CN217455591U - 热交换器、热交换设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换器、热交换设备和车辆，热交换器包括壳体、多个换热板、多个管组、进液管和出液管，壳体设有相对布置的第一开口和第二开口；多个换热板设于壳体内，且每个换热板内设有供换热介质流通的通道；多个管组设于壳体内，且管组与换热板相连，每个管组包括多个沿着通道的延伸方向间隔布置的通风管，且每个通风管沿着从第一开口至第二开口的方向延伸；进液管设于壳体的一侧，且每个换热板内的通道的进口与进液管连通，出液管设于壳体的另一侧，且每个换热板内的通道的出口与出液管连通。本实用新型的热交换器的冷却效率高，冷却效果好。

Description

热交换器、热交换设备和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆热管理技术领域，具体地，涉及一种热交换器、一种热交换设备和一种车辆。

背景技术

目前新能源车尤其是纯电动汽车发展迅速，纯电动车包括三电系统(电池、电驱和电控)，为了保证运行的稳定性并降低能耗，三电系统需要借助热管理系统来冷却和加热。汽车前端热交换器作为一种重要的换热器，实现了高温下电驱的散热以及中低温电驱和电池的散热，但是相关技术中，汽车前端热交换器的冷却效果较差，冷却效率较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例提出一种热交换器，该热交换器的冷却效率高，冷却效果好。

本实用新型实施例还提出一种应用上述热交换器的热交换设备。

本实用新型实施例还提出一种应用上述热交换设备的车辆。

本实用新型实施例的热交换器包括：

壳体，所述壳体设有相对布置的第一开口和第二开口；

多个换热板，多个所述换热板设于所述壳体内，且每个所述换热板内设有供换热介质流通的通道；

多个管组，多个所述管组设于所述壳体内，且所述管组与所述换热板相连，每个所述管组包括多个沿着所述通道的延伸方向间隔布置的通风管，且每个所述通风管沿着从所述第一开口至所述第二开口的方向延伸；

进液管和出液管，所述进液管设于所述壳体的一侧，且每个所述换热板内的通道的进口与所述进液管连通，所述出液管设于所述壳体的另一侧，且每个所述换热板内的通道的出口与所述出液管连通。

本实用新型实施例的热交换器的冷却效率高，冷却效果好。

在一些实施例中，所述进液管的延伸方向和所述出液管的延伸方向一致，且所述壳体可绕着所述进液管和/或所述出液管转动。

在一些实施例中，所述换热板包括多个弧形段，多个所述弧形段沿着所述通道的延伸方向依次排布，所述弧形段向所述换热板的一侧凸起并在另一侧形成凹槽，所述通风管配合在所述凹槽内。

在一些实施例中，所述换热板内设有多个通道，多个所述通道沿着所述通风管的延伸方向间隔布置。

在一些实施例中，所述通风管内设有扰流部，所述扰流部凸出所述通风管的内壁面。

在一些实施例中，所述通风管包括顺次相连的第一管段、第二管段和第三管段，所述第二管段的管径小于所述第一管段，且所述第二管段的管径小于所述第二管段。

在一些实施例中，所述壳体包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁相对布置，所述第二侧壁和所述第四侧壁相对布置，所述进液管设于所述第二侧壁，所述出液管设于所述第四侧壁，多个所述换热板在所述第一侧壁和所述第三侧壁之间间隔排布。

本实用新型实施例的热交换设备包括热交换器，所述热交换器为上述任一实施例中所述的热交换器。

在一些实施例中，热交换设备包括驱动装置，所述驱动装置与所述进液管和/或所述出液管传动相连，所述驱动装置适于驱动所述壳体绕着所述进液管和/或所述出液管转动。

在一些实施例中，所述驱动装置为驱动马达，所述驱动马达通过主动齿轮和从动齿轮与所述进液管或所述出液管传动相连，所述主动齿轮设于所述驱动马达的驱动轴，所述从动齿轮设于所述进液管或所述出液管。

在一些实施例中，热交换设备包括旋转接头，所述进液管和/或所述出液管安装有所述旋转接头，所述旋转接头适于实现与所述进液管或所述出液管的旋转密封。

在一些实施例中，热交换设备包括导风装置，所述导风装置可与所述热交换器的所述第一开口或所述第二开口相对；

所述导风装置与所述热交换器间隙配合；或，所述导风装置与所述热交换器贴合，且所述导风装置和所述热交换器之间设有隔热层。

本实用新型实施例的车辆包括热交换设备，所述热交换设备为上述任一实施例中所述的热交换设备。

在一些实施例中，所述热交换设备设于所述车辆的底部。

附图说明

图1是本实用新型实施例的热交换设备的部分结构的前侧立体示意图。

图2是图1中换热器的换热板的示意图。

图3是图2中换热板的通道示意图。

图4是图1中管组的示意图。

图5是图1中换热器的俯视示意图。

图6是图1中驱动装置的示意图。

图7是本实用新型实施例的热交换设备的旋转接头的示意图。

图8是本实用新型实施例的热交换设备的侧视示意图。

图9是图8中热交换设备在通风状态下的示意图。

图10是图8中热交换设备在不通风状态下的示意图。

附图标记：

热交换器100；

壳体1；第一侧壁11；第二侧壁12；第三侧壁13；第四侧壁14；第一开口15；第二开口16；

换热板2；通道21；弧形段22；

管组3；通风管31；第一管段311；第二管段312；第三管段313；

进液管4；

出液管5；

从动齿轮6；

主动齿轮7；

驱动装置200；

旋转接头300；

导风装置400。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图5所示，本实用新型实施例的热交换器100包括壳体1，多个换热板2，多个管组3，进液管4和出液管5。

壳体1设有相对布置的第一开口15和第二开口16。如图1所示，壳体1可以为管状，壳体1的一侧端口形成第一开口15，壳体1的另一侧端口形成第二开口16。使用时，气流可以经由第一开口15流入壳体1内，然后可以从第二开口16流出。

多个换热板2设于壳体1内，且每个换热板2内设有供换热介质流通的通道21。换热板2可以通过钎焊的方式固定在壳体1内，换热板2可以为矩形板，且换热板2大体可以沿着左右方向延伸。换热板2内设有通道21，通道21可以沿着换热板2的延伸方向贯穿换热板2，在图1中通道21沿着左右方向贯穿换热板2。换热介质可以为乙二醇水溶液。

多个管组3设于壳体1内，且管组3与换热板2相连，每个管组3包括多个沿着通道21的延伸方向间隔布置的通风管31，且每个通风管31沿着从第一开口15至第二开口16的方向延伸。

如图1和图4所示，管组3的数量可以与换热板2的数量一致，每个换热板2上均可以通过钎焊的方式固定一个管组3。管组3可以包括多个沿着左右方向间隔排布的通风管31，每个通风管31均可以沿着换热板2的宽度方向延伸。

进液管4设于壳体1的一侧，且每个换热板2内的通道21的进口与进液管4连通，出液管5设于壳体1的另一侧，且每个换热板2内的通道21的出口与出液管5连通。如图1所示，进液管4可以设在壳体1的右侧，出液管5可以设在壳体1的左侧，使用时，可以经由进液管4将换热介质输送至每个换热板2的通道21内，然后可以经由出液管5将每个换热板2的通道21内的换热介质排出。

本实施例的热交换器100在使用时，换热介质可以沿着每个换热板2的通道21流动，气流可以流入每个通风管31内，由于通风管31和换热板2相连，换热介质和气流可以实现热交换。

本实用新型实施例的热交换器100，通风管31和换热板2相连，保证了通风管31和换热板2之间良好的导热效果，从而保证了换热介质和气流的换热效果。另外，换热板2和管组3的布置形式可以实现热交换器100的扁平化设计，从而使得热交换器100在安装在车辆底部时可以具有较大的气流流入量，避免了相关技术中热交换器100整体尺寸较高而容易对前侧开口遮挡的情况，保证了冷却效率和冷却效果。

在一些实施例中，进液管4的延伸方向和出液管5的延伸方向一致，且壳体1可绕着进液管4和/或出液管5转动。具体地，进液管4和出液管5可以同轴布置，由此，壳体1可以绕着进液管4和出液管5共同的轴线转动。即进液管4和出液管5既可以充当输送换热介质的作用，也可以形成壳体1的转轴，可以实现壳体1的转动调整。

通过壳体1的转动可以实现热交换器100内气流流通或阻断调控，由此，避免了相关技术中需要借助主动进气格栅等进行气流流通或阻断调控的情况，实现了热交换器100的气流流通的自行调整，可以省去主动进气格栅的布置，降低成本。

在一些实施例中，换热板2包括多个弧形段22，多个弧形段22沿着通道21的延伸方向依次排布，弧形段22向换热板2的一侧凸起并在另一侧形成凹槽，通风管31配合在凹槽内。

如图2所示，换热板2可以为蛇形扁管板，弧形段22可以为瓦片状，多个弧形段22可以沿着左右方向依次相连。在通风状态下，每个弧形段22可以向上侧凸起，凹槽可以形成在弧形段22的下方。安装通风管31时，可以将每个通风管31钎焊在对应的每个弧形段22的凹槽内。

由此，一方面可以增强换热板2的结构强度，也能增强对通风管31的限位固定效果，从而满足了使用要求，另一方面可以增加通风管31和换热板2的接触面积，从而有利于提升换热效果和换热效率。

在一些实施例中，如图1所示，相邻的两个管组3的其中一个管组3的多个通风管31和另一管组3的多个通风管31错位排布。由此，可以充分利用壳体1的空间，实现较多的数量的通风管31的安装布置，其次，可以进一步缩减热交换器100的厚度尺寸(图1中上下方向的尺寸)，进一步实现热交换器100设计的扁平化。

在一些实施例中，换热板2内设有多个通道21，多个通道21沿着通风管31的延伸方向间隔布置。如图2和图3所示，在通风状态下，多个通道21可以沿着前后方向间隔排布，由此，可以实现换热介质在换热板2内分布的均匀性，保证换热板2各个位置的换热效果。

可选地，如图3所示，通道21的横截面可以矩形。在其他一些实施例中，也可以为圆形、椭圆形、三角型等。

在一些实施例中，通风管31内设有扰流部，扰流部凸出通风管31的内壁面。扰流部可以设有多个，扰流部可以均布在通风管31的内壁面上，扰流部可以破坏气流的边界层，起到强化换热的效果。

在一些实施例中，通风管31包括顺次相连的第一管段311、第二管段312和第三管段313，第二管段312的管径小于第一管段311，且第二管段312的管径小于第二管段312。如图4所示，第二管段312连接在第一管段311和第三管段313之间，第一管段311和第三管段313的管径可以相同，第二管段312可以在通风管31的中部形成缩颈，并可以改变气流的流速，起到强化换热的效果。

在一些实施例中，如图1所示，壳体1可以为方管状，壳体1包括第一侧壁11、第二侧壁12、第三侧壁13和第四侧壁14，第一侧壁11和第三侧壁13相对布置，第二侧壁12和第四侧壁14相对布置，第二侧壁12可以为壳体1的右侧壁，第四侧壁14可以为壳体1的左侧壁，第一侧壁11和第三侧壁13连接在第二侧壁12和第四侧壁14之间。进液管4可以穿过第二侧壁12，出液管5可以穿过第四侧壁14，多个换热板2在第一侧壁11和第三侧壁13之间平行间隔排布。由此，可以实现壳体1的扁平化设计，满足了热交换器100整体偏平化的设计要求。

在一些实施例中，第二侧壁12和第四侧壁14内可以设有空腔，进液管4可以伸入第二侧壁12的空腔内，每个换热板2的右端可以插入第二侧壁12的空腔内，出液管5可以伸入第四侧壁14的空腔内，每个换热板2的左端可以插入第四侧壁14的空腔内。由此，方便进液管4和各个换热板2内的通道21的对接，也方便了出液管5和各个换热板2内的通道21的对接。

在一些实施例中，换热板2的材质和通风管31的材质可以均为铝合金。

下面描述本实用新型实施例的热交换设备。

本实用新型实施例的热交换设备包括热交换器100，热交换器100可以为上述实施例中描述的热交换器100。

在一些实施例中，热交换设备包括驱动装置200，驱动装置200与进液管4和/或出液管5传动相连，驱动装置200适于驱动壳体1绕着进液管4和/或出液管5转动。

进液管4和出液管5可以同轴布置，驱动装置200可以为驱动电机，驱动装置200可以通过输送带与出液管5传动相连，由此，在驱动装置200转动时，可以驱动热交换器100绕着进液管4和出液管5转动。

可以理解的是，在其他一些实施例中，进液管4和出液管5也可以非同轴布置，此时，驱动装置200可以驱动热交换器100绕着进液管4和出液管5的其中一者转动，进液管4和出液管5的其中另一者可以随着热交换器100摆动。

在一些实施例中，如图1和图6所示，驱动装置200为驱动马达，驱动马达通过主动齿轮7和从动齿轮6与进液管4或出液管5传动相连，主动齿轮7设于驱动马达的驱动轴，从动齿轮6设于进液管4或出液管5。齿轮传动的稳定性好，且可以实现锁止效果，可以将热交换器100保持的转动后的位置。

在一些实施例中，如图7所示，热交换设备包括旋转接头300，旋转接头300可以为旋转密封接头。进液管4和/或出液管5安装有旋转接头300，旋转接头300适于实现与进液管4或出液管5的旋转密封。当进液管4和出液管5同轴布置时，旋转接头300可以设有两个，两个旋转接头300的其中一个与进液管4旋转密封装配、其中另一个与出液管5旋转密封装配。旋转接头300可以直接与供液管道连通，由此，既可以满足进液管4和出液管5的输送要求，也可以满足进液管4和出液管5旋转密封的要求。

在其他一些实施例中，当进液管4和出液管5非同轴布置时，旋转接头300可以仅设在成为转轴的进液管4或出液管5处。未称为转轴的进液管4或出液管5可以通过软管与供液管道连通，从而满足摆动的要求。

在一些实施例中，热交换设备包括导风装置400，导风装置400可与热交换器100的第一开口15或第二开口16相对。如图8所示，导风装置400可以网格板，导风装置400可以设在热交换设备的前侧。若第一开口15为进风口，在热交换器100摆动过程中，导风装置400可以与第一开口15正对。导风装置400具有引导气流流动的效果。

可选地，导风装置400可以与热交换器100间隙配合。此时，导风装置400可以独立于热交换设备进行布置，导风装置400和热交换器100之间可以具有2毫米至3毫米的间隙，从而可以避免热交换器100的热量传递给导风装置400的情况，避免了导风装置400的变形，保证了使用的稳定性。

在另一些实施例中，导风装置400可以直接与热交换器100贴合，即导风装置400和热交换器100之间的缝隙可以忽略不计，此时，可以避免气流从导风装置400和热交换器100之间的缝隙漏风的问题，保证了流入热交换器100的气流量，保证了热交换器100的换热性能，但是导风装置400和热交换器100之间需要设有隔热层，隔热层可以固定在导风装置400朝向热交换器100的侧面上，也可以包覆在热交换器100的外表面上。隔热层可以为隔热铝箔。通过隔热层可以阻隔热交换器100的热量，避免了导风装置400的受热变形。

下面描述本实用新型实施例的车辆。

本实用新型实施例的车辆包括热交换设备，热交换设备可以为上述实施例中描述的热交换设备。车辆可以为电动汽车，当然也可以为其他需要使用热交换设备的车辆。

在一些实施例中，热交换设备设于车辆的底部，且热交换设备可以设在车辆的前端，从而可以实现车辆的电驱的散热。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (14)

1.一种热交换器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设有相对布置的第一开口和第二开口；

多个换热板，多个所述换热板设于所述壳体内，且每个所述换热板内设有供换热介质流通的通道；

多个管组，多个所述管组设于所述壳体内，且所述管组与所述换热板相连，每个所述管组包括多个沿着所述通道的延伸方向间隔布置的通风管，且每个所述通风管沿着从所述第一开口至所述第二开口的方向延伸；

进液管和出液管，所述进液管设于所述壳体的一侧，且每个所述换热板内的通道的进口与所述进液管连通，所述出液管设于所述壳体的另一侧，且每个所述换热板内的通道的出口与所述出液管连通。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述进液管的延伸方向和所述出液管的延伸方向一致，且所述壳体可绕着所述进液管和/或所述出液管转动。

3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述换热板包括多个弧形段，多个所述弧形段沿着所述通道的延伸方向依次排布，所述弧形段向所述换热板的一侧凸起并在另一侧形成凹槽，所述通风管配合在所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述换热板内设有多个通道，多个所述通道沿着所述通风管的延伸方向间隔布置。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述通风管内设有扰流部，所述扰流部凸出所述通风管的内壁面。

6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述通风管包括顺次相连的第一管段、第二管段和第三管段，所述第二管段的管径小于所述第一管段，且所述第二管段的管径小于所述第二管段。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述壳体包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁相对布置，所述第二侧壁和所述第四侧壁相对布置，所述进液管设于所述第二侧壁，所述出液管设于所述第四侧壁，多个所述换热板在所述第一侧壁和所述第三侧壁之间间隔排布。

8.一种热交换设备，其特征在于，包括热交换器，所述热交换器为根据权利要求1-7中任一项所述的热交换器。

9.根据权利要求8所述的热交换设备，其特征在于，包括驱动装置，所述驱动装置与所述进液管和/或所述出液管传动相连，所述驱动装置适于驱动所述壳体绕着所述进液管和/或所述出液管转动。

10.根据权利要求9所述的热交换设备，其特征在于，所述驱动装置为驱动马达，所述驱动马达通过主动齿轮和从动齿轮与所述进液管或所述出液管传动相连，所述主动齿轮设于所述驱动马达的驱动轴，所述从动齿轮设于所述进液管或所述出液管。

11.根据权利要求8所述的热交换设备，其特征在于，包括旋转接头，所述进液管和/或所述出液管安装有所述旋转接头，所述旋转接头适于实现与所述进液管或所述出液管的旋转密封。

12.根据权利要求8所述的热交换设备，其特征在于，包括导风装置，所述导风装置可与所述热交换器的所述第一开口或所述第二开口相对；

所述导风装置与所述热交换器间隙配合；或，所述导风装置与所述热交换器贴合，且所述导风装置和所述热交换器之间设有隔热层。

13.一种车辆，其特征在于，包括热交换设备，所述热交换设备为根据权利要求1-12中任一项所述的热交换设备。

14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述热交换设备设于所述车辆的底部。

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