CN223340407U - 一种热交换集成装置及具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换集成装置及具有其的汽车，涉及汽车零部件领域。该装置具体包括：流道板、液冷蒸发器、液冷冷凝器、控制器、水泵、以及水阀，所述流道板内设有多组流道，所述液冷蒸发器、所述液冷冷凝器、所述控制器、所述水泵、以及所述水阀均安装在所述流道板上，所述控制器与所述水泵、所述水阀信号连接，所述液冷蒸发器、所述液冷冷凝器、所述水泵、所述水阀与所述多组流道连通，形成多组换热循环开路，所述换热循环开路用于与外部待换热装置的换热通道连通，形成多组换热循环回路。本实用新型将多个换热零部件进行了较高程度的集成，解决了热交换集成装置成本高、布置难度大的问题。

Description

一种热交换集成装置及具有其的汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，尤其涉及一种热交换集成装置及具有其的汽车。

背景技术

热交换集成装置是热泵空调的关键组成部分，它负责热量的传递与交换。现有热交换集成装置通常集成了多种零部件，如电池冷却器、电子膨胀阀、工作介质流道板、九通阀、三通阀、单向阀、电池冷却水泵、电驱冷却水泵、暖风水泵等。然而，液冷冷凝器由于体积和布置的原因，往往无法集成到热交换装置中，需要单独布置在其他位置。由于液冷冷凝器需要单独布置，这增加了整车布置的复杂性，可能需要更多的空间来满足布置需求，还会增加了材料成本和制造工时。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种热交换集成装置及具有其的汽车，将多个换热零部件进行了较高程度的集成，解决了热交换集成装置成本高、布置难度大的问题。

本实用新型提供的一种热交换集成装置，包括流道板、液冷蒸发器、液冷冷凝器、控制器、水泵、以及水阀，所述流道板内设有多组流道，所述液冷蒸发器、所述液冷冷凝器、所述控制器、所述水泵、以及所述水阀均安装在所述流道板上，所述控制器与所述水泵、所述水阀信号连接，所述液冷蒸发器、所述液冷冷凝器、所述水泵、以及所述水阀与所述多组流道连通，形成多组换热循环开路，所述换热循环开路用于与外部待换热装置的换热通道连通，形成多组换热循环回路。

进一步地，所述流道板包括第一流道板、第二流道板、以及第三流道板，所述第一流道板和所述第三流道板分别安装在所述第二流道板的两侧，多组所述流道设置在所述第一流道板和所述第二流道板之间、以及所述第二流道板和所述第三流道板之间。

进一步地，所述液冷蒸发器、所述液冷冷凝器安装在所述第一流道板背离所述第二流道板的一侧上，所述水泵、所述水阀安装在所述第三流道板背离所述第二流道板的一侧上。

进一步地，还包括储液罐和电子膨胀阀，所述储液罐安装在所述液冷冷凝器上，所述电子膨胀阀安装在所述液冷蒸发器上。

进一步地，还包括线束，所述流道板上设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器、所述水泵、以及所述水阀之间通过所述线束电信号连接。

进一步地，所述液冷蒸发器和所述液冷冷凝器均为板式换热器，所述液冷蒸发器和所述液冷冷凝器内部均设有多块叠片。

进一步地，所述外部待换热装置包括电机、电池、以及乘员舱，所述换热循环开路包括电机冷却开路、电池冷却开路、电池加热开路、乘员舱冷却开路、以及乘员舱采暖开路，所述电机冷却开路与所述电机连通，形成电机冷却循环回路，所述电池冷却开路和所述电池加热开路与所述电池连通，形成电池冷却循环回路和电池加热循环回路，所述乘员舱冷却开路和所述乘员舱加热开路与所述乘员舱连通，形成乘员舱冷却循环回路和乘员舱加热循环回路。

进一步地，所述水阀设置在所述流道上，所述水泵包括第一水泵、第二水泵、第三水泵，所述流道包括电池冷却流道、电池加热流道、乘员舱冷却流道、乘员舱采暖流道、以及电机冷却流道，所述第一水泵与所述电池冷却流道和所述电池加热流道相连；所述第二水泵与所述乘员舱冷却流道和所述乘员舱采暖流道相连；所述第三水泵与所述电机冷却流道相连。

进一步地，所述流道板内的电池冷却流道、所述液冷蒸发器、所述第一水泵、所述水阀连通形成所述电池冷却开路；所述流道板内的电池加热流道、所述液冷冷凝器、所述储液罐、所述第一水泵、所述水阀连通形成所述电池加热开路；所述流道板内的乘员舱冷却流道、所述液冷蒸发器、所述第二水泵、所述水阀连通形成所述乘员舱冷却开路；所述流道板内的乘员舱加热流道、所述液冷冷凝器、所述储液罐、所述第二水泵、所述水阀连通形成所述乘员舱加热开路；所述流道板内的电机冷却流道、所述液冷蒸发器、所述第三水泵、所述水阀连通形成所述电机冷却开路。

本实用新型还提供了一种汽车，包括如上所述的热交换集成装置。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种热交换集成装置及具有其的汽车，将液冷冷凝器、液冷蒸发器、储液罐、水泵、水阀、控制器等均安装在流道板上，进行了高度集成设计，减小了整车占用空间，节约了连接管路；除此之外，本实用新型取消了各水泵和水阀的控制装置，将水泵和水阀的控制装置集成在控制器上，缩小了水泵和水阀的尺寸，减小了整车占用空间，减少了芯片数量及种类；另外，本实用新型还集成了线束，提供了统一的整车接口，缩短了工厂作业工时；总之，本实用新型解决了热交换集成装置成本高、布置难度大的问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种热交换集成装置的正面结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种热交换集成装置的背面结构示意图。

图3为本实用新型中流道板的结构示意图。

其中：10-流道板；10a-第一流道板；10b-第二流道板；10c-第三流道板；11-流道；20-液冷蒸发器；30-液冷冷凝器；40-储液罐；50-控制器；60-水泵；61-第一水泵；62-第二水泵；63-第三水泵；70-水阀；80-线束；90-电子膨胀阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，本描述中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件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。

请参阅图1和图2，本实用新型提供的一种热交换集成装置，包括流道板10、液冷蒸发器20、液冷冷凝器30、控制器50、水泵60、以及水阀70，流道板10内设有多组流道11，液冷蒸发器20、液冷冷凝器30、水泵60、以及水阀70均安装在流道板10上，并与流道11连通形成多组换热循环开路，换热循环开路用于连通外部待换热装置的换热通道，并与外部待换热装置的换热通道连通形成多组换热循环回路，控制器50与水泵60、水阀70信号连接，用于控制水泵60和水阀70对工作介质流量和流向的调节；其中，流道板10用于支撑整个换热集成装置和承担各个元件之间的连通，液冷蒸发器20用于外部待换热装置的冷却，液冷冷凝器30用于外部待换热装置的加热，水泵60用于调节工作介质的流量，水阀70用于调节工作介质的流向。本实用新型提供的热交换集成装置，将多个换热零部件进行了较高程度的集成，解决了热交换集成装置成本高、布置难度大的问题。

请参阅图3，流道板10包括第一流道板10a、第二流道板10b、以及第三流道板10c，第一流道板10a和第三流道板10c分别安装在第二流道板10b的两侧，具体的，第一流道板10a和第二流道板10b之间可以是焊接，也可以是螺栓连接，第二流道板10b和第三流道板10c之间可以是焊接，也可以是螺栓连接，多组流道11设置在第一流道板10a和第二流道板10b之间、以及第二流道板10b和第三流道板10c之间，且流道板10上设有多个工作介质出口和进口，与对应的换热循环回路连通。

进一步地，液冷蒸发器20、液冷冷凝器30安装在第一流道板10a背离第二流道板10b的一侧上，液冷蒸发器20、液冷冷凝器30上均设有进出口，进出口与流道板10上对应的进出口连通；液冷冷凝器30上安装有储液罐40，储液罐40与液冷冷凝器30连通，用于储存多余制冷剂；水泵60、水阀70安装在第三流道板10c背离第二流道板10b的一侧上，水泵60和水阀70与流道板10上对应的流道11连通，以调节工作介质的流量和流向；具体地，液冷蒸发器20和液冷冷凝器30均通过螺栓连接的方式安装在第一流道板10a上，储液罐40通过螺栓连接的方式安装在液冷冷凝器30上，水泵60和水阀70通过螺栓连接的方式安装在第三流道板10c上，控制器50通过螺栓连接的方式安装在流道板10的顶部。需要说明的是，液冷蒸发器20和液冷冷凝器30均为板式换热器，内部包括多块叠片，液冷蒸发器20和液冷冷凝器30可以通过增加/减少叠片的方式，来实现换热量的增加和减小；另外，水泵60为一种不自带控制装置的水泵，其特征在于可以缩小零件尺寸，取消背部散热结构；水阀70为一种不自带控制装置的水阀，其特征在于可以缩小零件尺寸，水泵60和水阀70的控制均由控制器50进行。

进一步地，液冷蒸发器20上安装有电子膨胀阀90，电子膨胀阀90用于控制制冷剂流量；流道板10内不同的流道11内均设有温度传感器，温度传感11与控制器50、水泵60、以及水阀70之间通过线束80电信号连接，线束80通过卡扣连接的方式固定在流道板10上。温度传感器将流道11内的温度信号传递至控制器50，控制器50根据温度控制水泵60和水阀70的调节。

具体地，外部待换热装置包括电机、电池、以及乘员舱，对应的，多组流道11包括电池冷却流道、电池加热流道、乘员舱冷却流道、乘员舱采暖流道、以及电机冷却流道，水泵60包括第一水泵61、第二水泵62、以及第三水泵63，第一水泵61与电池冷却流道和电池加热流道相连，用于调节对电池冷却和加热的工作介质的流量；第二水泵62与乘员舱冷却流道和乘员舱采暖流道相连，调节对乘员舱冷却和加热的工作介质的流量；第三水泵63与电机冷却流道相连，用于调节对电机冷却的工作介质的流量；水阀70与流道板10相连，用于调节工作介质在不同流道11内的走向，包括流向电池冷却和加热流道、乘员舱冷却和采暖流道、电机冷却流道连通。

进一步地，换热循环开路包括电池冷却开路、电池加热开路、乘员舱冷却开路、乘员舱采暖开路、以及电机冷却开路，电机冷却开路与电机连通，形成电机冷却循环回路，电池冷却开路和电池加热开路与电池连通，形成电池冷却循环回路和电池加热循环回路，乘员舱冷却开路和乘员舱加热开路与乘员舱连通，形成乘员舱冷却循环回路和乘员舱加热循环回路。

具体地，电池冷却回路由电池、水阀70、流道板10内的电池冷却流道、液冷蒸发器20、第一水泵61组成，流经电池的工作介质经过水阀70、流道板10、液冷蒸发器20，变成温度更低的工作介质后，再经过流道板10、第一水泵61后回到电池包内；电池加热开路由电池、水阀70、流道板10内电池加热流道、液冷冷凝器30、储液罐40、第一水泵61组成，流经电池的温度较低的工作介质经过水阀70、流道板10、液冷冷凝器30和储液罐40，变成温度更高的工作介质后，再经过流道板10、第一水泵61回到电池包内；

乘员舱冷却回路由乘员舱、水阀70、流道板10内的乘员舱冷却流道、液冷蒸发器20和第二水泵62组成，乘员舱内的工作介质经过水阀70、流道板10、液冷蒸发器20，变成温度更低的工作介质后，再经过流道板10和第二水泵62回到乘员舱内；乘员舱加热回路由乘员舱、水阀70、流道板10内的乘员舱加热流道、液冷冷凝器30、储液罐40、第二水泵62组成，乘员舱内温度较低的工作介质经过水阀70、流道板10、液冷冷凝器30和储液罐40，变成温度更高的工作介质后，再经过流道板10和第二水泵62回到乘员舱内；

电机冷却回路由电机、水阀70、流道板10内的电机冷却流道、液冷蒸发器20和第三水泵63组成，电机内的工作介质经过水阀70、流道板10和液冷蒸发器20，变成温度更低的工作介质后，再经过外部散热器、流道板10和第三水泵63回到电机内；

需要说明的是，液冷蒸发器20、液冷冷凝器30和储液罐40等的内部结构、以及循环回路中其他的详细结构可参考现有技术，在此不在赘述。

经过上面的叙述可以知道，本实用新型提供的一种热交换集成装置，将液冷冷凝器30、液冷蒸发器20、储液罐40、水泵60、水阀70、控制器50等均安装在流道板10上，进行了高度集成设计，减小了整车占用空间，节约了连接管路；除此之外，本实用新型取消了水泵60和水阀70的控制装置，将水泵60和水阀70的控制装置集成在控制器50上，缩小了水泵60和水阀70的尺寸，减小了整车占用空间，减少了芯片数量及种类；另外，本实用新型还集成了线束80，提供了统一的整车接口，缩短了工厂作业工时；总之，本实用新型解决了热交换集成装置成本高、布置难度大的问题。

本实用新型还提供了一种汽车，包括如上所述的热交换集成装置，关于该车辆的其他技术特征，请参见现有技术，在此不再赘述。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，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，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热交换集成装置，其特征在于：包括流道板（10）、液冷蒸发器（20）、液冷冷凝器（30）、控制器（50）、水泵（60）、以及水阀（70），所述流道板（10）内设有多组流道（11），所述液冷蒸发器（20）、所述液冷冷凝器（30）、所述控制器（50）、所述水泵（60）、以及所述水阀（70）均安装在所述流道板（10）上，所述控制器（50）与所述水泵（60）、所述水阀（70）信号连接，所述液冷蒸发器（20）、所述液冷冷凝器（30）、所述水泵（60）、以及所述水阀（70）与所述多组流道（11）连通，形成多组换热循环开路，所述换热循环开路用于与外部待换热装置的换热通道连通，形成多组换热循环回路。

2.根据权利要求1所述的热交换集成装置，其特征在于：所述流道板（10）包括第一流道板（10a）、第二流道板（10b）、以及第三流道板（10c），所述第一流道板（10a）和所述第三流道板（10c）分别安装在所述第二流道板（10b）的两侧，多组所述流道（11）设置在所述第一流道板（10a）和所述第二流道板（10b）之间、以及所述第二流道板（10b）和所述第三流道板（10c）之间。

3.根据权利要求2所述的热交换集成装置，其特征在于：所述液冷蒸发器（20）、所述液冷冷凝器（30）安装在所述第一流道板（10a）背离所述第二流道板（10b）的一侧上，所述水泵（60）、所述水阀（70）安装在所述第三流道板（10c）背离所述第二流道板（10b）的一侧上。

4.根据权利要求1所述的热交换集成装置，其特征在于：还包括储液罐（40）和电子膨胀阀（90），所述储液罐（40）安装在所述液冷冷凝器（30）上，所述电子膨胀阀（90）安装在所述液冷蒸发器（20）上。

5.根据权利要求1所述的热交换集成装置，其特征在于：还包括线束（80），所述流道板（10）上设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器（50）、所述水泵（60）、以及所述水阀（70）之间通过所述线束（80）电信号连接。

6.根据权利要求1所述的热交换集成装置，其特征在于：所述液冷蒸发器（20）和所述液冷冷凝器（30）均为板式换热器，所述液冷蒸发器（20）和所述液冷冷凝器（30）内部均设有多块叠片。

7.根据权利要求4所述的热交换集成装置，其特征在于：所述外部待换热装置包括电机、电池、以及乘员舱，所述换热循环开路包括电机冷却开路、电池冷却开路、电池加热开路、乘员舱冷却开路、以及乘员舱采暖开路，所述电机冷却开路与所述电机连通，形成电机冷却循环回路，所述电池冷却开路和所述电池加热开路与所述电池连通，形成电池冷却循环回路和电池加热循环回路，所述乘员舱冷却开路和所述乘员舱加热开路与所述乘员舱连通，形成乘员舱冷却循环回路和乘员舱加热循环回路。

8.根据权利要求7所述的热交换集成装置，其特征在于：所述水阀（70）设置在所述流道（11）上，所述水泵（60）包括第一水泵（61）、第二水泵（62）、第三水泵（63），所述流道（11）包括电池冷却流道、电池加热流道、乘员舱冷却流道、乘员舱采暖流道、以及电机冷却流道，所述第一水泵（61）与所述电池冷却流道和所述电池加热流道相连；所述第二水泵（62）与所述乘员舱冷却流道和所述乘员舱采暖流道相连；所述第三水泵（63）与所述电机冷却流道相连。

9.根据权利要求8所述的热交换集成装置，其特征在于：

所述流道板（10）内的电池冷却流道、所述液冷蒸发器（20）、所述第一水泵（61）、所述水阀（70）连通形成所述电池冷却开路；所述流道板（10）内的电池加热流道、所述液冷冷凝器（30）、所述储液罐（40）、所述第一水泵（61）、所述水阀（70）连通形成所述电池加热开路；

所述流道板（10）内的乘员舱冷却流道、所述液冷蒸发器（20）、所述第二水泵（62）、所述水阀（70）连通形成所述乘员舱冷却开路；所述流道板（10）内的乘员舱加热流道、所述液冷冷凝器（30）、所述储液罐（40）、所述第二水泵（62）、所述水阀（70）连通形成所述乘员舱加热开路；

所述流道板（10）内的电机冷却流道、所述液冷蒸发器（20）、所述第三水泵（63）、所述水阀（70）连通形成所述电机冷却开路。

10.一种汽车，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的热交换集成装置。