集成换热装置及热管理系统的制作方法

1.本技术涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种集成换热装置及热管理系统。


背景技术：

2.在新能源汽车的热管理系统技术领域，通常会涉及不同温度的介质之间的换热，并且，现有的热管理系统一般通过增加换热器的数量实现更多介质的换热，但是，如此设置，大大增大了换热器的体积，不利于换热器的集成化设计。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种集成换热装置及热管理系统，解决现有的换热器的体积较大且集成度较低的问题。
4.本技术提供的集成换热装置包括第一换热部和第二换热部，第一换热部设有第一换热通道和第二换热通道，第二换热部设有第三换热通道和第四换热通道，第一介质能够通过第一换热通道进入第一换热部，且第一介质能够与进入第二换热通道的第二介质在第一换热部内完成热交换，第一换热通道连通第四换热通道，第一介质能够从第一换热通道进入第四换热通道并与第四换热通道内的第四介质发生混合，且第四换热通道内的第一介质和第四介质能够与进入第三换热通道的第三介质在第二换热部内完成热交换。
5.在其中一个实施例中，第三换热通道螺旋绕设于第四换热通道的外周。可以理解的是，如此设置，有利于提高第四介质的换热均匀性，从而提高集成换热装置的换热性能。
6.在其中一个实施例中，第二换热部包括多个换热模块，且多个换热模块装配形成第三换热通道和第四换热通道。可以理解的是，如此设置，大大降低了第三换热通道和第四换热通道的加工难度，进而提高了集成换热装置的加工效率。
7.在其中一个实施例中，第二换热部设有第一连通孔和第二连通孔，第一连通孔和第二连通孔沿着第四换热通道的宽度方向分布于第四换热通道相对的两端，多个第一连通孔沿着第四换热通道的延伸方向间隔分布，且多个第二连通孔沿着第四换热通道的延伸方向间隔分布；第二换热部还设有第一连通槽和第二连通槽，第一连通槽和第二连通槽沿着第四换热通道的高度方向分布于第二换热部相对的两端，第一连通槽和第二连通槽分别连通相对设置的第一连通孔和第二连通孔；第一连通槽、第一连通孔、第二连通槽和第二连通孔依次首尾相连形成第三换热通道。可以理解的是，如此设置，大大降低了第三换热通道的加工难度。
8.在其中一个实施例中，第二换热部包括第一换热模块和第二换热模块，第一换热模块和第二换热模块中的一者或两者设有换热槽；当第一换热模块设有换热槽时，换热槽的开口朝向第二换热模块，且换热槽和第二换热模块的外壁配合形成第四换热通道；当第二换热模块设有换热槽时，换热槽的开口朝向第一换热模块，且换热槽和第一换热模块的外壁配合形成第四换热通道；当第一换热模块和第二换热模块均设有换热槽时，两个换热槽的开口正对设置，且两个换热槽配合形成第四换热通道。可以理解的是，如此设置，大大
降低了第四换热通道的加工难度。
9.在其中一个实施例中，第一连通槽设于第一换热模块靠近第一换热部的一端，且第一连通槽的开口与第一换热部的外壁密封配合。可以理解的是，如此设置，能够防止第三介质从第一连通槽的开口处泄漏。
10.在其中一个实施例中，第二换热部还包括第三换热模块，第二连通槽设于第三换热模块，且第二连通槽的开口与第二换热模块的外壁密封配合，第一连通孔和第二连通孔依次贯穿第一换热模块和第二换热模块，以连通第一连通槽和第二连通槽。可以理解的是，如此设置，大大降低了第二换热部内第三换热通道和第四换热通道的加工难度，极大地提升了第二换热模块以及整个集成换热装置的加工效率。
11.在其中一个实施例中，第一换热模块背离第二换热模块的一端设有连接槽，第一换热通道通过连接槽连通第四换热通道。
12.在其中一个实施例中，第一换热部和第二换热部中的一者设有分别连通第一换热通道和第三换热通道的分流通道，一部分高温高压的换热介质能够通过分流通道进入第一换热通道形成第一介质，另一部分高温高压的换热介质能够通过分流通道进入第三换热通道形成第三介质。可以理解的是，如此设置，能够使液态的第一介质完全气化，进而有效避免了液态的第一介质进入压缩机导致压缩机产生液击而发生损坏。
13.本技术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集成换热装置。
14.与现有技术相比，本技术提供的集成换热装置和热管理系统，通过设置两个换热部(第一换热部和第二换热部)，实现了四种介质(第一介质、第二介质、第三介质和第四介质)之间的三次换热，具体为，第一介质和第二介质在第一换热部的第一次换热，第一介质和第三介质在第二换热部的第二次换热，以及第四介质和第三介质在第二换热部的第三次换热。相比于现有技术至少需要三个换热器才能满足四种介质的三次换热，本技术提供的集成换热装置的体积较小，集成度更高，有效解决了现有的换热器的体积较大且集成度较低的问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
16.图1为本技术提供的一实施例的集成换热装置的结构示意图；
17.图2为本技术提供的一实施例的集成换热装置的分解图；
18.图3为本技术提供的一实施例的第一换热模块的结构示意图一；
19.图4为本技术提供的一实施例的第一换热模块的结构示意图二；
20.图5为本技术提供的一实施例的第一换热模块的剖视图；
21.图6为本技术提供的一实施例的第三换热模块的结构示意图；
22.图7为本技术提供的一实施例的安装块的结构示意图。
23.附图标记：100、第一换热部；110、第一换热通道；120、第二换热通道；130、节流元
件；140、第一换热器；150、安装块；151、第一槽；152、节流通孔；200、第二换热部；210、分流通道；220、第三换热通道；221、第一连通孔；222、第二连通孔；223、第一连通槽；224、第二连通槽；225、第三换热通道出口；230、第四换热通道；231、换热槽；232、第四换热通道入口；233、第四换热通道出口；240、第一换热模块；241、连接槽；250、第二换热模块；260、第三换热模块；300、连接件；400、固定件。
具体实施方式
24.在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。
25.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。在本技术的描述中，“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。
26.在本技术中，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；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技术中的具体含义。
27.在本技术中，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。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“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。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术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，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“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。
30.在新能源汽车的热管理系统技术领域，通常会涉及不同温度的介质之间的换热，并且，现有的热管理系统一般通过增加换热器的数量实现更多介质的换热，但是，如此设置，大大增大了换热器的体积，不利于换热器的集成化设计。
31.请参阅图1-图6，为了解决现有的换热器的体积较大且集成度较低的问题，本技术
提供一种集成换热装置，该集成换热装置包括第一换热部100和第二换热部200，第一换热部100设有第一换热通道110和第二换热通道120，第二换热部200设有第三换热通道220和第四换热通道230，第一介质能够通过第一换热通道110进入第一换热部100，且第一介质能够与进入第二换热通道120的第二介质在第一换热部100内完成热交换，第一换热通道110连通第四换热通道230，第一介质能够从第一换热通道110进入第四换热通道230并与第四换热通道230内的第四介质发生混合，且第四换热通道230内的第一介质和第四介质能够与进入第三换热通道220的第三介质在第二换热部200内完成热交换。
32.如此，通过设置两个换热部(第一换热部100和第二换热部200)，实现了四种介质(第一介质、第二介质、第三介质和第四介质)之间的三次换热，具体为，第一介质和第二介质在第一换热部100的第一次换热，第一介质和第三介质在第二换热部200的第二次换热，以及第四介质和第三介质在第二换热部200的第三次换热。相比于现有技术至少需要三个换热器才能满足四种介质的三次换热，本技术提供的集成换热装置的体积较小，集成度更高，有效解决了现有的换热器的体积较大且集成度较低的问题。
33.在一实施例中，如图1和图2所示，第一换热部100包括节流元件130和第一换热器140，高温高压的第一介质能够通过节流元件130变成低温低压的状态，并且低温低压的第一介质能够通过第一换热通道110进入第一换热器140，以用于吸收通过第二换热通道120进入第一换热器140的第二介质的热量。
34.此时，第一换热器140用作蒸发器，第一介质在第一换热器140内通过相变吸热，也即，第一介质从低温低压的液态转变为低温低压的气态，需要注意的是，在相变过程中，第一介质的温度几乎不发生变化。并且，气态的第一介质最终会进入压缩机并经过压缩机的处理重新变为高温高压的状态，从而开启第一介质的下一个循环。但是，第一介质进入压缩机之前，可能会由于相变不充分导致第一介质呈一定程度的气液混合形态，如此，会导致压缩机产生液击，进而损坏压缩机。
35.为了避免压缩机产生液击，在一实施例中，如图5所示，第一换热部100和第二换热部200中的一者设有分别连通第一换热通道110和第三换热通道220的分流通道210，一部分高温高压的换热介质能够通过分流通道210进入第一换热通道110形成第一介质，另一部分高温高压的换热介质能够通过分流通道210进入第三换热通道220形成第三介质。
36.如此，第四换热通道230内的第一介质能够与进入第三换热通道220的第三介质在第二换热部200内完成热交换，也即，通过高温高压的第三介质的加热作用，能够使液态的第一介质完全气化，进而有效避免了液态的第一介质进入压缩机导致压缩机产生液击而发生损坏。
37.需要说明的是，通常，第四换热通道230内的第四介质来源于其他蒸发器，因此，同样地，通过高温高压的第三介质的加热作用，能够使液态的第四介质完全气化，进而有效避免了液态的第四介质进入压缩机导致压缩机产生液击而发生损坏。
38.具体地，在一实施例中，节流元件130为电子膨胀阀。
39.进一步地，在一实施例中，如图1、图2和图7所示，第一换热部100还包括安装块150，节流元件130通过安装块150连接第一换热器140。
40.更进一步地，在一实施例中，如图1、图2和图7所示，安装块150设有第一槽151，第一槽151的侧壁设有节流通孔152，高温高压的第一介质通过节流通孔152进入节流元件
130。
41.在一实施例中，如图1和图2所示，第二换热部200和节流元件130分别设置于第一换热器140相背离的两端。
42.如此，有利于降低集成换热装置的装配难度，方便集成换热装置在热管理系统内的安装。
43.在现有技术中，通常通过板式换热器或者同心圆式换热器，实现两种介质的换热，其中，高温高压的第三介质经过大量放热之后会导致过冷度进一步增大，并且，此时，液态的第三介质会在重力的作用下沉降在第三换热通道220的下方，如此，第四换热通道230内位于第三换热通道220上方的第四介质的换热效果将会变差，也即，第四换热通道230内的第四介质的换热均匀性会变差。
44.为了解决第四换热通道230内的第四介质的换热均匀性变差的问题，如图2-图6所示，在一实施例中，第三换热通道220螺旋绕设于第四换热通道230的外周。
45.如此设置，即使液态的第三介质会在重力的作用下发生沉降，只要第三介质在第三换热通道220内继续流动，则第三介质仍然可以通过螺旋形的第三换热通道220在第四换热通道230的外周进行360度的绕行，也即，能够确保第四介质在360度的圆周方向上依然具有较好的换热效果，进而提高了第四介质的换热均匀性，从而进一步提高了集成换热器的换热性能。
46.进一步地，如此设置，还可通过设置第三换热通道220绕设于第四换热通道230的箍数进而控制第三介质的换热量，大大提高了集成换热装置的换热精度。
47.进一步地，在一实施例中，如图1和图2所示，第二换热部200包括多个换热模块，且多个换热模块装配形成第三换热通道220和第四换热通道230。
48.如此，大大降低了第三换热通道220和第四换热通道230的加工难度，进而提高了集成换热装置的加工效率。
49.具体地，在一实施例中，如图2-图6所示，第二换热部200设有第一连通孔221和第二连通孔222，第一连通孔221和第二连通孔222沿着第四换热通道230的宽度方向分布于第四换热通道230相对的两端，多个第一连通孔221沿着第四换热通道230的延伸方向间隔分布，且多个第二连通孔222沿着第四换热通道230的延伸方向间隔分布。第二换热部200还设有第一连通槽223和第二连通槽224，第一连通槽223和第二连通槽224沿着第四换热通道230的高度方向分布于第二换热部200相对的两端，第一连通槽223和第二连通槽224分别连通相对设置的第一连通孔221和第二连通孔222，第一连通槽223、第一连通孔221、第二连通槽224和第二连通孔222依次首尾相连形成第三换热通道220。
50.如此设置，大大降低了第三换热通道220的加工难度。
51.更具体地，在一实施例中，如图2-图6所示，第二换热部200包括第一换热模块240和第二换热模块250，第一换热模块240和第二换热模块250中的一者或两者设有换热槽231。并且，当第一换热模块240设有换热槽231时，换热槽231的开口朝向第二换热模块250，且换热槽231和第二换热模块250的外壁配合形成第四换热通道230。当第二换热模块250设有换热槽231时，换热槽231的开口朝向第一换热模块240，且换热槽231和第一换热模块240的外壁配合形成第四换热通道230。当第一换热模块240和第二换热模块250均设有换热槽231时，两个换热槽231的开口正对设置，且两个换热槽231配合形成第四换热通道230。
52.如此，大大降低了第四换热通道230的加工难度。
53.进一步地，在一实施例中，如图2和图4所示，第一连通槽223设于第一换热模块240靠近第一换热部100的一端，且第一连通槽223的开口与第一换热部100的外壁密封配合。
54.如此，能够防止第三介质从第一连通槽223的开口处泄漏。
55.在一实施例中，如图2和图6所示，第二换热部200还包括第三换热模块260，第二连通槽224设于第三换热模块260，且第二连通槽224的开口与第二换热模块250的外壁密封配合。第一连通孔221和第二连通孔222依次贯穿第一换热模块240和第二换热模块250，以连通第一连通槽223和第二连通槽224。
56.通过第二换热部200的模块化设计，大大降低了第二换热部200内第三换热通道220和第四换热通道230的加工难度，极大地提升了第二换热模块250以及整个集成换热装置的加工效率。
57.在一实施例中，如图2和图4所示，第一换热模块240背离第二换热模块250的一端设有连接槽241，第一换热通道110通过连接槽241连通第四换热通道230。
58.需要注意的是，在一实施例中，如图2所示，第一换热模块240、第二换热模块250、第三换热模块260以及第一换热部100之间为焊接。
59.如图2所示，高温高压的第一介质从分流通道210通过节流元件130的节流降压作用变为低温低压的状态，之后，第一介质在第一换热器140内和第二介质完成热交换，并且，第一介质通过吸热由液态部分或者全部相变为气态，再之后，气态的第一介质离开第一换热部100的第一换热通道110并进入第二换热部200的第四换热通道230，并且，第一介质与第四换热通道230内的第四介质发生混合。与此同时，高温高压的第三介质从分流通道210进入第二换热部200的第三换热通道220内，并且，在第三介质的加热下，第一介质和第四介质全部吸热相变成气态。最后，第一介质和第四介质通过第四换热通道出口233进入压缩机内。第三介质通过第三换热通道出口225进入下一个电子膨胀阀。
60.需要说明的是，如图2所示，集成换热装置还包括连接件300，连接件300设于第三换热模块260背离第二换热模块250的一端，并且，第四换热通道入口232、第四换热通道出口233以及第三换热通道出口225均设于连接件300。并且，连接件300远离第三换热模块260的一端插置有两个固定件400，集成换热装置通过固定件400装配于热管理系统。
61.本技术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集成换热装置。
62.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。
63.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，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，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。