CN112361027A - 一种用于热泵系统的分配阀 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于热泵系统的分配阀，包括阀体和阀芯；阀体的第一端设有进液口，阀体的第二端设有第一出液口，阀体的侧壁设有第二出液口；阀芯设置于阀体的内腔中，阀芯包括与第一出液口对应的第一流道和与第二出液口对应的第二流道；第一流道用于使进入进液口的高于预设液压值的液体从第一出液口流出，第二流道用于使进入进液口的低于预设液压值的液体从第二出液口流出。本申请的用于热泵系统的分配阀结构简单、成本低，通过阀体进出口流体的压力不同，推动阀芯移动，实现制冷剂流体换向，使得热泵系统采用一个换热芯体即可实现动力电池的制冷和制热需求，在整车布置空间、零件重量和成本上均有很大优势。

Description

一种用于热泵系统的分配阀
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种用于热泵系统的分配阀。
背景技术
目前新能源车上使用的热泵系统，为了实现动力电池的制冷和制热需求采用的电池冷却器多为双芯体，双芯体电池冷却器在整车布置以及重量和成本控制上无优势。采用单芯体电池冷却器可以大大减少该零部件重量与体积，降低成本，但需要配合阀来控制制冷剂流体换向。
目前，市面上的可以使用电磁三通阀实现制冷剂流体换向的功能，但电磁三通阀的成本较高，这使得阀组件与单芯体电池冷却器的总成本相比双芯体电池冷却器并不占优势。
因此，有必要开发一种低成本的、能够自动实现制冷剂流体换向的阀，使得采用单芯体电池冷却器和换向阀即可实现动力电池的制冷和制热需求，在满足功能的基础上，降低成本。
发明内容
本申请实施例提供了一种用于热泵系统的分配阀，结构简单、成本低，可以根据管路压力自动实现制冷剂流体的换向。
一方面，本申请实施例提供了用于热泵系统的分配阀，包括阀体和阀芯；所述阀体的第一端设有进液口，所述阀体的第二端设有第一出液口，所述阀体的侧壁设有第二出液口；
所述阀芯设置于所述阀体的内腔中，所述阀芯包括与所述第一出液口对应的第一流道和与所述第二出液口对应的第二流道；
所述第一流道用于使进入所述进液口的高于预设液压值的液体从所述第一出液口流出，所述第二流道用于使进入所述进液口的低于预设液压值的液体从所述第二出液口流出。
可选的，所述用于热泵系统的分配阀还包括阀芯弹簧，所述阀芯弹簧设置于所述阀体的内腔中，且位于所述阀芯的顶部，用于使所述阀芯位于预设位置处。
可选地，所述阀芯还包括阀芯主体；
所述阀芯主体的上部和下部均呈圆柱状，所述阀芯主体上部的直径大于所述阀芯主体下部的直径，且所述阀芯主体上部与所述阀芯主体下部同轴；
所述第一流道设于所述阀芯主体的轴心位置，并贯穿所述阀芯主体，所述第一流道包括位于所述阀芯主体上部的A流道和位于所述阀芯主体下部的B流道，所述A流道的直径小于所述B流道的直径；
所述第二流道设于所述阀芯主体的上部，并贯穿所述阀芯主体的上部，且所述第二流道的数量至少为一。
可选地，所述阀芯还包括活塞、活塞弹簧以及盖板；
所述活塞设置于所述B流道内，所述活塞的直径小于所述B流道的直径，且所述活塞的直径大于所述A流道的直径；
所述盖板设置于所述阀芯主体的底部，且所述盖板上设有与所述第一出液口对应的通孔；
所述活塞弹簧设置于所述B流道内，所述活塞弹簧的一端抵接于所述活塞，所述活塞弹簧的另一端抵接于所述盖板，用于使所述活塞关闭或者开启所述第一流道。
可选地，所述阀体包括第一端盖、阀主体以及第二端盖；
所述第一端盖设置于所述阀主体的第一端，所述进液口设于所述第一端盖上；
所述第二端盖设置于所述阀主体的第二端，所述第一出液口设于所述第二端盖上；
所述第二出液口设于所述阀主体的侧壁上。
可选地，所述第一端盖与所述阀主体的第一端通过螺栓连接；
所述第二端盖与所述阀主体的第二端通过螺栓连接。
可选地，所述第一端盖的内侧设有第一凸起，所述第一凸起的外沿设有一个密封圈；
所述第二端盖的内侧设有第二凸起，所述第二凸起的外沿设有一个密封圈。
可选地，所述活塞的顶部设有第三凸起，且所述第三凸起的外沿设有一个密封圈。
可选地，所述盖板的外沿设有一个密封圈。
另一方面，本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述任意一种的用于热泵系统的分配阀。
采用上述技术方案，本发明所述的具有如下有益效果：
本申请实施例的用于热泵系统的分配阀结构简单、成本低，通过阀体进出口流体的压力不同，推动阀芯移动，实现制冷剂流体换向，使得热泵系统采用一个换热芯体即可实现动力电池的制冷和制热需求，在整车布置空间、零件重量和成本上均有很大优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例一种可选的用于热泵系统的分配阀的剖视图；
图2为本申请实施例一种可选的阀芯的剖视图；
图3为本申请实施例一种可选的用于热泵系统的分配阀的分解示意图；
图4为本申请实施例一种可选的用于热泵系统的分配阀的流体流向示意图；
图5为本申请实施例一种可选的用于热泵系统的分配阀的流体流向示意图。
以下对附图作补充说明：
1-阀体；2-阀芯；3-阀芯弹簧；4-密封圈；101-进液口；102-第一出液口；103-第二出液口；104-第一端盖；104a-第一凸起；105-阀主体；106-第二端盖；201-第一流道；201a-A流道；201b-B流道；202-第二流道；203-阀芯主体；204-活塞；205-活塞弹簧；206-盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。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的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
请参见图1-图2，图1是本申请实施例一种可选的用于热泵系统的分配阀的剖视图，该图1中包括阀体1和阀芯2；其中，阀体1的第一端设有进液口101，阀体1的第二端设有第一出液口102，阀体1的侧壁设有第二出液口103；阀芯2设置于阀体1的内腔中，结合图2所示，阀芯2包括与第一出液口102对应的第一流道201和与第二出液口103对应的第二流道202；第一流道201用于使进入进液口101的高于预设液压值的液体从第一出液口102流出，第二流道202用于使进入进液口101的低于预设液压值的液体从第二出液口103流出。
作为一种可选的实施方式，图1所示的用于热泵系统的分配阀还包括阀芯弹簧3，该阀芯弹簧3设置于阀体1的内腔中，且位于阀芯2的顶部，用于使阀芯2位于预设位置处。
作为一种可选的实施方式，阀芯2还包括阀芯主体203；结合图2-图3所示，该阀芯主体203的上部和下部均呈圆柱状，阀芯主体203上部的直径大于阀芯主体203下部的直径，且阀芯主体203上部与阀芯主体203下部同轴；第一流道201设于阀芯主体203的轴心位置，并贯穿阀芯主体203，第一流道201包括位于阀芯主体203上部的A流道201a和位于阀芯主体203下部的B流道201b，且A流道201a的直径小于B流道201b的直径；第二流道202设于阀芯主体203的上部，并贯穿阀芯主体203的上部，且第二流道202的数量至少为一。
在具体实施中，第一流道201和第二流道202的直径以及第二流道202的数量可以根据流体的流量而具体设置。
作为一种可选的实施方式，阀芯2还包括活塞204、活塞弹簧205以及盖板206，结合图2-图3所示；其中，活塞204设置于B流道201b内，活塞204的直径小于B流道的直径，且活塞204的直径大于A流道的直径；盖板206设置于阀芯主体203的底部，且盖板206上设有与第一出液口102对应的通孔；活塞弹簧205设置于B流道201b内，活塞弹簧205的一端抵接于活塞204，活塞弹簧205的另一端抵接于盖板206，用于使活塞204关闭或者开启第一流道201。
作为一种可选的实施方式，阀体1包括第一端盖104、阀主体105以及第二端盖106，结合图3所示；第一端盖104设置于阀主体105的第一端，进液口101设于第一端盖104上；第二端盖106设置于阀主体105的第二端，第一出液口102设于第二端盖106上；第二出液口103设于阀主体105的侧壁上。
作为一种可选的实施方式，第一端盖104与阀主体105的第一端通过螺栓连接；第二端盖106与阀主体105的第二端通过螺栓连接。
作为一种可选的实施方式，第一端盖104的内侧设有第一凸起104a，第一凸起104a的外沿设有一个密封圈，结合图3所示；第二端盖106的内侧设有第二凸起，该第二凸起的外沿设有一个密封圈。此处省略第二端盖106的内侧示意图，其具体结构可参考第一端盖105。
作为一种可选的实施方式，活塞204的顶部设有第三凸起，且该第三凸起的外沿设有一个密封圈4。
作为一种可选的实施方式，盖板206的外沿设有一个密封圈4。
为了增加阀体的密封性能，除了上述位置设有密封圈外，在阀主体203上部的边沿也设有密封圈4，具体可参考图3。
本申请实施例还涉及一种车辆，该车辆可以包括上文涉及的用于热泵系统的分配阀的所有实施方式。
在具体应用中，本申请实施例的用于热泵系统的分配阀的第二出液口103连接至热泵系统的低压侧，第一出液口102连接至热泵系统的高压侧。
当电池加热开启时，进入进液口101的制冷剂为高压流体，此时由于进液口101一侧的压力大于第一出液口102一侧的压力，阀芯弹簧3将阀芯2向第一出液口102侧轻微推动，阀芯2上部侧壁堵住的第二出液口103，同时，活塞204高压流体的作用下向第一出液口102一侧移动，第一流道201开启，制冷剂经第一流道201从第一出液口102流出(参见图4)，进入膨胀阀。
当电池冷却开启时，进入进液口101的制冷剂为低压流体，此时由于第一出液口102一侧的压力远远大于进液口101一侧的压力，阀芯弹簧3将阀芯2向进液口101侧轻微推动，第二出液口103开启，同时，活塞204在活塞弹簧205的作用下关闭第一流道201，制冷剂经第二流道202从第二出液口103流出(参见图5)，进入压缩机。
本申请实施例的用于热泵系统的分配阀结构简单、成本低，通过阀体进出口流体的压力不同，推动阀芯移动，实现制冷剂流体换向，使得热泵系统采用一个换热芯体即可实现动力电池的制冷和制热需求，在整车布置空间、零件重量和成本上均有很大优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于热泵系统的分配阀，其特征在于，包括：阀体(1)和阀芯(2)；
所述阀体(1)的第一端设有进液口(101)，所述阀体(1)的第二端设有第一出液口(102)，所述阀体(1)的侧壁设有第二出液口(103)；
所述阀芯(2)设置于所述阀体(1)的内腔中，所述阀芯(2)包括与所述第一出液口(102)对应的第一流道(201)和与所述第二出液口(103)对应的第二流道(202)；
所述第一流道(201)用于使进入所述进液口(101)的高于预设液压值的液体从所述第一出液口(102)流出，所述第二流道(202)用于使进入所述进液口(101)的低于预设液压值的液体从所述第二出液口(103)流出。
2.根据权利要求1所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，还包括阀芯弹簧(3)，所述阀芯弹簧(3)设置于所述阀体(1)的内腔中，且位于所述阀芯(2)的顶部，用于使所述阀芯(2)位于预设位置处。
3.根据权利要求2所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述阀芯(2)还包括阀芯主体(203)；
所述阀芯主体(203)的上部和下部均呈圆柱状，所述阀芯主体(203)上部的直径大于所述阀芯主体(203)下部的直径，且所述阀芯主体(203)上部与所述阀芯主体(203)下部同轴；
所述第一流道(201)设于所述阀芯主体(203)的轴心位置，并贯穿所述阀芯主体(203)，所述第一流道(201)包括位于所述阀芯主体(203)上部的A流道(201a)和位于所述阀芯主体(203)下部的B流道(201b)，所述A流道(201a)的直径小于所述B流道(201b)的直径；
所述第二流道(202)设于所述阀芯主体(203)的上部，并贯穿所述阀芯主体(203)的上部，且所述第二流道(202)的数量至少为一。
4.根据权利要求3所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述阀芯(2)还包括活塞(204)、活塞弹簧(205)以及盖板(206)；
所述活塞(204)设置于所述B流道(201b)内，所述活塞(204)的直径小于所述B流道的直径，且所述活塞(204)的直径大于所述A流道的直径；
所述盖板(206)设置于所述阀芯主体(203)的底部，且所述盖板(206)上设有与所述第一出液口(102)对应的通孔；
所述活塞弹簧(205)设置于所述B流道(201b)内，所述活塞弹簧(205)的一端抵接于所述活塞(204)，所述活塞弹簧(205)的另一端抵接于所述盖板(206)，用于使所述活塞(204)关闭或者开启所述第一流道(201)。
5.根据权利要求1所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述阀体(1)包括第一端盖(104)、阀主体(105)以及第二端盖(106)；
所述第一端盖(104)设置于所述阀主体(105)的第一端，所述进液口(101)设于所述第一端盖(104)上；
所述第二端盖(106)设置于所述阀主体(105)的第二端，所述第一出液口(102)设于所述第二端盖(106)上；
所述第二出液口(103)设于所述阀主体(105)的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述第一端盖(104)与所述阀主体(105)的第一端通过螺栓连接；
所述第二端盖(106)与所述阀主体(105)的第二端通过螺栓连接。
7.根据权利要求5所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述第一端盖(104)的内侧设有第一凸起(104a)，所述第一凸起(104a)的外沿设有一个密封圈；
所述第二端盖(106)的内侧设有第二凸起，所述第二凸起的外沿设有一个密封圈。
8.根据权利要求4所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述活塞(204)的顶部设有第三凸起，且所述第三凸起的外沿设有一个密封圈。
9.根据权利要求4所述的用于热泵系统的分配阀，其特征在于，所述盖板(206)的外沿设有一个密封圈。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的用于热泵系统的分配阀。
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