[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有壳体、第一流体接口和第二流体接口的热交换器，其中，壳体通过第一流体接口和第二流体接口与流体源处于流体连通并且能够被流体流过。

背景技术

在电动车辆中使用蓄能器来驱动电动机。在这里，作为蓄能器使用的常常是由基于锂离子技术的蓄电池或者镍氢蓄电池组成。作为对此的替代，也可使用高性能电容器，所谓的超级电容器。

在所有提到的蓄能器中，在工作期间，特别是在蓄能器的快速充电和放电时产生很大的热量。

但是大约50℃及更高的温度会损坏蓄能器并且大大降低它们的使用寿命。同样，过低的温度持续地使蓄能器受损。

为了维持蓄能器的性能，因此必须主动地对这些蓄能器进行调温。在这里，冷却部分明显占主要部分。例如可以通过引入被流体流过的热交换器来进行冷却。根据在现有技术中的解决方案，热交换器常常是被流体流过的元件，这些元件在两个平盖板之间具有一个或多个能够被流体流过的流体通道。

在这里，有利地是将蓄能器的所有单元保持在稳定的温度水平上。同样，应当避免在这些单元内产生很大的温度梯度。

热交换器的板在冷却的情况下可以被冷流体流过，但是为了加热目的它们也可以被热流体流过。

为了实现尽可能高的能量效率，特别是在电动汽车中，重量尽可能优化的结构方式是有利的。

在现有技术中描述了使用由金属材料制成的热交换器的解决方案。例如，实用新型DE202012102349U1公开了这种解决方案。

根据现有技术的解决方案的缺点特别是该热交换器全部由铝构成。这些热交换器与由塑料构成或由铝和塑料的混合物构成的实施方式相比明显更重。由于铝的导电性，热交换器的电绝缘、以及电位平衡也是必要的。另外，用铝制造热交换器是高能耗的且高成本的。由于使用钎焊辅助材料，比如熔剂，修整步骤也常常是必要的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种热交换器，该热交换器具有重量优化的结构并且它的制造的能耗较低且成本较低。此外，该热交换器被实施为不具有附加的电绝缘装置。

本发明的目的通过一种具有根据权利要求1的特征的热交换器得以解决。

本发明的一种实施例涉及一种具有壳体、第一流体接口和第二流体接口的热交换器，其中，壳体通过第一流体接口和第二流体接口与流体源处于流体连通，其中，壳体能够被流体流过，其中，壳体被实施为多件式并且主要由平的壳体上部件和基本上呈槽状的壳体下部件构成，其中，壳体下部件具有底部区域和环绕的边缘区域，其中，壳体上部件或者壳体下部件由塑料构成并且相应的另一个壳体部件由塑料、金属材料或者纤维复合材料构成。

在一种实施例中，根据本发明的热交换器用作对蓄能器进行调温。

热交换器的壳体由塑料元件和金属材料元件，特别是铝或铝合金元件构成在热交换器的重量方面是特别有利的。通过使用塑料，与全部或部分由金属材料制成的热交换器相比，可以减轻重量。同时，通过金属材料元件可以实现良好的导热能力。

将壳体下部件设计成槽状元件是特别有利的，因为通过至少部分环绕的竖立的边缘区域实现了稳定作用。同时，壳体下部件在壳体内部形成空腔，流体可以穿过该空腔。利用壳体上部件，可以向上封闭壳体下部件。因此，产生完全流体密封地封闭的空间，该空间可以被流体流过。

壳体下部件和壳体上部件都可简单且成本低廉地进行制造并且可以通过多种连接方法相互连接。除了使用热接合工艺之外，两个元件也可以通过机械或化学连接手段相互连接。

此外有利的是，在壳体内部设有至少一个导流元件。通过在壳体的内部的导流元件，可以有针对性地影响流体流动。

同样优选的是，壳体下部件由塑料构成。

壳体下部件可以有利地由塑料制成。与由金属材料构成的实施方式相比，这减轻了重量。另外，与用金属材料制造壳体下部件相比，用塑料制造壳体下部件更加简单且包括更少的工序。

壳体下部件例如可以在注塑工艺中一体制成。此外，在注塑工艺中制成的壳体下部件在竖立的边缘区域上不具有必须通过附加工序流体密封地密封的接合位置。

此外，由塑料构成的壳体下部件可以简单地通过使用粘合剂与其他元件连接。

在本发明的另一种实施方式中，可以提供为，壳体上部件由金属材料，特别是由铝或铝合金构成。

壳体上部件由金属材料构成的实施方式是有利的，因为与通过塑料构件相比，通过金属材料可以实现更高的传热系数。因此，待冷却或者加热的元件有利地与金属的壳体上部件处于热接触。