集成式换热器及热管理系统

技术领域

本申请涉及换热装置技术领域，特别是涉及一种集成式换热器及热管理系统。

背景技术

集成式换热装置通常会涉及两种流体介质的换热，并且，集成式换热装置包括进液集流管部、出液集流管部和换热管部，并且，外部连接管路分别连通进液集流管部和出液集流管部，以使换热介质通过进液端的外部管路通过进液集流管部进入换热管部，再从多个换热管部进入出液集流管部并流入出液端的外部管路。

进一步地，为了两种换热介质更好地换热，一般流通两种换热介质的换热管部采用相互套设的方式进行装配，并且，与之对应地，流通两种换热介质的进液集流管部和出液集流管部也采用相互套设的方式进行装配。将相互套设的集流管部分别定义为内管和外管，此时，为了实现在内管和外部管路的连通，通常需要将外部管路设置在内管的端部，但是，外部管路并不能直接连通换热管部，也即，外部管路之间无法设置换热管部。因此，在集成式换热装置沿着内管长度方向的总长度一定的情况下，如此设置，将会大大减少集成式换热装置所能装配的换热管部的数量。

发明内容

基于此，有必要提供一种集成式换热器及热管理系统，以解决外部管路设置在内管的端部导致集成式换热装置所能装配的换热管部的数量大大减少的问题。

本申请提供的集成式换热器包括集流管组件和换热管组件，集流管组件包括第一集流管、第二集流管、第三集流管和第四集流管，换热管组件包括第一换热管和第二换热管。第三集流管和第四集流管平行间隔设置，定义第三集流管的长度方向或者第四集流管的长度方向为第一预设方向，多个第二换热管沿着第一预设方向排列，且多个第二换热管的两端分别连通第三集流管和第四集流管。第一集流管设于第三集流管背离第二换热管的一侧并沿着第一预设方向延伸，第二集流管设于第四集流管背离第二换热管的一侧并沿着第一预设方向延伸。第一换热管和第二换热管一一对应设置，第一换热管插置于第二换热管内，且第一换热管的一端穿过第三集流管相对的侧壁并连通第一集流管，第一换热管的另一端穿过第四集流管相对的侧壁并连通第二集流管。定义集成式换热器沿着第一预设方向的两端分别为第一端和第二端，外部管路组件设于第一端和第二端之间并分别连通对应的集流管组件。

在其中一个实施例中，第一换热管设有第一换热通道，第一换热通道内设有多个等间隔设置且沿着第一换热通道长度方向延伸的第一分隔条，以将第一换热通道分隔形成多个并列设置且相互不连通的第一分支通道，且多个第一分支通道分别连通第一集流管和第二集流管。

在其中一个实施例中，第一换热管的外壁和第二换热管的内壁间隔设置并形成第二换热通道，第二换热通道内设有多个沿着第二换热通道长度方向延伸的第二分隔条，以将第二换热通道分隔形成多个并列设置且相互不连通的第二分支通道，且多个第二分支通道分别连通第三集流管和第四集流管。

在其中一个实施例中，第一集流管内设有第一隔板，以将第一集流管分隔为进液段和出液段，外部管路组件包括第一外部管路和第二外部管路，第一外部管路连接进液段，第二外部管路连接出液段，以使第一外部管路、进液段、一部分第一换热管、第二集流管、另一部分第一换热管、出液段和第二外部管路依次连通。

在其中一个实施例中，进液段沿着第一预设方向的长度大于出液段沿着第一预设方向的长度。

在其中一个实施例中，外部管路组件还包括第三外部管路和第四外部管路，第三外部管路连接第三集流管，第四外部管路连接第四集流管，以使第四外部管路、第四集流管、第二换热管、第三集流管和第三外部管路依次连通。

在其中一个实施例中，第三集流管远离第二换热管的一端设有第一卡槽，第一集流管靠近第三集流管的一端卡入第一卡槽内并与第三集流管卡接。第四集流管远离第二换热管的一端设有第二卡槽，第二集流管靠近第四集流管的一端卡入第二卡槽内并与第四集流管卡接。

在其中一个实施例中，第一集流管靠近第三集流管的一端设有第一开口，并且，第一卡槽的底壁盖设于第一开口处并与第一集流管配合形成第一集流通道，第一换热管的一端伸入并连通第一集流通道。及/或，第二集流管靠近第四集流管的一端设有第二开口，并且，第二卡槽的底壁盖设于第二开口处并与第二集流管配合形成第二集流通道，第一换热管的另一端伸入并连通第二集流通道。

在其中一个实施例中，集成式换热器还包括补水管，补水管连通第三集流管。

本申请还提供一种热管理系统，该热管理系统包括以上任意一个实施例所述的集成式换热器。

与现有技术相比，本申请提供的集成式换热器及热管理系统，可以理解的是，为了提高两种换热介质的换热效率，第一换热管和第二换热管相互套设为最佳的换热方案，在此方案的基础上，本申请提供的集成式换热器并未采用对应的集流管组件也相互套设的技术方案，而是直接将第一集流管直接设于第三集流管背离第二换热管的一侧，并且使第一换热管直接穿过第三集流管相对的侧壁并连通第一集流管(第二集流管的设置方式和第一集流管的设置方式相同)。又由于第一集流管、第二集流管、第三集流管和第四集流管均沿着第一预设方向延伸，因此，沿着第一预设方向的第一端和第二端，集成式换热器一共包括第一集流管沿着第一预设方向的两个端部、第二集流管沿着第一预设方向的两个端部、第三集流管沿着第一预设方向的两个端部以及第四集流管沿着第一预设方向的两个端部。因此，如此设置，可以保证第一集流管在第一端和第二端之间的侧壁不会完全设置于第三集流管内部，也即，可使连接第一集流管的外部管路能够设置于第一集流管位于第一端和第二端之间的部分。如此，外部管路的安装不会增加集成式换热器沿着第一预设方向的总长度，也即，在集成式换热器沿着第一预设方向的总长度一定的情况下，集成式换热器所能安装的换热管组件的数量能够达到最大值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一实施例的集成式换热器的结构示意图；

图2为本申请提供的一实施例的集成式换热器的局部分解图；

图3为本申请提供的一实施例的集成式换热器的局部结构放大图；

图4为本申请提供的一实施例的集成式换热器的局部结构示意图；

图5为本申请提供的一实施例的第一换热管和第二换热管的装配图；

图6为图5所示A处的放大图。

附图标记：100、第一集流管；110、第一开口；120、第一集流通道；130、第一盖板；140、第一隔板；150、进液段；160、出液段；200、第二集流管；300、第三集流管；310、第一卡槽；320、第一钣金件；330、第二钣金件；400、第四集流管；500、第一换热管；510、第一换热通道；520、第一分隔条；530、第一分支通道；600、第二换热管；610、第二换热通道；620、第二分隔条；630、第二分支通道；710、第一端；720、第二端；810、第一外部管路；820、第二外部管路；830、第三外部管路；840、第四外部管路；850、补水管；900、温度传感器。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

集成式换热装置通常会涉及两种流体介质的换热，并且，集成式换热装置包括进液集流管部、出液集流管部和换热管部，并且，外部连接管路分别连通进液集流管部和出液集流管部，以使换热介质通过进液端的外部管路通过进液集流管部进入换热管部，再从多个换热管部进入出液集流管部并流入出液端的外部管路。

进一步地，为了两种换热介质更好地换热，一般流通两种换热介质的换热管部采用相互套设的方式进行装配，并且，与之对应地，流通两种换热介质的进液集流管部和出液集流管部也采用相互套设的方式进行装配。将相互套设的集流管部分别定义为内管和外管，此时，为了实现在内管和外部管路的连通，通常需要将外部管路设置在内管的端部，但是，外部管路并不能直接连通换热管部，也即，外部管路之间无法设置换热管部。因此，在集成式换热装置沿着内管长度方向的总长度一定的情况下，如此设置，将会大大减少集成式换热装置所能装配的换热管部的数量。

请参阅图1-图6，为了解决外部管路设置在内管的端部导致集成式换热装置所能装配的换热管部的数量大大减少的问题，本申请提供一种集成式换热器和热管理系统，该集成式换热器包括集流管组件和换热管组件，具体地，集流管组件包括第一集流管100、第二集流管200、第三集流管300和第四集流管400，换热管组件包括第一换热管500和第二换热管600。第三集流管300和第四集流管400平行间隔设置，定义第三集流管300的长度方向或者第四集流管400的长度方向为第一预设方向，多个第二换热管600沿着第一预设方向排列，且多个第二换热管600的两端分别连通第三集流管300和第四集流管400。第一集流管100设于第三集流管300背离第二换热管600的一侧并沿着第一预设方向延伸，第二集流管200设于第四集流管400背离第二换热管600的一侧并沿着第一预设方向延伸。第一换热管500和第二换热管600一一对应设置，第一换热管500插置于第二换热管600内，且第一换热管500的一端穿过第三集流管300相对的侧壁并连通第一集流管100，第一换热管500的另一端穿过第四集流管400相对的侧壁并连通第二集流管200。

定义集成式换热器沿着第一预设方向的两端分别为第一端710和第二端720，外部管路组件设于第一端710和第二端720之间并分别连通对应的集流管组件。

可以理解的是，为了提高两种换热介质的换热效率，第一换热管500和第二换热管600相互套设为最佳的换热方案，在此方案的基础上，本申请提供的集成式换热器并未采用对应的集流管组件也相互套设的技术方案，而是直接将第一集流管100直接设于第三集流管300背离第二换热管600的一侧，并且使第一换热管500直接穿过第三集流管300相对的侧壁并连通第一集流管100(第二集流管200的设置方式和第一集流管100的设置方式相同)。又由于第一集流管100、第二集流管200、第三集流管300和第四集流管400均沿着第一预设方向延伸，因此，沿着第一预设方向的第一端710和第二端720，集成式换热器一共包括第一集流管100沿着第一预设方向的两个端部、第二集流管200沿着第一预设方向的两个端部、第三集流管300沿着第一预设方向的两个端部以及第四集流管400沿着第一预设方向的两个端部。因此，如此设置，可以保证第一集流管100在第一端710和第二端720之间的侧壁不会完全设置于第三集流管300内部，也即，可使连接第一集流管100的外部管路能够设置于第一集流管100位于第一端710和第二端720之间的部分。如此，外部管路的安装不会增加集成式换热器沿着第一预设方向的总长度，也即，在集成式换热器沿着第一预设方向的总长度一定的情况下，集成式换热器所能安装的换热管组件的数量能够达到最大值。

综上可知，本申请提供的集成式换热器解决了外部管路设置在内管的端部导致集成式换热装置所能装配的换热管部的数量大大减少的问题。

在一实施例中，如图2和图3所示，第三集流管300远离第二换热管600的一端设有第一卡槽310，第一集流管100靠近第三集流管300的一端卡入第一卡槽310内并与第三集流管300卡接。

如此设置，降低了第一集流管100和第三集流管300的装配难度。

进一步地，在一实施例中，如图2所示，第一集流管100靠近第三集流管300的一端设有第一开口110，并且，第一卡槽310的底壁盖设于第一开口110处并与第一集流管100配合形成第一集流通道120，第一换热管500的一端伸入并连通第一集流通道120。

如此设置，减轻了第一集流管100的重量，进而减轻了整个集成式换热器的重量。

更进一步地，在一实施例中，第一集流管100和第三集流管300在卡接的基础上又进行了焊接。

如此，有利于进一步提高第一集流管100和第三集流管300的连接强度。

在一实施例中，如图2所示，集成式换热器的第一端710设有第一盖板130，第一盖板130的两端分别密封盖设于第一集流管100的第一端710和第三集流管300的第一端710。

同样的，集成式换热器的第二端720设有第二盖板(图未示)，第二盖板的两端分别密封盖设于第一集流管100的第二端720和第三集流管300的第二端720。

如此设置，降低了第一集流管100和第三集流管300的加工难度。

进一步地，在一实施例中，如图2所示，第一集流管100通过弯折形成横截面为C字形的半圆形管道。第三集流管300包括第一钣金件320和第二钣金件330，第二换热管600穿置于第二钣金件330并与第二钣金件330固定连接，第一钣金件320连接第一集流管100和第二钣金件330，且第二钣金件330远离第二换热管600的侧壁弯折形成第一卡槽310。

如此，进一步降低了第一集流管100和第三集流管300的加工难度。

与之对应地，在一实施例中，第四集流管400远离第二换热管600的一端设有第二卡槽(图未示)，第二集流管200靠近第四集流管400的一端卡入第二卡槽内并与第四集流管400卡接。

如此设置，降低了第二集流管200和第四集流管400的装配难度。

进一步地，在一实施例中，第二集流管200靠近第四集流管400的一端设有第二开口(图未示)，并且，第二卡槽的底壁盖设于第二开口处并与第二集流管200配合形成第二集流通道(图未示)，第一换热管500的另一端伸入并连通第二集流通道。

如此设置，减轻了第二集流管200的重量，进而减轻了整个集成式换热器的重量。

更进一步地，在一实施例中，第二集流管200和第四集流管400在卡接的基础上又进行了焊接。

如此，有利于进一步提高第二集流管200和第四集流管400的连接强度。

在一实施例中，集成式换热器的第一端710设有第三盖板(图未示)，第三盖板的两端分别密封盖设于第二集流管200的第一端710和第四集流管400的第一端710。

同样的，集成式换热器的第二端720设有第四盖板(图未示)，第四盖板的两端分别密封盖设于第二集流管200的第二端720和第四集流管400的第二端720。

如此设置，降低了第二集流管200和第四集流管400的加工难度。

进一步地，在一实施例中，第二集流管200通过弯折形成横截面为C字形的半圆形管道。第四集流管400包括第三钣金件(图未示)和第四钣金件(图未示)，第二换热管600穿置于第四钣金件并与第四钣金件固定连接，第三钣金件连接第二集流管200和第四钣金件，且第四钣金件远离第二换热管600的侧壁弯折形成第二卡槽。

如此，进一步降低了第二集流管200和第四集流管400的加工难度。

在一实施例中，如图5和图6所示，第一换热管500设有第一换热通道510，第一换热通道510内设有多个等间隔设置且沿着第一换热通道510长度方向延伸的第一分隔条520，以将第一换热通道510分隔形成多个并列设置且相互不连通的第一分支通道530，且多个第一分支通道530分别连通第一集流管100和第二集流管200。

可以理解的是，第一介质在第一换热管500内流动时，容易受到重力作用而汇聚第一换热通道510内高度较低的位置，此时，第一换热通道510内高度较高的位置内的第一介质的量会大大减少，如此，会导致第一介质在第一换热通道510内分布不均匀，进而影响第一介质的换热效果。通过设置第一分隔条520并将第一换热通道510分隔成多个相互不连通的第一分支通道530，可使得第一分支通道530内的第一介质独立完成换热，避免第一介质在第一换热通道510内发生汇聚而影响第一换热管500的换热效果。

进一步地，在一实施例中，如图5和图6所示，第一换热管500的外壁和第二换热管600的内壁间隔设置并形成第二换热通道610，第二换热通道610内设有多个沿着第二换热通道610长度方向延伸的第二分隔条620，以将第二换热通道610分隔形成多个并列设置且相互不连通的第二分支通道630，且多个第二分支通道630分别连通第三集流管300和第四集流管400。

可以理解的是，第二介质在第二换热管600内流动时，也容易受到重力作用而汇聚第二换热通道610内高度较低的位置，此时，第二换热通道610内高度较高的位置内的第二介质的量会大大减少，如此，会导致第二介质在第一换热通道510内分布不均匀，进而影响第二介质的换热效果。通过设置第二分隔条620并将第二换热通道610分隔成多个相互不连通的第二分支通道630，可使得第二分支通道630内的第二介质独立完成换热，避免第二介质在第二换热通道610内发生汇聚而影响第二换热管600的换热效果。

进一步地，第一分隔条520还能对第一换热管500起到支撑定位作用。

更进一步地，在一实施例中，定义多个第一分支通道530的排列方向为第二预设方向，多个第二分隔条620沿着第二预设方向分布于第二换热通道610内，且沿着从中间向两端延伸的方向，相邻第二分隔条620的间距呈减小趋势。

如此，有利于进一步提高第二介质在第二换热通道610内均匀分配的效果。

在一实施例中，如图4所示，第一集流管100内设有第一隔板140，以将第一集流管100分隔为进液段150和出液段160，外部管路组件包括第一外部管路810和第二外部管路820，第一外部管路810连接进液段150，第二外部管路820连接出液段160，以使第一外部管路810、进液段150、一部分第一换热管500、第二集流管200、另一部分第一换热管500、出液段160和第二外部管路820依次连通。

如此，可使整个第一介质的流通通道成为一个C字形的迂回通道，有利于第一外部管路810和第二外部管路820的同侧设置。

进一步地，在一实施例中，如图4所示，进液段150沿着第一预设方向的长度大于出液段160沿着第一预设方向的长度。

通常，刚进入第一换热管500的第一介质的形态为气液两相形态，此时，第一介质的总体积较大，最后离开第一换热管500的第一介质的形态为液态，此时，第一介质的总体积较小。所以可知，如此设置，有利于进入进液段150的第一介质的总量和离开出液段160的第一介质的总量保持平衡，从而提高了集成式换热器的换热效率。

在一实施例中，如图1所示，外部管路组件还包括第三外部管路830和第四外部管路840，第三外部管路830连接第三集流管300，第四外部管路840连接第四集流管400，以使第四外部管路840、第四集流管400、第二换热管600、第三集流管300和第三外部管路830依次连通。

如此，第一介质的进液方向和第二介质的进液方向相反，有利于提高第一介质和第二介质的换热效率。

在一实施例中，如图1所示，第四集流管400处设有温度传感器900，且温度传感器900设于第四外部管路840的一侧，以用于检测第二介质在第四集流管400处的温度值。

在一实施例中，如图1所示，集成式换热器还包括补水管850，补水管850连通第三集流管300。

如此设置，可通过补水管850对第二介质进行及时补充。

本申请还提供一种热管理系统，该热管理系统包括以上任意一个实施例所述的集成式换热器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。