本實用新型涉及一種冷卻設(shè)備，特別是涉及一種殼式熱交換器、水冷外掛模組及水冷系統(tǒng)，屬于水冷裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體，使流體溫度達(dá)到工藝流程規(guī)定的指標(biāo)的熱量交換設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器作為傳熱設(shè)備被廣泛使用，隨著節(jié)能技術(shù)的飛速發(fā)展，換熱器的種類越來越多，殼式熱交換器即是其中一種。

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，電動汽車以其節(jié)能和環(huán)保的特點正占據(jù)著越來越多的市場優(yōu)勢，動力電池作為電動汽車的核心部件之一，對工作環(huán)境溫度有著較高的要求，一般放電狀態(tài)下要求在-20℃～60℃之間，因此不可避免的要對動力電池進(jìn)行散熱。

目前，行業(yè)內(nèi)采用了不同的冷卻裝置，分風(fēng)冷和水冷兩種。實踐證明，風(fēng)冷方式并不能很好地實現(xiàn)對鋰電池的發(fā)熱管理，因此，水冷方式逐漸成為行業(yè)內(nèi)研究的熱點。

殼式熱交換器則被廣泛應(yīng)用于水冷方式的冷卻裝置中，然而，現(xiàn)有殼式熱交換器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、殼內(nèi)管路布設(shè)曲折，不僅設(shè)備成本高，而且存在熱交換效果不佳的問題，以及殼內(nèi)熱流體速度不均，導(dǎo)致?lián)Q熱溫度穩(wěn)定性較差，從而影響對動力電池的散熱效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型結(jié)構(gòu)的殼式熱交換器、水冷外掛模組及水冷系統(tǒng)，特別適用于電動汽車。

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、制作容易、安全可靠、實用性強(qiáng)的殼式熱交換器、水冷外掛模組及水冷系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)高效恒溫冷卻，而且殼內(nèi)管路布設(shè)簡單有序，便于快速裝配使用，特別適用于外掛式安裝，很好地解決電動汽車改裝空間的限制，極具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種殼式熱交換器，包括立式殼體和內(nèi)設(shè)于立式殼體的盤管蒸發(fā)器；所述立式殼體的側(cè)面頂端開設(shè)有入水口、側(cè)面底端開設(shè)有出水口，立式殼體的頂面開設(shè)有排氣口、底面開設(shè)有排污口，所述排氣口安裝有自動排氣蓋；所述盤管蒸發(fā)器包括依次相連的冷媒入口管、立管、螺旋式盤管和冷媒出口管，所述立管和螺旋式盤管內(nèi)設(shè)于立式殼體，所述冷媒入口管和冷媒出口管位于立式殼體外；所述立管的底端延伸至立式殼體的底面與冷媒入口管相連，立管的頂端靠近立式殼體的頂面內(nèi)壁與螺旋式盤管的頂端相連，螺旋式盤管的底端延伸至立式殼體的底面與冷媒出口管相連；所述螺旋式盤管以立管為中心螺旋盤繞，所述冷媒入口管所入冷媒與入水口所入熱源方向相反。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述入水口安裝有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與立式殼體的側(cè)面呈向上傾斜分布，進(jìn)水管的進(jìn)水端位于入水口的上方，進(jìn)水管的出水端與入水口相連。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述出水口安裝有出水管，所述出水管與立式殼體的側(cè)面呈向下傾斜分布，出水管的進(jìn)水端與出水口相連，出水管的出水端位于出水口的下方。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述立式殼體和盤管蒸發(fā)器均采用不銹鋼制成。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述立管和螺旋式盤管的管內(nèi)徑均為3mm-12mm、管外徑均為5mm-12mm。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述立式殼體內(nèi)設(shè)有液位浮球開關(guān)。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述立式殼體設(shè)置有溫度傳感器。

本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述溫度傳感器安裝在立式殼體的底面，溫度傳感器的感應(yīng)探頭從立式殼體的底面延伸入殼腔。

本實用新型還提供一種水冷外掛模組，包括前述的殼式熱交換器，與殼式熱交換器相連用于供應(yīng)冷媒的外掛空調(diào)壓縮模組或車載空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)，以及與殼式熱交換器相連用于供應(yīng)熱源的冷卻循環(huán)回路。

其中，所述外掛空調(diào)壓縮模組包括通過管路依次相連的壓縮機(jī)、冷媒儲液罐、風(fēng)冷散熱器和數(shù)控閥，所述壓縮機(jī)通過四通閥分別與冷媒儲液罐的入口和殼式熱交換器的冷媒出口管相連，所述數(shù)控閥的出口與殼式熱交換器的冷媒入口管相連。

其中，所述冷卻循環(huán)回路包括輸入回路和輸出回路，所述輸入回路包括通過管路依次相連的輸入流量分配器和進(jìn)水閥，所述進(jìn)水閥連接于殼式熱交換器的入水口；所述輸出回路包括通過管路依次相連的出水閥、循環(huán)泵、自動閥、過濾器和輸出流量分配器，以及至少一條并聯(lián)支路；所述出水閥連接于殼式熱交換器的出水口，所述并聯(lián)支路包括依次相連的備用泵和備用自動閥，所述備用泵的輸入端與循環(huán)泵的輸入端相連，所述備用自動閥的輸出端與自動閥的輸出端相連。

本實用新型還提供一種水冷系統(tǒng)，包括前述的水冷外掛模組，以及用于給動力電池包散熱并串聯(lián)于輸出流量分配器和輸入流量分配器之間的冷板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果是：

1、本實用新型提供的殼式熱交換器，通過立式殼體和盤管蒸發(fā)器的設(shè)置，其中盤管蒸發(fā)器包括依次相連的冷媒入口管、立管、螺旋式盤管和冷媒出口管，螺旋式盤管以立管為中心螺旋盤繞，冷媒入口管所入冷媒與入水口所入熱源方向相反，不僅結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、制作容易、安全可靠、實用性強(qiáng)，而且殼內(nèi)管路布設(shè)簡單有序，便于快速裝配使用，更是通過熱流體和冷流體的流動方向相面對設(shè)置實現(xiàn)高效恒溫冷卻。

2、本實用新型提供的水冷外掛模組，包括殼式熱交換器、外掛空調(diào)壓縮模組或車載空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)、以及冷卻循環(huán)回路，不僅實現(xiàn)高效恒溫冷卻，而且適用于外掛式安裝，可很好地解決電動汽車改裝空間的限制；同時采用車載空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)供應(yīng)冷媒，可進(jìn)一步使得整體水冷模組結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本更低。

3、本實用新型提供的水冷系統(tǒng)，包括水冷外掛模組和冷板，對動力電池包可實現(xiàn)高效恒溫冷卻，提高電池的使用性能和循環(huán)壽命。

上述內(nèi)容僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了更清楚的了解本實用新型的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。

附圖說明

圖1為本實用新型殼式熱交換器的正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型殼式熱交換器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型水冷外掛模組的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4為本實用新型水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1及圖2所示的一種殼式熱交換器，包括立式殼體1和內(nèi)設(shè)于立式殼體1的盤管蒸發(fā)器2；所述立式殼體1和盤管蒸發(fā)器2均采用不銹鋼制成。

所述立式殼體1的側(cè)面頂端開設(shè)有入水口11、側(cè)面底端開設(shè)有出水口12，立式殼體1的頂面開設(shè)有排氣口13、底面開設(shè)有排污口14，所述排氣口13安裝有自動排氣蓋15；所述立式殼體1內(nèi)設(shè)有液位浮球開關(guān)16，并設(shè)置有溫度傳感器17，所述溫度傳感器17安裝在立式殼體1的底面，溫度傳感器17的感應(yīng)探頭從立式殼體1的底面延伸入殼腔。

所述盤管蒸發(fā)器2包括依次相連的冷媒入口管21、立管22、螺旋式盤管23和冷媒出口管24，所述立管22和螺旋式盤管23內(nèi)設(shè)于立式殼體1，所述冷媒入口管21和冷媒出口管24位于立式殼體1外；所述立管22和螺旋式盤管23的管內(nèi)徑均為3mm-12mm、管外徑均為5mm-12mm。立管22和螺旋式盤管23均為薄壁型細(xì)管，冷流體流動快速而穩(wěn)定，使得換熱快速而穩(wěn)定。

所述立管22的底端延伸至立式殼體1的底面與冷媒入口管21相連，立管22的頂端靠近立式殼體1的頂面內(nèi)壁與螺旋式盤管23的頂端相連，螺旋式盤管23的底端延伸至立式殼體1的底面與冷媒出口管24相連；所述螺旋式盤管23以立管22為中心螺旋盤繞，所述冷媒入口管21所入冷媒與入水口11所入熱源方向相反，實現(xiàn)對沖式換熱，效果更好。

所述入水口11安裝有進(jìn)水管110，所述進(jìn)水管110與立式殼體1的側(cè)面呈向上傾斜分布，進(jìn)水管110的進(jìn)水端位于入水口11的上方，進(jìn)水管110的出水端與入水口11相連。

所述出水口12安裝有出水管120，所述出水管120與立式殼體1的側(cè)面呈向下傾斜分布，出水管120的進(jìn)水端與出水口12相連，出水管120的出水端位于出水口12的下方。

進(jìn)水管110和出水管120均設(shè)置成傾斜分布，加快熱流體的流入與流出。

如圖3所示的一種水冷外掛模組，包括如圖1及圖2所示的殼式熱交換器，與殼式熱交換器相連用于供應(yīng)冷媒的外掛空調(diào)壓縮模組3或車載空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)，以及與殼式熱交換器相連用于供應(yīng)熱源的冷卻循環(huán)回路。

所述外掛空調(diào)壓縮模組3包括通過管路10依次相連的壓縮機(jī)31、冷媒儲液罐32、風(fēng)冷散熱器33和數(shù)控閥34，所述壓縮機(jī)31通過四通閥30分別與冷媒儲液罐32的入口和殼式熱交換器的冷媒出口管24相連，所述數(shù)控閥34的出口與殼式熱交換器的冷媒入口管21相連。數(shù)控閥34的設(shè)置，便于隨著溫度等參數(shù)的變化進(jìn)行冷媒供應(yīng)的調(diào)節(jié)。

所述冷卻循環(huán)回路包括輸入回路4和輸出回路5，所述輸入回路4包括通過管路10依次相連的輸入流量分配器41和進(jìn)水閥42，所述進(jìn)水閥42連接于殼式熱交換器的入水口11；所述輸出回路5包括通過管路10依次相連的出水閥51、循環(huán)泵52、自動閥53、過濾器54和輸出流量分配器55，以及至少一條并聯(lián)支路；所述出水閥51連接于殼式熱交換器的出水口，所述并聯(lián)支路包括依次相連的備用泵56和備用自動閥57，所述備用泵56的輸入端與循環(huán)泵52的輸入端相連，所述備用自動閥57的輸出端與自動閥53的輸出端相連。

如圖4所示的一種水冷系統(tǒng)，包括如圖3所示的水冷外掛模組，以及用于給動力電池包散熱并串聯(lián)于輸出流量分配器55和輸入流量分配器41之間的冷板6。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何的簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。