CN220356150U - 热交换器及热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种热交换器及热管理系统,热交换器包括引流板,引流板设于冷流通道层内,且引流板包括第一引流段、第三引流段以及连接第一引流段和第三引流段的第二引流段。第二引流段包括多个第二引流槽,相邻第二引流槽间隔设置并形成多个第二分流间隙,第一引流段包括多个第一引流槽,相邻第一引流槽间隔设置并形成多个第一分流间隙。第三引流段包括多个第三引流槽。相邻第三引流槽间隔设置并形成多个第三分流间隙,本申请提供的热交换器及热管理系统能够降低冷却液在冷流通道层内的流阻,并且增强对冷却液的扰流效果。
Description
技术领域
本申请涉及换热设备技术领域,特别是涉及一种热交换器及热管理系统。
背景技术
换热器设有依次连通的进热流集流通道、多层热流通道层以及出热流集流通道,并且,换热器还设有依次连通的进冷流集流通道、多层冷流通道层以及出冷流集流通道,热流通道层和冷流通道层交替层叠设置,使得热流通道层内的高温介质能够和冷流通道层内的低温介质进行换热。
为了提升热交换器的换热效果,通常在冷流通道层内增设翅片,翅片包括多个间隔设置的错齿,冷却液以一定的夹角穿过错齿以及相邻错齿形成的间隙,以引导冷却液在冷流通道层内的分布。比如,冷却液以垂直于错齿的角度流动,如此,虽然增大了错齿对冷却液的扰流效果,有利于冷却液在冷流通道层内分布更加均匀,但是也会导致错齿对冷却液产生较大的流动阻力。再比如,冷却液以平行于错齿的角度流动,如此,虽然减小了错齿对冷却液产生的流动阻力,但是也同时减小了错齿对冷却液的扰流效果。尤其对于缓速器热交换器,缓速器热交换器的工作温度较高,因此需要确保冷却液在冷流通道层内分布更加均匀。缓速器热交换器的冷流通道层串联在发动机的水路系统中,发动机内的水要经过缓速器热交换器的冷流通道层,因此需要使冷流通道层内的压力损失尽可能降低。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种热交换器及热管理系统,以减小冷却液在冷流通道层内的压力损失,并增大翅片对冷却液的扰流效果。
一种热交换器,该热交换器设有依次连通的进热集流通道、多层热流通道层以及出热集流通道。热交换器还设有依次连通的进冷集流通道、多层冷流通道层以及出冷集流通道,热流通道层和冷流通道层交替层叠设置,并且,进热集流通道和出冷集流通道设于热交换器的第一端,进冷集流通道和出热集流通道设于热交换器的第二端。热交换器包括引流板,引流板设于冷流通道层内,且引流板包括第一引流段、第三引流段以及连接第一引流段和第三引流段的第二引流段。第二引流段包括多个第二引流槽,相邻第二引流槽间隔设置并形成多个第二分流间隙,第二引流槽的中心线从热交换器的第一端朝向热交换器的第二端延伸,第二引流槽包括多个沿着自身中心线依次连通的第二错位通道,且相邻的第二错位通道沿着垂直于第二引流槽中心线的方向错位布置,以使每一个第二错位通道分别连通相邻的第二错位通道和位于第二引流槽一侧的第二分流间隙。第一引流段包括多个第一引流槽,相邻第一引流槽间隔设置并形成多个第一分流间隙。交错排列的多个第一引流槽和多个第一分流间隙分别连通进冷集流通道和第二引流段内的多个第二引流槽和多个第二分流间隙,第一引流槽包括多个沿着自身中心线依次连通的第一错位通道,且相邻的第一错位通道沿着垂直于第一引流槽中心线的方向错位布置,以使每一个第一错位通道分别连通相邻的第一错位通道和位于第一错位通道一侧的第一分流间隙。第三引流段包括多个第三引流槽。相邻第三引流槽间隔设置并形成多个第三分流间隙,交错排列的多个第三引流槽和多个第三分流间隙分别连通出冷集流通道和第二引流段内的多个第二引流槽和多个第二分流间隙。第三引流槽包括多个沿着自身中心线依次连通的第三错位通道,且相邻的第三错位通道沿着垂直于第三引流槽中心线的方向错位布置,以使每一个第三错位通道分别连通相邻的第三错位通道和位于第三错位通道一侧的第三分流间隙。
在其中一个实施例中,第一错位通道的流通面积M,第一分流间隙的流通面积N,第二错位通道的流通面积O,第二分流间隙的流通面积P,第三错位通道的流通面积R,第三分流间隙的流通面积S,满足,M>O且M>P;N>O且N>P;R>O且R>P;S>O且S>P。
在其中一个实施例中,进冷集流通道、出冷集流通道、进热集流通道和出热集流通道呈矩形排列,且进冷集流通道和出冷集流通道设于热交换器的第三端,进热集流通道和出热集流通道设于热交换器的第四端。定义第一引流槽中心线的延伸方向为第一错位通道的长度方向,沿着从热交换器的第四端至热交换器的第三端的方向,第一错位通道的长度呈减小的趋势。定义第三引流槽中心线的延伸方向为第三错位通道的长度方向,沿着从热交换器的第四端至热交换器的第三端的方向,第三错位通道的长度呈减小的趋势。
在其中一个实施例中,引流板还设有第四引流槽和第五引流槽。第四引流槽连通进冷集流通道和第二引流段内的第二引流槽和第二分流间隙,且第四引流槽设于第一引流槽和出热集流通道之间。第四引流槽靠近第一引流槽的一侧和第一引流槽的延伸方向相同,且第四引流槽与第一引流槽间隔设置形成第四分流间隙。第四引流槽靠近出热集流通道的一侧呈弧形并沿着出热集流通道的周侧延伸,并且,第四引流槽与出热集流通道间隔设置形成第一弧形间隙。第五引流槽连通出冷集流通道和第二引流段内的第二引流槽和第二分流间隙,且第五引流槽设于第三引流槽和进热集流通道之间。第五引流槽靠近第三引流槽的一侧和第三引流槽的延伸方向相同,且第五引流槽和第三引流槽间隔设置形成第五分流间隙。第五引流槽靠近进热集流通道的一侧呈弧形并沿着进热集流通道的周向延伸,并且,第五引流槽与进热集流通道间隔设置形成第二弧形间隙。
在其中一个实施例中,第四引流槽包括多个沿着第一引流槽的延伸方向交错排列的第四错位通道。第四错位通道设于第四引流槽靠近第一引流槽的一端。相邻的第四错位通道沿着与第一引流槽的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个第四错位通道分别连通相邻的第四错位通道和第四分流间隙。第五引流槽包括多个沿着第三引流槽的延伸方向交错排列的第五错位通道,第五错位通道设于第五引流槽靠近第三引流槽的一端。相邻的第五错位通道沿着与第三引流槽的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个第五错位通道分别连通相邻的第五错位通道和第五分流间隙。
在其中一个实施例中,引流板设有多个第一凸台和多个第二凸台,第一凸台设于第一弧形间隙内,并将第一弧形间隙分隔成多个并联的第一分支通道。第二凸台设于第二弧形间隙内,以将第二弧形间隙分隔成多个并联的第二分支通道。
在其中一个实施例中,引流板还设有第一凹陷部和第二凹陷部,第一凹陷部设于第四引流槽靠近出热集流通道的一端,第一凹陷部朝向第四引流槽内部凹陷,并将第四引流槽内部分隔成多个第三分支通道。第二凹陷部设于第五引流槽靠近进热集流通道的一端,第二凹陷部朝向第五引流槽内部凹陷,并将第五引流槽内部分隔成多个第四分支通道。
在其中一个实施例中,P=O。
在其中一个实施例中,热交换器还包括多个分隔板,相邻分隔板分别围设形成冷流通道层和热流通道层,并且,引流板与相邻分隔板固定连接。
本申请还提供一种热管理系统,该热管理系统包括以上任意一个实施例所述的热交换器。
与现有技术相比,本申请提供的热交换器集热管理系统,由于出冷集流通道设于热交换器的第一端,进冷集流通道设于热交换器的第二端,因此,设置第二引流槽的中心线从热交换器的第一端朝向热交换器的第二端延伸,使得第二引流槽的延伸方向以及第二分流间隙的延伸方向与热交换器的长度方向一致,也即使得冷却液在第二引流槽以及第二分流间隙内的流动方向与热交换器的长度方向一致。进而能够避免冷却液在从进冷集流通道流向出冷集流通道时冲击到沿引流板宽度方向的两端侧壁,从而避免了冷却液在引流板处流阻增大的问题。进一步地,由于交错排列的多个第一引流槽和多个第一分流间隙分别连通进冷集流通道和第二引流段内的多个第二引流槽和多个第二分流间隙,因此,从进冷集流通道进入冷流通道层的冷却液能够沿着多个第一引流槽和多个第一分流间隙进入到多个第二引流槽和多个第二分流间隙内,进而能够避免部分冷却液向进冷集流通道的四周扩散冲击到引流板的侧壁,从而避免了冷却液在引流板处流阻增大的问题。再进一步地,由于交错排列的多个第三引流槽和多个第三分流间隙分别连通出冷集流通道和第二引流段内的多个第二引流槽和多个第二分流间隙,因此,多个第二引流槽和多个第二分流间隙内的冷却液能够沿着多个第三引流槽和多个第三分流间隙汇集至出冷集流通道内,进而能够避免部分冷却液继续沿着第二引流槽的延伸方向流动至冲击到热交换器第一端的侧壁,从而避免了冷却液在引流板处流阻增大的问题。
又由于相邻的第二错位通道沿着垂直于第二引流槽中心线的方向错位布置,以使每一个第二错位通道分别连通相邻的第二错位通道和位于第二引流槽一侧的第二分流间隙,也即,第二错位通道的布置方向与冷却液的流通方向垂直,因此,错位设置的第二错位通道能够增强对冷却液的扰动效果,使得冷却液混合更加均匀,并且,冷却液能够在第二引流槽和第二分流间隙之间不断再分配,以使第二引流段区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第二引流段区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。同样地,又由于相邻的第一错位通道沿着垂直于第一引流槽中心线的方向错位布置,以使每一个第一错位通道分别连通相邻的第一错位通道和位于第一错位通道一侧的第一分流间隙,也即,第一错位通道的布置方向与冷却液的流通方向垂直,因此,错位设置第一错位通道能够增强对冷却液的扰动效果,使得冷却液混合更加均匀,并且,冷却液能够在第一引流槽和第一分流间隙之间不断再分配,以使第一引流段区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第一引流段区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。同样地,又由于相邻的第三错位通道沿着垂直于第三引流槽中心线的方向错位布置,以使每一个第三错位通道分别连通相邻的第三错位通道和位于第三错位通道一侧的第三分流间隙,也即,第三错位通道的布置方向与冷却液的流通方向垂直,因此,错位设置第三错位通道能够增强对冷却液的扰动效果,使得冷却液混合更加均匀,并且,冷却液能够在第三引流槽和第三分流间隙之间不断再分配,以使第三引流段区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第二引流段区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。
综上可知,通过设置第一引流段、第二引流段和第三引流段,增强了扰流板对冷却液液的扰流效果,使得冷却液能够更加均匀地分布在冷流通道层内,并且,能够降低冷却液在冷流通道层内的流阻,从而有利于降低冷流通道层内的压力损失。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一实施例的热交换器的局部装配示意图;
图2为本申请提供的一实施例的热交换器的局部分解图;
图3为本申请提供的一实施例的引流板的结构示意图;
图4为图3在A处的放大示意图。
附图标记:210、进热集流通道;220、热流通道层;230、出热集流通道;240、进冷集流通道;250、冷流通道层;260、出冷集流通道;300、引流板;310、第一凸台;320、第二凸台;330、第一分支通道;340、第二分支通道;350、第一凹陷部;360、第二凹陷部;400、第一引流段;410、第一引流槽;420、第一错位通道;421、第一顶壁;422、第一侧壁;430、第一分流间隙;500、第二引流段;510、第二引流槽;520、第二错位通道;521、第二顶壁;522、第二侧壁;530、第二分流间隙;600、第三引流段;610、第三引流槽;620、第三错位通道;621、第三顶壁;622、第三侧壁;630、第三分流间隙;700、第四引流槽;710、第四分流间隙;720、第一弧形间隙;730、第四错位通道;740、第四进口通道;800、第五引流槽;810、第五分流间隙;820、第二弧形间隙;830、第五错位通道;840、第五进口通道;900、分隔板;910、换热翅片;930、第一端;940、第二端;950、第三端;960、第四端。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
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。在本申请的描述中,“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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。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,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义,本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
换热器设有依次连通的进热流集流通道、多层热流通道层以及出热流集流通道,并且,换热器还设有依次连通的进冷流集流通道、多层冷流通道层以及出冷流集流通道,热流通道层和冷流通道层交替层叠设置,使得热流通道层内的高温介质能够和冷流通道层内的低温介质进行换热。
为了提升热交换器的换热效果,通常在冷流通道层内增设翅片,翅片包括多个间隔设置的错齿,冷却液以一定的夹角穿过错齿以及相邻错齿形成的间隙,以引导冷却液在冷流通道层内的分布。比如,冷却液以垂直于错齿的角度流动,如此,虽然增大了错齿对冷却液的扰流效果,有利于冷却液在冷流通道层内分布更加均匀,但是也会导致错齿对冷却液产生较大的流动阻力。再比如,冷却液以平行于错齿的角度流动,如此,虽然减小了错齿对冷却液产生的流动阻力,但是也同时减小了错齿对冷却液的扰流效果。尤其对于缓速器热交换器,缓速器的工作温度较高,因此需要确保冷却液在冷流通道层内分布更加均匀。缓速器热交换器的冷流通道层串联在发动机的水路系统中,发动机内的水要经过缓速器热交换器的冷流通道层,因此需要使冷流通道层内的压力损失尽可能降低。
请参阅图1-图4,为了减小冷却液在冷流通道层内的压力损失,并增大翅片对冷却液的扰流效果,本申请提供一种热交换器及热管理系统。具体地。热交换器设有依次连通的进热集流通道210、多层热流通道层220以及出热集流通道230。热交换器还设有依次连通的进冷集流通道240、多层冷流通道层250以及出冷集流通道260。热流通道层220和冷流通道层250交替层叠设置。其中,进热集流通道210和出冷集流通道260设于热交换器的第一端930,进冷集流通道240和出热集流通道230设于热交换器的第二端940。热交换器包括引流板300,引流板300设于冷流通道层250内,且引流板300包括第一引流段400、第三引流段600以及连接第一引流段400和第三引流段600的第二引流段500。进一步地,如图4所示,第二引流段500包括多个第二引流槽510,相邻第二引流槽510间隔设置并形成多个第二分流间隙530,第二引流槽510的中心线从热交换器的第一端930朝向热交换器的第二端940延伸,第二引流槽510包括多个沿着自身中心线依次连通的第二错位通道520,且相邻的第二错位通道520沿着垂直于第二引流槽510中心线的方向错位布置,以使每一个第二错位通道520分别连通相邻的第二错位通道520和位于第二引流槽510一侧的第二分流间隙530。其中,第一引流段400包括多个第一引流槽410,相邻第一引流槽410间隔设置并形成多个第一分流间隙430。交错排列的多个第一引流槽410和多个第一分流间隙430分别连通进冷集流通道240和第二引流段500内的多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530。第一引流槽410包括多个沿着自身中心线依次连通的第一错位通道420,且相邻的第一错位通道420沿着垂直于第一引流槽410中心线的方向错位布置,以使每一个第一错位通道420分别连通相邻的第一错位通道420和位于第一错位通道420一侧的第一分流间隙430。第三引流段600包括多个第三引流槽610,相邻第三引流槽610间隔设置并形成多个第三分流间隙630。交错排列的多个第三引流槽610和多个第三分流间隙630分别连通出冷集流通道260和第二引流段500内的多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530。第三引流槽610包括多个沿着自身中心线依次连通的第三错位通道620,且相邻的第三错位通道620沿着垂直于第三引流槽610中心线的方向错位布置,以使每一个第三错位通道620分别连通相邻的第三错位通道620和位于第三错位通道620一侧的第三分流间隙630。
需要说明的是“热交换器的第一端930”和“热交换器的第二端940”分别指的是沿着热交换器的长度方向相对的两个端部。
由于出冷集流通道260设于热交换器的第一端930,进冷集流通道240设于热交换器的第二端940,因此,设置第二引流槽510的中心线从热交换器的第一端930朝向热交换器的第二端940延伸,使得第二引流槽510的延伸方向以及第二分流间隙530的延伸方向与热交换器的长度方向一致,也即使得冷却液在第二引流槽510以及第二分流间隙530内的流动方向与热交换器的长度方向一致。进而能够避免冷却液在从进冷集流通道240流向出冷集流通道260时冲击到沿引流板300宽度方向的两端侧壁,从而避免了冷却液在引流板300处流阻增大的问题。进一步地,由于交错排列的多个第一引流槽410和多个第一分流间隙430分别连通进冷集流通道240和第二引流段500内的多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530,因此,从进冷集流通道240进入冷流通道层250的冷却液能够沿着多个第一引流槽410和多个第一分流间隙430进入到多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530内,进而能够避免部分冷却液向进冷集流通道240的四周扩散冲击到引流板300的侧壁,从而避免了冷却液在引流板300处流阻增大的问题。再进一步地,由于交错排列的多个第三引流槽610和多个第三分流间隙630分别连通出冷集流通道260和第二引流段500内的多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530,因此,多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530内的冷却液能够沿着多个第三引流槽610和多个第三分流间隙630汇集至出冷集流通道260内,进而能够避免部分冷却液继续沿着第二引流槽510的延伸方向流动至冲击到热交换器第一端930的侧壁,从而避免了冷却液在引流板300处流阻增大的问题。
又由于相邻的第二错位通道520沿着垂直于第二引流槽510中心线的方向错位布置,以使每一个第二错位通道520分别连通相邻的第二错位通道520和位于第二引流槽510一侧的第二分流间隙530,也即,第二错位通道520的布置方向与冷却液的流通方向垂直,因此,错位设置的第二错位通道520能够增强对冷却液的扰动效果,并且,冷却液能够在第二引流槽510和第二分流间隙530之间不断再分配,以使第二引流段500区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第二引流段500区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。同样地,又由于相邻的第一错位通道420沿着垂直于第一引流槽410中心线的方向错位布置,以使每一个第一错位通道420分别连通相邻的第一错位通道420和位于第一错位通道420一侧的第一分流间隙430,也即,第一错位通道420的布置方向与冷却液的流通方向垂直,因此,错位设置第一错位通道420能够增强对冷却液的扰动效果,并且,冷却液能够在第一引流槽410和第一分流间隙430之间不断再分配,以使第一引流段400区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第一引流段400区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。同样地,又由于相邻的第三错位通道620沿着垂直于第三引流槽610中心线的方向错位布置,以使每一个第三错位通道620分别连通相邻的第三错位通道620和位于第三错位通道620一侧的第三分流间隙630,也即,第三错位通道620的布置方向与冷却液的流通方向垂直,因此,错位设置第三错位通道620能够增强对冷却液的扰动效果,并且,冷却液能够在第三引流槽610和第三分流间隙630之间不断再分配,以使第三引流段600区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第二引流段500区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。
综上可知,通过设置第一引流段400、第二引流段500和第三引流段600,增强了扰流板对冷却液液的扰流效果,使得冷却液能够更加均匀地分布在冷流通道层250内,并且,能够降低冷却液在冷流通道层250内的流阻,从而有利于降低冷流通道层250内的压力损失。
进一步地,在一实施例中,引流板300通过冲压成型的方式加工出多个第一引流槽410、多个第二引流槽510以及多个第三引流槽610。
具体地,部分引流板300朝向一侧凸起以形成第一错位通道420,第一错位通道420包括第一顶壁421和分别位于第一顶壁421两端的第一侧壁422,冷却液能够从第一顶壁421和第一侧壁422之间穿过第一错位通道420。同样地,引流板300朝向同一侧凸起以形成第二错位通道520,第二错位通道520包括第二顶壁521和位于第二顶壁521两端的第二侧壁522,冷却液能够从第二顶壁521和第二侧壁522之间穿过第二错位通道520。引流板300还朝向同一侧凸起以形成第三错位通道620,第三错位通道620包括第三顶壁621和位于第三顶壁621两端的第三侧壁622,冷却液能够从第三顶壁621和第三侧壁622之间穿过第三错位通道620。
但不限于此,在其他实施例中,引流板300还可以通过焊接的方式或者3D打印的方式加工出多个第一引流槽410、多个第二引流槽510以及多个第三引流槽610。
在一实施例中,第一错位通道420的流通面积M,第一分流间隙430的流通面积N,第二错位通道520的流通面积O,第二分流间隙530的流通面积P,第三错位通道620的流通面积R,第三分流间隙630的流通面积S,满足,M>O且M>P;N>O且N>P;R>O且R>P;S>O且S>P。
可以理解的是,当冷却液从出冷集流通道260流出时,冷却液具有朝向出冷集流通道260四周扩散的趋势,因此,在第一引流槽410和第一分流间隙430将冷却液引导进入第二引流槽510和第二分流间隙530的过程中,会有部分冷却液冲击到第一错位通道420的第一侧壁422。通过设置M>O且M>P,N>O且N>P,也即,第一错位通道420流通面积较大且分布较为稀疏,而第二错位通道520流通面积较小且分布更密,从而有利于减小冷却液在第一引流段400内的流阻,并且有利于冷却液在第二引流段500内分布更加均匀。
同样地,可以理解的是,当冷却液从第二引流槽510以及第二分流间隙530流出时,冷却液具有沿着热交换器的长度方向继续向前流动的趋势,因此,在第三引流槽610和第三分流间隙630将冷却液引导进入出冷集流通道260的过程中,会有部分冷却液冲击到第三错位通道620的第三侧壁622。通过设置,R>O且R>P,S>O且S>P,也即,第三错位通道620流通面积较大且分布较为稀疏,而第二错位通道520流通面积较小且分布更密,从而有利于减小冷却液在第三引流段600内的流阻,并且有利于使冷却液在第二引流段500内分布更加均匀。
进一步地,在一实施例中,P=O。
如此,使得第一引流段400流出的冷却液能够更加均匀地进入各个第二引流槽510和各个第二分流间隙530,以使各个第二引流槽510和各个第二分流间隙530内的冷却液的流量相同,从而保证引流板300位于每一个第二引流槽510和每一个第二分流间隙530内的冷却液的换热总量保持一致。
在一实施例中,如图2和图3所示,进冷集流通道240、出冷集流通道260、进热集流通道210和出热集流通道230呈矩形排列,且进冷集流通道240和出冷集流通道260设于热交换器的第三端950,进热集流通道210和出热集流通道230设于热交换器的第四端960。定义第一引流槽410中心线的延伸方向为第一错位通道420的长度方向,沿着从热交换器的第四端960至热交换器的第三端950的方向,第一错位通道420的长度呈减小的趋势。定义第三引流槽610中心线的延伸方向为第三错位通道620的长度方向,沿着从热交换器的第四端960至热交换器的第三端950的方向,第三错位通道620的长度呈减小的趋势。
需要说明的是,“热交换器的第三端950”和“热交换器的第四端960”分别指的是沿着热交换器的宽度方向相对的两个端部
由于进冷集流通道240、出冷集流通道260、进热集流通道210和出热集流通道230呈矩形排列,且进冷集流通道240和出冷集流通道260设于热交换器的第三端950,进热集流通道210和出热集流通道230设于热交换器的第四端960。结合进热集流通道210和出冷集流通道260设于热交换器的第一端930,进冷集流通道240和出热集流通道230设于热交换器的第二端940可知,当冷却液从进冷集流通道240流出时,有部分冷却液沿着热交换器的长度方向直接穿过靠近热交换器的第三端950的第一引流槽410以及第一分流间隙430并进入第二引流段500的第二引流槽510和第二分流间隙530,而不是沿着第一引流槽410以及第一分流间隙430的延伸方向流动,然后这部分冷却液沿着热交换器的长度方向直接穿过靠近热交换器第三端950的第三引流槽610以及第三分流间隙630并进入出冷集流通道260,而不是沿着第三引流槽610以及第三分流间隙630的延伸方向流动。因此,通过设置沿着从热交换器的第四端960至热交换器的第三端950的方向,第一错位通道420的长度呈减小的趋势,能够减小冷却液对靠近热交换器的第三端950的第一错位通道420的第一侧壁422的冲击作用,从而有利于进一步减小第一引流段400区域的流阻。同样地,通过设置沿着从热交换器的第四端960至热交换器的第三端950的方向,第三错位通道620的长度呈减小的趋势,能够减小冷却液对靠近热交换器的第三端950的第三错位通道620的第三侧壁622的冲击作用,从而有利于进一步减小第三引流段600区域的流阻。
进一步地,在一实施例中,如图3所示,引流板300还设有第四引流槽700。第四引流槽700连通进冷集流通道240和第二引流段500内的第二引流槽510和第二分流间隙530,且第四引流槽700设于第一引流槽410和出热集流通道230之间。第四引流槽700靠近第一引流槽410的一侧和第一引流槽410的延伸方向相同,且第四引流槽700与第一引流槽410间隔设置形成第四分流间隙710。第四引流槽700靠近出热集流通道230的一侧呈弧形并沿着出热集流通道230的周侧延伸,并且,第四引流槽700与出热集流通道230间隔设置形成第一弧形间隙720。
通过设置第四引流槽700靠近第一引流槽410的一侧和第一引流槽410的延伸方向相同,且第四引流槽700与第一引流槽410间隔设置形成第四分流间隙710,便于引导冷却液沿着第四分流间隙710以及第四引流槽700进入第二引流段500的多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530。由于第四引流槽700靠近出热集流通道230的一侧距离进冷集流通道240较远,因此,将第四引流槽700靠近出热集流通道230的一侧设置成弧形并沿着出热集流通道230的周侧延伸,使得冷却液能够沿着第一弧形间隙720绕开出热集流通道230并进入第二引流段500的多个第二引流槽510和多个第二分流间隙530,并且弧形的边缘有利于减小冷却液在第一弧形间隙720内的流阻。
进一步地,在一实施例中,如图3所示,第四引流槽700包括多个沿着第一引流槽410的延伸方向交错排列的第四错位通道730,第四错位通道730设于第四引流槽700靠近第一引流槽410的一端。相邻的第四错位通道730沿着与第一引流槽410的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个第四错位通道730分别连通相邻的第四错位通道730和第四分流间隙710。
如此,使得冷却液能够在第四引流槽700和第四分流间隙710之间不断再分配,以使第四引流槽700区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第四引流槽700区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。
再进一步地,如图3所示,在一实施例中,第四引流槽700靠近进冷集流通道240的一端设有多个第四进口通道740,多个第四进口通道740沿着第一弧形间隙720的延伸方向交错排列,且相邻的第四进口通道740沿着与第一弧形间隙720的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个第四进口通道740分别连通相邻的第四进口通道740和第一弧形间隙720。
同样地,如此设置,使得冷却液能够在第四引流槽700和第一弧形间隙720之间不断再分配,以使第四引流槽700区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第四引流槽700区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。
在一实施例中,如图3所示,引流板300还设有第五引流槽800。第五引流槽800连通出冷集流通道260和第二引流段500内的第二引流槽510和第二分流间隙530,且第五引流槽800设于第三引流槽610和进热集流通道210之间。第五引流槽800靠近第三引流槽610的一侧和第三引流槽610的延伸方向相同,且第五引流槽800和第三引流槽610间隔设置形成第五分流间隙810。第五引流槽800靠近进热集流通道210的一侧呈弧形并沿着进热集流通道210的周向延伸,并且,第五引流槽800与进热集流通道210间隔设置形成第二弧形间隙820。
通过设置第五引流槽800靠近第三引流槽610的一侧和第三引流槽610的延伸方向相同,且第五引流槽800与第三引流槽610间隔设置形成第五分流间隙810,便于引导冷却液沿着第五分流间隙810以及第五引流槽800进入出冷集流通道260。由于第五引流槽800靠近进热集流通道210的一侧距离出冷集流通道260较远,因此,将第五引流槽800靠近进热集流通道210的一侧设置成弧形并沿着进热集流通道210的周侧延伸,使得冷却液能够沿着第二弧形间隙820绕开进热集流通道210并第二出冷集流通道260,并且,弧形的边缘,有利于减小冷却液在第二弧形间隙820内的流阻。
进一步地,如图3所示,第五引流槽800包括多个沿着第三引流槽610的延伸方向交错排列的第五错位通道830,第五错位通道830设于第五引流槽800靠近第三引流槽610的一端,相邻的第五错位通道830沿着与第三引流槽610的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个第五错位通道830分别连通相邻的第五错位通道830和第五分流间隙810。
如此,使得冷却液能够在第五引流槽800和第五分流间隙810之间不断再分配,以使第五引流槽800区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第五引流槽800区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。
更进一步地,在一实施例中,如图3所示,第五引流槽800靠近出冷集流通道260的一端设有多个第五进口通道840,多个第五进口通道840沿着第二弧形间隙820的延伸方向交错排列,且相邻的第五进口通道840沿着与第二弧形间隙820的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个第五进口通道840分别连通相邻的第五进口通道840和第二弧形间隙820。
同样地,如此设置,使得冷却液能够在第五引流槽800和第二弧形间隙820之间不断再分配,以使第五引流槽800区域内的冷却液液压趋于平衡,进而使得第五引流槽800区域内的冷却液的流速也趋于相同,从而实现冷却液的均流效果。
在一实施例中,如图3所示,引流板300设有多个第一凸台310和多个第二凸台320,第一凸台310设于第一弧形间隙720内,并将第一弧形间隙720分隔成多个并联的第一分支通道330,第二凸台320设于第二弧形间隙820内,以将第二弧形间隙820分隔成多个并联的第二分支通道340。
第一凸台310起分流作用,从而使得冷却液在第一弧形间隙720内分布更加均匀。同样地,第二凸台320起分流作用,从而使得冷却液在第二弧形间隙820内分布更加均匀。
在一实施例中,如图3所示,引流板300还设有第一凹陷部350和第二凹陷部360,第一凹陷部350设于第四引流槽700靠近出热集流通道230的一端,第一凹陷部350朝向第四引流槽700内部凹陷,并将第四引流槽700内部分隔成多个第三分支通道。第二凹陷部360设于第五引流槽800靠近进热集流通道210的一端,第二凹陷部360朝向第五引流槽800内部凹陷,并将第五引流槽800内部分隔成多个第四分支通道。
第一凹陷部350起分流作用,从而使得冷却液在第四引流槽700内分布更加均匀。同样地,第二凹陷部360起分流作用,从而使得冷却液在第五引流槽800内分布更加均匀。
具体地,第一凸台310、第二凸台320、第一凹陷部350和第二凹陷部360均呈圆台状。引流板300通过冲压加工形成朝向一侧凸起的第一凸台310和第二凸台320,引流板300通过冲压加工形成朝向另一侧凸起第一凹陷部350和第二凹陷部360。
在一实施例中,如图2所示,热交换器还包括多个分隔板900,相邻分隔板900分别围设形成冷流通道层250和热流通道层220,并且,引流板300与相邻分隔板900固定连接。
如此,有利于提高引流板300与分隔板900的连接强度。具体地,引流板300与相邻分隔板900焊接固定。
在一实施例中,如图2所示,热交换器还包括换热翅片910,换热翅片910设于热流通道层220内,并与相邻分隔板900固定连接。
换热翅片910有利于增大热流通道层220的换热面积,从而提升热交换器的换热效果,具体地,换热翅片910与相邻分隔板900焊接固定。
本申请还提供一种热管理系统,该热管理系统包括以上任意一个实施例所述的热交换器。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种热交换器,其特征在于,设有依次连通的进热集流通道(210)、多层热流通道层(220)以及出热集流通道(230),所述热交换器还设有依次连通的进冷集流通道(240)、多层冷流通道层(250)以及出冷集流通道(260),所述热流通道层(220)和所述冷流通道层(250)交替层叠设置,并且,所述进热集流通道(210)和所述出冷集流通道(260)设于所述热交换器的第一端(930),所述进冷集流通道(240)和所述出热集流通道(230)设于所述热交换器的第二端(940),
所述热交换器包括引流板(300),所述引流板(300)设于所述冷流通道层(250)内,且所述引流板(300)包括第一引流段(400)、第三引流段(600)以及连接所述第一引流段(400)和第三引流段(600)的第二引流段(500),
所述第二引流段(500)包括多个第二引流槽(510),相邻所述第二引流槽(510)间隔设置并形成多个第二分流间隙(530),所述第二引流槽(510)的中心线从所述热交换器的第一端(930)朝向所述热交换器的第二端(940)延伸,所述第二引流槽(510)包括多个沿着自身中心线依次连通的第二错位通道(520),且相邻的所述第二错位通道(520)沿着垂直于所述第二引流槽(510)中心线的方向错位布置,以使每一个所述第二错位通道(520)分别连通相邻的所述第二错位通道(520)和位于所述第二引流槽(510)一侧的所述第二分流间隙(530);
所述第一引流段(400)包括多个第一引流槽(410),相邻所述第一引流槽(410)间隔设置并形成多个第一分流间隙(430),交错排列的多个所述第一引流槽(410)和多个所述第一分流间隙(430)分别连通所述进冷集流通道(240)和所述第二引流段(500)内的多个所述第二引流槽(510)和多个所述第二分流间隙(530),所述第一引流槽(410)包括多个沿着自身中心线依次连通的第一错位通道(420),且相邻的所述第一错位通道(420)沿着垂直于所述第一引流槽(410)中心线的方向错位布置,以使每一个所述第一错位通道(420)分别连通相邻的所述第一错位通道(420)和位于所述第一错位通道(420)一侧的所述第一分流间隙(430);
所述第三引流段(600)包括多个第三引流槽(610),相邻所述第三引流槽(610)间隔设置并形成多个第三分流间隙(630),交错排列的多个所述第三引流槽(610)和多个所述第三分流间隙(630)分别连通所述出冷集流通道(260)和所述第二引流段(500)内的多个所述第二引流槽(510)和多个所述第二分流间隙(530),所述第三引流槽(610)包括多个沿着自身中心线依次连通的第三错位通道(620),且相邻的所述第三错位通道(620)沿着垂直于所述第三引流槽(610)中心线的方向错位布置,以使每一个所述第三错位通道(620)分别连通相邻的所述第三错位通道(620)和位于所述第三错位通道(620)一侧的所述第三分流间隙(630)。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述第一错位通道(420)的流通面积M,所述第一分流间隙(430)的流通面积N,所述第二错位通道(520)的流通面积O,所述第二分流间隙(530)的流通面积P,所述第三错位通道(620)的流通面积R,所述第三分流间隙(630)的流通面积S,满足,M>O且M>P;N>O且N>P;R>O且R>P;S>O且S>P。
3.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述进冷集流通道(240)、所述出冷集流通道(260)、所述进热集流通道(210)和所述出热集流通道(230)呈矩形排列,且所述进冷集流通道(240)和所述出冷集流通道(260)设于所述热交换器的第三端(950),所述进热集流通道(210)和所述出热集流通道(230)设于所述热交换器的第四端(960),
定义所述第一引流槽(410)中心线的延伸方向为所述第一错位通道(420)的长度方向,沿着从所述热交换器的第四端(960)至所述热交换器的第三端(950)的方向,所述第一错位通道(420)的长度呈减小的趋势;
定义所述第三引流槽(610)中心线的延伸方向为所述第三错位通道(620)的长度方向,沿着从所述热交换器的第四端(960)至所述热交换器的第三端(950)的方向,所述第三错位通道(620)的长度呈减小的趋势。
4.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述引流板(300)还设有第四引流槽(700)和第五引流槽(800),
所述第四引流槽(700)连通所述进冷集流通道(240)和所述第二引流段(500)内的所述第二引流槽(510)和所述第二分流间隙(530),且所述第四引流槽(700)设于所述第一引流槽(410)和所述出热集流通道(230)之间,所述第四引流槽(700)靠近所述第一引流槽(410)的一侧和所述第一引流槽(410)的延伸方向相同,且所述第四引流槽(700)与所述第一引流槽(410)间隔设置形成第四分流间隙(710),所述第四引流槽(700)靠近所述出热集流通道(230)的一侧呈弧形并沿着所述出热集流通道(230)的周侧延伸,并且,所述第四引流槽(700)与所述出热集流通道(230)间隔设置形成第一弧形间隙(720);
所述第五引流槽(800)连通所述出冷集流通道(260)和所述第二引流段(500)内的所述第二引流槽(510)和所述第二分流间隙(530),且所述第五引流槽(800)设于所述第三引流槽(610)和所述进热集流通道(210)之间,所述第五引流槽(800)靠近所述第三引流槽(610)的一侧和所述第三引流槽(610)的延伸方向相同,且所述第五引流槽(800)和所述第三引流槽(610)间隔设置形成第五分流间隙(810),所述第五引流槽(800)靠近所述进热集流通道(210)的一侧呈弧形并沿着所述进热集流通道(210)的周向延伸,并且,所述第五引流槽(800)与所述进热集流通道(210)间隔设置形成第二弧形间隙(820)。
5.根据权利要求4所述的热交换器,其特征在于,所述第四引流槽(700)包括多个沿着所述第一引流槽(410)的延伸方向交错排列的第四错位通道(730),所述第四错位通道(730)设于所述第四引流槽(700)靠近所述第一引流槽(410)的一端;相邻的所述第四错位通道(730)沿着与所述第一引流槽(410)的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个所述第四错位通道(730)分别连通相邻的所述第四错位通道(730)和所述第四分流间隙(710);
所述第五引流槽(800)包括多个沿着所述第三引流槽(610)的延伸方向交错排列的第五错位通道(830),所述第五错位通道(830)设于所述第五引流槽(800)靠近所述第三引流槽(610)的一端,相邻的所述第五错位通道(830)沿着与所述第三引流槽(610)的延伸方向垂直的方向错位布置,以使每一个所述第五错位通道(830)分别连通相邻的所述第五错位通道(830)和所述第五分流间隙(810)。
6.根据权利要求4所述的热交换器,其特征在于,所述引流板(300)设有多个第一凸台(310)和多个第二凸台(320),
所述第一凸台(310)设于所述第一弧形间隙(720)内,并将所述第一弧形间隙(720)分隔成多个并联的第一分支通道(330),
所述第二凸台(320)设于所述第二弧形间隙(820)内,以将所述第二弧形间隙(820)分隔成多个并联的第二分支通道(340)。
7.根据权利要求4所述的热交换器,其特征在于,所述引流板(300)还设有第一凹陷部(350)和第二凹陷部(360),所述第一凹陷部(350)设于所述第四引流槽(700)靠近所述出热集流通道(230)的一端,所述第一凹陷部(350)朝向所述第四引流槽(700)内部凹陷,并将所述第四引流槽(700)内部分隔成多个第三分支通道;
所述第二凹陷部(360)设于所述第五引流槽(800)靠近所述进热集流通道(210)的一端,所述第二凹陷部(360)朝向所述第五引流槽(800)内部凹陷,并将所述第五引流槽(800)内部分隔成多个第四分支通道。
8.根据权利要求2所述的热交换器,其特征在于,P=O。
9.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,还包括多个分隔板(900),相邻所述分隔板(900)分别围设形成所述冷流通道层(250)和所述热流通道层(220),并且,所述引流板(300)与相邻所述分隔板(900)固定连接。
10.一种热管理系统,其特征在于,包括如权利要求1-权利要求9任意一项所述的热交换器。
Priority Applications (1)
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CN202321553387.4U CN220356150U (zh) | 2023-06-16 | 2023-06-16 | 热交换器及热管理系统 |
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