本發(fā)明涉及一種熱交換裝置，應(yīng)用于電動汽車電池等的熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一般的，在電動汽車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中，電動汽車的電池工作時會產(chǎn)生熱量，為保證電池的正常工作，需要對電池進(jìn)行冷卻，利用冷卻液冷卻是一種較常用的方式。通常的電池冷卻裝置包括換熱器和膨脹閥，液態(tài)制冷劑通過膨脹閥的節(jié)流作用后進(jìn)入換熱器，制冷劑與冷卻液在換熱器中進(jìn)行熱交換，冷卻液被冷卻，冷卻了的冷卻液流到電池組冷卻電池，冷卻液流經(jīng)電池組后溫度升高，需要回到換熱器進(jìn)行冷卻，如此循環(huán)。通常，換熱器為板式換熱器。

現(xiàn)有熱管理系統(tǒng)中，換熱器和膨脹閥都是單獨(dú)的部件，通過管道等方式進(jìn)行連接。換熱器與膨脹閥之間有較大的距離，經(jīng)過膨脹閥后的汽液兩相狀態(tài)的制冷劑會在這一段距離發(fā)生流動狀態(tài)的變化，如汽液分層，這樣會影響制冷效果。另外管路等連接部件會導(dǎo)致整個組件重量較重，還使整個組件的抗振性較差，容易出現(xiàn)連接管斷裂等現(xiàn)象，成本也較高。

因此，如何將換熱器和膨脹閥直接集成在一起，使得結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝、抗振性能好且使用成本較低，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單且性能可靠的熱交換裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熱交換裝置，包括換熱器、閥芯組件、線圈組件以及用于固定所述熱交換裝置的安裝板，其特征在于，所述換熱器包括第一流道和第二流道，所述安裝板的正面包括配合部，所述安裝板包括位于配合部外側(cè)的若干安裝孔、位于配合部所在部位的一通孔以及凸臺部，凸臺部從所述安裝板的正面向外凸出；凸臺部用于固定安裝所述閥芯組件或與所述閥芯組件配合安裝，所述凸臺部具有貫通孔使安裝板 在該部位形成貫穿所述安裝板的閥芯容納腔；所述安裝板的反面包括一連通閥芯容納腔和所述通孔的連接槽；

所述閥芯組件包括閥座，所述閥座包括上下兩部分的第一部和第二部，所述第一部的一部分與所述閥芯容納腔密封固定，所述第二部包括閥芯進(jìn)口通道和閥芯出口通道，在所述閥芯進(jìn)口通道和閥芯出口通道之間設(shè)置有節(jié)流孔，節(jié)流孔的的流通通道的大小可調(diào)，所述閥芯組件通過所述節(jié)流孔連通所述閥芯進(jìn)口通道和閥芯出口通道；

所述閥芯進(jìn)口通道與所述連接槽連通，所述閥芯出口通道與所述第一流道連通，所述閥芯進(jìn)口通道與所述第一流道不直接連通。

所述凸臺部凸起于所述安裝板的正面一定的高度，所述第二部的外徑小于所述第一部的外徑，所述第二部的外徑小于所述閥芯容納腔的內(nèi)徑，所述第二部不與所述閥芯容納腔的內(nèi)壁接觸，所述通孔通過所述連接槽、及與連接槽連通的第二部與所述閥芯容納腔的內(nèi)壁之間的空間與所述閥芯進(jìn)口通道連通。

所述換熱器包括換熱芯體、以及分別位于所述換熱芯體兩端的端板和底板，所述端板包括位于四個角上的第一孔口、第二孔口、第三孔口和第四孔口，在所述第四孔口的外周側(cè)還形成有一凸出于所述端板的板平面一定高度的中空的凸起部，凸起部的孔的內(nèi)徑小于等于所述第四孔口的內(nèi)徑；

所述安裝板上形成有第一通孔、第二通孔、第三通孔，所述第一孔口與第一通孔相對應(yīng)，所述第二孔口與第二通孔相對應(yīng)，所述第三孔口與第三通孔相對應(yīng)，所述第四孔口與閥芯容納腔相對應(yīng)。

并且所述閥芯容納腔的內(nèi)徑大于等于第四孔口的內(nèi)徑，所述凸起部凸出于所述端板板平面的方向與所述凸臺部凸出于安裝板正面的方向相反。

所述第二部的下端伸入所述凸起部，所述第二部的下端與所述凸起部的孔的內(nèi)壁之間設(shè)置有第二密封圈，所述閥芯出口通道直接與換熱器的第一流道連通，所述閥芯進(jìn)口通道的進(jìn)口的至少一部分位于所述凸起部上方的閥芯容納腔。

所述閥芯容納腔從下至上依次包括內(nèi)徑逐漸增大的第一腔、第二腔和第三腔，其中所述第一腔的內(nèi)壁設(shè)置有螺紋接口部，所述第一部的外壁上設(shè)置有與所述螺紋接口部相對應(yīng)的外螺紋，所述閥座與所述凸臺部螺紋固定安裝，所述第二腔與所述第一部之間還設(shè)置有第一密封圈。

所述安裝板的背面還設(shè)置有至少二個凸起于所述安裝板背面一定高度的定位凸臺，所述端板設(shè)置有與所述定位凸臺相對應(yīng)的定位孔，所述定位凸臺與定位孔的配合安裝。

所述凸臺部的側(cè)壁上還設(shè)置有用于固定所述線圈組件的螺紋固定部。

所述安裝板包括第一安裝板和第二安裝板，所述第一安裝板與第二安裝板相配合，第二安裝板相對靠近所述換熱器；所述第一安裝板形成有所述凸臺部、通孔和連接槽，所述第二安裝板形成有與所述閥芯容納腔相配合的第二凸臺部，所述第二凸臺部的凸出于第二安裝板的方向與所述第一凸臺部凸出于第一安裝板的方向相反；

所述第二凸臺部伸入所述換熱器的第一流道。

所述換熱器在系統(tǒng)中作為蒸發(fā)器使用，所述第一流道用于制冷劑的流通，所述第二流道用于冷卻液的流通；

所述通孔為第四通孔，所述熱交換裝置包括與第一通孔連通的第一接管、第二通孔連通的第二接管、第三通孔連通的第三接管以及第四通孔連通的第四接管，所述第一接管為冷卻液出口管，所述第二接管為冷卻液進(jìn)口管，所述第四接管為制冷劑進(jìn)口管，所述第三接管為所述制冷劑出口管，所述第四通孔的內(nèi)徑小于第三通孔的內(nèi)徑。

本發(fā)明將換熱器和電子膨脹閥直接集成在一起，安裝板的一部分具有閥體的功能，不需要連接部件，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且性能可靠，便于安裝、抗振性能好且使用成本較低，同時又能夠有效的抑制氣液分層現(xiàn)象，便于系統(tǒng)的過熱度控制，能夠提高系統(tǒng)的整體性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明熱交換裝置的一實(shí)施例的立體示意圖。

圖2是圖1所示熱交換裝置的安裝板立體示意圖。

圖3是圖2所示安裝板的剖視示意圖。

圖4是圖1所示熱交換裝置的端板立體示意圖。

圖5是圖1所示熱交換裝置的端板和安裝板安裝對應(yīng)立體示意圖。

圖6是圖1所示熱交換裝置的剖視示意圖。

圖7是圖6的局部放大示意圖。

圖8是本發(fā)明熱交換裝置另一實(shí)施例的端板和安裝板的立體示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施方式直接將安裝板的一部分加工成具有電子膨脹閥閥體功能，可以直接將電子膨脹閥的閥芯組件和線圈組件固定安裝在安裝板，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且可靠性強(qiáng)，便于安裝、抗振性能好且使用成本較低，而且還能夠有效的抑制氣液分層現(xiàn)象。

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖1至圖7示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的熱交換裝置，如圖所示，熱交換裝置包括換熱器10、閥芯組件22、線圈組件21、以及用以固定熱交換裝置的安裝板3，同時，安裝板3還用以固定連接換熱器10、線圈組件21和閥芯組件22。

換熱器10可以作為蒸發(fā)器使用，所述換熱器10包括用于冷卻液流通的第二流道及用于制冷劑流通的第一流道，其中所述第一流道包括制冷劑進(jìn)口及制冷劑出口，第二流道包括冷卻液進(jìn)口及冷卻液出口。所述冷卻液進(jìn)口可以與第二接管4連接，所述冷卻液出口可以與第一接管1連接，所述制冷劑出口可以與第三接管5連接，所述制冷劑進(jìn)口可以直接與閥芯組件22的出口連通。

所述換熱器10還包括換熱芯體、以及分別位于所述換熱芯體兩端的端板6和底板7。其中，換熱芯體包括相互間隔層疊設(shè)置的若干個第一流通板和若干個第二流通板，各第一流通板和兩邊相鄰的第二流通板之間形成 第一流通通道和第二流通通道，第一流通板和一邊相鄰的第二流通板之間形成第一流通通道，則該第一流通板和另一邊相鄰的第二流通板之間形成第二流通通道。其中，第一流通通道為第一流道的一部分，第二流通通道為第二流道的一部分。在本實(shí)施例中，第一流通板和第二流通板采用同一形狀結(jié)構(gòu)的流通板8，疊裝時，第一流通板相對于第二流通板旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)行疊裝。采用同一形狀結(jié)構(gòu)的流通板8，可以節(jié)省成本。

所述制冷劑進(jìn)口與制冷劑出口、以及所述冷卻液進(jìn)口與冷卻液出口可以設(shè)置于所述換熱器10的同側(cè)或者異側(cè)，并且可以是四個口子中的任意兩個。所述第一接管1、第二接管4及第三接管5均為鋁合金管，且通過釬焊的方式與換熱器10連接在一起；另外三個接管中也可以有部分或全部是通過釬焊與安裝板3固定連接并通過安裝板3與換熱器10連接。

在實(shí)施方式中，換熱器10為板式換熱器，也可以是板翅式換熱器，另外其它類型的換熱器也同樣能夠適用。

如圖2和圖3所示，安裝板3是由金屬板材經(jīng)沖壓、機(jī)加工等工序加工形成或者壓鑄成型而成，板材可以采用鋁合金材料。所述安裝板3包括配合部及位于配合部外側(cè)的若干安裝孔36。在穿過安裝孔36的安裝方向上，安裝孔36完全暴露在所述換熱器10的外面，及安裝孔36與換熱芯體不發(fā)生干涉。如此設(shè)置，在用螺釘(未圖示)穿過所述安裝孔36而將熱交換裝置安裝固定時，不會碰到換熱器10。這種設(shè)計一方面降低了熱交換裝置的成本和安裝難度，另一方面也降低了在安裝時對換熱器10的損壞機(jī)率。

這里應(yīng)當(dāng)指出，可以根據(jù)熱交換裝置的具體安裝位置的需要來設(shè)置安裝板3的形狀結(jié)構(gòu)以及安裝孔36的具體位置和數(shù)量。

配合部包括用于固定安裝第一接管1的第一通孔353、用于固定安裝第二接管4的第二通孔352、用于固定安裝第三接管5的第三通孔351、用于固定安裝第四接管96的第四通孔34以及用于固定安裝線圈組件21和閥芯組件22的凸臺部32。其中第一通孔353和第二通孔352與換熱器10的第二流道連通，第三通孔351與換熱器10的第一流道連通。在本實(shí)施例中， 第一通孔353和第二通孔352分別與換熱器10的冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口連通，第三通孔351與換熱器10的制冷劑出口連通。

第一通孔353和冷卻液進(jìn)口均為圓形且非同軸設(shè)置，第一通孔353的內(nèi)徑大于冷卻液進(jìn)口的內(nèi)徑，以形成臺階，從而便于與第一接管1的一端進(jìn)行對接和定位，便于第一接管1的安裝。同樣的，第二通孔352和冷卻液出口均為圓形且同軸設(shè)置，第二通孔352的內(nèi)徑大于冷卻液出口的內(nèi)徑，以形成臺階，從而便于與第二接管4的一端進(jìn)行對接和定位，便于第二接管4的安裝。同樣的，第三通孔351和制冷劑出口均為圓形且同軸設(shè)置，第三通孔351的內(nèi)徑大于制冷劑出口的內(nèi)徑，以形成臺階，從而便于與第三接管5的一端進(jìn)行對接和定位，便于第三接管5的安裝。

凸臺部32凸起于安裝板3板平面一定的高度，凸臺部32形成有貫穿安裝板的閥芯容納腔33，閥芯容納腔33從下至上依次包括內(nèi)徑逐漸增大的第一腔331、第二腔332和第三腔333，其中第一腔331的內(nèi)壁設(shè)置有用于固定閥芯組件22的螺紋接口部321，第二腔332與第一腔331之間形成的臺階部用于安置密封圈，通過設(shè)置密封圈增加閥芯組件22固定在閥芯容納腔33內(nèi)的密封性。

凸臺部32的側(cè)壁還設(shè)置有用于固定線圈組件21的螺紋固定部322，通過螺紋固定部322使線圈組件21與安裝板3固定安裝。當(dāng)然，螺紋固定部322也可以直接設(shè)置在安裝板3的板面，另外也可以設(shè)置在閥芯組件。在本實(shí)施例中，螺紋固定部322設(shè)置在凸臺部32可以提高線圈組件的安裝穩(wěn)定性。

這里將安裝板3具有凸臺部32的一面定義為安裝板3的正面，將與換熱器相接觸的一面定義為安裝板3的反面。在安裝板3的反面還開設(shè)有一連接槽31，連接槽31連通第四通孔34和閥芯容納腔33。

在安裝板3的反面還可以設(shè)置有多個凸起于安裝板3背面一定高度的定位凸臺37，通過定位凸臺37可以便于安裝板3與換熱器10的定位和安裝。

如圖4所示，端板6包括位于四個角的第一孔口63、第二孔口62、第三孔口61和第四孔口64，其中在第四孔口64的外周側(cè)還形成有一凸出于端板6的板平面一定高度的中空的凸起部65，凸起部65的內(nèi)徑小于等于第四孔口的內(nèi)徑，凸起部65可以是通過沖壓加工形成的沖孔結(jié)構(gòu)。

在端板6上還可以設(shè)置與定位凸臺37相對應(yīng)的定位孔66，在安裝時，通過定位凸臺37與定位孔66的配合安裝，可以快速的定位換熱器和安裝板，便于安裝，也能夠提高熱交換裝置的安裝精度和良品率。

在換熱器上，第一孔口63與第一通孔353相對應(yīng)，第二孔口62與第二通孔352相對應(yīng)，第三孔口61與第三通孔351相對應(yīng)，第四孔口64與閥芯容納腔33相對應(yīng)，并且閥芯容納腔33的內(nèi)徑大于等于第四孔口64的內(nèi)徑，可以使閥芯組件22的一部分穿過閥芯容納腔33伸入凸起部65中。并且凸起部65凸出于端板6板平面的方向與凸臺部32凸出于安裝板3正面的方向相反。

當(dāng)然凸起部65凸出于端板6板平面的方向也可以與凸臺部32凸出于安裝板3正面的方向相同，此時，凸起部65的高度應(yīng)小于連接槽31的深度。本實(shí)施例的凸起部65的設(shè)置方式一方面可以減小安裝板3的厚度，另一方面可以進(jìn)一步的減小閥芯組件22的出口與換熱器10之間的距離，從而提高換熱器的換熱性能。

如圖6和圖7所示，閥芯組件22包括閥座220，閥座220包括第一部225和第二部221，第一部225的外壁設(shè)置有與螺紋接口部321相對應(yīng)的外螺紋，第一部225可以通過第一密封圈226和螺紋與凸臺部32密封固定，第二部221的一部分可以通過密封圈223與凸起部65密封連接。第二部221設(shè)置有閥芯進(jìn)口通道222和閥芯出口通道224，在閥芯進(jìn)口通道222和閥芯出口通道224之間設(shè)置有節(jié)流孔，節(jié)流孔可以連通閥芯進(jìn)口通道222和閥芯出口通道224。并且，第二部221的外徑小于閥芯容納腔33的內(nèi)徑，閥芯進(jìn)口通道222的進(jìn)口可以為多個，這樣便于制冷劑從閥芯容納腔33流入閥芯進(jìn)口通道222。

第二部221的下端伸入凸起部65中，并通過設(shè)置第二密封圈223密封，閥芯出口通道224可以直接與換熱器10的第一流道連通。閥芯進(jìn)口通道222的進(jìn)口的至少一部分位于凸起部65上方的閥芯容納腔33，連接槽31可以通過閥芯組件容納腔33和第二部221之間的空間與閥芯進(jìn)口通道222連通。

當(dāng)然，也可以不設(shè)置凸起部65，此時第二部221的外徑大于第四孔口64的內(nèi)徑，閥芯出口通道224的出口的內(nèi)徑小于第四孔口64的內(nèi)徑，使第二部221壓緊抵靠在端板6上。本實(shí)施例通過設(shè)置凸起部65，可以提高第二部221與凸起部65密封性能，防止內(nèi)漏。

這樣，制冷劑從第四孔口34流入后，經(jīng)過連接槽31流向閥芯進(jìn)口通道222，經(jīng)過閥組件節(jié)流后的制冷劑通過閥芯出口通道224直接流入換熱器10，可以很好的減少制冷劑的在中間距離的流動過程中產(chǎn)生氣液分離現(xiàn)象，提高換熱器的換熱性能，可以較好的控制過熱度，而且還能夠提高熱交換裝置的抗振性能。

組裝時，流通板8、端板6、底板7、安裝板、第一接管1、第二接管4及第三接管5通過釬焊的形式焊接在一起。焊接前，首先將流通板8、端板6、底板7、安裝板、第一接管1、第二接管4及第三接管5組裝完成，利用專用的工裝夾具進(jìn)行壓緊固定；然后，再將壓裝好的流通板8、端板6、底板7、安裝板、第一接管1、第二接管4及第三接管5放入爐中進(jìn)行焊接。焊接的方式可以采用真空爐進(jìn)行真空釬焊或者采用隧道爐進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)焊。焊接好以后，將閥芯組件22和線圈組件21依次安裝于凸臺部32。

圖8示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，在本實(shí)施例中，安裝板包括第一安裝板301和第二安裝板302，其中第一安裝板301的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中的安裝板3的結(jié)構(gòu)相同或者相近似，第一安裝板301的正面設(shè)置有第一凸臺部3201，第一凸臺部3201形成有貫穿第一安裝板301的閥芯容納腔3301，第一安裝板301的背面也設(shè)置有一連接槽311。第二安裝板302與第一安裝板301相配合，并且設(shè)置有與閥芯容納腔331相配合的第二凸臺 部3302，第二凸臺部3302的凸出于第二安裝板302的方向與第一凸臺部3201凸出于第一安裝板301的方向相反，第二凸臺部3302的結(jié)構(gòu)和功能與上述實(shí)施例中的凸起部65相同或相似。其中，第一部225與第一凸臺部3201密封固定，第二部221與第二凸臺部332密封固定。

第一安裝板301和第二安裝板302可以通過焊接等方式連接在一起，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，穩(wěn)定性好。

本實(shí)施例的，其它結(jié)構(gòu)和功能與上述實(shí)施例相同或者相似，這里不再一一贅述。

以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。