[發明專利]熱交換器

在審

• 申請號: 201310450951.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103712510A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 卡羅琳·施密德;米夏埃爾·莫澤;尼克勞斯·道比特澤;霍爾格·施羅特;海科·內夫;道米尼奎·萊布;安東·基爾里格;托馬斯·希倫
• 申請（專利權）人: 貝洱兩合公司
• 主分類號: F28F9/24
• 分類號: F28F9/24
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及一種具有殼體、第一流體接口和第二流體接口的熱交換器，其中，殼體通過流體接口與流體源處于流體連通，其中，殼體能夠被流體流過。

背景技術

在電動汽車中使用蓄能器來驅動電動機。在這里，鋰離子蓄電池或者鎳氫蓄電池常常用作蓄能器。作為對此的替代，也可使用高功率電容器，即所謂的超級電容器。

在所有提到的蓄能器中，在工作期間，特別是在蓄能器的快速充電和放電時產生很大的熱量。

但是大約50℃及更高的溫度會損壞蓄能器并且大大縮短它們的使用壽命。同樣，過低的溫度持續地使蓄能器受損。

為了保持蓄能器的功率，因此必須主動地對這些蓄能器進行調溫。在這里，冷卻部分明顯占主要部分。例如可以通過引入被流體流過的熱交換器來進行冷卻。根據在現有技術中的解決方案，熱交換器常常是被流體流過的元件，這些元件在兩個平蓋板之間具有一個或多個流體通道，這些流體通道能夠被流體流過。

在這里，有利地將蓄能器的所有單元保持在相同的溫度水平上。同樣，應當避免在這些單元內產生很大的溫度梯度。

熱交換器的板在冷卻的情況下可以被冷流體流過，但是為了加熱目的，它們也可以被熱流體流過。

為了實現盡可能高的能量效率，特別是在電動汽車中，重量盡可能優化的結構方式是有利的。

在現有技術中描述了使用由金屬材料制成的熱交換器的解決方案。例如，實用新型DE202012102349U1公開了這種解決方案。

根據現有技術的解決方案的缺點特別是熱交換器全部由鋁構成。這些熱交換器與由塑料構成或由鋁和塑料混合構成的實施方式相比明顯更重。由于鋁的導電性，熱交換器的電絕緣、以及電位平衡也是必要的。另外，用鋁制造熱交換器是高能耗的且高成本的。由于使用釬焊輔助材料，比如熔劑，修整步驟也常常是必要的。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種熱交換器，該熱交換器具有重量優化的結構并且它的制造的能耗較低且成本較低。此外，該熱交換器被實施為不具有附加的電絕緣裝置。

本發明的目的通過一種具有根據權利要求1的特征的熱交換器得以解決。

本發明的一種實施例涉及一種具有殼體、第一流體接口和第二流體接口的熱交換器，其中，殼體通過流體接口與流體源處于流體連通，其中，殼體能夠被流體流過，其中，殼體被實施為多件式并且具有殼體上部件和殼體下部件，其中，殼體上部件和/或殼體下部件具有底部區域和至少部分環繞的豎立的邊緣區域，其中，兩個殼體部件由塑料或者纖維復合材料構成。

根據本發明的熱交換器在一種實施例中用作對蓄能器進行調溫。

熱交換器的殼體由塑料元件構成在熱交換器的重量方面是特別有利的。通過使用塑料，與全部或部分由金屬材料制成的熱交換器相比，可以減輕重量。此外，兩個由塑料構成的殼體部件可以以簡單的方式進行制造。通過簡單的、成本低廉的工藝可以使塑料具有幾乎不受限制的形狀。

此外，塑料例如與金屬材料相比，特別是與鋁或鋁合金之類的輕量材料相比明顯成本更低廉。

將殼體下部件設計成帶有至少部分豎立的邊緣區域的底部區域是特別有利的，因為通過豎立的邊緣區域實現了穩定作用。同時，殼體下部件在殼體內部形成空腔，流體可以通過該空腔。利用殼體上部件，可以向上封閉殼體下部件。因此，產生完全流體密封地封閉的空間，該空間可以被流體流過。

殼體下部件和殼體上部件都可簡單且成本低廉地進行制造并且可以通過多種連接方法相互連接。除了使用熱接合工藝之外，兩個元件也可以通過機械或化學連接手段相互連接。

同樣優選的是，在殼體內部設有導流元件。通過導流元件，可以有針對性地影響在殼體內部的流體流動。

同樣有利的是，殼體在其內部具有多個導流元件。通過多個導流元件，可以更有效地影響流體流動。這在熱交換器內產生更加有利的流動圖形。

在另一種有利的實施方式中，可以規定：熱交換器具有多個導流元件，這些導流元件被設計成肋板或者壁部或者栓釘并且在它們之間形成至少一個流體流場，特別是至少一個流動通道。

通過多個導流元件，可以在殼體內部限定多個流動通道或者限定流場。沿著這些流動通道可以有針對性地將流體引導通過殼體。

這些導流元件在這里可以例如由筆直的壁部，或者由單個的栓釘狀凸起構成。此外，導流元件的其它設計方案也是可設想的。

除了導流之外，這些元件也可以用于將層流轉變成紊流，以實現流體的更大程度的充分混合并且因此改善熱傳遞。