CN205090823U - 一种换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，第一板片和/或第二板片包括围壁以及被围壁所包围的凹槽，凹槽包括第一端区、第二端区和位于第一端区和第二端区之间的中心区，凹槽为“中”字形结构，凹槽中设置有扰流结构，扰流结构的至少一部分靠近第一端区没有被围壁所包围部分，并且靠近第一端区区域的扰流结构的数量少于靠近第二端区区域的扰流结构的数量。本实用新型的换热装置可以使冷媒温度升高的幅度相对均匀，从而使电池组的温度分布较为均匀，从而保证电池的使用性能和电池寿命。

Description

一种换热装置

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，特别涉及一种换热器。

背景技术

电动汽车的动力来源于电池，电池在提供动力的过程中会产生热量，如果热量不及时散发，会导致电池温度上升，电池温度过高会导致电池性能下降，且影响其寿命，所以须对电池采取必要的冷却措施。

现有的技术是采用电池冷却***对电池进行降温，电池冷却***的冷量一般由整车空调***提供。空调***提供的冷量用制冷剂输出，通过板式换热器可以将制冷剂的冷量转移到冷却液中，再将冷却液通过水冷板对电池进行冷却。

水冷板热交换器是由一个带有凹槽的平板和另一个平板焊接而成，作为汽车上电池的冷却装置。在此水冷板中，冷却液流经水冷板的凹槽通过平板的热传导将电池中的热量带走。但现有的水冷板热交换器普遍存在流道单一、温度分布不均匀的问，从而不利于发挥电池的最佳性能，而且现有的水冷板热交换器的换热效率也较低。

因此如何提供一种换热效率高、温度分布均匀的换热装置是当下急需解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种换热装置，能够有效的解决上述技术问题。

本实用新型提供一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片叠装且密封固定，所述第一板片的端面与所述第二板片的端面相互配合，所述第一板片和第二板片之间形成有通道，所述第一接管和第二接管分别与所述通道的两端连通，所述第一板片和/或第二板片包括围壁以及被所述围壁所包围的凹槽，所述凹槽包括第一端区、第二端区和位于第一端区和第二端区之间的中心区，所述凹槽为“中”字形结构，其中所述第一端区和第二端区分别位于上下两侧，所述第一端区和第二端区的至少一部分没有被所述围壁所包围，所述第一端区没有被所述围壁所包围部分与所述中心区连接，所述第二端区没有被所述围壁所包围部分与所述中心区连接；

所述凹槽中设置有凸出于所述凹槽下底面的扰流结构，所述扰流结构的上端面与所述围壁的上端面位于同一平面，所述扰流结构的至少一部分靠近所述第一端区没有被所述围壁所包围部分，并且靠近所述第一端区区域的扰流结构的数量少于靠近第二端区区域的扰流结构的数量。

所述扰流结构为凸条，所述凸条包括多个第一凸条、多个第二凸条和至少一个第三凸条，所述第一凸条和第二凸条竖向设置，所述第三凸条横向设置，所述第三凸条靠近所述第一端区，且与所述第一端区没有被所述围壁所包围部分保持距离。

所述第二凸条设置在两所述第一凸条之间，并且所述第一凸条和第二凸条的一端靠近所述第二端区，所述第一凸条和第二凸条的另一端则位于所述第三凸条的下方，并且所述第一凸条与所述第三凸条之间的距离小于所述第二凸条与所述第三凸条之间的距离。

靠近所述中心区的中间部位的第二凸条与所述第三凸条之间的距离大于远离所述中心区中间部位的第二凸条与所述第三凸条之间的距离；

从所述第一端区到第二端区，靠近所述第二端区区域的所述凸条数量大于所述中心区靠近第一端区区域的凸条数量。

从所述第一端区到第二端区，所述中心区的凸条数量呈逐渐增加设置；

所述第一凸条和第二凸条靠近所述第二端区的一端大致位于同一直线，且靠近所述中心区的中间部位的两第一凸条之间的第二凸条的数量大于远离所述中心区的中间部位的两第一凸条之间的第二凸条的数量。

在靠近所述中心区的中间部位还设置有第四凸条，所述第四凸条位于所述第二凸条与第三凸条之间，并且，在两第一凸条之间，第二凸条的数量大于第四凸条的数量。

所述扰流结构为凸条，所述凸条包括多个第一凸条和多个第二凸条，所述第一凸条和第二凸条竖向设置，所述第二凸条设置在两所述第一凸条之间，并且所述第一凸条和第二凸条的一端靠近所述第二端区，所述第一凸条另一端与所述第一端区之间的距离小于所述第二凸条另一端与所述第一端区之间的距离；最靠近所述第一端区的第一凸条的长度大于其它第一凸条的长度，并且所述最靠近第一端区的第一凸条靠近所述第一端区的一端的宽度大于所述第一端区没有被所述围壁所包围部分的宽度的四分之一。

所述扰流结构包括凸条和多个凸台，中心区包括靠近所述第一端区的第一中心区和靠近所述第二端区的第二中心区，所述第一中心区的面积大于第二中心区的面积，所述凸条为八字形结构，所述凸条设置在所述第一中心区，所述凸台设置在所述第二中心区。

所述第二中心区中所述凸台的分布密度越靠近所述第二端区越大，并且越靠近所述第二端区处的所述凸台的直径越小。

所述第一接管设置有阻尼板，所述第一接管的管壁开设有槽孔，所述阻尼板通过槽孔与第一接管固定安装，并且所述阻尼板与所述第一接管的内壁和所述槽孔之间密封固定，所述阻尼板上设置有阻尼孔，所述阻尼孔的内径小于所述第一接管的内径。

实用新型提供的一种换热装置，可以使冷媒温度升高的幅度相对均匀，从而使电池组的温度分布较为均匀，从而保证电池的使用性能和电池寿命。

附图说明

图1是本实用新型换热装置的立体示意图。

图2是本实用新型换热装置的一实施例的***结构示意图。

图3是图2所示换热装置的第一板片结构示意图。

图4是图2所示换热装置的第一接管结构示意图。

图5是本实用新型换热装置的另一实施例的第一板片结构示意图。

图6是本实用新型换热装置的又一实施例的第一板片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

图1是本实用新型换热装置的立体示意图，换热装置可以用于冷却电池组，换热装置与电池冷却组直接或者间接接触，电池组产生的热量可以传递给换热装置中的冷媒，从而实现电池组的冷却。

换热装置包括第一板片1、第二板片2、第一接管3和第二接管4，第一板片1和第二板片2叠装且彼此密封固定，第一板片1和第二板片2可以通过焊接的方式固定。第一板片1和第二板片2之间形成有供冷媒流通的通道，通道的两端分别与第一接管3和第二接管4连通。

第一板片1的端面与所述第二板片2的端面相互配合密封固定，其中第一板片1和第二板片2中的至少一个板片的端面上形成有凹槽，例如第一板片1上设置有凹槽，第二板片2为平板；也可以是第一板片1和第二板片2上都设置有凹槽，第一板片1上的凹槽与第二板片2上的凹槽相对称设置。第一板片1和第二板片2叠装在一起使所述凹槽形成为所述供冷媒流通的通道。

为了便于阐述，以第一板片为例并将第一板片上的凹槽示为供冷媒流通的通道进行说明，但不是限制为供冷媒流通的通道形成在第一板片上，应当理解为第一板片和第二板片相互叠装形成所述通道。

图2是本实用新型换热装置一实施例的结构示意图。图3是图2所述换热装置的第一板片1的结构示意图。如图所示，第一板片1包括围壁11以及被所述围壁11所包围的凹槽14，凹槽14包括第一端区12、第二端区13和位于第一端区12和第二端区13之间的中心区141。凹槽14为“中”字型结构，其中第一端区12和第二端区13分别位于上下两侧，第一端区12和第二端区13的至少一部分没有被围壁11所包围，第一端区12没有被围壁11所包围部分与中心区141连接，第二端区13没有被围壁11所包围部分与中心区141连接。在换热装置上，第一端区12与第一接管3连通，第二端区13与第二接管4连通。

在凹槽14中还设置有凸出于凹槽14的下底面的扰流结构，在本实施例中扰流结构为凸条，凸条的上端面与围壁11的上端面位于同一平面。凸条包括多个第一凸条15、多个第二凸条16和至少一个第三凸条17。其中第三凸条17采用横向设置，且第三凸条17靠近第一端区12，且与第一端区12没有被围壁11所包围部分保持距离。这样，当流体从第一端区12流向第二端区13的过程中，流体从第一端区12流出进入中心区141时，受到第三凸条17的阻挡，流体开始产生分流，一部分的流体流向第三凸条17的一端并绕过第三凸条17一端，另一部分的流体流向第三凸条17的另一端并绕过第三凸条17另一端。第三凸条17起到分流的作用，使流体能够较为均匀的分布，从而提高换热器的换热性能，改善换热装置换热不均的问题。

第一凸条15和第二凸条16呈竖向设置，第二凸条16设置在两第一凸条15之间，并且第一凸条15和第二凸条16的一端靠近第二端区13，第一凸条15和第二凸条16另一端则位于第三凸条17的下方，并且第一凸条15与第三凸条17之间的距离小于第二凸条16与第三凸条17之间的距离。进一步的，各第一凸条15的长度大致相同，靠近中心区141中间部位的第二凸条16与第三凸条17之间的距离大于远离中心区141中间部位的第二凸条16与第三凸条17之间的距离。这样使得中心区141靠近第二端区13的区域的凸条数量大于中心区141靠近第一端区13的区域的凸条数量，并且从第一端区13到第二端区13，中心区141的凸条数量呈逐渐增加布置。

进一步的，第一凸条15和第二凸条16靠近第二端区13的一端大致位于同一直线，靠近中心区141中间部位的两第一凸条15之间的第二凸条16的数量大于远离中心区141中间部位的两第一凸条15之间的第二凸条16的数量。

这样，通过设置第一凸条15和第二凸条16来增加扰流性能，凸条的数量越多，冷媒通过时的水力直径越小，扰流性越大，从而增加换热系数，降低冷媒的温差，使整个电池冷却板的温度水平较为均匀分。在这种设置下，当第一接管3作为进口时，冷媒从第一接管3进入换热装置，由于一开始通道较宽，冷媒的流速相对较低，冷媒因冷却电池热量而产生的温差较大；随着冷媒的流动，通道宽度逐渐减小，流速增加，冷媒因冷却电池热量而产生的温差减小。由于冷媒沿着流动方向温度升高，但由于通道的宽度在流动方向上逐渐减小，冷媒因冷却电池热量而升高的幅度却是在下降，越靠近第二接管4，通道的湍流程度越大，换热能力越大，因而可以使冷媒温度升高的幅度相对均匀，从而使电池组的温度分布较为均匀，从而保证电池的使用性能和电池寿命。

进一步，在靠近中心区141的中间部位还设置有第四凸条18，第四凸条18位于第二凸条16与第三凸条17之间，并且，在两第一凸条15之间，第二凸条16的数量大于第四凸条18的数量。由于，靠近中心区141中间部位的第二凸条16与第三凸条17之间的距离大于远离中心区141中间部位的第二凸条16与第三凸条17之间的距离，通过设置第四凸条18，可以提高中心区141中间部位的扰流性，从而可以较好的回避换热装置各部分换热不均的问题，从而提高换热装置的换热性能。

如图4所示，第一接管3上设置有阻尼板31，第一接管3的管壁开设有槽孔32，阻尼板31通过槽孔32与第一接管3固定安装，并且阻尼板31的周边与第一接管3的内壁和槽孔32之间密封固定，具体可以通过焊接密封固定。阻尼板31中设置有阻尼孔33，阻尼孔33的内径相较于第一接管3的内径较小，并且阻尼孔33的内径可以根据需要进行设置。

当换热装置需要应用于不同场合时，一般情况下需要根据不同的应用条件采用不同规格的换热装置，这样会导致制造和生产成本的增加，例如开设不同的模具、使用多条生产线等。而本实施例中的换热装置，第一板片1、第二板片2、第一接管3和第二接管4的结构可以是一样的，只需要根据不同的应用条件来生产具有各种阻尼孔孔径的阻尼板，然后再将这些阻尼板与第一接管3焊接固定即可，能够节省成本，而且还能够提高换热装置在***应用中的***匹配度。

图5示出了本发明的另一实施例，在本实施例中，没有设置第三凸条17，并且最靠近第一端区12的第一凸条15的长度大于其它第一凸条15的长度，并且最靠近第一端区12的第一凸条15的宽度大于第一端区12没有被围壁11所包围部分的宽度的四分之一。这样，当流体从第一端区12流向第二端区13的过程中，流体从第一端区12流出进入中心区141时，受到最靠近第一端区12的第一凸条15的阻挡，流体开始产生分流，一部分的流体流向最靠近第一端区12的第一凸条15的左侧，另一部分的流体流向最靠近第一端区12的第一凸条15的右侧。最靠近第一端区12的第一凸条15的靠近第一端区12的端部起到分流的作用，使流体能够较为均匀的分布，从而提高换热器的换热性能，改善换热装置换热不均的问题。

本实施例其它结构和工作原理与上述实施例方式相同或者相近似，这里不再一一赘述。

图6示出了本发明的另一实施例，在本实施例中，扰流结构包括凸条和凸台。中心区包括靠近第一端区12的第一中心区142和靠近第二端区13的第二中心区143，第一中心区142的面积大于第二中心区143的面积。

在第一中心区142中设置有呈八字形的凸条19，通过设置八字形凸条19，当流体从第一端区12流向第二端区13的过程中，流体从第一端区12流出进入第一中心区142时，受到八字形凸条19的阻挡，流体开始产生分流，八字形凸条19起到分流的作用，使流体能够较为均匀的分布，从而提高换热器的换热性能，改善换热装置换热不均的问题。

在第二中心区143中设置有多个凸台21，并且第二中心区143中凸台21的分布密度越靠近第二端区13越大，并且越靠近第二端区13处的凸台21的直径越小，例如，在图示中，从上到下，凸台的数量分别为5、6、8。这样，通过设置凸台来增加扰流性能，凸台数量越多，冷媒通过时的水力直径越小，扰流性越大，从而增加换热系数，降低冷媒的温差，使整个电池冷却板的温度水平较为均匀分；而且，凸台131还能够起到加强筋的作用，防止板片在安装时不易变形。

本实施例其它结构和工作原理与上述实施例方式相同或者相近似，这里不再一一赘述。

以上所述，仅是本实用新型的具体实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。上述中的“上下左右”等方位词也是基于附图得出，但并不是限制其方位。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。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种换热装置，包括第一板片、第二板片、第一接管和第二接管，所述第一板片和第二板片叠装且密封固定，所述第一板片的端面与所述第二板片的端面相互配合，所述第一板片和第二板片之间形成有通道，所述第一接管和第二接管分别与所述通道的两端连通，其特征在于，所述第一板片和/或第二板片包括围壁以及被所述围壁所包围的凹槽，所述凹槽包括第一端区、第二端区和位于第一端区和第二端区之间的中心区，所述凹槽为“中”字形结构，其中所述第一端区和第二端区分别位于上下两侧，所述第一端区和第二端区的至少一部分没有被所述围壁所包围，所述第一端区没有被所述围壁所包围部分与所述中心区连接，所述第二端区没有被所述围壁所包围部分与所述中心区连接；

所述凹槽中设置有凸出于所述凹槽下底面的扰流结构，所述扰流结构的上端面与所述围壁的上端面位于同一平面，所述扰流结构的至少一部分靠近所述第一端区没有被所述围壁所包围部分，并且靠近所述第一端区区域的扰流结构的数量少于靠近第二端区区域的扰流结构的数量。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述扰流结构为凸条，所述凸条包括多个第一凸条、多个第二凸条和至少一个第三凸条，所述第一凸条和第二凸条竖向设置，所述第三凸条横向设置，所述第三凸条靠近所述第一端区，且与所述第一端区没有被所述围壁所包围部分保持距离。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第二凸条设置在两所述第一凸条之间，并且所述第一凸条和第二凸条的一端靠近所述第二端区，所述第一凸条和第二凸条的另一端则位于所述第三凸条的下方，并且所述第一凸条与所述第三凸条之间的距离小于所述第二凸条与所述第三凸条之间的距离。

4.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，靠近所述中心区的中间部位的第二凸条与所述第三凸条之间的距离大于远离所述中心区中间部位的第二凸条与所述第三凸条之间的距离；

从所述第一端区到第二端区，靠近所述第二端区区域的所述凸条数量大于所述中心区靠近第一端区区域的凸条数量。

5.根据权利要求4所述换热装置，其特征在于，从所述第一端区到第二端区，所述中心区的凸条数量呈逐渐增加设置；

所述第一凸条和第二凸条靠近所述第二端区的一端大致位于同一直线，且靠近所述中心区的中间部位的两第一凸条之间的第二凸条的数量大于远离所述中心区的中间部位的两第一凸条之间的第二凸条的数量。

6.根据权利要求4或5任一项所述的换热装置，其特征在于，在靠近所述中心区的中间部位还设置有第四凸条，所述第四凸条位于所述第二凸条与第三凸条之间，并且，在两第一凸条之间，第二凸条的数量大于第四凸条的数量。

7.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述扰流结构为凸条，所述凸条包括多个第一凸条和多个第二凸条，所述第一凸条和第二凸条竖向设置，所述第二凸条设置在两所述第一凸条之间，并且所述第一凸条和第二凸条的一端靠近所述第二端区，所述第一凸条另一端与所述第一端区之间的距离小于所述第二凸条另一端与所述第一端区之间的距离；最靠近所述第一端区的第一凸条的长度大于其它第一凸条的长度，并且所述最靠近第一端区的第一凸条靠近所述第一端区的一端的宽度大于所述第一端区没有被所述围壁所包围部分的宽度的四分之一。

8.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述扰流结构包括凸条和多个凸台，中心区包括靠近所述第一端区的第一中心区和靠近所述第二端区的第二中心区，所述第一中心区的面积大于第二中心区的面积，所述凸条为八字形结构，所述凸条设置在所述第一中心区，所述凸台设置在所述第二中心区。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述第二中心区中所述凸台的分布密度越靠近所述第二端区越大，并且越靠近所述第二端区处的所述凸台的直径越小。

10.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述第一接管设置有阻尼板，所述第一接管的管壁开设有槽孔，所述阻尼板通过槽孔与第一接管固定安装，并且所述阻尼板与所述第一接管的内壁和所述槽孔之间密封固定，所述阻尼板上设置有阻尼孔，所述阻尼孔的内径小于所述第一接管的内径。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述第一接管设置有阻尼板，所述第一接管的管壁开设有槽孔，所述阻尼板通过槽孔与第一接管固定安装，并且所述阻尼板与所述第一接管的内壁和所述槽孔之间密封固定，所述阻尼板上设置有阻尼孔，所述阻尼孔的内径小于所述第一接管的内径。