CN207006639U - 一种电动汽车热泵空调用热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车热泵空调用热交换器，包括第一同轴集流管和平行于第一同轴集流管设置的第二同轴集流管，第一同轴集流管和第二同轴集流管均包括制冷剂集流管和防冻液集流管，第一同轴集流管的制冷剂集流管上设有制冷剂进口、制冷剂出口、制冷剂流道隔板，第一同轴集流管的防冻液集流管上设有防冻液进口、防冻液出口、防冻液流道隔板，第一同轴集流管和第二同轴集流管之间设有制冷剂扁管和防冻液扁管，第一同轴集流管和第二同轴集流管的制冷剂集流管通过制冷剂扁管连通，第一同轴集流管和第二同轴集流管的防冻液集流管通过防冻液扁管连通。本实用新型不仅可以补充热泵的热源不足,而且可以降低冷却水温度、改善电池及电机冷却效果。

Description

一种电动汽车热泵空调用热交换器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车空调系统，尤其是一种电动汽车热泵空调用热交换器。

背景技术

电动汽车因为没有发动机冷却水作为热源，所以冬季采暖是一个棘手的问题，现有的PTC电热方案能效值小于1，冬季供暖导致电动车续航里程大幅衰减。热泵系统因为其COP(能效比)值总是大于1的，是目前唯一可能解决电动车采暖能耗问题的方案，但热泵系统，特别是低温热泵系统面临如下瓶颈：(1)冬季室外低温，热源不足，无法满足室外蒸发器换热需求；(2)随着环境温度降低，制冷剂比容变大，质量流量变小，制热量衰减；(3)低温工况下，蒸发压力低，蒸发温度低，室外蒸发器易结霜。

电动汽车电池、电机等电子设备需要冷却，有温暖的冷却水产生，如果能利用该冷却水的热量补偿热泵室外蒸发器所需热量，不仅可以补充热泵的热源不足、避免室外蒸发器结霜，而且可以降低冷却水温度，改善电池及电机冷却效果。

发明内容

发明目的：本实用新型目的是提供一种新型的电动汽车热泵空调用热交换器，通过该热交换器，可以利用电池、电机冷却液的热量作为蒸发器中制冷剂蒸发的热源，不仅补充了热泵循环蒸发的热量，改善热泵循环，而且有效降低了冷却液温度，提升电机和电池的冷却效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种电动汽车热泵空调用热交换器，包括第一同轴集流管和平行于第一同轴集流管设置的第二同轴集流管，第一同轴集流管和第二同轴集流管均包括同轴布置的制冷剂集流管和防冻液集流管，在第一同轴集流管的制冷剂集流管上设有制冷剂进口和制冷剂出口，在制冷剂进口和制冷剂出口之间设有制冷剂流道隔板，在第一同轴集流管的防冻液集流管上设有防冻液进口和防冻液出口，在防冻液进口和防冻液出口之间设有防冻液流道隔板，在第一同轴集流管和第二同轴集流管之间设有交替布置的制冷剂扁管和防冻液扁管，第一同轴集流管和第二同轴集流管的制冷剂集流管通过制冷剂扁管连通，第一同轴集流管和第二同轴集流管的防冻液集流管通过防冻液扁管连通。

进一步的，所述制冷剂集流管作为第一同轴集流管和第二同轴集流管的内管，所述防冻液集流管作为第一同轴集流管和第二同轴集流管的外管。

进一步的，所述制冷剂集流管、防冻液集流管、制冷剂扁管、防冻液扁管均为铝制管。

进一步的，所述制冷剂扁管和防冻液扁管之间设有翅片。

进一步的，所述翅片为铝制翅片。

有益效果：

(1)该热交换器将两种介质的换热集成在一个平行流式换热器中，结构紧凑，体积小，重量轻。

(2)制冷剂扁管和防冻液扁管交替布置，彼此相邻，通过铝制翅片连接，换热效率高；

(3)该热交换器采用全铝材质，换热效率高的同时满足电动车轻量化要求；

(3)通过该换热器成功将电动车废热作为热泵热源，高效节能；

(4)温暖的电机和电池冷却液可以为室外蒸发器除霜；

(5)集流管采用同轴管形式，集成度高的同时加强了两种流体之间的热交换；

(6)冷却液及冷却液进出管口设计为同侧进出，保持了传统车外冷凝器的大体结构，方便管路设计和系统布置。

附图说明

图1为本实用新型热交换器的结构示意图；

图2为本实用新型热交换器在热泵系统中的应用示意图；

图中：1-制冷剂扁管；2-制冷剂集流管；3-防冻液扁管；4-防冻液集流管；5-第一同轴集流管 6-翅片；7-制冷剂进口；8-防冻液进口；9-制冷剂出口；10-防冻液出口；11-制冷剂流道隔板；12-防冻液流道隔板，13-第二同轴集流管；14-压缩机；15-汽液分离器；16-电子膨胀阀；17-室内冷凝器；18-鼓风机；19-电机；20-电池组；21-水泵；22-电子风扇；23-热交换器。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1所示，本实用新型的一种电动汽车热泵空调用热交换器，包括第一同轴集流管5和平行于第一同轴集流管5设置的第二同轴集流管13，第一同轴集流管5和第二同轴集流管13均包括同轴布置的制冷剂集流管2和防冻液集流管4，制冷剂集流管2作为第一同轴集流管5和第二同轴集流管13的内管，所述防冻液集流管4作为第一同轴集流管5和第二同轴集流管13的外管。在第一同轴集流管5的制冷剂集流管2上设有制冷剂进口7和制冷剂出口9，在制冷剂进口7和制冷剂出口9之间设有制冷剂流道隔板11；在第一同轴集流管5的防冻液集流管4上设有防冻液进口8和防冻液出口10，在防冻液进口8和防冻液出口10之间设有防冻液流道隔板12。在第一同轴集流管5和第二同轴集流管13之间设有交替布置的制冷剂扁管1和防冻液扁管3，所述制冷剂扁管1和防冻液扁管3之间设有翅片6，第一同轴集流管5和第二同轴集流管13的制冷剂集流管2通过制冷剂扁管1连通，第一同轴集流管5和第二同轴集流管13的防冻液集流管4通过防冻液扁管3连通，

本实施例中，所述制冷剂集流管2、防冻液集流管4、制冷剂扁管1、防冻液扁管3均为铝制管；所述翅片6为铝制翅片。

如图2所示，将本实用新型的热交换器23应于与热泵系统中。热泵系统的压缩机14、汽液分离器15、电子膨胀阀16、室内冷凝17与热交换器23的制冷剂进口7、制冷剂出口9连接，在室内冷凝17附近设置鼓风机18；电动汽车的电机19及电池组20的冷却水管路通过水泵21与热交换器23的防冻液进口8、防冻液出口10连接，在本实用新型热交换器23附近设置电子风扇22。

热泵系统工作时，制冷剂经电子膨胀阀16节流后从制冷剂入口9进入热交换器23，在制冷剂扁管1中蒸发吸热，后经由制冷剂出口9流出热交换器23，来自电机19及电池组20的冷却液由防冻液入口8进入热交换器23，在防冻液扁管3中通过翅片导热将热量释放给制冷剂，后经由防冻液出口10流出热交换器23。

本实用新型通过将第一同轴集流管5和第二同轴集流管13设计成同轴管结构形式，内侧为制冷剂流道，外侧为防冻液流道，并且在第一同轴集流管5和第二同轴集流管13之间设有交替布置的制冷剂扁管1和防冻液扁管3，制冷剂扁管1和防冻液扁管3之间设有增强导热效果的翅片6，可以大大提高热交换器的工作效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种电动汽车热泵空调用热交换器，其特征在于：包括第一同轴集流管(5)和平行于第一同轴集流管(5)设置的第二同轴集流管(13)，第一同轴集流管(5)和第二同轴集流管(13)均包括同轴布置的制冷剂集流管(2)和防冻液集流管(4)，在第一同轴集流管(5)的制冷剂集流管(2)上设有制冷剂进口(7)和制冷剂出口(9)，在制冷剂进口(7)和制冷剂出口(9)之间设有制冷剂流道隔板(11)，在第一同轴集流管(5)的防冻液集流管(4)上设有防冻液进口(8)和防冻液出口(10)，在防冻液进口(8)和防冻液出口(10)之间设有防冻液流道隔板(12)，在第一同轴集流管(5)和第二同轴集流管(13)之间设有交替布置的制冷剂扁管(1)和防冻液扁管(3)，第一同轴集流管(5)和第二同轴集流管(13)的制冷剂集流管(2)通过制冷剂扁管(1)连通，第一同轴集流管(5)和第二同轴集流管(13)的防冻液集流管(4)通过防冻液扁管(3)连通。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵空调用热交换器，其特征在于：所述制冷剂集流管(2)作为第一同轴集流管(5)和第二同轴集流管(13)的内管，所述防冻液集流管(4)作为第一同轴集流管(5)和第二同轴集流管(13)的外管。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车热泵空调用热交换器，其特征在于：所述制冷剂集流管(2)、防冻液集流管(4)、制冷剂扁管(1)、防冻液扁管(3)均为铝制管。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵空调用热交换器，其特征在于：所述制冷剂扁管(1)和防冻液扁管(3)之间设有翅片(6)。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车热泵空调用热交换器，其特征在于：所述翅片(6)为铝制翅片。