冷剂的冷量转移到冷却液中，再将冷却液通过水冷板对电池进行冷却。

水冷板热交换器是由一个带有凹槽的平板和另一个平板焊接而成，作为汽车上电池的冷却装置。在此水冷板中，冷却液流经水冷板的凹槽通过平板的热传导将电池中的热量带走。但现有的水冷板热交换器普遍存在流道单一、温度分布不均匀的问，从而不利于发挥电池的最佳性能，而且现有的水冷板热交换器的换热效率也较低。

因此如何提供一种换热效率高、温度分布均匀的换热装置是当下急需解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种换热装置，能够有效的解决上述技术问题。

本实用新型提供一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片叠装且密封固定，所述第一板片和第二板片之间形成有一通道，所述第一接管和第二接管分别与所述通道的两端连通，所述第一板片的端面与所述第二板片的端面相互配合，所述第一板片和/或第二板片的端面上形成有一凹槽，所述凹槽包括第一端区、第二端区以及位于所述第一端区和第二端区之间的弯折区，所述弯折区包括至少两个平直段和至少一个折返段，所述第一板片和第二板片叠装使所述凹槽形成为所述通道，在所述通道从第一接管到第二接管的方向上，所述通道靠近所述第二接管处的流通面积小于远离所述第二接管处的流通面积。接管接管

所述第一端区和第二端区位于同一侧，所述平直段的数量为2n，n≥1。

所述第一端区和第二端区相邻设置，在所述第一端区和第二端区之间设置有“Y”型的阻隔壁；

在所述第一端区和平直段之间还设置有第一折弯段，在所述第二端区和平直段之间还设置有第二折弯段，所述Y型阻隔壁形成的三个交叉区域分别为所述第一折弯段、第二折弯段和至少一个折返段。

所述弯折区的宽度从第一端区向第二端区逐渐减小，所述通道的流通面积从第一接管向第二接管逐渐减小。

所述平直段的宽度逐渐减小，并且从所述第一端区到所述第二端区的方向上，靠近所述第一端区的平直段的最小宽度大于远离所述第一端区的平直段的最大宽度。

所述弯折区中设置有多个凸台，并且，在所述凹槽从第一端区到所述第二端区的方向上，靠近所述第二端区处的所述凸台分布密度大于远离所述第二端区的处的所述凸台分布密度。

所述弯折区的所述凸台的分布密度从第一端区向所述第二端区逐渐增大。

所述平直段中的凸台均匀分布，不同所述平直段中的凸台总数不同。

所述第一折弯段和折返段中设置有多个凸台。

所述第一接管设置有阻尼板，所述第一接管的管壁开设有槽孔，所述阻尼板通过槽孔与第一接管固定安装，并且所述阻尼板与所述第一接管的内壁和所述槽孔之间密封固定，所述阻尼板上设置有阻尼孔，所述阻尼孔的内径小于所述第一接管的内径。

实用新型提供的一种换热装置，由于通道的宽度在流动方向上逐渐减小，冷媒因冷却电池热量而升高的幅度会逐渐下降，越靠近第二接管，通道的湍流程度也越大，因而可以使冷媒温度升高的幅度相对均匀，从而使电池组的温度分布较为均匀，从而保证电池的使用性能和电池寿命。

附图说明

图1是本实用新型换热装置的立体示意图。

图2是本实用新型换热装置的一实施例的爆炸结构示意图。

图3是图2所示换热装置的第一板片结构示意图。

图4是图2所示换热装置的第一接管结构示意图。

图5是本实用新型换热装置的另一实施例的第一板片结构示意图。

图6是本实用新型换热装置的又一实施例的第一板片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

图1是本实用新型换热装置的立体示意图，换热装置可以用于冷却电池组，换热装置与电池冷却组直接或者间接接触，电池组产生的热量可以传递给换热装置中的冷媒，从而实现电池组的冷却。

换热装置包括第一板片1、第二板片2、第一接管3和第二接管4，第一板片1和第二板片2相互叠装且彼此固定，第一板片1和第二板片2可以通过焊接的方式固定。第一板片1和第二板片2之间形成有供冷媒流通的通道，通道的两端分别与第一接管3和第二接管4连通。

其中第一板片1和第二板片2中的至少一个板片上形成有凹槽，例如第一板片1上设置有凹槽，而第二板片2为平板，也可以是第一板片1和第二板片2上都设置有凹槽，第一板片1上的凹槽与第二板片2上的凹槽相对称设置。第一板片1和第二板片2叠装在一起使所述凹槽形成为所述供冷媒流通的通道。

为了便于阐述，以第一板片为例并将第一板片上的凹槽示为供冷媒流通的通道进行说明，不是限制为供冷媒流通的通道形成在第一板片上，应当理解为第一板片和第二板片相互叠装形成所述通道。

图2是本实用新型换热装置一实施例的结构示意图。图3是图2所述换热装置的第一板片1的结构示意图。如图所示，第一板片1形成有一凹槽11，凹槽11包括第一端区111、第二端区112以及位于第一端区和第二端区之间的弯折区，弯折区包括至少两个平直段114和至少一个折返段115。其中，折返段的功能在于使冷媒的流动方向发生转向，通过设置折返段可以使通道的布置更加紧凑，提高板片的有效换热面积，也能够提高流体的扰流性，从而提高换热性能。这里应当说明，折返段是指能够使流体流向转变为反向流动或者趋向于反向流动的区域。

进一步的，第一端区111和第二端区112位于同一侧，平直段114的数量为2n，其中n≥1。

进一步的，第一端区111和第二端区112相邻设置。在第一端区111和第二端区112之间设置有“Y”型的阻隔壁113，使第一端区111和第二端区112位于Y型阻隔壁113的两边。在第一端区111和平直段114之间还设置有第一折弯段116，在第二端区112和平直段114之间还设置有第二折弯段117，并且靠近Y型阻隔壁113的折返段115位于所述第一折弯段116和第二折弯段117的左侧，阻隔壁的三个交叉区域分别为第一折弯段、第二折弯段和至少一个折返段。这种设置方式使第一接管3和第二接管4位于同一侧且相互较为靠近，便于安装和外接管路的布置，节省电池组冷却系统的安装空间。

如图所示，弯折区的宽度从第一端区111向第二端区112逐渐减小，并且第一端区111的面积也大于第二端区112的面积。这样可以使第一板片1和第二板片2之间的通道的流通面积从第一接管3到第二接管4呈逐渐减小设置，即减小水力直径，从而提高扰流湍流程度。

当第一接管3作为进口时，冷媒从第一接管3进入换热装置，此时由于通道宽，冷媒的流速相对较低，冷媒因冷却电池热量而产生的温差较大；随着冷媒的流动，通道宽度逐渐减小，流速增加，冷媒因冷却电池热量而产生的温差减小。由于冷媒沿着流动方向温度升高，但由于通道的宽度在流动方向上逐渐减小，冷媒因冷却电池热量而升高的幅度却是在下降，越靠近第二接管4，通道的湍流程度越大，换热能力越大，因而可以使冷媒温度升高的幅度相对均匀，从而使电池组的温度分布较为均匀，从而保证电池的使用性能和电池寿命。

如图4所示，第一接管3上设置有阻尼板31，第一接管3的管壁开设有槽孔32，阻尼板31通过槽孔32与第一接管3固定安装，并且阻尼板31的周边与第一接管3的内壁和槽孔32之间密封固定，具体可以通过焊接密封固定。阻尼板31中设置有阻尼孔33，阻尼孔33的内径相较于第一接管3的内径较小，并且阻尼孔33的内径可以根据需要进行设置。

当换热装置需要应用于不同场合时，一般情况下需要根据不同的应用条件采用不同规格的换热装置，这样会导致制造和生产成本的增加，例如开设不同的模具、使用多条生产线等。而本实施例中的换热装置，第一板片1、第二板片2、第一接管3和第二接管4的结构可以是一样的，只需要根据不同的应用条件来生产具有各种阻尼孔孔径的阻尼板，然后再将这些阻尼板与第一接管3焊接固定即可，能够节省成本，而且还能够提高换热装置在系统应用中的系统匹配度。

图5示出了本实用新型的另一实施例，在本实施例中，第一板片1的弯折区的宽度大致相同，但在弯折区中设置有多个凸台118，并且凸台118的分布密度从第一端区111到第二端区112逐渐增大，例如在图示的方位中，从下到上的四个平直段中凸台的数量分别为0、5、10、18，单一平直段中的凸台均匀分布，不同平直段中的凸台总数不同。这样，通过设置凸台来增加扰流性能，凸台数量越多，冷媒通过时的水力直径越小，扰流性越大，从而增加换热系数，降低冷媒的温差，使整个电池冷却板的温度水平较为均匀分；进一步的，凸台118还能够起到加强筋的作用，防止板片在安装时不易变形。

进一步的，第二折弯段117和折返段115中也设置有多个凸台118，不仅能够进一步的增加扰流性能，还能够增加第二端区周围的板片的强度，使板片安装时较为薄弱的端区周围在安装时不易变形；而且在气泡容易集聚的折弯段和折返段设置凸台可以防止气泡在这些区域集聚，从而能够防止换热性能的降低。

当然，弯折区的宽度也可以如上述实施例一样从第一端区111向第二端区112逐渐减小，再在弯折区中设置有凸台118。

本实施例其它结构和工作原理与上述实施例方式相同或者相近似，这里不再一一赘述。

图6示出了本实用新型的又一实施例，如图所示，在凹槽11从第一端区111到第二端区112的方向上，各平直段114的宽度逐渐减小，并且靠近第一端区111的平直段的最小宽度大于远离第一端区111的平直段的最大宽度。这种设置方式可以使整个流道的流通面积逐渐变小，并且也可根据需要设置各平直段上的宽度的变化幅度，可以实现各平直段的宽度变化幅度不同，换热装置的换热性能较高，从而提高换热装置在系统应用中的系统匹配度。

以上所述，仅是本实用新型的具体实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。上述中的“上下左右”等方位词也是基于附图得出，但并不是限制其方位。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片叠装且密封固定，所述第一板片和第二板片之间形成有一通道，所述第一接管和第二接管分别与所述通道的两端连通，其特征在于，所述第一板片的端面与所述第二板片的端面相互配合，所述第一板片和/或第二板片的端面上形成有一凹槽，所述凹槽包括第一端区、第二端区以及位于所述第一端区和第二端区之间的弯折区，所述弯折区包括至少两个平直段和至少一个折返段，所述第一板片和第二板片叠装使所述凹槽形成为所述通道，在所述通道从第一接管到第二接管的方向上，所述通道靠近所述第二接管处的流通面积小于远离所述第二接管处的流通面积。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一端区和第二端区位于同一侧，所述平直段的数量为2n，n≥1。

3.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一端区和第二端区相邻设置，在所述第一端区和第二端区之间设置有“Y”型的阻隔壁；

在所述第一端区和平直段之间还设置有第一折弯段，在所述第二端区和平直段之间还设置有第二折弯段，所述Y型阻隔壁形成的三个交叉区域分别为所述第一折弯段、第二折弯段和至少一个折返段。

4.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，所述弯折区的宽度从第一端区向第二端区逐渐减小，所述通道的流通面积从第一接管向第二接管逐渐减小。

5.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，所述平直段的宽度逐渐减小，并且从所述第一端区到所述第二端区的方向上，靠近所述第一端区的平直段的最小宽度大于远离所述第一端区的平直段的最大宽度。

6.根据权利要求3所述换热装置，其特征在于，所述弯折区中设置有多个凸台，并且，在所述凹槽从第一端区到所述第二端区的方向上，靠近所述第二端区处的所述凸台分布密度大于远离所述第二端区的处的所述凸台分布密度。

7.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述弯折区的所述凸台的分布密度从第一端区向所述第二端区逐渐增大。

8.根据权利要求6或者7所述的换热装置，其特征在于，所述平直段中的凸台均匀分布，不同所述平直段中的凸台总数不同。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述第一折弯段和折返段中设置有多个凸台。

10.根据权利要求1至7任一项所述的换热装置，其特征在于，所述第一接管设置有阻尼板，所述第一接管的管壁开设有槽孔，所述阻尼板通过槽孔与第一接管固定安装，并且所述阻尼板与所述第一接管的内壁和所述槽孔之间密封固定，所述阻尼板上设置有阻尼孔，所述阻尼孔的内径小于所述第一接管的内径。