CN218270317U - 板式换热器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种板式换热器及车辆，本实用新型的板式换热器，其换热单元包括层叠设置的多个换热板，相邻两个换热板之间至少部分间隔开以形成换热流道，每相邻的两个换热流道包括第一流道和第二流道，换热单元上形成有制冷剂输入通道、中间通道和制冷剂输出通道，还形成有冷却液输入通道以及冷却液输出通道，制冷剂输入通道和/或制冷剂输出通道中设有隔板，隔板与制冷剂输入通道、中间通道、制冷剂输出通道和第一流道配合，而使换热单元内形成有多个制冷流程。本实用新型所述的板式换热器，通过设置隔板和中间通道，无需另设导流管、节流板等结构，而可形成多个制冷流程，可提高换热效率，而提高换热器的换热性能。

Description

板式换热器及车辆

技术领域

本实用新型涉及换热装置技术领域，特别涉及一种板式换热器。同时，本实用新型还涉及应用该板式换热器的一种车辆。

背景技术

现有的混合动力汽车上，当从电池中获取电能或给电池充电的过程中，电池自身会排放热量，因此电池需冷却至理想工作温度，可有效提升电池寿命。

为了使电池处于理想的温度下工作，通常采用电池冷却器对电池进行冷却。电池冷却器多采用板式换热器，多个平板彼此平行地在高度方向上堆叠，形成平板结构形式，而后进行整体钎焊。在相邻的平板之间形成两种不同的流动通道，每个通道能通过不同的换热介质，一侧通入制冷剂，另一侧通入冷却液，制冷剂在通道中蒸发吸热，吸收另一个通道的热量，使冷却液冷却，冷却液再通入到电池模组中的换热器进行换热，带走电池工作时产生的热量，实现对电池降温。

现有的电池冷却器，制冷剂在冷却器内分散不均匀，不能把有效的制冷量传给冷却液侧，容易产出局部换热量低的情况，从而导致换热性能低，不能有效满足电池需求的影响。波纹板式换热器是一种常用的板式换热器，为了提高制冷剂在波纹板式换热器内分散的均匀性，一般采用导流管、均流管、节流板等进行均流，导致零部件较多，装配较为复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种板式换热器，以利于提高换热性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种板式换热器，包括换热单元，所述换热单元包括层叠设置的多个换热板，相邻两个所述换热板之间至少部分间隔开以形成换热流道，每相邻的两个换热流道中其一为适用于制冷剂流通的第一流道，每相邻的两个换热流道中另一为适用于冷却液流通的第二流道；

所述换热单元上形成有与制冷剂进口连通的制冷剂输入通道、中间通道和与制冷剂出口连通的制冷剂输出通道；所述换热单元上形成有与冷却液进口连通的冷却液输入通道，以及与冷却液出口连通的冷却液输出通道；

所述制冷剂输入通道和/或所述制冷剂输出通道中设有隔板，所述隔板与所述制冷剂输入通道、所述中间通道、所述制冷剂输出通道和所述第一流道配合，而使所述换热单元内形成有多个制冷流程。

进一步的，所述制冷剂输入通道由对应开设于各所述换热板上第一通孔连通形成，所述中间通道由对应开设于部分所述换热板上第二通孔连通形成，所述制冷剂输出通道由对应开设于各所述换热板上第三通孔连通形成。

进一步的，所述制冷剂输入通道和所述中间通道经由相邻两个换热板围构形成的连通通道连通；或者，所述制冷剂输入通道和所述中间通道经由相邻两个换热板连接而断开。

进一步的，同时形成有所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的所述换热板上，所述第一通孔和所述第三通孔靠近于该所述换热板的两端布置，且所述第二通孔相邻于所述第一通孔布置。

进一步的，同时形成有所述第一通孔和所述第二通孔的所述换热板上，所述第一通孔的流通截面积S1以及所述第二通孔的流通截面积S2满足：0.1S2<S1<0.4S2。

进一步的，同时形成有所述第一通孔和所述第二通孔的所述换热板上，所述第一通孔的横截面形状采用圆形、半圆形、矩形中的任一种。

进一步的，自所述制冷剂进口至所述制冷剂出口，上一流程的流道数量小于下一流程的流道数量。

进一步的，远离所述制冷剂进口的换热板上所述制冷剂输入通道的截面积大于靠近述制冷剂进口的换热板上所述制冷剂输入通道的截面积。

进一步的，所述冷却液进口、所述冷却液出口与所述制冷器进口和所述制冷器出口设于所述换热单元的同一侧。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的板式换热器，通过设置隔板和中间通道，无需另设导流管、节流板等结构，而可形成多个制冷流程，可提高换热效率，而提高换热器的换热性能。

此外，其通过控制制冷剂输入通道和中间通道的连通与断开，可实现不同的制冷流程，结构简单，无需增加其余零部件。通过设置第一通孔、第二通孔和第三通孔的位置，利于提高均流效果，以保证换热效率，限定第一通孔的截面积和第二通孔的截面积的大小，可起到较好的均流效果。

在制冷剂的流通路径上，使上一流程的流道数量小于下一流程的流道数量，可起到较好的均流效果，而可有效保证换热器的换热效率。使冷却液进口、冷却液出口与制冷器进口和制冷器出口设于换热单元的同一侧，方便于车辆上布置。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆上配置有如上所述的板式换热器。

本实用新型的车辆与前述的板式换热器，相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的板式换热器的结构示意图；

图2为图1在另一视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的连接件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的板式换热器的仰视图；

图5为沿图4中A-A线的断面图；

图6为沿图4中B-B线的断面图；

图7为本实用新型实施例所述的一种换热板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的换热单元的结构示意图；

图9为沿图8中C-C线的断面图；

图10为沿图8中D-D线的断面图；

图11为沿图8中E-E线的断面图；

图12为本实用新型实施例所述的换热单元的另一结构示意图；

图13为沿图12中F-F线的断面图；

图14为沿图12中G-G线的断面图；

图15为沿图12中H-H线的断面图；

图16为沿图12中J-J线的断面图。

附图标记说明：

1、换热单元；2、制冷剂进口管；3、制冷剂出口管；4、冷却液进口管；5、冷却液出口管；6、连接件；7、制冷剂输入通道；8、中间通道；9、制冷剂输出通道；10、冷却液输入通道；11、冷却液输出通道；12、第一流道；13、第二流道；14、连通通道；

101、顶板；102、底板；103、换热板；1031、隔板；

601、第一进口；602、连接通道；603、第一出口；

701、第一通孔；801、第二通孔；

901、第三通孔；902、第一输出通道；903、第二输出通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种板式换热器，以利于提高其换热性能。整体结构上如图1至图3中所示，该板式换热器主要包括换热单元1，换热单元1包括层叠设置的多个换热板103，相邻两个换热板103之间至少部分间隔开以形成换热流道，每相邻的两个换热流道中其一为适用于制冷剂流通的第一流道12，每相邻的两个换热流道中另一为适用于冷却液流通的第二流道13。

位于换热单元1顶层的换热板可称之为顶板101，位于换热单元1底层的换热板可称之为底板102，顶板101和底板101大致呈平板状，顶板101和底板102中间的换热板103的层数可根据实际需要进行增减，中间的换热板103上通过设置凸起或凹陷的波纹，而在相邻的换热板103之间形成换热流道。

结合图4至图11所示，该换热单元1上形成有制冷剂进口、制冷剂出口、冷却液进口和冷却液出口，并于换热单元1内形成有与制冷剂进口连通的制冷剂输入通道7、中间通道8和与制冷剂出口连通的制冷剂输出通道9，换热单元1上形成有与冷却液进口连通的冷却液输入通道10，以及与冷却液出口连通的冷却液输出通道11。

优选的实施方式中，冷却液进口、冷却液出口与制冷器进口和制冷器出口设于换热单元1的同一侧。在该板式换热器布置于车辆上时，方便和其余零部件连接，除此以外，冷却液进口、冷却液出口、制冷器进口和制冷器出口当然还可根据连接需要布置于换热单元1的其他位置上。

仍参照图1所示的，该换热器还包括制冷剂进口管2、制冷剂出口管3、冷却液进口管4、冷却液出口管5和连接件6。其中，制冷剂进口管2和制冷剂出口管3均设于连接件6上，连接件6上设有第一进口601、连接通道602和第一出口603，连接通道602的一端连通制冷剂进口，另一端通过第一进口601连接制冷剂进口管2，制冷剂出口通过第一出口603连接制冷剂出口管3。冷却液进口管4连接于冷却液进口处，冷却液出口管5连接于冷却液出口处。

作为一种优选的实施方式，本实施例的制冷剂输出通道9中设有隔板1031，隔板1031与制冷剂输入通道7、中间通道8、制冷剂输出通道9和第一流道12配合，而使换热单元1内形成有多个制冷流程。在此需要说明的是，隔板1031除了可设置在制冷剂输出通道9内，也可设置在制冷剂输入通道7中，或者可在制冷剂输入通道7和制冷剂输出通道9中均设置隔板1031，以便于形成不同的制冷流程。

作为一种优选的实施方式，参照图8至图11中所示，制冷剂输入通道7由对应开设于各换热板103上第一通孔701连通形成，中间通道8由对应开设于部分换热板103上第二通孔801连通形成，制冷剂输出通道9由对应开设于各换热板103上第三通孔901连通形成。

优选的实施方式中，同时形成有第一通孔701、第二通孔801和第三通孔901的换热板103上，第一通孔701和第三通孔901靠近于该换热板103的两端布置，且第二通孔801相邻于第一通孔701布置。如此，通过设置第一通孔701、第二通孔801和第三通孔901的位置，利于提高均流效果，以保证换热效率。

优选的实施方式中，同时形成有第一通孔701和第二通孔801的换热板103上，第一通孔701的流通截面积S1以及第二通孔801的流通截面积S2满足：0.1S2<S1<0.4S2，该结构中，限定第一通孔701的截面积和第二通孔801的截面积的大小，可起到较好的均流效果。

优选的实施方式中，同时形成有第一通孔701和第二通孔801的换热板103上，第一通孔701的横截面形状优选采用圆形、半圆形、矩形中的任一种，除此以外，第一通孔701的形状当然还可采用其他的形状。

本实施例中的板式换热器，制冷剂输入通道7和中间通道8经由相邻两个换热板103连接而断开，也就是说，制冷剂输入通道7和中间通道8是不连通的。此外，制冷剂输出通道9中设有隔板1031，如图10所示的，该隔板1031集成于其一换热板103上，可将制冷剂输出通道9分隔为位于两侧的第一输出通道902和第二输出通道903，并且第二输出通道903和制冷剂出口连通。

通过如上结构的设置，可形成三个制冷流程，为了描述方便，如图10所示的，自下而上分别称为第一流程S1、第二流程S2和第三流程S3，每一流程均包括若干个第一流道12，相邻的两个换热板103之间的流道数量为一个。优选的，自制冷剂进口至制冷剂出口，上一流程的流道数量小于下一流程的流道数量，以起到较好的均流效果，并便于提高换热效率。

本实施例的板式换热器，流入制冷剂输入通道7的制冷剂，可经过第一流程S1流至第一输出通道902，随后经第二流程S2流至中间通道8，而后经第三流程S3流至制冷剂输出通道9，而后自制冷剂出口流出。冷却液的流通路径则为常规的单流程结构，在此不再叙述。

如上结构中，与制冷剂进口连通的制冷流程设于换热单元1的远离制冷器进口的一侧，与制冷剂出口连通的制冷流程设于换热单元1的靠近所述制冷器出口的一侧，并且远离制冷剂进口的换热板103上制冷剂输入通道7的截面积大于靠近述制冷剂进口的换热板103上制冷剂输入通道7的截面积，均是为了起到较好的均流和换热效果。

本实施例的板式换热器，通过设置隔板1031和中间通道8，无需另设导流管、节流板等结构，结构简单，装配方便，而可形成多个制冷流程，可提高换热效率，而提高换热器的换热性能。

实施例二

本实施例涉及一种板式换热器，如图12至图16所示的，该板式换热器与实施例一的板式换热器具有大致相同的结构，其主要区别在于，制冷剂输入通道7和中间通道8并非断开，两者是经由连通通道14连通的，且由图12结合图16所示，连通通道14经由相邻两个换热板103围构形成，此处连通通道14的数量可根据需要设置。

通过增加连通通道14，使得流入制冷剂输入通道7的制冷剂，部分的制冷剂可经由连通通道14流入中间通道8，而后经第三流程S3至制冷剂输出通道9流出。本实施的板式换热器，通过设置连通通道14，可起到较好的均流效果，从而可较好的提高换热效率。

实施例三

本实施例涉及一种车辆，该车辆上配置有如实施例一或实施例二的板式换热器，例如该板式换热器可参照现有结构与动力电池的冷却液系统连接，以和车辆的动力电池换热。

本实施例的车辆，通过应用实施例一或实施例二的板式换热器，均流效果好，换热效率高，可较好的保证动力电池在适宜的温度下工作，从而利于保证车辆可靠运行。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种板式换热器，包括换热单元(1)，其特征在于：

所述换热单元(1)包括层叠设置的多个换热板(103)，相邻两个所述换热板(103)之间至少部分间隔开以形成换热流道，每相邻的两个换热流道中其一为适用于制冷剂流通的第一流道(12)，每相邻的两个换热流道中另一为适用于冷却液流通的第二流道(13)；

所述换热单元(1)上形成有与制冷剂进口连通的制冷剂输入通道(7)、中间通道(8)和与制冷剂出口连通的制冷剂输出通道(9)；所述换热单元(1)上形成有与冷却液进口连通的冷却液输入通道(10)，以及与冷却液出口连通的冷却液输出通道(11)；

所述制冷剂输入通道(7)和/或所述制冷剂输出通道(9)中设有隔板(1031)，所述隔板(1031)与所述制冷剂输入通道(7)、所述中间通道(8)、所述制冷剂输出通道(9)和所述第一流道(12)配合，而使所述换热单元(1)内形成有多个制冷流程。

2.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于：

所述制冷剂输入通道(7)由对应开设于各所述换热板(103)上第一通孔(701)连通形成，所述中间通道(8)由对应开设于部分所述换热板(103)上第二通孔(801)连通形成，所述制冷剂输出通道(9)由对应开设于各所述换热板(103)上第三通孔(901)连通形成。

3.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：

所述制冷剂输入通道(7)和所述中间通道(8)经由相邻两个换热板(103)围构形成的连通通道(14)连通；或者，所述制冷剂输入通道(7)和所述中间通道(8)经由相邻两个换热板(103)连接而断开。

4.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：

同时形成有所述第一通孔(701)、所述第二通孔(801)和所述第三通孔(901)的所述换热板(103)上，所述第一通孔(701)和所述第三通孔(901)靠近于该所述换热板(103)的两端布置，且所述第二通孔(801)相邻于所述第一通孔(701)布置。

5.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：

同时形成有所述第一通孔(701)和所述第二通孔(801)的所述换热板(103)上，所述第一通孔(701)的流通截面积S1以及所述第二通孔(801)的流通截面积S2满足：0.1S2<S1<0.4S2。

6.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：

同时形成有所述第一通孔(701)和所述第二通孔(801)的所述换热板(103)上，所述第一通孔(701)的横截面形状采用圆形、半圆形、矩形中的任一种。

7.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于：

自所述制冷剂进口至所述制冷剂出口，上一流程的流道数量小于下一流程的流道数量。

8.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于：

远离所述制冷剂进口的换热板(103)上所述制冷剂输入通道(7)的截面积大于靠近述制冷剂进口的换热板(103)上所述制冷剂输入通道(7)的截面积。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的板式换热器，其特征在于：

所述冷却液进口、所述冷却液出口与所述制冷剂进口和所述制冷剂出口设于所述换热单元(1)的同一侧。

10.一种车辆，其特征在于：所述车辆上配置有权利要求1-9中任一项所述的板式换热器。

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