一种液体加热制冷换热的集成芯体及加热制冷换热总成制造技术

本发明专利技术提供了一种液体加热制冷换热的集成芯体及加热制冷换热总成，其解决了现有加热器和chiller都是相对独立的两个总成，通过管路将二者连通起来，占用空间大，管路布置及连通困难的技术问题，其设从上到下堆叠连接的第一换热区、第二换热区；液体流道单元设有相隔离的制冷剂流道单元、冷却液流道单元；第一换热区设从上到下堆叠连接的制冷剂流道单元、第一冷却液流道单元，第二换热区设从上到下堆叠连接的第二冷却液流道单元、PTC加热单元，第一冷却液流道单元与第二冷却液流道单元连通，可广泛应用于电动汽车或新能源汽车加热制冷换热装置。

【技术实现步骤摘要】
一种液体加热制冷换热的集成芯体及加热制冷换热总成
本申请涉及一种电动汽车或新能源汽车加热制冷换热装置，特别涉及一种液体加热制冷换热的集成芯体及加热制冷换热总成。
技术介绍
在新能源汽车(特别是电动汽车)领域，成员舱和驱动电池在环境温度较低时都有采暖需求，在内部去温度较高时又有制冷需求，二者的采暖需求都会选用PTC加热(或其他形式的加热器)进行满足，而制冷需求的满足有所不同，乘员舱是通过空调对空气进行冷却达到降温效果，动力电池则是通过制冷剂经chiller(即冷却器)将冷却液进行降温，再通过冷却液与动力电池进行换热，已达到降温目的。目前市面上所有的加热器和chiller都是相对独立的两个总成，根据热管理系统架构通过管路将二者连通起来，此种方式所占用的空间大，管路布置及连通困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种液体加热制冷换热的集成芯体及加热制冷换热总成，将加热器与chiller(或其他形式的板式换热器)通过换热板结构进行集成，从而降低布置空间节省连接管路，占用空间小，达到一个总成同时具有加热、制冷换热两种功能的目的。为此，本专利技术提供一种液体加热制冷换热的集成芯体，其设有液体流道单元和PTC加热单元，其还设有第一换热区、第二换热区，第一换热区和第二换热区从上到下堆叠连接设置；液体流道单元设有彼此相隔离的制冷剂流道单元、冷却液流道单元，冷却液流道单元设有第一冷却液流道单元、第二冷却液流道单元，第一冷却液流道单元、第二冷却液流道单元相连通；制冷剂流道单元用于流通制冷剂，冷却液流道单元用于流通冷却液；第一换热区设有制冷剂流道单元、第一冷却液流道单元，制冷剂流道单元与第一冷却液流道单元从上到下堆叠连接设置；第二换热区设有PTC加热单元、第二冷却液流道单元，PTC加热单元与第二冷却液流道单元从上到下堆叠连接设置。优选的，当第一冷却液流道单元、第二冷却液流道单元、制冷剂流道单元和PTC加热单元的数量分别为多个时；在第一换热区内，制冷剂流道单元与第一冷却液流道单元从上到下依次交替堆叠连接设置，相邻的制冷剂流道单元之间并联联通设置，相邻的第一冷却液流道单元之间串联连通设置；在第二换热区内，PTC加热单元与第二冷却液流道单元从上到下依次交替堆叠连接设置，相邻的第二冷却液流道单元之间串联连通设置。优选的，本专利技术设有多个金属壳体，金属壳体均为向下敞口的盖状结构；多个金属壳体从上到下堆叠连接设置，且相邻两个金属壳体之间形成相对封闭的空腔；在第一换热区内，从上到下每相隔一个或多个空腔为第一冷却液流道，每个第一冷却液流道与其上下相邻的金属壳体构成第一冷却液流道单元，相邻两个第一冷却液流道之间的空腔为制冷剂流道，制冷剂流道与其上下相邻的金属壳体构成制冷剂流道单元；在第二换热区内，从上到下每相隔一个或多个空腔为第二冷却液流道，每个第二冷却液流道与其上下相邻的金属壳体构成第二冷却液流道单元，相邻两个第二冷却液流道之间的空腔为加热腔，加热腔内安装PTC加热单元；与第一冷却液流道、第二冷却液流道、制冷剂流道相邻的金属壳体分别开设有用于换热介质进出的通道；冷却液流道设有第一冷却液流道和第二冷却液流道，制冷剂流道、冷却液流道、加热腔两两之间相互隔离互不联通。优选的，每个制冷剂流道分别设有制冷剂入口和制冷剂出口；相邻两个制冷剂流道，其中位于上方的制冷剂流道的制冷剂入口与位于下方的制冷剂流道的制冷剂入口相连通，位于上方的制冷剂流道的制冷剂出口与位于下方的制冷剂流道的制冷剂出口相连通，第一换热区中的制冷剂流道并联联通设置。优选的，并联联通设置的每个制冷剂流道分别设有入口连通孔和出口连通孔；相邻两个制冷剂流道，其中位于上方的制冷剂流道的制冷剂入口向上凸起，位于下方的制冷剂流道的入口连通孔向下凹陷，二者相连通且边沿密封连接；位于下方的制冷剂流道的制冷剂出口向上凸起，位于上方的制冷剂流道的出口连通孔向下凹陷，二者相连通且边沿密封连接。优选的，每个第一冷却液流道分别设有第一冷却液入口和第一冷却液出口；相邻两个第一冷却液流道，其中位于上方的第一冷却液流道的第一冷却液入口与位于下方的第一冷却液流道的第一冷却液出口相连通；每个第二冷却液流道分别设有第二冷却液入口和第二冷却液出口，相邻两个第二冷却液流道，其中位于上方的第二冷却液流道的第二冷却液入口与位于下方的第二冷却液流道的第二冷却液出口相连通；位于第一换热区最底部的第一冷却液流道的第一冷却液入口与位于第二换热区最顶部的第二冷却液流道的第二冷却液出口相连通；第一冷却液流道与第二冷却液流道形成的冷却液流道为弓字形曲折设置。优选的，相邻两个第一冷却液流道，其中位于上方的第一冷却液流道的第一冷却液入口向下凹陷，位于下方的第一冷却液流道的第一冷却液出口向上凸起，二者的边沿密封连接；相邻两个第二冷却液流道，其中位于上方的第二冷却液流道的第二冷却液入口向下凹陷，位于下方的第二冷却液流道的第二冷却液出口向上凸起，二者的边沿密封连接。优选的，本专利技术还设有冷却液进液管、冷却液出液管、制冷剂进液管、制冷剂出液管；冷却液进液管设置在位于最底层金属壳体的下方，冷却液出液管、制冷剂进液管、制冷剂出液管设置在位于最顶层金属壳体的上方；冷却液进液管的其中一端与位于最底层的第二冷却液流道的第二冷却液入口相连通，冷却液出液管的其中一端与位于最顶层的第一冷却液流道的第一冷却液出口相连通；制冷剂进液管的其中一端与位于最顶层的制冷剂流道的制冷剂入口相连通，制冷剂进液管的其中一端与位于最顶层的制冷剂流道的制冷剂出口相连通。优选的，金属壳体的材料为铝，采用冲压工艺制成。一种液体加热制冷换热总成，其设有盒状壳体、及设置在盒状壳体内的如上述任一项的一种液体加热制冷换热的集成芯体。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种液体加热制冷换热的集成芯体及加热制冷换热总成，其设有第一换热区、第二换热区，第一换热区和第二换热区从上到下堆叠连接设置，其中第一换热区由制冷剂流道单元与第一冷却液流道单元从上到下堆叠连接，第二换热区由第二冷却液流道单元与PTC加热单元从上到下堆叠连接。制冷剂流道单元用于流通制冷剂，第一、第二冷却液流道单元用于流通冷却液。PTC加热单元为其相邻的第二冷却液流道单元提供热量，制冷剂流道单元从其相邻的第一冷却液流道单元吸收或释放热量。本专利技术一体多用，降低现有布置空间节省连接管路数量，占用空间小，达到一个总成同时具有加热、制冷两种功能的目的。主要有以下三种方式：(1)PTC加热单元工作时，第二冷却液流道单元内的冷却液吸热温度升高，经过第一冷却液流道单元，向外界提供热量，达到外界加热目的；(2)在上述PTC加热单元工作的基础上，再启用制冷剂流道单元，制冷剂流道单元内的制冷剂进一步吸收来自第一冷却液流道单元的热量，作为另外一条通路向外提供热量，提高了PTC加热单元的换热效率；充分利用制冷剂流道单元，双通道向外界提供热量，达到显著提高外界加热效果的目的；(3)PTC加热单元停止工作，启用制冷剂流道单元，从第一冷却液流道单元吸收热量，降低第一冷却液流道单元内冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体加热制冷换热的集成芯体，其设有液体流道单元和PTC加热单元(1)，其特征在于，其还设有第一换热区(2)、第二换热区(3)，所述第一换热区(2)和所述第二换热区(3)从上到下堆叠连接设置；所述液体流道单元设有彼此相隔离的制冷剂流道单元(4)、冷却液流道单元，所述冷却液流道单元设有第一冷却液流道单元(5)、第二冷却液流道单元(6)，所述制冷剂流道单元(4)用于流通制冷剂，所述冷却液流道单元用于流通冷却液；所述第一换热区(2)设有所述制冷剂流道单元(4)、所述第一冷却液流道单元(5)，所述第一冷却液流道单元(5)、所述第二冷却液流道单元(6)相连通；所述制冷剂流道单元(4)与所述第一冷却液流道单元(5)从上到下堆叠连接设置；所述第二换热区(3)设有所述PTC加热单元(1)、所述第二冷却液流道单元(6)，所述PTC加热单元(1)与所述第二冷却液流道单元(6)从上到下堆叠连接设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种液体加热制冷换热的集成芯体，其设有液体流道单元和PTC加热单元(1)，其特征在于，其还设有第一换热区(2)、第二换热区(3)，所述第一换热区(2)和所述第二换热区(3)从上到下堆叠连接设置；所述液体流道单元设有彼此相隔离的制冷剂流道单元(4)、冷却液流道单元，所述冷却液流道单元设有第一冷却液流道单元(5)、第二冷却液流道单元(6)，所述制冷剂流道单元(4)用于流通制冷剂，所述冷却液流道单元用于流通冷却液；所述第一换热区(2)设有所述制冷剂流道单元(4)、所述第一冷却液流道单元(5)，所述第一冷却液流道单元(5)、所述第二冷却液流道单元(6)相连通；所述制冷剂流道单元(4)与所述第一冷却液流道单元(5)从上到下堆叠连接设置；所述第二换热区(3)设有所述PTC加热单元(1)、所述第二冷却液流道单元(6)，所述PTC加热单元(1)与所述第二冷却液流道单元(6)从上到下堆叠连接设置。


2.根据权利要求1所述的一种液体加热制冷换热的集成芯体，其特征在于，当所述第一冷却液流道单元(5)、所述第二冷却液流道单元(6)、所述制冷剂流道单元(4)和所述PTC加热单元(1)的数量分别为多个时；在所述第一换热区(2)内，所述制冷剂流道单元(4)与所述第一冷却液流道单元(5)从上到下依次交替堆叠连接设置，相邻的所述制冷剂流道单元(4)之间并联联通设置，相邻的所述第一冷却液流道单元(5)之间串联连通设置；在所述第二换热区(3)内，所述PTC加热单元(1)与所述第二冷却液流道单元(6)从上到下依次交替堆叠连接设置，相邻的所述第二冷却液流道单元(6)之间串联连通设置。


3.根据权利要求1所述的一种液体加热制冷换热的集成芯体，其特征在于，其设有多个金属壳体(7)，所述金属壳体(7)均为向下敞口的盖状结构；多个所述金属壳体(7)从上到下堆叠连接设置，且相邻两个所述金属壳体(7)之间形成相对封闭的空腔；在所述第一换热区(2)内，从上到下每相隔一个或多个所述空腔为第一冷却液流道(8)，每个所述第一冷却液流道(8)与其上下相邻的所述金属壳体(7)构成所述第一冷却液流道单元(5)，相邻两个所述第一冷却液流道(8)之间的所述空腔为制冷剂流道(9)，所述制冷剂流道(9)与其上下相邻的所述金属壳体(7)构成所述制冷剂流道单元(4)；在第二换热区(3)内，从上到下每相隔一个或多个所述空腔为第二冷却液流道(10)，每个所述第二冷却液流道(10)与其上下相邻的所述金属壳体(7)构成所述第二冷却液流道单元(6)，相邻两个所述第二冷却液流道(10)之间的所述空腔为加热腔(11)，所述加热腔(11)内安装所述PTC加热单元(1)；与所述第一冷却液流道(8)、第二冷却液流道(10)、所述制冷剂流道(9)相邻的所述金属壳体(7)分别开设有用于换热介质进出的通道；冷却液流道设有所述第一冷却液流道(8)和所述第二冷却液流道(10)，所述制冷剂流道(9)、所述冷却液流道、所述加热腔(11)两两之间相互隔离互不联通。


4.根据权利要求3所述的一种液体加热制冷换热的集成芯体，其特征在于，每个所述制冷剂流道(9)分别设有制冷剂入口(12)和制冷剂出口(13)；相邻两个所述制冷剂流道(9)，其中位于上方的所述制冷剂流道(9)的制冷剂入口(12)与位于下方的所述制冷剂流道(9)的制冷剂入口(12)相连通，位于上方的所述制冷剂流道(9)的制冷剂出口(13)与位于下方的所述制冷剂流道(9)的制冷剂出口(13)相连通，所述第一换...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛文豪，常发明，陈向阳，
申请(专利权)人：浙江科博乐新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33