换热器及换热系统的制作方法

本申请涉及热交换领域，尤其涉及换热器及换热系统。

背景技术：

换热器，也称热交换器，被广泛应用于换热系统中。换热器可用于两种不同冷媒之间进行热量交换，也可用于冷媒与外部空气之间进行热量交换。

在汽车的换热系统中，常采用可用于两种冷媒进行热量交换的板式换热器。相关技术中，板式换热器一般通过冲压成型，其模具费用投入较大，导致板式换热器的生产成本较高。

技术实现要素：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种换热器，包括集流器以及与集流器连通的换热单元，其中，所述集流器内部至少设置有彼此隔离的第一温度冷媒集流腔和第二温度冷媒集流腔，所述换热单元至少设置有与第一温度冷媒集流腔连通的第一换热单元以及与第二温度冷媒集流腔连通的第二换热单元，所述第一换热单元与所述第二换热单元接触。

可选的，所述第一换热单元和第二换热单元的个数均为多个，多个所述第一换热单元与多个所述第二换热单元之间间隔设置。

可选的，所述第一温度冷媒集流腔和第二温度冷媒集流腔中一个是接收腔，另一个是发出腔。

可选的，所述集流器还包括第三温度冷媒集流腔，所述换热单元还包括与第三温度冷媒集流腔连通的第三换热单元。所述第三换热单元与所述第一换热单元和/或第二换热单元接触。

可选的，所述第一换热单元、第二换热单元和第三换热单元的个数为多个，多个所述第一换热单元与多个第二换热单元以及多个第三换热单元间隔设置。

可选的，所述第一温度冷媒集流腔、第二温度冷媒集流腔以及第三温度冷媒集流腔中一个是发出腔，另两个是接收腔；或

所述第一温度冷媒集流腔、第二温度冷媒集流腔以及第三温度冷媒集流腔中一个是接收腔，另两个是发出腔。

可选的，所述第一温度冷媒集流腔、第二温度冷媒集流腔以及第三温度冷媒集流腔并列设置。

可选的，所述集流器由至少两个部件组装而成。

可选的，所述第一换热单元、第二换热单元以及第三换热单元为扁管。

可选的，所述扁管与冷媒接触的内表面设有防水腐涂层。

可选的，所述第一换热单元穿过第二温度冷媒集流腔进入并连通所述第一温度冷媒集流腔。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种换热系统，包括至少一个换向阀、至少一个节流装置、压缩机，以及上述换热器。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，通过将换热器设置为包括至少两个集流腔的集流器及分别与不同集流腔连通的换热单元，通过换热单元之间的接触以实现冷媒之间的热量交换。此外，对于包括三个及以上集流腔的换热器，可用于同时进行三种及三种以上冷媒之间的热量交换。

附图说明

图1是本申请一示例型实施例的一种换热器的结构图；

图2是包括图1所示换热器及其轴线AA'左侧部分的一种换热器的结构图；

图3是本申请一示例型实施例的另一种换热器的结构图；

图4是图2所示换热器的立体组合图；

图5是图4的立体分解图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；类似的，“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本申请示例型实施例的换热器和换热系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

图1是本申请一示例型实施例的一种换热器10的结构图。该换热器10 可应用于各种换热系统中，也适用于汽车等领域。

请参照图1，换热器10可主要包括集流器11以及与集流器11连通的换热单元12。其中，集流器11内部设置有彼此隔离的第一温度冷媒集流腔111 和第二温度冷媒集流腔112，第一温度冷媒集流腔111用于容纳具有第一温度的冷媒，第二温度冷媒集流腔112用于容纳具有第二温度的冷媒。第一温度与第二温度可以不相等，这样两冷媒在接触或靠近时彼此间可进行热交换。换热单元12设置有与第一温度冷媒集流腔111连通的第一换热单元121以及与第二温度冷媒集流腔112连通的第二换热单元122。在一可选实施例中，第一温度的冷媒自第一温度冷媒集流腔111流入第一换热单元121内，并通过该第一换热单元121实现与第二换热单元122内第二温度的冷媒的热量交换。以第一温度的冷媒为高温冷媒，第二温度的冷媒为低温冷媒为例，则在热量交换过程中，第二温度的冷媒可吸收由第一温度的冷媒释放的热量。

在一可选实施例中，集流器为一体成型。在另一可选实施例中，集流器 11由第一部件113和第二部件114组装而成；其中第一部件113包括第一主体部1131和第一连接部1132，第二部件114包括第二主体部1141和第二连接部1142。通过第一部件113的第一连接部1132与第二部件114的第二连接部1142连接即可组成集流器11。其中，第一连接部1132和第二连接部1142 的连接可通过焊接的方式连接，也可通过其他方式连接。本申请对第一连接部1132和第二连接部1142的连接方式不做具体限制，可根据实际应用环境进行确定。

在一可选实施例中，集流器11的第一温度冷媒集流腔111位于第二温度冷媒集流腔112的外侧，则第二换热单元122直接进入第二温度冷媒集流腔 112并与第二温度冷媒集流腔112连通，而第一换热单元121穿过第二温度冷媒集流腔112进入第一温度冷媒集流腔111，从而与第一温度冷媒集流腔 111连通，如图1所示。在另一可选实施例中，第二温度冷媒集流腔可位于第一温度冷媒集流腔的外侧，则第二换热单元穿过第一温度冷媒集流腔进入并连通第二温度冷媒集流腔。此等变换，应包含在本申请的保护范围内。

在一可选实施例中，换热单元12的第一换热单元121与第二换热单元122接触，并通过二者的接触，实现热量交换。其中，第一换热单元121与第二换热单元122之间的接触可以是二者的单元壁之间直接接触，也可通过中间件(具有良好的热传递性能)实现间接接触，本申请对于各换热单元之间的接触方式不做具体限定，可根据实际环境进行确定。

进一步的，第一换热单元121的个数可为一个或多个，第二换热单元122 的个数也可为一个或多个。其中，第一换热单元121的个数和第二换热单元 122的个数可以相等也可以不等。

进一步的，第一换热单元121与第二换热单元122之间可间隔设置。以第一换热单元121和第二换热单元122的个数均为多个为例，则多个第一换热单元121与多个第二换热单元122之间的间隔设置可包括多种方式。例如，在一可选实施例中，每一第一换热单元121和每一第二换热单元122之间间隔设置，以使位于每个第一换热单元121相邻的位置均为第二换热单元122，如图1所示。此外，在其他可选实施例中，所述间隔设置还可包括每一第一换热单元121和每两个或更多的第二换热单元122之间间隔设置，或每多个第一换热单元121与每一个或多个第二换热单元122之间间隔设置等方式。本申请对于第一换热单元121和第二换热单元122之间的间隔设置不做具体限制，可根据实际应用环境进行设置。这种通过将第一换热单元121和第二换热单元122间隔设置的方式，可使第一换热单元121与第二换热单元122 有效接触面积得以增加，从而提高第一换热单元121与第二换热单元122之间热交换的效率。

在一可选实施例中，第一换热单元121、第二换热单元122为扁管，比如，微通道扁管。其中，当以水作为冷媒时，扁管与水的接触面上复合有防水腐涂层，以防止扁管的内表面被腐蚀。

在一可选实施例中，换热器10处于工作状态时，第一温度冷媒集流腔 111为发出腔，即第一温度的冷媒自第一温度冷媒集流腔111流入第一换热单元121，而第二温度冷媒集流腔112为接收腔，即第二温度的冷媒自第二换热单元122流入第二温度冷媒集流腔112，如图1所示；其中，图1中箭头所指方向指示冷媒流动的方向。可见，第一换热单元121内第一温度的冷媒的流动方向与第二换热单元122内第二温度的冷媒流动方向互为逆向。相邻且彼此间进行热交换的第一、二换热单元121、122冷媒流向的逆向设置，可提高它们之间的热交换效率。

在另一可选实施例中，换热器10处于工作状态时，第一温度冷媒集流腔 111为接收腔，而第二温度冷媒集流腔112为发出腔。此等变换，应包含在本申请的保护范围内。

图2所示为包括图1所示换热器轴线AA'左侧部分的换热器。如图2所示，轴线AA'左侧的部分包括集流器14，该集流器14与集液器11的结构相似，可参照上述相关描述，此处不予以赘述。

图3是本申请一示例型实施例的另一种换热器20的结构图。

请参照图3，换热器20可主要包括集流器21以及与集流器21连通的换热单元22。其中，集流器21除包括第一温度冷媒集流腔211和第二温度冷媒集流腔212之外，还包括第三温度冷媒集流腔213，第一温度冷媒集流腔 211用于容纳具有第一温度的冷媒，第二温度冷媒集流腔212用于容纳具有第二温度的冷媒，第三温度冷媒集流腔213用于容纳具有第三温度的冷媒。第一温度与第二温度及第三温度可以不相等，这样三种冷媒中的任意两种在接触或靠近时彼此间可进行热交换。换热单元22除设置有与第一温度冷媒集流腔211连通的第一换热单元221和与第二温度冷媒集流腔212连通的第二换热单元222之外，还设置有与第三温度冷媒集流腔213连通的第三换热单元223。在一可选实施例中，第二温度的冷媒自第二温度冷媒集流腔212流入第二换热单元222，第三温度的冷媒自第三温度冷媒集流腔213流入第三换热单元223，并分别通过第二换热单元222与第一换热单元221的接触部分、第三换热单元223与第一换热单元221的接触部分实现与第一换热单元 221内第一温度的冷媒的热量交换。以第一温度的冷媒为高温冷媒，第二温度的冷媒和第三温度的冷媒分别为低温冷媒为例，在热量交换过程中，第二温度的冷媒和第三温度的冷媒可吸收由第一温度的冷媒释放的热量。

在一可选实施例中，集液器为一体成型。在另一可选实施例中，所述集液器21由第三部件214和第四部件215组装而成；其中第三部件214包括第三主体部2141和第三连接部2142，第四部件215包括第四主体部2151和第四连接部2152。则通过第三部件214的第三连接部2142与第四部件215的第四连接部2152连接即可组成集流器21。其中，第三连接部2142和第四连接部2152的连接可以通过焊接的方式连接，也可通过其他方式连接。本申请对第三连接部2142和第四连接部2152的连接方式不做具体限制，可根据实际应用环境进行确定。

进一步的，集流器21的第一温度冷媒集流腔211、第二温度冷媒集流腔 212以及第三温度冷媒集流腔213可并列设置。如在一可选实施例中，第一温度冷媒集流腔211位于外侧，第二温度冷媒集流腔212位于中间，而第三温度冷媒集流腔213位于内侧，则第三换热单元223直接进入第三温度冷媒集流腔213，第二换热单元222穿过第三温度冷媒集流腔213进入并连通第二温度冷媒集流腔212，而第一换热单元221则依次穿过第三温度冷媒集流腔213、第二温度冷媒集流腔212进入并连通第一温度冷媒集流腔211。在另一可选实施例中，第一温度冷媒集流腔位于外侧，第三温度冷媒集流腔位于中间，而第二温度冷媒集流腔位于内侧。此外，第一温度冷媒集流腔、第二温度冷媒集流腔以及第三温度冷媒集流腔并列设置的方式还可包括如下多种：如第一温度冷媒集流腔位于中间，第二温度冷媒集流腔及第三温度冷媒集流腔相应设置于第一温度冷媒集流腔两侧；或第一温度冷媒集流腔位于内侧，第二温度冷媒集流腔和第三温度冷媒集流腔设置于中间及外侧。此等变化，应包含在本申请的保护范围内。

进一步的，换热单元22的第一换热单元221可与所述第二换热单元222 和/或第三换热单元223接触，以实现热量交换。例如，在一可选实施例中，某一第一换热单元221两侧可分别与第二换热单元222、第三换热单元223 接触。在一另可选实施例中，某一第一换热单元可只与第二换热单元接触。在又一可选实施例中，某一第一换热单元可只与第三换热单元接触。其中，各换热单元之间的接触可以是各换热单元的单元壁之间直接接触，也可通过中间件实现间接接触，本申请对于各换热单元之间的接触方式不做具体限定，可根据实际环境进行设置。此外，换热单元的第二换热单元可与第一换热单元和/或第三换热单元接触，换热单元的第三换热单元可与第一换热单元和/ 或第二换热单元接触，其接触的具体方式可参照第一换热单元221与所述第二换热单元222和/或第三换热单元223接触的相关描述。此等变换，应包含在本申请的保护范围内。

进一步的，第一换热单元221的个数可为一个或多个，第二换热单元222 的个数也可为一个或多个，第三换热单元223的个数可为一个或多个。其中，第一换热单元221的个数和第二换热单元222的个数以及第三换热单元223 的个数可以相等也可以不等。

进一步的，多个第一换热单元221与多个第二换热单元222以及多个第三换热单元223之间可间隔设置。以第一换热单元221、第二换热单元222 和第三换热单元223的个数均为多个为例，则多个第一换热单元221与多个第二换热单元222以及第三换热单元223之间的间隔设置可包括多种方式。例如，在一可选实施例中某一第一换热单元221一侧设置为第二换热单元222，另一侧设置为第三换热单元223，如图3所示。在另一可选实施例中，某一第一换热单元两侧均设置为第二换热单元。在又一可选实施例中，某一第一换热单元两侧均设置为第三换热单元。此外，在其他可选实施例中，所述间隔设置还包括每一换热单元和每两个或更多的第二换热单元以及一个或多个第三换热单元之间间隔设置等方式。本申请对于第一换热单元和第二换热单元以及第三换热单元之间的间隔设置不做具体限制，可根据实际应用环境进行设置。这种通过将第一换热单元221和第二换热单元222以及第三换热单元223之间间隔设置的方式，可使第一换热单元221与第二换热单元222以及第三换热单元223有效接触面积得以增加，从而提高第一换热单元121与第二换热单元222以及第三换热单元223之间热交换的效率。

进一步的，在一可选实施例中，第一换热单元221、第二换热单元222 以及第三换热单元223为扁管。其中，当以水作为冷媒时，扁管与水的接触面上复合有防水腐涂层，以防止扁管的内表面被腐蚀。

进一步的，在一可选实施例中，换热器20处于工作状态时，第二温度冷媒集流腔212和第三温度冷媒集流腔213为发出腔，即第二温度的冷媒自第二温度冷媒集流腔212流入第二换热单元222，第三温度的冷媒自第三温度冷媒集流腔213流入第三换热单元223，而第一温度冷媒集流腔211为接收腔，即第三温度的冷媒自第三换热单元223流入第三温度冷媒集流腔213，如图3所示；图3中箭头所指方向指示冷媒流动的方向。可见，第一换热单元221内第一温度的冷媒的流动方向与第二换热单元222内第二温度的冷媒的流动方向互为逆向，同时第一换热单元221内第一温度的冷媒的流动方向与第三换热单元223内第三温度的冷媒的流动方向也互为逆向。相邻且彼此间进行热交换的第一、第二换热单元221、222冷媒流向的逆向设置，以及相邻且彼此间进行热交换的第一、三换热单元221、223冷媒流向的逆向设置，可提高它们之间的热交换效率。

需要说明的是，换热器20处于工作状态时，第二温度冷媒集流腔和第三温度冷媒集流腔中一个是接收腔，另一个和第一温度冷媒集流腔是发出腔；或第一温度冷媒集流腔、第二温度冷媒集流腔以及第三温度冷媒集流腔中一个是发出腔，另两个是接收腔等均可。此等变换，应包含在本申请的保护范围内。

进一步的，图3所示换热器20的轴线BB'左侧可包括与轴线BB'右侧类似的结构，从而构成类似图2所示两侧均有集流器的换热器。

本申请提供的图3所示的换热器，只采用一个换热器即可实现三种温度冷媒的热交换，与现有需要采用两个板式换热器才能实现三种不同冷媒的热交换相比，可减少一个换热器的使用量，以减少换热器的占用空间。此外，由于板式换热器通过冲压成型，生产成本较大，因而采用本申请提供的换热器还可降低成本。

此外，本申请还包括一种包括上述换热器10或换热器20的换热系统。该换热系统还包括至少一个换向阀、至少一个节流装置以及压缩机。该换热系统工作时，换热器10或换热器20可用于实现换热系统内的不同冷媒之间的热交换，以实现该换热系统的制冷或制热功能。相应地，压缩机可用于使换热系统内的冷媒循环工作，以使冷媒可循环利用；节流元件则用于冷媒的节流降压，以为换热系统提供符合条件的冷媒；换向阀则用于调节换热系统中冷媒的流通方向。在一可选实施例中，节流元件为膨胀阀。此外，节流元件还可是其它对冷媒具有降压及调节流量作用的零部件。本申请文件对节流元件的种类不做具体限制，可根据实际应用环境进行选取。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

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