一种余热回收换热器及汽车空调的制作方法

本发明涉及余热回收技术领域，尤其涉及一种余热回收换热器及汽车空调。

背景技术：

随着国家政策的鼓励支持以及新能源汽车的发展，新能源汽车越来越受到人们的追捧。在新能源汽车空调系统方面，目前受限于电池技术的发展和续航里程的短板，使得空调系统的节能高效成为首要考虑因素。为兼顾电动汽车的供暖效果和续航里程，热泵空调是新能源汽车的最佳选择之一。热泵空调系统最大的优点是制冷、制热效率高，但是在低温条件运行时，制热效率降低，因此需要增设额外的余热回收换热器以在一定程度上缓解低温条件运行时而出现的制热效率低的问题，现有的余热回收换热器为冷却器或者蒸发器，冷却器因体积小且层高低而不能满足换热和流阻的需求，常规的蒸发器则因为体积较大而需要占用较大的空间大，使得现有的冷却器和蒸发器均不适合用在新能源汽车热泵空调系统中。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的一个目的在于提供一种余热回收换热器，解决了现有的冷却器和蒸发器均不能满足新能源汽车热泵空调系统的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种汽车空调，使得汽车空调在低温条件运行时，制热效率升高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种余热回收换热器，包括依次叠设的上盖板、换热板组及下底板，所述上盖板上设有第一液体进口、第一液体出口、第二液体进口及第二液体出口，所述换热板组的个数为至少一个，所述换热板组之间、所述换热板组与所述上盖板之间、所述换热板组与所述下底板之间分别形成第一液体通道，所述第一液体通道分别与所述第一液体进口和所述第一液体出口连通，所述换热板组包括两个换热板，两个所述换热板形成第二液体通道，所述第二液体通道与所述第一液体通道隔绝，所述第二液体通道分别与所述第二液体进口和所述第二液体出口连通。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述换热板的上侧面上设有v型波纹结构，所述v型波纹结构的波纹的角度为60°-80°，所述v型波纹结构的波纹的间距为3mm-4mm，所述v型波纹结构的波纹的高度为1mm-1.35mm。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述第一液体通道为冷却液通道，所述第二液体通道为制冷剂通道。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述第一液体进口和所述第二液体进口分别位于所述上盖板的一个对角线的两端，所述第一液体出口和所述第二液体出口分别位于所述上盖板的另一个对角线的两端，所述第一液体进口和所述第一液体出口分别位于所述上盖板的一个长边的两端，所述第二液体进口和所述第二液体出口分别位于所述上盖板的另一个长边的两端，以使所述第一液体通道内的冷却液的流动方向与所述第二液体通道内的制冷剂的流动方向相反。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述换热板的四个角分别设有第一连通孔、第二连通孔、第三连通孔及第四连通孔，所述第一连通孔的外侧设有第一导流凸台，所述第二连通孔的外侧设有第二导流凸台。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述第一连通孔、所述第二连通孔、所述第三连通孔及所述第四连通孔的外侧分别设有至少两个间隔设置的防变形凸台。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述换热板上还设有导流结构，所述导流结构位于所述换热板的两端，每个所述导流结构包括至少两个间隔设置的导流凸起。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述导流凸起呈行列排布，所述导流凸起与所述换热板的长边的夹角为30°-60°，所述导流凸起的长度为7mm-10mm、宽度为2mm-4.5mm。

作为一种余热回收换热器的优选方案，所述换热板沿长度方向的侧边上设有防错口，每个所述换热板组的两个所述换热板结构相同且其中一个所述换热板转动180°与另一个所述换热板叠设形成所述换热板组。

一种汽车空调，包括电机组件、车外换热器、压缩机及以上任一方案所述的余热回收换热器，所述电机组件分别与所述第一液体进口和所述第一液体出口连通以使冷却液进入并流出所述余热回收换热器，所述车外换热器与所述第二液体进口连通以使制冷剂进入所述余热回收换热器，所述压缩机与所述第二液体出口连通以使所述制冷剂流出所述余热回收换热器，所述制冷剂的温度低于所述冷却液的温度。

本发明的有益效果为：本发明公开的余热回收换热器结构紧凑，体积较小，便于安装，换热效率高，增强了汽车空调在低温条件运行时的制热能力。

本发明公开的汽车空调的余热回收换热器能够使温度较低的制冷剂有效吸收电机组件的冷却液的热量，增强了汽车空调在低温条件运行时的制热能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的余热回收换热器的拆分图；

图2是本发明具体实施例提供的余热回收换热器的换热板的示意图；

图3是图1所示结构的俯视图；

图4是图3在a-a处的剖视图；

图5是图3在b-b处的剖视图。

图中：

1、上盖板；101、第一液体进口；102、第一液体出口；103、第二液体进口；104、第二液体出口；

2、换热板；201、第一连通孔；202、第二连通孔；203、第三连通孔；204、第四连通孔；205、防错口；21、v型波纹结构；22、第一导流凸台；23、第二导流凸台；24、防变形凸台；25、导流结构；

3、下底板；

41、第一液体进入管；410、第一液体进入通道；42、第一液体流出管；420、第一液体流出通道；43、第二液体进入端盖；430、第二液体进入通道；44、第二液体流出端盖；440、第二液体流出通道。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种余热回收换热器，如图1-图5所示，该余热回收换热器包括依次叠设的上盖板1、换热板组及下底板3，上盖板1上设有第一液体进口101、第一液体出口102、第二液体进口103及第二液体出口104，换热板组的个数为四个，换热板组之间、换热板组与上盖板1之间、换热板组与下底板3之间分别形成第一液体通道，第一液体通道的个数为五个，第一液体通道分别与第一液体进口101和第一液体出口102连通，换热板组包括两个换热板2，两个换热板2形成第二液体通道，第二液体通道的个数为四个，第二液体通道与第一液体通道隔绝，第二液体通道分别与第二液体进口103和第二液体出口104连通。

在本发明的其他实施例例中，换热板组的个数并不限于本实施例的四个，还可以为一个、两个、三个或者多于四个，具体根据实际需要设置，此时形成的第一液体通道的个数比换热板组的个数多一个，第二液体通道的个数与换热板组的个数相同。

需要说明的是，本实施例的上盖板1上设有第一液体进入管41、第一液体流出管42、第二液体进入端盖43及第二液体流出端盖44，第一液体进入管41上设有与第一液体进口101连通的第一液体进入通道410，第一液体流出管42上设有与第一液体出口102连通的第一液体流出通道420，第二液体进入端盖43上设有与第二液体进口103连通的第二液体进入通道430，第二液体流出端盖44上设有与第二液体出口104连通的第二液体流出通道440。

本实施例的第一液体为冷却液，第二液体为制冷剂，即第一液体通道为冷却液通道，第二液体通道为制冷剂通道。当然，在本发明的其他实施例中，还可以是第一液体为制冷剂，第二液体为冷却液，具体根据实际需要设置。本实施例的第一液体进口101和第二液体进口103分别位于上盖板1的一个对角线的两端，第一液体出口102和第二液体出口104分别位于上盖板1的另一个对角线的两端，第一液体进口101和第一液体出口102分别位于上盖板1的一个长边的两端，第二液体进口103和第二液体出口104分别位于上盖板1的另一个长边的两端，使得冷却液在第一液体通道内的流动方向与制冷剂在第二液体通道内的流动方向相反，即冷却液和制冷剂为逆向流动，这种设置能够进一步增加制冷剂与冷却液的换热量，提高两者的换热效率。在其他实施例中，第一液体进口101和第一液体出口102分别位于上盖板1的一个长边的两端，第二液体进口103和第二液体出口104分别位于上盖板1的另一个长边的两端，且第一液体进口101和第二液体进口103位于上盖板1的一个短边的两端，第一液体出口102和第二液体出口104位于上盖板1的另一个短边的两端。

本实施例提供的余热回收换热器结构紧凑，体积较小，便于安装，换热效率高，增强了汽车空调在低温条件运行时的制热能力。

如图2所示，本实施例的换热板2的上侧面上设有v型波纹结构21，v型波纹结构21的波纹的角度为75°，v型波纹结构21的波纹的间距为3.5mm，v型波纹结构21的波纹的高度为1.2mm，这种设置能够进一步增强换热效果，从而增加换热板2的换热效率。当然，在本发明的其他实施例中，v型波纹结构21的波纹的角度还可以为位于70°-80°之间且除去75°的任一角度值，v型波纹结构21的波纹的间距还可以为位于3mm-4mm之间且除去3.5mm的任一数值，v型波纹结构21的波纹的高度还可以为位于1mm-1.4mm之间且除去1.2mm的任一数值，具体根据实际需要选定。

每个换热板组的两个换热板2结构相同且其中一个换热板2转动180°与另一个换热板2叠设形成换热板组。具体地，如图2所示，本实施例的换热板2上设有第一连通孔201、第二连通孔202、第三连通孔203及第四连通孔204，第一连通孔201的外侧设有第一导流凸台22，第二连通孔202的外侧设有第二导流凸台23，即每个换热板组的上方的第三连通孔203与下方的换热板2的第一连通孔201叠设并与第一液体进口101连通，每个换热板组的上方的第四连通孔204与下方的换热板2的第二连通孔202叠设并与第一液体出口102连通，冷却液在余热换热器内的流动过程如图4所示。相邻两个换热板组的一个换热板组的下方的换热板2的第三连通孔203与另一个换热板组的上方的换热板2的第一连通孔201叠设并与第二液体进口103连通，相邻两个换热板组的一个换热板组的下方的换热板2的第四连通孔204与另一个换热板组的上方的换热板2的第二连通孔202叠设并与第二液体出口104连通，制冷剂在余热回收换热器内的流动过程如图5所示。

为了防止换热板2的放置顺序出现差错，如图2所示，每个换热板2沿长度方向的侧边上设有防错口205，当八个换热板2初步叠设完成后，从侧边可以看到，防错口205呈间隔设置，这样能够避免相邻两个换热板2的放置顺序相同而出现差错的现象，接着使用外力将八个换热板2压在一起，实现换热板2之间的连接。

由于换热板组的两个换热板2以及换热板组之间均是采用外界压力叠设在一起，为了减少叠设过程中第一连通孔201、第二连通孔202、第三连通孔203及第四连通孔204的变形的概率，如图2所示，第一连通孔201、第二连通孔202、第三连通孔203及第四连通孔204的外侧分别设有两个间隔设置的防变形凸台24。当然，在本发明的其他实施例中，第一连通孔201、第二连通孔202、第三连通孔203及第四连通孔204的外侧的防变形凸台24的个数并不限于本实施例的两个，还可以多于两个，具体根据实际需要设置。

本实施例的换热板2上还设有导流结构25，导流结构25位于换热板2的两端，每个导流结构25包括四个间隔设置的导流凸起以对冷却液或者制冷剂起导流作用，四个导流凸起呈两行两列排布，每个导流凸起与换热板2的长边的夹角为45°，导流凸起的长度为8mm、宽度为3mm。在其他实施例中，导流凸起与换热板2的长边的夹角还可以为位于30°-60°之间且除去45°的任一角度，导流凸起的长度还可以为位于7mm-10mm之间且除去8mm的任一数值，宽度还可以为位于2mm-4.5mm之间且除去3mm的任一数值，具体根据实际需要设置。在本发明的其他实施例中，每个导流结构25的导流凸起的个数并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他个数，具体根据实际需要设置。

本实施例还提供一种汽车空调，包括电机组件(图中未示出)、车外换热器(图中未示出)、压缩机(图中未示出)及本实施例所述的余热回收换热器，电机组件分别与第一液体进口101和第一液体出口102连通以使冷却液进入并流出余热回收换热器，车外换热器与第二液体进口103连通以使制冷剂进入余热回收换热器，压缩机与第二液体出口104连通以使制冷剂流出余热回收换热器，制冷剂的温度低于冷却液的温度以使制冷剂吸收冷却液的热量。

具体地，本实施例的冷却液为水，水能够对电机组件的电机进行水冷却，即温度较低的水能够吸收电机工作而产生的热量形成温度较高的水，进而温度较高的水进入余热回收换热器，而温度较低的制冷剂能够吸收温度较高的水的热量变成温度较高的制冷剂，从而进入压缩机，提高制热效率，而余热回收换热器出口的降温后的水能够再次回至电机组件并吸收电机的热量，更好的吸收电机工作产生的热量，防止电机温度过高而被烧坏。

本实施例提供的汽车空调的余热回收换热器能够使温度较低的制冷剂有效吸收电机组件的冷却液的热量，增强了汽车空调在低温条件运行时的制热能力。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。