CN108679259A - 一种补气模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车热泵系统部件，尤其是一种补气模块，其包括板式换热器、安装在板式换热器上的安装板以及固定在安装板上的补气阀。其中，补气阀包括阀体，在阀体上分别设置有主通道、副通道和侧面出口。通过补气阀让制冷剂通过经过板式换热器进行换热，并且将冷却剂分为两条，经过板式换热器换热，形成补气回路，让压缩机能够在低温条件下也能够工作。另外，通过补气阀能够将热泵系统的管道进行集成，通过安装板的设置，能够让板式换热器的接口与补气阀进行对接，从而完成安装，使得整体结构紧凑，让其安装更加简单方便。

Description

一种补气模块

技术领域

本发明涉及一种汽车热泵系统部件，特别涉及一种补气模块。

背景技术

近年来，我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微，但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。搭载热泵系统的新能源汽车应运而生。但在较低室外温度下运行时，驾驶舱内供热负荷更大，采用传统热泵技术会存在如下问题：随着室外气温的降低，制冷剂吸气比容逐渐增大，机组吸气量迅速下降，从而减少了热泵系统的制热量，无法满足驾驶舱供热负荷。另外，随着压缩机压缩比的不断增加，热泵系统COP急剧下降，同时压缩机的排气温度迅速升高。在很低的室外气温下，压缩机会因防止过热而自动停机保护，这使得热泵无法在较低室外温度下正常运行。

为了解决上述技术问题，公告号为CN201837136U的中国专利公开了一种带经济器的低温空气源热泵系统，其通过将压缩机内流出的高温制冷剂进行分流，形成补气回路，让其在低温环境下能够正常工作，但是这种方式虽然解决了低温工作上的缺陷，但是，其需要增加多个管道进行分流，从而在管道连接时比较困难，因此需要对其进行改进。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明的目的之一是提供一种补气模块，其通过将管路进行集成，让其在连接的过程中不需要多个管道进行依次对接，从而让其连接比较方便。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种补气模块，包括补气阀以及与补气阀连接的板式换热器，所述包括阀体，所述阀体上依次开设有主通道、副通道以及侧面出口，所述主通道上设置有阀瓣，且主通道的进入端与副通道之间相通设置，所述阀体上安装有电磁控制件以及温度控制件，所述电磁控制件以及温度控制件分别控制阀瓣移动并控制主通道的通断，所述板式换热器上固定有安装板，所述阀体与板式换热器通过安装板固定，且主通道、副通道以及侧面出口均与板式换热器连通。

通过采用上述技术方案，阀体直接对进入的制冷剂在主通道和副通道的作用下进行分流，形成两路，该位置不需要通过管路进行连接分流，从而比较方便，另外通过温度控制件以及电磁控制件集成安装在阀体上，让其能够有效的控制主通道进行通断，并且温度控制件能够实现在低温和常温的状态转换，通过上述方式进行集成，让整个阀体实现多个功能，从而让其体积比较狭小，方便安装。安装板与补气阀直接安装固定，从而完成管道的连接以及通断的控制，从而结构简单紧凑，便于安装，而本身这种补气模块处于汽车内，安装空间小，紧凑结构的补气模块使其安装比较方便

本发明进一步设置为：所述安装板上开设有第一入口、第一出口、第二入口以及第二出口，所述第一入口与第一出口配合，且第二入口与第二出口配合，且第一入口、第一出口、第二入口以及第二出口分别与板式换热器连通，所述主通道与第一入口连通，所述副通道与第二入口连通，所述第一出口与侧面出口连通。

通过上述技术方案，通过安装板上设置第一入口、第二入口、第一出口和第二出口，让板式换热器的接口能够与安装板进行配合，通过安装板能够让补气阀上的通道能够对应安装，从而使得整个补气模块的结构比较紧凑，安装方便。

本发明进一步设置为：所述阀体呈L状结构，且主通道、副通道以及侧面出口依次沿阀体呈L状分布，所述第一入口、第一出口以及第二入口呈L状分布分别与主通道、侧面出口以及副通道连通。

通过上述技术方案，L状的阀体能够将多个通道进行集成。

本发明进一步设置为：所述第一入口、第一出口以及第二入口上均套设有密封圈，所述阀体置于主通道、副通道以及侧面出口位置均开设有密封槽，所述密封圈与密封槽配合。

通过上述技术方案，密封圈和密封槽的配合，能够让阀体与安装板之间的连接更加精密，提高其密封性能。

本发明进一步设置为：所述安装板上设置有凸起面，所述第一入口、第一出口以及第二入口均设置在凸起面上，且凸起面与阀体对接。

通过采用上述技术方案，凸起面的设置让其表面精度加工面小，加工方便，从而精度控制较佳，进而让其密封效果更好。

本发明进一步设置为：所述阀体上安装有复位件，所述复位件用于推动阀瓣封闭主通道设置。

通过上述技术方案，复位件的设置能够将阀瓣推回原位。

本发明进一步设置为：所述阀瓣上安装有阀杆，所述阀杆穿设在阀体上，且阀杆一端延伸出阀体设置，所述温度控制器安装在阀杆延伸出阀体的一端。

通过上述技术方案，温度控制件与阀杆进行连接，能够推动阀杆进行移动，进而能够达到控制阀瓣的目的。

本发明进一步设置为：所述阀体上开设有用于方便安装阀瓣的安装口，所述安装口上固定有密封块。

通过上述技术方案，安装口的设置能够让阀瓣安装时比较方便，通过密封块的封口，能够让制冷剂不会从安装口漏出，让阀体密封性能较佳。

本发明进一步设置为：所述电磁控制件安装在靠近阀杆一侧，且电磁控制件通电工作对阀瓣吸附。

本发明进一步设置为：所述复位件置于靠近阀杆，且复位件推动阀瓣闭合。

通过上述技术方案，在通电时，电磁控制件拉动阀瓣，让主通道处于开启状态，而断电后，在复位件的推动下，让其复位将其闭合。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）通过补气阀的设置，让其直接进行分流，从而不需要通过接多跟管道完成，从而安装比较方便紧凑，且密封性好；

（2）通过在阀体上设置阀瓣、温度控制件和电磁控制件，在通电状态下进行工作，从而提高其安全性，并且能够在常温和低温下进行切换；

（3）通过安装板的设置，能够让补气阀与板式换热器安装紧凑，结构简单，安装方便。

附图说明

图1为补气阀的整体结构图；

图2为阀体的主体部分的剖视图；

图3为阀体的侧部的剖视图；

图4为补气模块的爆炸图。

附图标记：1、阀体；11、主体；12、侧部；13、安装口；14、密封块；21、主通道；22、副通道；23、侧面出口；24、进入端；25、出口端；26、连通管道；27、堵头；28、密封槽；4、温度控制件；41、外壳；42、弹性片；5、阀瓣；51、阀杆；52、复位件；53、电磁控制件；6、板式换热器；7、安装板；71、第一入口；72、第二入口；73、第一出口；74、第二出口；75、凸起面；8、密封圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种补气模块，如图1和4所示，其包括板式换热器6、安装在板式换热器6上的安装板7以及固定在安装板7上的补气阀。其中，补气阀包括阀体1，在阀体1上分别设置有主通道21、副通道22和侧面出口23。通过补气阀让制冷剂通过经过板式换热器6进行换热，并且将冷却剂分为两条，经过板式换热器6换热，形成补气回路，让压缩机能够在低温条件下也能够工作。

参照图2和图3，从压缩机中流出的高温制冷剂，从主通道21进入，再分流至副通道22，实现制冷剂分流。具体工作方式的结构可以参照图4，再将两道制冷剂进行分流分别进入到换热器内，经换热后，其中一道经侧面出口23流出至压缩机进行压缩，另一道直接由换热器流出至蒸发器作用后再进入到压缩机内。通过上述方式，实现了极低温度下，压缩机能够让其进入进行压缩的制冷剂温度较高，进而解决了低温情况下，压缩机热效率低的问题。另外，采用阀体1设置多个通道，将多个管理进行集成，进而让其管路比较简单，不需要多管道连接，比较方便。

在不同的温度下，补气阀结构所需要用到的功能不相同，因此，如图2所示，在阀体1上设置温度控制件4，在主通道21内安装阀瓣5，并且在阀瓣5上安装阀杆51与温度控制件4连接。一般温度控制件4设置为膨胀包，让膨胀包与阀杆51连接，通过膨胀包能够控制阀瓣5的启闭，进而能够控制主筒到的通断，达到控制整个系统的切换。膨胀包包括外壳41和内部的弹性片42，弹性片42将外壳41分为两个空腔，在受到温度的变化时，内部的空气进行热胀冷缩，进而让弹性片42进行形变，将阀杆51与弹性片42固定，从而实现推动阀瓣5的目的。其中，由于在不同的温度下，热泵系统均需要进行运行，因此副通道22与主通道21连接的位置置于阀瓣5和主通道21的进液口之间一端，能够让副通道22处于持续连通状态。

在正常情况下，为了方便对阀瓣5的移动，如图2所示，设置复位件52用于与膨胀包进行对应。另外，为了让其安全性能能够提高，在阀体1内安装电磁控制件53，阀瓣5在未进行工作时处于闭合状态，并且阀瓣5为能够受磁力吸附的磁性材料构成，可以采用铁制材料构成，当其工作时，电磁控制件53通电，其对阀瓣5进行吸附，让其打开，进行工作。因此为了满足上述操作，将膨胀包、复位件52以及电磁控制件53均置于安装阀杆51一端。其中复位件52采用弹簧构成，其套设在阀杆51上，一端与阀瓣5抵接，另一端与阀体1内部抵接，从而推动阀瓣5复位，而此时弹性片42处于变形状态。电磁控制件53为电磁铁，其安装于靠近复位件52与阀体1接触的一端，再将其接线端延伸出阀体1。通电时，电磁控制件53具有吸引力，将阀瓣5吸附，使得膨胀包内的弹性片42恢复，并且让复位件52压缩，此时阀瓣5打开，让主通道21处于打开状态。当断电时，电磁控制件53不具备吸引力，从而在复位件52的作用下，将阀瓣5推回，从而将主通道21进行封闭，同样的，在高温下，膨胀包内的空气膨胀，推动弹性片42进行形变，进而让阀瓣5在阀杆51的作用下推回，完成主通道21的封闭。

其中为了方便安装，如图1所示，将阀体1设置成L状结构，包括主体11以及侧部12，侧部12与主体11一体设置，并且侧部12置于主体11一端位置，整体呈L状结构。将主通道21以及侧面出口23均开设在主体11上，其中主通道21置于靠近侧部12位置。为了方便阀瓣5的安装，如图2所示，在主体11上开设有安装口13，安装口13与主通道21连通，将阀瓣5通过安装口13安装至主通道21位置，在安装完后，通过设置密封块14对安装口13进行封堵。其中，阀杆51直接从主通道21位置穿过副通道22位置后延伸出主体11，此时将膨胀包安装在主体11上，让其内部的弹性片42与阀杆51固定，完成膨胀包的安装。在阀杆51安装前，先将复位件52套在阀杆51上，从而完成复位件52的装配。而电磁控制件53直接置于主体11上，且其延伸出主体11用于接线的一端背离侧部12设置。

为了方便阀瓣5对主通道21的切断和导通，主通道21包括进入端24和出口端25，且进入端24与出口端25错位设置，出口端25靠近侧面出口23一侧。

另外，如图1和图3所示，将副通道22开设在侧部12上，其一端位于侧部12内，另一端延伸出侧部12，形成出口。为了让其能够与主通道21进行连通，在侧部12开设有连通管道26，连通管道26由侧部12背离主体11的一侧开设，穿过副通道22置于侧部12内的一端后与主通道21连通，从而让主通道21与副通道22连通，并且连通管道26与主通道21的进入端24连通。在连通管道26的开口位置设置堵头27，将连通管道26堵住，从而让从主通道21进入到副通道22的制冷剂不会泄露。

如图4所示，板式换热器6与安装板7固定，且在安装板7上设置有入口和出口，且入口与出口成对设置，一般设置有两对，分别为第一入口71和第一出口73以及第二入口72和第二出口74。第一入口71将需要进行换热的介质一导入奇数层换热板内，第二入口72将需要进行换热的介质二导入偶数层内，从而完成换热，在经过第一出口73以及第二出口74导出。其中，将主通道21、副通道22分别与第一入口71、第二入口72进行接通，第一出口73与侧面出口23接通，从而可以让补气阀与板式换热器6有效固定连接。第一入口71、第一出口73、第二入口72和第二出口74均设置成凸起的管道头结构，其中第一入口71、第一出口73和第二入口72可以直接与主通道21、侧面出口23和副通道22进行对接完成安装。其中，阀体1与安装板7之间采用螺栓进行固定。

为了提高补气阀与安装板7之间的密封性能，让制冷剂不会泄露。如图4所示，在第一入口71、第二入口72以及第一出口73上均套设有密封圈8，同时，在阀体1上，与第一入口71相插接的主通道21位置、与第二入口72相插接的副通道22位置以及与第一出口73相插接的侧面出口23位置均开设有用于与密封圈8配合的密封槽28（密封槽28参照实施例1中的图），让密封圈8与密封槽28进行挤压配合，完成密封的目的。在补气阀与安装板7进行配合时，在补气阀与安装板7之间的水平度以及表面进度会对补气阀和安装板7之间的密封性能有所影响，而安装板7整体比较大，其表面进度与水平度比较难以控制。为了提高补气阀与安装板7之间的水平度，在安装板7上设置有凸起面75，通过凸起面75与补气阀进行对接，从而让安装板7与补气阀之间的密封性能进一步提高，另外采用凸起面75的设置，其需要进行处理的表面面积比较小，进而能够让其加工更加方便，更加有利于密封性能的提高。

工作原理：将补气阀与安装板7固定好后。在低温情况下，接通电磁控制件53的电源，使其拉开阀瓣5，此时，在主通道21注入制冷剂，在经过副通道22进行分流，形成两条管路，分别进入到板式换热器6的奇数层和偶数层进行换热，最后其中一道经安装板7上的第二出口74流出，另一道经侧面出口23流出，完成补气模块的部分管路运行。而在高温情况下，膨胀包内的弹性片42受高温气压的影响，让其发生形变，让其推动阀瓣5对主通道21进行封堵，从而制冷剂从副通道22流入，经第二出口74流出，进行运行。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种补气模块，包括补气阀以及与补气阀连接的板式换热器（6），其特征在于，所述包括阀体（1），所述阀体（1）上依次开设有主通道（21）、副通道（22）以及侧面出口（23），所述主通道（21）上设置有阀瓣（5），且主通道（21）的进入端（24）与副通道（22）之间相通设置，所述阀体（1）上安装有电磁控制件（53）以及温度控制件（4），所述电磁控制件（53）以及温度控制件（4）分别控制阀瓣（5）移动并控制主通道（21）的通断，所述板式换热器（6）上固定有安装板（7），所述阀体（1）与板式换热器（6）通过安装板（7）固定，且主通道（21）、副通道（22）以及侧面出口（23）均与板式换热器（6）连通。

2.根据权利要求1所述的补气模块，其特征在于，所述安装板（7）上开设有第一入口（71）、第一出口（73）、第二入口（72）以及第二出口（74），所述第一入口（71）与第一出口（73）配合，且第二入口（72）与第二出口（74）配合，且第一入口（71）、第一出口（73）、第二入口（72）以及第二出口（74）分别与板式换热器（6）连通，所述主通道（21）与第一入口（71）连通，所述副通道（22）与第二入口（72）连通，所述第一出口（73）与侧面出口（23）连通。

3.根据权利要求2所述的补气模块，其特征在于，所述阀体（1）呈L状结构，且主通道（21）、副通道（22）以及侧面出口（23）依次沿阀体（1）呈L状分布，所述第一入口（71）、第一出口（73）以及第二入口（72）呈L状分布分别与主通道（21）、侧面出口（23）以及副通道（22）连通。

4.根据权利要求2所述的补气模块，其特征在于，所述第一入口（71）、第一出口（73）以及第二入口（72）上均套设有密封圈（8），所述阀体（1）置于主通道（21）、副通道（22）以及侧面出口（23）位置均开设有密封槽（28），所述密封圈（8）与密封槽（28）配合。

5.根据权利要求4所述的补气模块，其特征在于，所述安装板（7）上设置有凸起面（75），所述第一入口（71）、第一出口（73）以及第二入口（72）均设置在凸起面（75）上，且凸起面（75）与阀体（1）对接。

6.根据权利要求1所述的补气模块，其特征在于，所述阀体（1）上安装有复位件（52），所述复位件（52）用于推动阀瓣（5）封闭主通道（21）设置。

7.根据权利要求6所述的补气模块，其特征在于，所述阀瓣（5）上安装有阀杆（51），所述阀杆（51）穿设在阀体（1）上，且阀杆（51）一端延伸出阀体（1）设置，所述温度控制器安装在阀杆（51）延伸出阀体（1）的一端。

8.根据权利要求6所述的补气模块，其特征在于，所述阀体（1）上开设有用于方便安装阀瓣（5）的安装口（13），所述安装口（13）上固定有密封块（14）。

9.根据权利要求8所述的补气模块，其特征在于，所述电磁控制件（53）安装在靠近阀杆（51）一侧，且电磁控制件（53）通电工作对阀瓣（5）吸附。

10.根据权利要求8所述的补气模块，其特征在于，所述复位件（52）置于靠近阀杆（51），且复位件（52）推动阀瓣（5）闭合。