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技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种组合换热器。本实用新型还涉及一种装设有该组合换热器的汽车热泵供热和动力电池冷却系统。

背景技术

动力电池作为电动汽车的主要储能单元，在充放电过程中会产生一定的热量，其会导致电池温度上升，并会影响电池的内阻、电压、SOC、充放电效率和电池寿命等诸多重要参数，因而为保证动力电池工作温度的稳定，需对动力电池进行冷却。动力电池的冷却系统一般以冷却液为热量载体，电池工作时产生的热量被冷却液吸收，冷却液再经由散热器与环境进行换热，然后降温后的冷却液再进入电池处进行下一循环。

传统的燃油汽车可利用发动机的余热向车舱内供热，但电动汽车由于没有发动机余热可用，为保证冬季的供暖需求，故均为设置热泵系统进行供热。热泵系统是采用制冷剂的相变与外界环境的温差进行热交换，制冷剂由压缩机压缩后成高温高压气体，高温高压气体进入室内换热器放热起到制热效果，然后高温高压气体变为高温高压液体，并经由膨胀阀变为低温低压液体进入室外换热器，在室外换热器中制冷剂吸收环境热量挥发成气体，而后再进入压缩机进行下一循环。

目前，针对于上述动力电池的冷却系统以及热板系统，两者均为使用独立的换热器与环境进行换热，一方面在环境温度较低时，热泵系统的室外换热器容易出现结霜现象，会严重影响热泵系统的正常运行，导致供热能力的不足。另一方面冷却系统的热量直接排放于环境中，也会造成热量的浪费。因而设计一种具有良好换热效果的换热器以将动力电池冷却系统的热量应用于热泵系统中，以满足热泵系统的吸热需求，又可减少热量的浪费便显得很有必要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种组合换热器，以可用于两系统之间的热量交换，且具有良好的换热效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种组合换热器，包括中空的壳体，在所述壳体内设有间隔布置的多层第一介质流道，于第一介质流道和壳体之间形成有与第一介质流道交叉布置的第二介质流道，在第一介质流道的两端连通设有与所述壳体相接的第一介质进口和第一介质出口，在第二介质流道的两端连通设有与所述壳体相接的第二介质进口和第二介质出口，在所述壳体内于各层第一介质流道之间设有沿第一介质流道内介质流动方向呈波纹状布置的翅片，且相邻翅片间错位布置，以使所述第二介质流道沿第二介质流道内介质流动方向呈“S”型。

进一步的，所述翅片与相邻于该翅片的第一介质流道的外壁相抵接。

进一步的，所述翅片靠近于壳体内壁的一侧与壳体相连接。

进一步的，在所述壳体内于第一介质流道的两端分别形成有与各第一介质流道相连通的腔室，所述第一介质进口和第一介质出口分别连通设于对应侧的腔室上。

进一步的，所述第一介质进口相邻于第二介质进口设置，所述第一介质出口相邻于第二介质出口设置。

进一步的，所述第一介质流道形成于扁管内。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

（1）本实用新型所述的组合换热器，使两系统分别连通于第一介质流道和第二介质流道上，从而可利用第一介质流道和第二介质流道的交叉布置而进行热量交换，且由于翅片的错位布置而使第二介质流道呈“S”型，从而还可使第二介质流道内的介质与第一介质流道进行更充分的接触，能够得到更好的换热效果。

（2）翅片与第一介质流道的外壁抵接可有利于第一介质流道内介质的热量传递，提高换热效果。

（3）翅片靠近壳体内壁的一侧与壳体连接可使翅片在壳体内结构稳定，也可使介质充分按照“S”型流动。

（4）设置腔室可便于第一介质进口和第一介质出口的连接布置。

（5）第一介质进口相邻于第二介质进口设置，第一介质出口相邻于第二介质出口设置，可避免两系统热量交换程度太大，而影响系统的正常运行。

（6）第一介质流道由扁管形成，可使翅片与第一介质流道更充分接触，以提高热传递效果。

本实用新型的另一目的在于提出一种汽车热泵供热和动力电池冷却系统，以将动力电池冷却系统的热量应用于热泵系统中，满足热泵系统的吸热需求，且减少热量的浪费。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车热泵供热和动力电池冷却系统，包括设置在动力电池处的冷却腔，以及与冷却腔相连的冷却液管道，在冷却液管道上串接有冷却泵；还包括室内换热器，以及与室内换热器相连接的制冷剂管道，在制冷剂管道上串接有压缩机；还包括如上所述的组合换热器，所述第一介质流道串接于制冷剂管道上，所述第二介质流道串接于冷却液管道上，所述压缩机位于第一介质出口一侧，在第一介质进口一侧的制冷剂管道上还串接有膨胀阀。

进一步的，在所述冷却液管道上串接有调节阀。

进一步的，在所述组合换热器处设置有散热风扇。

进一步的，在所述室内换热器处设置有风扇。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

（1）本实用新型所述的汽车热泵供热和动力电池冷却系统，通过使组合换热器分别连接冷却液管道和制冷剂管道上，从而可利用冷却液和制冷剂在第二介质流道和第一介质流道内的流动而进行换热，由此可使动力电池冷却系统的热量传递至热泵系统中供热泵吸收，满足热泵系统的吸热需求，且也能够避免动力电池冷却系统热量的浪费。

（2）设置调节阀可对动力电池冷却温度进行调控，以使动力电池工作在适宜的温度下。

（3）设置散热风扇，可在热泵系统不工作时，对冷却液进行降温，以保证动力电池冷却系统的正常工作。设置风扇可提高热泵系统中室内换热器的供热效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的组合换热器的结构示意图；

图2为图1中A-A面的剖视图；

图3为本实用新型实施例一所述的支架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的外壳的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的扁管的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一所述的翅片的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一所述的翅片的结构布置图；

图8为本实用新型实施例一所述的第二介质流道的“S”型结构示意图；

附图标记说明：

1-壳体，2-第二介质进口，3-第二介质出口，4-第一介质进口，5-第一介质出口，6-扁管，7-翅片，11-端板，12-侧板，13-盖板，14-支板，15-连接孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种组合换热器，如图1和图2所示，其包括中空的壳体1，在壳体1内设有间隔布置的多层扁管6，于各扁管6内形成有第一介质流道，在扁管6和壳体1之间则形成有与第一介质流道交叉布置的第二介质流道。在第一介质流道的两端，也即各层扁管6的两端处连通设有与壳体1相接的第一介质进口4和第一介质出口5，在第二介质流道的两端也连通设有与壳体1相接的第二介质进口2和第二介质出口3。在壳体1内于各层扁管6之间还设有沿第一介质流道内介质流动方向呈波纹状布置的翅片6。

本实施例中壳体1的具体结构如图3和图4中所示，壳体1由位于内部的支架和包罩在支架上的外壳构成，其中如图3所示，支架包括位于两端的盖板13，在两端的盖板13之间连接有相对布置的支板14，第二介质进口2和第二介质出口3即分别设置在两端的盖板13上。在两侧的支板14上也对应设有用于扁管6连接的连接孔15，且两侧的支板14在与盖板13连接时，分别相对于盖板13的端部具有向内侧的位移，从而可在支板14的外侧形成有用于介质分流至各第一介质流道，或使各第一介质流道中的介质汇集于一起的腔室。

外壳的具体结构如图4所示，其包括相对布置的两个端板11，以及连接在两端板11两端的侧板12，两端板11可与两盖板13及两支板14共同围构成第二介质流道，而两侧板12则可与两盖板13的端部及两支板14共同围构成上述的用于介质分流或汇集的腔室。本实施例中侧板12可设计成弧形，在两侧板12上也分别设置有第一介质进口4和第一介质出口5。

本实施例中扁管6的结构如图5所示，翅片7的结构则如图6所示，在翅片7设置时，为提高组合换热器的换热效果，也使得翅片7与相邻于其的扁管6相抵接，而且如图7和图8中所示，本实施例中相邻的翅片7之间也采用错位布置，从而使得第二介质流道沿其内介质流动方向呈“S”型结构。为保证翅片7在壳体1内连接结构的稳定性，本实施例中各翅片7靠近于壳体1的一侧也固连在壳体1的内壁上，该设置也能够使第二介质流道中的介质充分依“S”型流动，从而提高介质与扁管6的接触换热效果。

本实施例中第一介质流道除了经由扁管6形成外，其当然也可采用截面为圆形、正方形或其它形状的管体。而为避免连接于组合换热器上的两系统间热量交换程度太大，从而影响到系统的正常运行，本实施例中也可使得第一介质进口4相邻于第二介质进口2设置，而第一介质出口5相邻于第二介质出口3设置。当然在需要较强的换热能力时，可将第一介质进口4、第一介质出口5或第二介质进口2、第二介质出口3进行对调。

本组合换热器通过使两系统分别连通于第一介质流道和第二介质流道上，可利用第一介质流道和第二介质流道的交叉布置而进行热量交换，且由于翅片7的错位布置而使第二介质流道呈“S”型，从而还能够使第二介质流道内的介质与第一介质流道进行更充分的接触，以能够得到更好的换热效果，确保两系统之间换热效果满足要求。

实施例二

本实施例涉及一种汽车热泵供热和动力电池冷却系统，其包括设置在动力电池处的冷却腔，以及与冷却腔相连的冷却液管道，在冷却液管道上串接有冷却泵；还包括室内换热器，以及与室内换热器相连接的制冷剂管道，在制冷剂管道上串接有压缩机。该汽车热泵供热和动力电池冷却系统还进一步包括如实施例一中所述的组合换热器，且第一介质流道串接于制冷剂管道上，第二介质流道串接于冷却液管道上，压缩机则位于第一介质出口一侧，而在第一介质进口一侧的制冷剂管道上还串接有膨胀阀。

本实施例中在冷却液管道上也串接有调节阀，以能够对动力电池冷却温度进行调控，以使动力电池工作在适宜的温度下。而为在热泵不供热工作时，能够对冷却液管道中的冷却液进行降温，以保证动力电池得到正常冷却，本实施例中在组合换热器处设置有散热风扇。此外为提高热泵供热时室内换热器的供热效果，在室内换热器处也可设置有风扇。

本汽车热泵供热和动力电池冷却系统，通过使组合换热器分别连接冷却液管道和制冷剂管道上，可利用冷却液和制冷剂在第二介质流道和第一介质流道内的流动而进行换热，由此可使动力电池冷却系统的热量传递至热泵系统中供热泵吸收，满足热泵系统的吸热需求，且也能够避免动力电池冷却系统热量的浪费，具有很好的使用效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。