CN114258467B - 阀装置、流体循环回路 - Google Patents

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Abstract

阀装置(10)具备壳体(12、701),在该壳体(12、701)中,形成有至少一个供流体通过的流路孔(141、142、722、723、724、725)的流路形成部(14、720)与该壳体一体或不同体地构成。阀装置具备:输出旋转力的驱动部(16);以及通过驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转的旋转部(18、730)。旋转部具有轴(20、740);以及转子(22、750),其具有与流路形成部中的开设流路孔的开口面(140、721)相面对地进行滑动的滑动面(220、751),且伴随着轴的旋转来增减所述流路孔的开度。旋转部的至少一部分能够旋转地保持于壳体。

Description

阀装置、流体循环回路
关联申请
本申请基于2019年9月10日申请的日本专利申请第2019-164850号而作成,并通过参照将其记载内容并入到本申请中。
技术领域
本公开涉及阀装置及具备该阀装置的流体循环回路。
背景技术
目前,已知有利用经由中间要素与轴的一端侧连结的阀盘来调整配置在壳体的内侧的固定盘上所形成的流路孔的开度的阀装置(例如参照专利文献1)。该专利文献1的阀装置利用固定盘来保持轴的端部。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/072379号
发明内容
然而,若像专利文献1那样设为利用固定盘来保持轴的端部的结构,则当固定盘的位置在壳体的内侧偏离时,伴随于此会产生轴的端部的位置偏移,轴发生倾斜,由此导致转子的姿势变得不稳定。转子的姿势不稳定的结构成为引发流量控制的精度恶化、不希望的流体泄漏的主要原因,因此不希望这种姿势的不稳定。本发明人等经过刻苦研究发现了上述问题。
本公开的目的在于,提供能够抑制旋转部的姿势变化的阀装置及流体循环回路。
根据本公开的一个观点,阀装置具备:
壳体,其中,形成有至少一个供流体通过的流路孔的流路形成部与该壳体一体或不同体地构成;
驱动部,输出旋转力;以及
旋转部,通过驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转,
旋转部包括:
轴;以及
转子,具有与流路形成部中的开设流路孔的开口面相面对地进行滑动的滑动面,且随着轴的旋转而增减流路孔的开度,
旋转部的至少一部分能够旋转地保持于壳体。
根据本公开的另一观点,阀装置具备:
壳体,其中,形成有至少一个供流体通过的流路孔的流路形成部与该壳体一体或不同体地构成;
驱动部,输出旋转力;以及
旋转部,通过驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转,
旋转部包括:
轴;以及
转子,伴随着轴的旋转来增减流路孔的开度,
旋转部的至少一部能够旋转地保持于壳体。
进而,根据本公开的又一观点,流体循环回路具备:
供流体通过的多个设备;以及
对通过多个设备的流体的流量进行调整的阀装置,
阀装置具有:
壳体,其中,形成有至少一个供流体通过的流路孔的流路形成部与该壳体一体或不同体地构成;
驱动部,输出旋转力;以及
旋转部,通过驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转,
旋转部包括:
轴;以及
转子,具有与流路形成部中的开设流路孔的开口面相面对地进行滑动的滑动面,且随着轴的旋转来增减流路孔的开度,
旋转部的至少一部能够旋转地保持于壳体。
若向上述那样设为旋转部的至少一部分能够旋转地保持于壳体的结构,则与利用安装于壳体的构件来保持旋转部的方案相比,不易产生轴的端部在壳体的内侧的位置偏移。因而,根据本公开的阀装置及流体循环回路,能够抑制因轴的位置偏移而导致的轴的姿势变化,因此能够使旋转部的姿势稳定。
另外,各构成要素等上附注的带括号的参照符号示出该构成要素等与在后述的实施方式中记载的具体的构成要素等的对应关系的一例。
附图说明
图1是第一实施方式的阀装置的示意性的俯视图。
图2是第一实施方式的阀装置的示意性的主视图。
图3是表示图1的III-III剖面的示意图。
图4是表示图3的IV-IV剖面的示意图。
图5是用于说明第一实施方式的阀装置的施力部的说明图。
图6是表示第一实施方式的阀装置的一部分的示意性的剖视图。
图7是表示第二实施方式的阀装置的一部分的示意性的剖视图。
图8是表示第三实施方式的阀装置的示意性的剖视图。
图9是表示第三实施方式的阀装置的一部分的示意性的剖视图。
图10是表示第三实施方式的阀装置的变形例的示意性的剖视图。
图11是表示第四实施方式的阀装置的示意性的剖视图。
图12是表示第四实施方式的阀装置的一部分的示意性的剖视图。
图13是表示第四实施方式的阀装置的第一变形例的示意性的剖视图。
图14是表示第四实施方式的阀装置的第二变形例的示意性的剖视图。
图15是表示第五实施方式的阀装置的示意性的剖视图。
图16是用于说明第五实施方式的阀装置的压缩弹簧及扭簧的说明图。
图17是表示第六实施方式的阀装置的示意性的剖视图。
图18是用于说明第六实施方式的阀装置的密封构件的说明图。
图19是表示第七实施方式的阀装置的示意性的剖视图。
图20是表示第八实施方式的阀装置的示意性的剖视图。
图21是图20的XXI-XXI剖视图。
图22是表示第九实施方式的阀装置的驱动部的示意图。
图23是第十实施方式的温度调整装置的整体结构图。
图24是第十实施方式的高温侧切换阀的示意性的立体图。
图25是第十实施方式的低温侧切换阀的示意性的立体图。
图26是第十实施方式的流路切换阀的示意性的立体图。
图27是流路切换阀的示意性的分解立体图。
图28是用于说明流路切换阀的通路结构的说明图。
图29是表示流路切换阀的通路结构的切换形态的一例的说明图。
图30是表示流路切换阀的通路结构的切换形态的另一例的说明图。
图31是第十实施方式的空气调节单元的示意性的结构图。
图32是表示流路切换阀的设备冷却模式的通路结构的说明图。
图33是表示流路切换阀的外部气体冷却模式的通路结构的说明图。
图34是表示流路切换阀的外部气体吸热模式的通路结构的说明图。
图35是表示除霜模式的回路结构的一例的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外,在以下的实施方式中,针对与在之前的实施方式中说明过的事项相同或等同的部分标注同一参照符号,并有时省略它们的说明。另外,在实施方式中,在仅说明构成要素的一部分的情况下,关于构成要素的其余的部分,可以适用在之前的实施方式中说明过的构成要素。以下的实施方式只要是不特别处于组合会产生障碍的范围内,则即便是没有特别明示,也可以将各实施方式彼此部分地组合。
(第一实施方式)
参照图1~图6对本实施方式进行说明。在本实施方式中,对将本公开的阀装置10适用作搭载于车辆的车辆用的控制阀的示例进行说明。虽然未图示,图1所示的阀装置10适用于使流体(在本例中为冷却水)向行驶用动力源及散热器等循环的流体循环回路,用于使在流体循环回路中循环的流体流动。
阀装置10能够对流体循环回路中的经由了阀装置10的流通路径中的流体的流量进行增减,并且还能够切断该流通路径中的流体的流动。作为流体,例如可以使用包括乙二醇的LLC等。另外,LLC是Long Life Coolant的简称。
如图1及图2所示,阀装置10具有形成外壳的壳体12。阀装置10由在壳体12上设置有供流体流入的入口部121、使流体流出的第一出口部122以及使流体流出的第二出口部123的三通阀构成。阀装置10不单单是起到作为流路切换阀的功能,还作为对从入口部121向第一出口部122流动的流体和从入口部121向第二出口部123流动的流体的流量比例进行调整的流量调整阀来发挥功能。
阀装置10作为通过圆盘状的阀芯绕着后述的轴20的轴心CL旋转来进行阀开闭动作的盘阀来构成。另外,在本实施方式中,将沿着后述的轴20的轴心CL的方向作为轴心方向DRa且将与该轴心方向DRa正交并从轴心方向DRa呈放射状延伸的方向作为径向DRr来说明各种结构等。另外,在本实施方式中,将绕着轴心CL的方向作为周向DRc来说明各种结构等。
如图3所示,阀装置10在壳体12的内侧收容有定子14、驱动部16、旋转部18、施力构件26等。
壳体12是不进行旋转的非旋转构件。壳体12例如由树脂材料形成。壳体12具有沿着轴心方向DRa延伸的有底筒状的主体部120和闭塞主体部120的开口部120a的主体罩部124。
主体部120具有形成底面的底壁部120b及绕着轴心CL包围的侧壁部120c。在侧壁部120c上,在相较于底壁部120b而言更接近开口部120a的位置处形成有入口部121,在相较于开口部120a而言更接近底壁部120b的位置形成有第一出口部122及第二出口部123。
在侧壁部120c的内侧形成有以接近轴心CL的方式突出的环状的突起部120d。突起部120d为了在主体部120的内侧配置定子14而设置。在突起部120d设置有止旋用的销(未图示),利用该销来限制定子14在周向DRc上的移动。另外,定子14的止旋也可以通过止旋用的销以外的方式来实现。
主体部120的内侧被定子14分隔为入口侧空间120e和出口侧空间120f。入口侧空间120e是在壳体12的内侧与入口部121连通的空间。出口侧空间120f是在壳体12内侧与第一出口部122及第二出口部123连通的空间。
另外,在主体部120的内侧设定有将出口侧空间120f分隔为第一出口侧空间120g和第二出口侧空间120h的板状的分隔部125。分隔部125以沿着径向DRr横穿出口侧空间120f的方式设置。
定子14由以轴心方向DRa为厚度方向的圆盘状的构件构成。定子14具有作为供后述的转子22进行滑动的表面的开口面140。开口面140是与后述的转子22的滑动面220对应的密封面。
期望定子14由与壳体12的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。定子14由硬度比壳体12高的高硬度材料构成。具体而言,定子14由陶瓷构成。另外,定子14也可以仅是形成开口面140的部位由陶瓷等与壳体12的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。
另外,定子14构成形成有供流体通过的流路孔的流路形成部。因而,本实施方式的阀装置10中,作为流路形成部的定子14构成为与壳体12不同体的构件。
如图4所示,在定子14上形成有供流体通过的第一流路孔141及第二流路孔142。第一流路孔141及第二流路孔142以与轴20的轴心CL不重叠的方式形成在定子14中的从轴20的轴心CL离开的位置处。第一流路孔141及第二流路孔142是扇形形状(即,sector形状)的贯通孔,第一流路孔141及第二流路孔142作为使入口侧空间120e与出口侧空间120f连通的连通路来发挥功能。另外,第一流路孔141及第二流路孔142并不局限于扇形形状,也可以成为圆形形状、椭圆形状等其他的形状。
具体而言,第一流路孔141以与第一出口侧空间120g连通的方式设置在定子14中的与第一出口侧空间120g对应的部位。另外,第二流路孔142以与第二出口侧空间120h连通的方式设置在定子14中的与第二出口侧空间120h对应的部位。
返回到图3,在定子14的大致中心部分形成有供后述的轴20的另一端侧部位20b穿过的定子插通孔143。轴20的另一端侧部位20b是在轴20中与被从驱动部16传递旋转力的一端侧部位20a在轴心方向DRa上成为相反侧的部位。定子插通孔143的内径比轴20的直径大,以防轴20进行滑动。
驱动部16是用于输出旋转力的设备。驱动部16具有作为驱动源的电动机161和将电动机161的输出向轴20传递的作为动力传递构件的齿轮部162。
电动机161是通过接受电力供给来进行旋转动作的驱动源。电动机161采用例如伺服电动机或无刷电动机。电动机161按照来自与电动机161电连结的阀控制部17的控制信号来进行旋转。
阀控制部17是具有作为非迁移性的实体的存储介质的存储器及处理器等的计算机。阀控制部17执行存储在存储器中的计算机程序并按照计算机程序来执行各种控制处理。
齿轮部162具有多个齿轮。齿轮部162通过多个齿轮彼此的啮合来使电动机161的旋转动作向旋转部18传递以使旋转部18旋转。具体而言,齿轮部162将电动机161的旋转动作向旋转部18的轴20传递来使构成旋转部18的轴20及转子22旋转。本实施方式的齿轮部162由包括斜齿轮或正齿轮作为齿轮的齿轮机构构成。
旋转部18在阀装置10中通过驱动部16的输出而以轴20的轴心CL为中心进行旋转。旋转部18具有轴20、作为阀芯的转子22以及将转子22连结于轴20的中间件24。
轴20是通过驱动部16输出的旋转力而以规定的轴心CL为中心进行旋转的旋转轴。轴20沿着轴心方向DRa延伸。轴20具有在轴心方向DRa的一侧被从驱动部16传递旋转力的一端侧部位20a及与一端侧部位20a在轴心方向DRa上相反的另一端侧部位20b。一端侧部位20a与齿轮部162连结。另外,轴20中的一端侧部位20a与另一端侧部位20b之间的部位经由中间件24与转子22连结为无法相对旋转。
本实施方式的阀装置10成为轴20的轴心方向DRa的两侧由壳体12保持为能够旋转的两端保持结构。轴20的一端侧部位20a由设置于主体罩部124的一端侧轴承部126保持为能够旋转。一端侧轴承部126由利用滑动面来承接一端侧部位20a的滑动轴承构成。另外,一端侧轴承部126也可以不由滑动轴承而由球轴承等其他的轴承构成。
另一方面,轴20的另一端侧部位20b被保持为相对于壳体12的主体部120能够旋转。另外,轴20的另一端侧部位20b的保持结构的详细情况将会在后叙述。
转子22是伴随着轴20的旋转来增减第一流路孔141的开度及第二流路孔142的开度的阀芯。另外,第一流路孔141的开度是第一流路孔141打开的程度,将第一流路孔141的全开设为100%且将全闭设为0%来表示。第一流路孔141的全开例如是第一流路孔141完全没有被转子22闭塞的状态。第一流路孔141的全闭例如是第一流路孔141的整体被转子22闭塞的状态。第二流路孔142的开度与第一流路孔141的开度同样。
转子22由以轴心方向DRa为厚度方向的圆盘状的构件构成。转子22以在轴心方向DRa上与定子14相面对的方式配置于入口侧空间120e。转子22具有与定子14的开口面140相面对的滑动面220。滑动面220是对定子14的开口面140进行密封的密封面。
期望转子22由与壳体12的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。转子22由硬度比壳体12高的高硬度材料构成。具体而言,转子22由陶瓷构成。另外,转子22也可以仅是形成滑动面220的部位由陶瓷等与壳体12的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。
在转子22上的相对于轴20的轴心CL偏心的位置形成有转子孔221。转子孔221是沿着轴心方向DRa贯通的贯通孔。转子孔221形成于在转子22绕着轴20的轴心CL旋转时在转子22中与第一流路孔141及第二流路孔142在轴心方向DRa上重合的部位。
在转子22上的大致中心部分形成有供轴20穿过的转子插通孔223。转子插通孔223的内径比轴20的直径大,以防轴20进行滑动。
阀装置10在以使转子孔221与第一流路孔141在轴心方向DRa上重合的方式使转子22旋转时,开放第一流路孔141。另外,阀装置10在以使转子孔221与第二流路孔142在轴心方向DRa上重合的方式使转子22旋转时,开放第二流路孔142。
转子22构成为能够调整通过第一流路孔141的流体与通过第二流路孔142的流体的流量比例。即,转子22构成为伴随着第一流路孔141的开度变大而第二流路孔142的开度变小。
中间件24构成将转子22连结于轴20的连结构造的一部分。中间件24还作为防止转子22的自转的防自转机构来发挥功能。中间件24以在另一端侧部位20b与转子22之间形成间隙的方式将转子22连结于轴20。中间件24设置于比转子22在轴心方向DRa上更接近一端侧部位20a的位置。
中间件24具有覆盖轴20的外周的中间凸台部240、中间圆盘部241以及从中间圆盘部241朝向转子22沿着轴心方向DRa突出的中间销242。
中间凸台部240是通过压入、嵌合、粘接等连结方式相对于轴20连结成能够与轴20一体地旋转的部位。中间凸台部240成为具有与轴20的外径大致相等的内径的圆筒形状。
中间圆盘部241是从中间凸台部240向径向DRr的外侧呈圆盘状扩展的部位。中间圆盘部241具有能够覆盖转子22中的成为与滑动面220相反侧的面的表面的大小。在中间圆盘部241中的在轴20的轴心方向DRa上与转子孔221相面对的部分形成有与转子孔221对应的形状的中间孔241a。另外,中间圆盘部241在其大致中心部分形成有供轴20穿过的中间插通孔241b。
中间销242是将轴20的旋转向转子22传递的构件。中间销242构成为能够向转子22中的与滑动面220相反侧的表面上形成的销接受部222嵌入。
这样构成的中间件24成为通过将中间销242嵌入销接受部222来防止转子22的自转的结构。另外,转子22的防自转机构不局限于上述的结构,也可以通过其他的方式来实现。
施力构件26是将转子22朝向与流路形成部对应的定子14施力的构件。施力构件26如图5所示由对转子22赋予压缩载荷的螺旋状的压缩弹簧261构成。压缩弹簧261是沿着轴20的轴心方向DRa进行弹性变形的弹性构件。
压缩弹簧261绕着轴20的轴心CL卷绕形成。即,在压缩弹簧261的内侧配置轴20。压缩弹簧261以压缩的状态配置在驱动部16与转子22之间。
具体而言,压缩弹簧261以轴心方向DRa上的一侧的端部与主体罩部124相接且轴心方向DRa上的另一侧的端部与转子22相接的方式配置在壳体12的内侧。另外,压缩弹簧261为了不作为扭簧来发挥功能,相对于转子22及主体罩部124中的至少一方不被固定。
压缩弹簧261采用两端部成为闭合端的弹簧,由此压缩弹簧261不易相对于轴20的轴心CL发生倾斜。成为闭合端的弹簧是为了使弹簧的稳定性良好而改变弹簧端部的卷绕角度来将弹簧线的端部固定到相邻的圈上的弹簧。另外,压缩弹簧261也可以采用两端部成为开放端的弹簧。
通过利用压缩弹簧261将转子22压到定子14上,由此维持定子14的开口面140与转子22的滑动面220的接触状态。该接触状态是定子14的开口面140与转子22的滑动面220进行面接触的状态。
接着,参照图6对本实施方式的轴20的另一端侧部位20b的保持结构进行说明。如图6所示,轴20的另一端侧部位20b能够旋转地保持在形成于主体部120的端部接受槽部127中。
端部接受槽部127形成于在主体部120上设定的分隔部125的大致中心部分的上端面。端部接受槽部127是从主体部120的开口部120a朝向底壁部120b凹陷的凹部。在本实施方式中,端部接受槽部127构成接受轴20的另一端侧部位20b的至少一部分的端部接受部。
端部接受槽部127以能够供轴20的另一端侧部位20b旋转的方式将槽侧面127a的内径Φh形成为比另一端侧部位20b的外径Φs大。即,端部接受槽部127及另一端侧部位20b形成为端部接受槽部127与另一端侧部位20b进行间隙嵌合的嵌合尺寸。
另外,端部接受槽部127以避免轴20的另一端侧部位20b的端面20d与槽底面127b接触的方式设定槽深。例如,端部接受槽部127以从转子22的滑动面220至槽底面127b为止的长度Lh1比从转子22的滑动面220至轴20的端面20d为止的长度Ls1大的方式设定槽深。
接着,对本实施方式的阀装置10的动作进行说明。就阀装置10而言,如图3及图4所示,流体如箭头Fi所示那样从入口部121向入口侧空间120e流入。并且,在第一流路孔141打开着的情况下,流体从入口侧空间120e经由第一流路孔141向第一出口侧空间120g流动。流入到第一出口侧空间120g的流体从第一出口侧空间120g经由第一出口部122向阀装置10的外部如箭头F1o所示那样流出。这种情况下,通过第一流路孔141的流体的流量根据第一流路孔141的开度来决定。即,第一流路孔141的开度越大,从入口部121经由第一流路孔141向第一出口部122流动的流体的流量越大。
另一方面,在第二流路孔142打开着的情况下,流体从入口侧空间120e经由第二流路孔142向第二出口侧空间120h流入。流入到第二出口侧空间120h的流体从第二出口侧空间120h经由第二出口部123向阀装置10的外部如箭头F2o所示那样流出。这种情况下,通过第二流路孔142的流体的流量根据第二流路孔142的开度来决定。即,第二流路孔142的开度越大,从入口部121经由第二流路孔142向第二出口部123流动的流体的流量越大。
以上说明的阀装置10中,旋转部18的至少一部分能够旋转地保持于壳体12而不是保持于构成流路形成部的定子14。具体而言,本实施方式的阀装置10中,构成旋转部18的轴20的另一端侧部位20b的至少一部分能够旋转地保持于壳体21。若设为这样的结构,则与利用安装于壳体12的构件来保持旋转部18的方案相比,不易产生轴20的端部在壳体12的内侧的位置偏移。
因而,根据本实施方式的阀装置10,能够抑制因轴20的位置偏移而导致的轴20的姿势变化,因此能够使转子22的姿势稳定。因此,能够抑制因轴20及转子22的姿势变化而导致的流体的流量控制的精度恶化、不希望的流体泄漏的发生。即,本实施方式的阀装置10能够确保流体的流量控制的精度并抑制不希望的流体泄漏。
具体而言,设置于壳体12的端部接受槽部127形成为槽侧面127a的内径Φh比另一端侧部位20b的外径Φs大且以使轴20的另一端侧部位20b的端面20d不与槽底面127b接触的方式设定槽深。由此,能够抑制轴20的另一端侧部位20b的保持结构中的滑动损耗,能够确保耐磨损性。
阀装置10在壳体12的内侧设置有将轴20的一端侧部位20a支承为旋转自如的一端侧轴承部126。这样,轴20的轴心方向DRa上的两侧能够旋转地保持于壳体12。根据这样的结构,能够充分地抑制轴20的端部的位置偏移,从而抑制因该轴20的端部的位置偏移而导致的轴20的姿势变化。
另外,阀装置10中的转子22由陶瓷构成。陶瓷是线膨胀系数小且因吸水导致的尺寸变化小的材料,耐磨损性也优异。因此,若将转子22由陶瓷构成,则转子22与轴20的相对的位置关系、转子22与壳体12的相对的位置关系稳定,因此能够确保流体的流量控制的精度并抑制不希望的流体泄漏。
进而,阀装置10构成为,利用施力构件26将转子22朝向定子14推压。因此,阀装置10能够将转子22的姿势维持成与定子14相接的姿势。
这里,施力构件26由能够沿着轴20的轴心方向DRa进行弹性变形的作为弹性构件的压缩弹簧261构成。这样,能够充分地确保将转子22的滑动面220朝向定子14的开口面140推压的载荷,因此能够容易地维持滑动面220与开口面140的接触状态。
具体而言,轴20配置在压缩弹簧261的内侧。这样,能够抑制压缩弹簧261对转子22的载荷在轴20的周向DRc上不均,因此容易维持滑动面220与开口面140的接触状态。
(第一实施方式的变形例)
在上述的第一实施方式中,例示了采用螺旋状的压缩弹簧261作为施力构件26的方案,但施力构件26不限定于压缩弹簧261。施力构件26例如也可以由沿着轴20的轴心方向DRa进行弹性变形的圆筒状的弹性体构成。在之后的实施方式中也同样可以这样。
在上述的第一实施方式中,例示了在与壳体12不同体地构成的定子14上形成有流路孔的阀装置10,但阀装置10不限定于此。阀装置10例如也可以在壳体12上直接形成流路孔。即,阀装置10可以设计成流路形成部与壳体12一体地构成。这种情况下,期望壳体12中的供转子22进行滑动的滑动部位由陶瓷等与该滑动部位以外的部位的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。在之后的实施方式中也同样可以这样。
期望如上述的第一实施方式那样端部接受槽部127形成为槽侧面127a的内径Φh比另一端侧部位20b的外径Φs大且以使轴20不与槽底面127b接触的方式设定槽深,但并不限定于此。端部接受槽部127也可以构成为,槽侧面127a的内径Φh成为与另一端侧部位20b的外径Φs相同程度的大小,或者以使轴20与槽底面127b接触的方式设定槽深。在第二实施方式中也同样可以这样。
(第二实施方式)
接着,参照图7对第二实施方式进行说明。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图7所示,在端部接受槽部127的内侧设置有将另一端侧部位20b支承为旋转自如的另一端侧轴承部129。由此,轴20的另一端侧部位20b经由另一端侧轴承部129能够旋转地支承于壳体12。
具体而言,另一端侧轴承部129由利用滑动面来承接另一端侧部位20b的滑动轴承构成。另外,另一端侧轴承部129也可以不由滑动轴承而由球轴承等其他的轴承构成。
其他的结构与第一实施方式相同。本实施方式的阀装置10能够与第一实施方式同样地获得通过与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
本实施方式的阀装置10在端部接受槽部127的内侧设置有另一端侧轴承部129。这样,能够高精度地限制轴20的另一端侧部位20b的位置。
(第三实施方式)
接着,参照图8、图9对第三实施方式进行说明。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图8及图9所示,中间件24在中间凸台部240的大致中心部分形成有以从转子22离开的方式凹陷的凹部240a。凹部240a以能够接受后述的端部接受部128的前端部128c的方式将其直径Φd形成为比端部接受部128的外径Φho大。另外,凹部240a的直径Φd成为与转子插通孔223的直径Φr大致相等的大小。
轴20的另一端侧部位20b能够旋转地保持于在主体部120上形成的管状的端部接受部128。端部接受部128配置于在轴20的径向DRr上与旋转部18的至少一部分重合的位置,以作为对旋转部18的旋转进行引导的旋转引导件来发挥功能。端部接受部128与第一实施方式的端部接受槽部127不同,从设定于主体部120的分隔部125的大致中心部分的上端面起,从底壁部120b侧向开口部120a侧突出。
具体而言,端部接受部128以其前端部128c位于中间件24的凹部240a的方式沿着轴20的轴心方向DRa延伸。端部接受部128在轴心方向DRa上的尺寸比转子22的厚度与定子14的厚度合起来的值大。
端部接受部128形成为具有包围轴20的另一端侧部位20b的外周的筒状的侧壁部128a和与另一端侧部位20b的端面20d对置的底壁部128b的有底筒状。
端部接受部128以使轴20的另一端侧部位20b能够旋转的方式将侧壁部128a的内径Φhi形成为比另一端侧部位20b的外径Φs大。即,端部接受部128及另一端侧部位20b成为端部接受部128与另一端侧部位20b进行间隙嵌合的嵌合尺寸。
端部接受部128以使轴20的另一端侧部位20b的端面20d不与底壁部128b接触的方式设定槽深。例如,端部接受部128以从端部接受部128的前端部128c至底壁部128b的长度Lh2比从端部接受部128的前端部128c至轴20的端面20d的长度Ls2大的方式设定槽深。具体而言,端部接受部128以从端部接受部128的前端部128c至轴20的端面20d的长度Ls2为从端部接受部128的前端部128c至底壁部128b的长度Lh2的一半以上的方式设定槽深。
端部接受部128以底壁部128b成为在轴20的径向DRr上与转子22的滑动面220重叠的位置的方式构成。并且,轴20以另一端侧部位20b的端面20d成为在轴20的径向DRr上与转子22的内侧重叠的位置的方式构成。轴20的另一端侧部位20b的端面20d被定位在比端部接受部128的前端部128c接近底壁部128b的位置。
端部接受部128为了避免直接与转子22接触而将其外径Φho形成为比转子插通孔223的直径Φr小。另外,定子插通孔143的直径与转子插通孔223的直径Φr大致相等。另外,定子插通孔143的直径也可以与端部接受部128的外径Φho大致相等。
这里,本实施方式的阀装置10利用端部接受部128的内表面将轴20保持为能够旋转。另外,阀装置10也可以成为在端部接受部128的内侧设置另一端侧轴承部129而利用该另一端侧轴承部129将轴20保持为能够旋转的结构。
其他的结构与第一实施方式同样。本实施方式的阀装置10能够与第一实施方式同样地获得由与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
具体而言,阀装置10中,旋转部18的至少一部分能够旋转地保持于壳体12的端部接受部128而不是保持于构成流路形成部的定子14。据此,与利用安装于壳体12的构件来保持旋转部18的方案相比,不易产生轴20的端部在壳体12的内侧的位置偏移。
因而,根据本实施方式的阀装置10,能够抑制因轴20的位置偏移引起的轴20的姿势变化,能够使转子22的姿势稳定。因此,能够抑制因轴20及转子22的姿势变化而导致的流体的流量控制的精度恶化、不希望的流体泄漏的发生。
端部接受部128配置于在轴20的径向DRr上与旋转部18的至少一部分重合的位置,以作为对旋转部18的旋转进行引导的旋转引导件来发挥功能。
这样,若使壳体12的端部接受部128作为旋转部18的旋转引导件来发挥功能,则能够高精度地限制旋转部18的旋转中心的位置,因此能够确保流体的流量控制的精度且抑制不希望的流体泄漏。
另外,端部接受部128形成为有底筒状,且以在轴20的径向DRr上与转子22重合的方式配置在旋转部18的内侧。这样,若设为将端部接受部128定位在转子22的内侧的结构,则能够使端部接受部128作为轴20的保持部来发挥功能且能够作为旋转部18的旋转引导件来发挥功能。
(第三实施方式的变形例)
上述的第三实施方式的端部接受部128以前端部128c位于中间件24的凹部240a的方式沿着轴20的轴心方向DRa延伸,但并不限定于此。端部接受部128例如也可以如图10所示那样以前端部128c位于转子22的内侧的方式沿着轴20的轴心方向DRa延伸。另外,图10所示的端部接受部128在轴心方向DRa上的尺寸比定子14的厚度大且比转子22的厚度与定子14的厚度合起来的值小。另外,在采用图10所示的端部接受部128的情况下,也可以不在中间凸台部240设置凹部240a。这样,能够使端部接受部128作为转子22的旋转引导件来发挥功能。
(第四实施方式)
接着,参照图11、图12来说明第四实施方式。本实施方式主要针对与第三实施方式不同的部分进行说明。
如图11及图12所示,端部接受部128以底壁部128b成为在轴20的径向DRr上与转子22的滑动面220重叠的位置的方式构成。
本实施方式的轴20以另一端侧部位20b的端面20d成为在轴20的径向DRr上与中间件24的内侧重叠的位置的方式构成。具体而言,轴20以使另一端侧部位20b的端面20d位于凹部240a的内侧的方式设定轴20的轴心方向DRa的长度。轴20的另一端侧部位20b的端面20d被定位在比端部接受部128的底壁部128b接近前端部128c的位置。
端部接受部128以从端部接受部128的前端部128c至底壁部128b的长度Lh3比从端部接受部128的前端部128c至轴20的端面20d的长度Ls3大的方式设定槽深。具体而言,端部接受部128以从端部接受部128的前端部128c至轴20的端面20d的长度Ls3成为从端部接受部128的前端部128c至底壁部128b的长度Lh3的一半以下的方式设定槽深。
其他结构与第三实施方式同样。本实施方式的阀装置10能够与第三实施方式同样地获得由与第三实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
本实施方式的阀装置10以轴20的另一端侧部位20b的端面20d位于在轴20的径向DRr上与中间件24的内侧重叠的位置的方式构成。这样,与另一端侧部位20b的端面20d成为在轴20的径向DRr上与转子22的内侧重叠的位置的方案相比,能够减小轴20的轴心方向DRa的长度。这种情况下,在将轴20的一部保持于端部接受部128的内侧时,轴20不易与端部接受部128的内侧接触,因此,能够抑制因与端部接受部128的内侧的接触而导致的轴20的擦伤。擦伤意味着因在接触部位产生的局部的烧结的聚集而发生的表面的损伤。
(第四实施方式的第一变形例)
在上述的第四实施方式中,端部接受部128以底壁部128b成为在轴20的径向DRr上与转子22的滑动面220重叠的位置的方式构成,但端部接受部128不限定于此。
端部接受部128例如也可以如图13所示那样以底壁部128b成为在轴20的径向DRr上与转子22的滑动面220相反侧的表面重叠的位置的方式构成。
(第四实施方式的第二变形例)
另外,端部接受部128例如也可以如图14所示那样以底壁部128b成为在轴20的径向DRr上与转子22的内侧重叠的位置的方式构成。
(第四实施方式的其他变形例)
端部接受部128的底壁部128b的位置不限定于上述的位置,例如也可以设定于在轴20的径向DRr上与定子14的内侧重叠的位置。
(第五实施方式)
接着,参照图15、图16来说明第五实施方式。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图15及图16所示,阀装置10具备对转子22向绕着轴20的轴心CL的周向DRc上的一侧施力的螺旋状的扭簧29。扭簧29配置在驱动部16与转子22之间。扭簧29绕着轴20的轴心CL卷绕来形成。扭簧29的线圈径D2比压缩弹簧261的线圈径D1大。并且,扭簧29在其内侧配置有压缩弹簧261。
扭簧29不同于压缩弹簧261,分别固定于转子22及主体罩部124。扭簧29的轴心方向DRa的一端侧以无法相对旋转的方式连结于主体罩部124且轴心方向DRa的另一端侧以无法相对旋转的方式连结于转子22。认为有多种将扭簧29连结于转子22的方法,例如,扭簧29的端部通过与固定于转子22的固定销224卡止来连结于转子22。
扭簧29在被沿着周向DRc扭转而产生了弹性变形的状态下使用。扭簧29通过自身的弹性变形来产生对转子22向周向DRc的一侧施力的作用力。扭簧29仅是被沿着周向DRc扭转而并非是被沿着轴心方向DRa压缩。
其他结构第一实施方式同样。本实施方式的阀装置10能够与第一实施方式同样地获得由与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
这里,在转子22与轴20不同体地构成的情况下,有时会产生周向DRc上的转子22与轴20的相对的位置偏移。这样的位置偏移成为导致流体泄漏的主要原因,因此不优选。
若针对于此而设为利用扭簧29对转子22向轴20的周向DRc上的一侧施力的结构,则能够抑制周向DRc上的转子22与轴20的相对的位置偏移的发生。
(第五实施方式的变形例)
在上述的第五实施方式中,例示了在阀装置10中追加扭簧29的方案,但阀装置10不限定于此。阀装置10例如也可以将压缩弹簧261的一端侧固定于壳体12且将另一端侧固定于转子22,以使压缩弹簧261还作为扭簧来发挥功能。
(第六实施方式)
接着,参照图17、图18来说明第六实施方式。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图17所示,阀装置10在定子14与壳体12之间配置有密封构件30。密封构件30夹设在定子14与壳体12的突起部120d之间。由此,能够抑制流体从定子14与壳体12的突起部120d之间的间隙的泄漏。
密封构件30构成为能够沿着轴心方向DRa进行弹性变形。如图18所示,密封构件30由将轴心方向DRa作为厚度方向的圆盘状的构件构成。密封构件30具有与定子14同等的外径,从而在轴心方向DRa上与定子14重合。另外,密封构件30的厚度比定子14的厚度小。
在密封构件30上的与第一流路孔141相面对的部位形成有使流体通过的第一贯通孔30a。另外,在密封构件30上的与第二流路孔142相面对的部位形成有使流体通过的第二贯通孔30b。进而,密封构件30在大致中心部分形成有供轴20穿过的插通孔30c。
其他结构与第一实施方式同样。本实施方式的阀装置10能够与第一实施方式同样地获得由与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
本实施方式的阀装置10在定子14与壳体12之间配置有密封构件30。这样,能够利用密封构件30来确保定子14与壳体12之间的密封性。另外,例如存在当向转子22作用的压力在周向DRc上不均时转子22成为倾斜的姿势的情况,但这种情况下也能够通过密封构件30的变形来使定子14追随转子22倾斜。这样,根据在定子14与壳体12之间夹设有密封构件30的结构,能够确保定子14与转子22的密接性,能够充分地抑制阀装置10中的流体泄漏。
(第七实施方式)
接着,参照图19来说明第七实施方式。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
阀装置10如图19所示构成为,不是轴20而是转子22能够旋转地保持于壳体12。具体而言,转子22的外周部分由设置在主体部120的内侧的转子轴承部130支承为能够旋转。转子轴承部130由利用滑动面来承接转子22的外周部分的滑动轴承构成。另外,转子轴承部130也可以不由滑动轴承而由球轴承等其他的轴承构成。
另外,轴20仅是与中间件24连结而没有穿过转子22、定子14。另外,在本实施方式的转子22及定子14上没有形成供轴20穿过的插通孔。另外,在本实施方式的分隔部125没有形成有端部接受槽部127。
其他结构第一实施方式同样。本实施方式的阀装置10能够与第一实施方式同样地获得由与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
本实施方式的阀装置10构成为,旋转部18的转子22能够旋转地保持于壳体12而不是保持于构成流路形成部的定子14。若设为这样的结构,则与利用安装于壳体12的构件来保持旋转部18的方案相比,不易产生轴20的端部在壳体12的内侧的位置偏移。
因而,通过本实施方式的阀装置10,也能够抑制因轴20的位置偏移而导致的轴20的姿势变化,使转子22的姿势容易稳定。因此,能够抑制因转子22的姿势变化而导致的流体的流量控制的精度悪化、不希望的流体泄漏的发生。
(第七实施方式的变形例)
上述的第七实施方式的阀装置10构成为不是轴20而是转子22能够旋转地保持于壳体12,但并不限定于此。阀装置10例如也可以构成为轴20及转子22分别能够旋转地保持于壳体12。
(第八实施方式)
接着,参照图20、图21来说明第八实施方式。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
本实施方式的阀装置10A构成为二通阀,而非三通阀。另外,阀装置10A作为通过圆筒状的阀芯绕着轴20的轴心CL旋转来进行阀开闭动作的旋转式的滑阀构成,而非盘阀。
如图20及图21所示,壳体12中设置有入口部121及第一出口部122,没有设置第二出口部123。另外,入口部121设置于壳体12中的在径向DRr上与转子23重合的部位。具体而言,入口部121设置在隔着转子23而与第一出口部122相反的一侧。在阀装置10A的结构中,没有在壳体12的内侧形成第二出口侧空间121h。
壳体12在主体部120与第一出口部122的连接部分形成有供流体通过的流路孔145。在本实施方式中,壳体12构成流路形成部。即,阀装置10A中,流路形成部与壳体12一体地构成。另外,阀装置10A不具备与在第一实施方式中说明了的定子14相当的结构。
旋转部18构成为包括轴20及伴随着轴20的旋转而增减流路孔145的开度的转子23。另外,转子23直接与轴20连结。因此,阀装置10A不具备与在第一实施方式中说明了的中间件24相当的结构。
转子23能够旋转地收容在壳体12的主体部120的内侧。转子23是有底筒状的阀芯。转子23具备顶板部231和筒状部232。
顶板部231形成为将轴20的轴心方向DRa作为厚度方向的圆盘状。在该顶板部231与主体罩部124之间设置有施力构件26。施力构件26例如为了将转子23的姿势维持成规定的姿势而设置。
筒状部232形成为沿着轴20的轴心方向DRa延伸且将轴20的轴心CL作为中心的大致圆筒状的形状。筒状部232从顶板部231的外周部朝向壳体12的底壁部120b延伸。
在筒状部232形成有使筒状部232的内侧与入口部121连通的入口侧连通孔232a。在筒状部232的内侧形成有供来自入口部121的流体流入的入口侧空间121e。
筒状部232在隔着轴20的轴心CL而与入口侧连通孔232a相反侧的位置形成有转子孔232b。转子孔232b形成于转子23中的在使转子23旋转时与流路孔145在径向DRr上重合的部位。
轴20的轴心方向DRa的两侧能够旋转地保持于壳体12。轴20的一端侧部位20a由设置于主体罩部124的一端侧轴承部126保持为能够旋转。另外,轴20的另一端侧部位20b由另一端侧轴承部129保持为能够旋转。另一端侧轴承部129设置于在壳体12的底壁部120b形成的端部接受槽部127中。另外,轴20的另一端侧部位20b也可以不由端部接受槽部127支承而由形成于底壁部120b的端部接受部128支承为能够旋转。
其他结构第一实施方式同样。本实施方式的阀装置10A能够与第一实施方式同样地获得由与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
本实施方式的阀装置10A构成为,旋转部18的转子23能够旋转地保持于壳体12。若设为这样的结构,则与利用安装于壳体12的构件来保持旋转部18的方案相比,不易产生轴20的端部在壳体12的内侧的位置偏移。
因而,通过本实施方式的阀装置10A,也能够抑制因轴20的位置偏移而导致的轴20的姿势变化,能够使转子22的姿势稳定。因此,能够抑制因轴20及转子22的姿势变化而导致的流体的流量控制的精度悪化、不希望的流体泄漏的发生。
(第八实施方式的变形例)
在上述的第八实施方式中说明了的阀装置10A也可以例如作为三通阀而非二通阀地构成。阀装置10A例如也可以将入口部121形成于壳体12的底壁部120b。
(第九实施方式)
接着,参照图22来说明第九实施方式。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图22所示,取代包括斜齿轮或正齿轮的齿轮机构而由蜗轮蜗杆(Worm gear)构成驱动部16的齿轮部162。即,齿轮部162由具有具备螺旋状的齿的蜗杆162a及与蜗杆162a啮合的蜗轮162b的蜗轮蜗杆构成。
蜗轮蜗杆具有自锁功能,基本上无法从蜗轮162b使蜗杆162a运动。因此,即便因某种原因而对转子22、轴20作用了周向DRc的力,也能够抑制驱动部16的齿轮部162意外地运动。
其他结构第一实施方式同样。本实施方式的阀装置10能够与第一实施方式同样地获得由与第一实施方式同样或等同的结构起到的作用效果。
如上所述,本实施方式的阀装置10采用蜗轮蜗杆作为齿轮部162。这样,即便在驱动部16停止时等对转子22、轴20作用了周向DRc的力,也能够通过蜗轮蜗杆的自锁功能来抑制转子22、轴20在周向DRc上的偏移。这在确保流体的流量控制的精度并抑制不希望的流体泄漏这方面尤为有效。
(第十实施方式)
接着,参照图23~图35来说明第十实施方式。本实施方式主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。在本实施方式中,对将在第一实施方式中说明了的阀装置10适用作搭载于图23所示的温度调整装置1的控制阀的示例进行说明。
温度调整装置1搭载于从电动马达获得行驶用的驱动力的电动汽车。温度调整装置1是在电动汽车中进行向作为空气调节对象空间的车室内鼓入的鼓入空气的温度调整且进行包括蓄电池BT的多个车载设备的温度调整的装置。温度调整装置1可以解释为带有车载设备的温度调整功能的空气调节装置。
如图23所示,温度调整装置1具备制冷循环装置200、第一流体循环回路300、第二流体循环回路400、室内空气调节单元500和控制装置600等。
制冷循环装置200构成蒸气压缩式的制冷循环。制冷循环装置200具有压缩机201、放热器202、第一膨胀阀204、第二膨胀阀205、冷却器206、室内蒸发器207、蒸发压力调整阀208等。制冷循环装置200能够根据后述的各种运转模式来切换制冷剂回路的回路结构。
制冷循环装置200采用HFO系制冷剂(例如,R1234yf)作为制冷剂。制冷循环装置200构成制冷剂压力的最大值不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。在制冷剂中混入有用于对压缩机201等的滑动部位进行润滑的冷冻机油(例如,PAG油)。冷冻机油的一部分与制冷剂一起在制冷循环装置200的制冷剂回路中循环。
压缩机201是对吸入的制冷剂进行压缩并将其排出的设备。压缩机201配置在车辆前方侧的驱动系统收容室中。驱动系统收容室是用于配置成为行驶用的驱动源的电动机等的空间。驱动系统收容室与车室内被防火板隔开。
压缩机201在制冷剂排出侧连接放热器202的制冷剂入口侧。放热器202是通过使从压缩机201排出的制冷剂与在第一流体循环回路300中循环的高温热介质进行热交换来使制冷剂散热的热交换器。放热器202还作为对高温热介质进行加热的加热用热交换器来发挥功能。
制冷循环装置200采用所谓的过冷型的热交换器作为放热器202。即,放热器202中设置有冷凝部202a、接收部202b及过冷却部202c。
冷凝部202a是使从压缩机201排出的制冷剂与高温热介质进行热交换而使高压制冷剂冷凝的冷凝用的热交换部。接收部202b是将从冷凝部202a流出的制冷剂的气液分离并蓄积分离出的液相制冷剂的液体接受部。过冷却部202c是使从接收部202b流出的液相制冷剂与高温热介质进行热交换来对液相制冷剂进行过冷却的过冷却用的热交换部。
在放热器202的制冷剂出口侧连接有制冷剂分支部203。制冷剂分支部203对从放热器202流出的制冷剂的流动进行分支。制冷剂分支部203是具有相互连通的三个流入流出口的三通接头。制冷剂分支部203将三个流入流出口中的一个用作流入口且将剩余的两个用作流出口。
在制冷剂分支部203的一个流出口经由第一膨胀阀204连接冷却器206的制冷剂入口侧。在制冷剂分支部203的另一个流出口经由第二膨胀阀205连接室内蒸发器207的制冷剂入口侧。
第一膨胀阀204是使从制冷剂分支部203的一个流出口流出的制冷剂减压的减压部。第一膨胀阀204是具有使节流开度变化的阀芯及使阀芯位移的电动促动器(例如,步进马达)的电气式的可变节流机构。第一膨胀阀204的动作由从控制装置600输出的控制脉冲来控制。
第二膨胀阀205是使从制冷剂分支部203的另一个流出口流出的制冷剂减压的减压部。第二膨胀阀205的基本结构与第一膨胀阀204同样。
第一膨胀阀204及第二膨胀阀205具有通过将阀开度设为全开而几乎不发挥制冷剂减压作用及流量调整作用地作为单纯的制冷剂通路来发挥功能的全开功能。进而,第一膨胀阀204及第二膨胀阀205具有通过将阀开度设为全闭而闭塞制冷剂通路的全闭功能。
第一膨胀阀204及第二膨胀阀205能够利用该全开功能及全闭功能来切换各种运转模式的制冷剂回路。因而,第一膨胀阀204及第二膨胀阀205兼具作为用于切换制冷循环装置200的回路结构的制冷剂回路切换部的功能。
在第一膨胀阀204的制冷剂出口侧连接有冷却器206的制冷剂入口侧。冷却器206是使由第一膨胀阀204减压后的低压制冷剂与在第二流体循环回路400中循环的低温热介质进行热交换的热交换器。冷却器206是通过使低压制冷剂蒸发而发挥吸热作用来冷却低温热介质的蒸发部。
因而,第二流体循环回路400中的冷却器206是对低温热介质进行冷却的冷却设备。在冷却器206的制冷剂出口侧连接制冷剂合流部209的一个流入口侧。
在第二膨胀阀205的制冷剂出口侧连接室内蒸发器207的制冷剂入口侧。室内蒸发器207是使由第二膨胀阀205减压后的低压制冷剂与向车室内鼓入的鼓入空气W进行热交换的热交换器。室内蒸发器207是通过使低压制冷剂蒸发而发挥吸热作用来冷却鼓入空气W的冷却用的热交换部。室内蒸发器207配置在后述的室内空气调节单元500的壳体501内。
在室内蒸发器207的制冷剂出口侧连接蒸发压力调整阀208的制冷剂入口侧。蒸发压力调整阀208是将室内蒸发器207中的制冷剂蒸发压力维持为预先决定的基准压力以上的蒸发压力调整部。
蒸发压力调整阀208是伴随着室内蒸发器207的制冷剂出口侧的制冷剂压力的上升来增加阀开度的机械式的可变节流机构。蒸发压力调整阀208将室内蒸发器207中的制冷剂蒸发温度维持为能够抑制室内蒸发器207结霜的结霜抑制温度(例如,1℃)以上。在蒸发压力调整阀208的制冷剂出口侧连接制冷剂合流部209的另一个流入口侧。
制冷剂合流部209使从冷却器206流出的制冷剂的流动与从蒸发压力调整阀208流出的制冷剂的流动汇合。制冷剂合流部209是与制冷剂分支部203同样的三通接头。制冷剂合流部209将三个流入流出口中的两个用作流入口且将剩余的一个用作流出口。在制冷剂合流部209的流出口连接压缩机201的制冷剂吸入侧。
接着,对第一流体循环回路300进行说明。第一流体循环回路300是供作为流体的高温热介质循环的流体循环回路。在第一流体循环回路300中,采用了乙二醇水溶液作为高温热介质。在第一流体循环回路300中配置有高温侧泵301、放热器202、高温侧散热器303、热芯304、高温侧切换阀310等。
在高温侧泵301的排出口连接放热器202的热介质通路302的入口侧。高温侧泵301向放热器202的热介质通路302压送高温热介质。高温侧泵301是利用从控制装置600输出的控制电压来控制转速(即,压送能力)的电动泵。
在放热器202的热介质通路302的出口侧配置有电加热器306。电加热器306是对从放热器202的热介质通路302流出的高温热介质进行加热的加热装置。在第一流体循环回路300中,作为电加热器306,采用了具有PTC元件(即,正温度系数热敏电阻)的PTC加热器。电加热器306的发热量由从控制装置600输出的控制电压来控制。
在电加热器306的下游侧连接高温侧切换阀310的入口部311。高温侧切换阀310对向高温侧散热器303流入的高温热介质与向热芯304流入的高温热介质的流量比例进行调整。高温侧切换阀310构成本公开的阀装置。高温侧切换阀310与在第一实施方式中说明了的阀装置10同样地构成。
如图24所示,高温侧切换阀310具备供高温热介质流入的入口部311、使高温热介质向高温侧散热器303流出的第一出口部312及使高温热介质向热芯304流出的第二出口部313。
第一出口部312与高温侧散热器303的流体入口侧连接而使高温热介质向高温侧散热器303流出。第一出口部312对应于第一实施方式的阀装置10中的第一出口部122。
第二出口部313与热芯304的流体入口侧连接而使高温热介质向热芯304流出。第二出口部313对应于第一实施方式的阀装置10中的第二出口部123。
入口部311与高温侧散热器303的流体出口侧及热芯304的流体出口侧连接而供高温热介质从高温侧散热器303及热芯304流入。入口部311对应于第一实施方式的阀装置10中的入口部121。
高温侧切换阀310成为通过使转子22进行旋转位移来调整通过高温侧散热器303的高温热介质与通过热芯304的高温热介质的流量比例的结构。具体而言,高温侧切换阀310通过利用转子22来调整第一流路孔141的开度及第二流路孔142的开度,由此调整通过高温侧散热器303的高温热介质与通过热芯304的高温热介质的流量比例。
高温侧切换阀310的动作由从控制装置600输出的控制脉冲来控制。另外,控制装置600还兼具作为在第一实施方式中说明了的阀控制部17的功能。
返回到图23,高温侧散热器303是使由放热器202等加热后的高温热介质与从未图示的外部气体风扇鼓入的车室外的空气(即,外部气体OA)进行热交换的室外热交换器。
高温侧散热器303配置在驱动系统收容室的前方侧。在车辆行驶时,经由格栅向驱动系统收容室流入的行驶风(即,外部气体OA)能够吹到高温侧散热器303上。在高温侧散热器303的流体出口侧连接高温侧合流部307的一个流入口侧。
热芯304是使由放热器202等加热后的高温热介质与向室内鼓入的鼓入空气W进行热交换来加热鼓入空气W的室内热交换器。热芯304配置在室内空气调节单元500的壳体501内。在热芯304中,将在冷却器206中制冷剂吸收到的热量作为加热源来加热鼓入空气W。在热芯304的流体出口侧连接高温侧合流部307的另一个流入口侧。
高温侧合流部307使从高温侧散热器303流出的制冷剂的流动与从热芯304流出的制冷剂的流动汇合。高温侧合流部307是与制冷剂合流部209同样的三通接头。在高温侧合流部307的流体出口侧经由高温侧贮存箱308连接高温侧泵301的流体吸入侧。
高温侧贮存箱308是对第一流体循环回路300中剩余的高温热介质进行贮存的高温热介质用的贮存部。在第一流体循环回路300中,通过配置高温侧贮存箱308来抑制在第一流体循环回路300中循环的高温热介质的液量降低。高温侧贮存箱308具有用于在第一流体循环回路300中循环的高温热介质的液量不足时补充高温热介质的热介质供给口。
接着,对第二流体循环回路400进行说明。第二流体循环回路400是供作为流体的低温热介质循环的流体循环回路。在第二流体循环回路400中,作为低温热介质,采用了与高温热介质同种的热介质。
在第二流体循环回路400中配置有低温侧泵401、冷却器206的热介质通路402、低温侧散热器403、流路切换阀70、蓄电池BT的冷却水通路405、车载设备CE的冷却水通路406等。
在低温侧泵401的流体出口侧将低温热介质连接冷却器206的热介质通路402的入口侧。低温侧泵401是将低温热介质向冷却器206的热介质通路402压送的压送部。低温侧泵401的基本结构与高温侧泵301同样。
在冷却器206的热介质通路402的流体出口侧连接流路切换阀70的第一入口部700A侧。流路切换阀70是用于切换第二流体循环回路400的回路结构的回路切换部。在流路切换阀70上设置有多个入口部及多个出口部。在这些入口部及出口部连接蓄电池BT的冷却水通路405、低温侧散热器403等。流路切换阀70的详细结构会在后叙述。
蓄电池BT向电动马达等电动式的车载设备CE供给电力。蓄电池BT是通过将多个电池单体以串联或并联的方式电连接而形成的电池组。电池单体由能够充放电的二次电池(例如,锂离子电池)构成。蓄电池BT通过将多个电池单体以成为大致长方体形状的方式层叠配置并收容于专用箱体而成。
就这种蓄电池BT而言,若成为低温,则难以进行化学反应,输出容易降低。蓄电池BT在充放电时会发热。进而,蓄电池BT在成为高温时劣化容易加剧。因此,期望蓄电池BT的温度维持在能够充分地有效利用蓄电池BT的充放电容量的适当的温度范围内(例如,15℃以上且55℃以下)。
蓄电池BT的冷却水通路405形成于蓄电池BT的专用箱体。冷却水通路405是使低温热介质与蓄电池BT进行热交换的热介质通路。更具体而言,冷却水通路405是使低温热介质吸收蓄电池BT所具有的热量的吸热用的热介质通路。因而,蓄电池BT在第二流体循环回路400中还作为加热低温热介质的加热设备来发挥功能。
蓄电池BT的冷却水通路405的通路结构成为在专用箱体的内部并列连接有多个通路的通路结构。由此,蓄电池BT的冷却水通路405形成为能够从蓄电池BT的整个区域均等地吸热。换言之,冷却水通路405形成为能够均等地吸收所有的电池单体所具有的热量来冷却所有的电池单体。
低温侧散热器403是使从流路切换阀70的第二出口部700D流出的低温热介质与从外部气体风扇鼓入的外部气体OA进行热交换的室外热交换器。低温侧散热器403配置在驱动系统收容室的前方侧且配置在高温侧散热器303的外部气体流动的下游侧。因而,低温侧散热器403使通过高温侧散热器303后的外部气体OA与低温热介质进行热交换。低温侧散热器403也可以与高温侧散热器303一体地形成。
在低温侧散热器403的热介质出口经由低温侧贮存箱408连接低温侧合流部407的一个流入口侧。
低温侧贮存箱408是对第二流体循环回路400中剩余的低温热介质进行贮存的低温热介质用的贮存部。低温侧贮存箱408的基本结构与高温侧贮存箱308同样。低温侧合流部407是与高温侧合流部307等同样的三通接头。
在低温侧合流部407的流体出口侧连接低温侧泵401的流体吸入侧。换言之,低温侧泵401在第二流体循环回路400中配置于从低温侧合流部407的流出口至冷却器206的热介质通路402的流体入口侧的流路上。
另外,在第二流体循环回路400上连接配置有车载设备CE的冷却水通路406的设备用冷却通路410。设备用冷却通路410以使低温侧贮存箱408的下游侧且低温侧合流部407的上游侧的低温热介质再次向低温侧散热器403的入口侧返回的方式连接。
在设备用冷却通路410中配置有设备用泵411。设备用泵411将低温热介质向车载设备CE的冷却水通路406压送。设备用泵411的基本结构与低温侧泵401同样。
车载设备CE是在动作时伴有发热的发热设备。具体而言,车载设备CE是电动马达、逆变器、先进驾驶系统用控制装置等。电动马达是输出行驶用的驱动力的车载设备。逆变器是向电动马达供给电力的车载设备。先进驾驶系统用控制装置是所谓的ADAS用的控制装置。ADAS是Advanced Driver Assistance System的简称。
为了使车载设备CE适当地进行动作,与蓄电池BT同样地期望车载设备CE维持在适当的温度范围内。但是,蓄电池BT的适当的温度范围与车载设备CE的适当的温度范围不同。在本实施方式中,车载设备CE的适当的温度范围的上限值比蓄电池BT的适当的温度范围的上限值高。
在形成车载设备CE的外壳的壳体部或箱体的内部形成有使低温热介质流通的冷却水通路406。该冷却水通路406是使低温热介质吸收车载设备CE所具有的热量(即,车载设备CE的废热)的吸热用的热介质通路。冷却水通路406构成用于调整作为发热设备的车载设备CE的温度的调温部。
进而,在第二流体循环回路400上连接有设备用迂回通路420。设备用迂回通路420是使从车载设备CE的冷却水通路406流出的低温热介质绕过低温侧散热器403等而再次向设备用泵411的流体入口侧返回的热介质通路。设备用迂回通路420构成使低温热介质绕过作为室外热交换器的低温侧散热器403地流动的旁通部。
在设备用冷却通路410中的比该设备用冷却通路410与设备用迂回通路420连接的连接部靠上游侧的部位配置有设备用流量调整阀412。设备用流量调整阀412是具有使设备用冷却通路410的通路截面积变化的阀芯及使阀芯位移的电动促动器(例如,步进马达)的电气式的流量调整阀。设备用流量调整阀412的动作由从控制装置600输出的控制脉冲来控制。
另外,在设备用冷却通路410与设备用迂回通路420的连接部配置有低温侧切换阀430。低温侧切换阀430对向低温侧散热器403流入的低温热介质与向设备用迂回通路420流入的低温热介质的流量比例进行调整。低温侧切换阀430与高温侧切换阀310同样地构成本公开的阀装置。低温侧切换阀430与在第一实施方式中说明了的阀装置10同样地构成。
如图25所示,低温侧切换阀430具备供低温热介质流入的入口部431、使低温热介质向低温侧散热器403流出的第一出口部432及使低温热介质向设备用迂回通路420流出的第二出口部433。
第一出口部432与低温侧散热器403的流体入口侧连接而使低温热介质向低温侧散热器403流出。第一出口部432对应于第一实施方式的阀装置10中的第一出口部122。
第二出口部433与设备用迂回通路420的流体入口侧连接而使低温热介质向设备用迂回通路420流出。第二出口部433对应于第一实施方式的阀装置10中的第二出口部123。
入口部431与作为调温部的车载设备CE的冷却水通路406的流体出口侧连接而供通过了冷却水通路406的流体流入。入口部431对应于第一实施方式的阀装置10中的入口部121。
低温侧切换阀430成为通过使转子22进行旋转位移来调整通过低温侧散热器403的低温热介质与通过设备用迂回通路420的低温热介质的流量比例的结构。具体而言,低温侧切换阀430通过利用转子22来增减第一流路孔141的开度及第二流路孔142的开度,由此调整通过低温侧散热器403的低温热介质与通过设备用迂回通路420的低温热介质的流量比例。
低温侧切换阀430的动作由从控制装置600输出的控制脉冲来控制。另外,控制装置600还兼具作为在第一实施方式中说明了的阀控制部17的功能。
返回到图23,在第二流体循环回路400上连接有将从流路切换阀70的第三出口部700E流出的低温热介质向低温侧合流部407的另一个流入口引导的短路用热介质通路440。
接着,参照图26及图27来说明流路切换阀70的详细结构。流路切换阀70如图26的外观立体图所示具有形成为有底筒状的树脂制的主体部701。主体部701是具有使低温热介质向内部流入的多个入口部和使低温热介质从内部流出的多个出口部的壳体。具体而言,本实施方式的主体部701具有两个入口部和三个出口部。因而,流路切换阀70是具有五个出入口的五通阀。
具体而言,在流路切换阀70上设置有第一入口部700A及第二入口部700C。第一入口部700A是使从低温侧泵401压送来且通过了冷却器206的热介质通路402的低温热介质流入的入口部。第二入口部700C是使从蓄电池BT的冷却水通路405流出的低温热介质流入的入口部。
另外,在流路切换阀70上设置有第一出口部700B、第二出口部700D及第三出口部700E。第一出口部700B是使低温热介质向蓄电池BT的冷却水通路405的流体入口侧流出的出口部。第二出口部700D是使低温热介质向低温侧散热器403的流体入口侧流出的出口部。第三出口部700E是使低温热介质向冷却器206的热介质通路402的流体入口侧(即,短路用热介质通路440)流出的出口部。
这里,蓄电池BT的冷却水通路405配置在从第一出口部700B至第二入口部700C的热介质通路上。换言之,蓄电池BT的冷却水通路405配置在从第一出口部700B至第二入口部700C的热介质通路上。另外,第二入口部700C成为使从第一出口部700B向主体部701的外部流出的低温热介质再次向内部流入的入口部。
流路切换阀70的主体部701被分割为第一主体部711及第二主体部712。第一主体部711及第二主体部712均形成为圆筒状并配置在同轴上。
第一主体部711的轴心方向DRa上的一端侧由盖部闭塞且另一端侧开放。
第二主体部712的轴心方向DRa上的另一端侧由底部闭塞且一端侧开放。
在主体部701的内侧配置有定子720。定子720配置在第一主体部711与第二主体部712的连接部附近。主体部701的内侧由定子720形成多个空间。
具体而言,在第一主体部711的内部形成有第一入口侧空间711a。第一入口侧空间711a是与第一入口部700A连通的大致圆柱状的空间。另外,在第二主体部712的内部形成有第一出口侧空间712b、第二入口侧空间712c、第二出口侧空间712d及第三出口侧空间712e。更具体而言,在第二主体部712的内部配置有从轴740的轴心CL呈放射状扩展的多个分隔板713。分隔板713将第二主体部712的内部空间在周向DRc上划分为多个空间。
第一出口侧空间712b是与第一出口部700B连通的空间。第二入口侧空间712c是与第二入口部700C连通的空间。第二出口侧空间712d是与第二出口部700D连通的空间。第三出口侧空间712e是与第三出口部700E连通的空间。
第一出口侧空间712b、第二入口侧空间712c、第二出口侧空间712d及第三出口侧空间712e均是剖面形成为扇形形状(即,扇状)且沿着轴心方向DRa延伸的柱状的空间。第一出口侧空间712b、第三出口侧空间712e、第二入口侧空间712c、第二出口侧空间712d在从第一主体部711侧朝向轴心方向DRa观察时按该顺序顺时针配置。即,第二入口侧空间712c以在周向DRc上与第二出口侧空间712d及第三出口侧空间712e这两方相邻的方式配置。
定子720是与第一实施方式的阀装置10的定子14对应的构件。定子720的构成材料等与第一实施方式的定子14同样地构成。
定子720由将轴心方向DRa作为厚度方向的圆盘状的构件构成。定子720具有作为供后述的转子750滑动的表面的开口面721。开口面721是与后述的转子750的滑动面751对应的密封面。
定子720构成形成有供流体通过的流路孔的流路形成部。在定子720上形成有供流体通过的第一流路孔722、第二流路孔723、第三流路孔724、第四流路孔725。
具体而言,第一流路孔722以与第一出口侧空间712b连通的方式设置在定子720中的与第一出口侧空间712b对应的部位。第二流路孔723以与第二入口侧空间712c连通的方式设置在定子720中的与第二入口侧空间712c对应的部位。第三流路孔724以与第二出口侧空间712d连通的方式设置在定子720中的与第二出口侧空间712d对应的部位。第四流路孔725以与第三出口侧空间712e连通的方式设置在定子720中的与第三出口侧空间712e对应的部位。
在定子720的大致中心部分形成有供轴740的另一端侧部位742穿过的定子插通孔726。轴740的另一端侧部位742是在轴740中与被从未图示的驱动部传递旋转力的一端侧部位741在轴心方向DRa上成为相反侧的部位。定子插通孔726将其内径形成为比轴740的直径大,以防轴740进行滑动。
驱动部是用于输出旋转力的设备。驱动部是与第一实施方式的阀装置10的驱动部16对应的设备。本实施方式的驱动部与第一实施方式的驱动部16同样地构成。
在主体部701的内侧配置有通过驱动部输出的旋转力来进行旋转的旋转部730及施力构件770。该旋转部730与第一实施方式的阀装置10的旋转部18对应。旋转部730具有轴740、作为阀芯的转子750、将转子750连结于轴740的中间件760。
轴740是通过驱动部输出的旋转力来以规定的轴心CL为中心进行旋转的旋转轴。轴740沿着轴心方向DRa延伸。轴740具有在轴心方向DRa的一侧被从驱动部传递旋转力的一端侧部位741及与一端侧部位741在轴心方向DRa上相反的另一端侧部位742。轴740经由中间件760以无法相对旋转的方式连结于转子750。
流路切换阀70成为轴740的轴心方向DRa的两侧由作为壳体的主体部701保持为能够旋转的两端保持结构。轴740的一端侧部位741由构成壳体的第一主体部711保持为能够旋转。
另一方面,轴740的另一端侧部位742由构成壳体的第二主体部712上设置的端部接受部715保持为能够旋转。另外,轴740的另一端侧部位742的保持结构为与第一实施方式的轴20的保持结构同样的结构,因此在本实施方式中省略说明。
转子750是伴随着轴740的旋转来增减形成于定子720的各流路孔722~725的开度的阀芯。另外,转子750是与第一实施方式的阀装置10的转子22对应的构件。转子750的构成材料等与第一实施方式的转子22同样地构成。
转子750以在轴心方向DRa上与定子14相面对的方式配置于第一入口侧空间711a。转子750具有与定子720的开口面721相面对的滑动面751。滑动面751是对定子720的开口面721进行密封的密封面。
在转子750上的相对于轴20的轴心CL偏心的位置形成有转子孔752。转子孔752是沿着轴心方向DRa贯通的贯通孔。转子孔752形成于转子750中的在使转子750旋转时与各流路孔722~725在轴心方向DRa上重合的部位。
转子750在其大致中心部分形成有供轴740穿过的转子插通孔753。转子插通孔753将其内径形成为比轴740的直径大,以防轴740进行滑动。
中间件760是将转子750连结于轴740的构件,构成将转子750连结于轴740的连结构造的一部分。中间件760与第一实施方式的阀装置10的中间件24同样地构成。
施力构件770是对转子22朝向对应于流路形成部的定子14施力的构件。施力构件770与第一实施方式的阀装置10的施力构件26同样地构成。
本实施方式的流路切换阀70通过使转子750进行旋转位移而能够使第一入口侧空间711a经由转子孔752以及各流路孔723、724、725中的一个来与各出口侧空间712b、712d、712e中的某一个连通。即,流路切换阀70通过使转子750进行旋转位移而能够使从第一入口部700A流入了的低温热介质从多个出口部700B、700D、700E中的某一个流出。
具体而言,流路切换阀70通过使转子750进行旋转位移而能够使第一入口侧空间711a与第一出口侧空间712b、第二出口侧空间712d及第三出口侧空间712e中的某一个连通。由此,能够切换为使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第一出口部700B流出的通路结构、从第二出口部700D流出的通路结构以及从第三出口部700E流出的通路结构中的某一个通路结构。
在使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第一出口部700B流出的通路结构中,向第一入口侧空间711a流入了的低温热介质从主体部701的轴心方向DRa的一侧向另一侧流动。这在使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的通路结构以及使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第三出口部700E流出的通路结构中也同样。
这里,如图28所示,在转子750的滑动面751上形成有使第二入口侧空间712c、第二出口侧空间712d、第一出口侧空间712b及第三出口侧空间712e中的相邻的空间彼此连通的连通槽754。转子孔752与连通槽754相对于轴740的轴心CL大致对称地配置。即,转子孔752与连通槽754绕着轴740的轴心CL隔开大约180°的角度地配置。
因此,通过使转子750进行旋转位移,由此能够使第二入口侧空间712c经由连通槽754与多个出口侧空间中的某一个连通。在本实施方式中,通过预先适当地设定转子孔752与连通槽754的位置关系,由此使得与第一入口侧空间711a连通的出口侧空间和与第二入口侧空间712c连通的出口侧空间成为不同的空间。
换言之,通过使转子750进行旋转位移,由此能够切换为使从第二入口部700C流入了的低温热介质从多个出口部中的某一个流出的通路结构。并且,使从第二入口部700C流入了的低温热介质流出的出口部与使从第一入口部700A流入了的低温热介质流出的出口部成为不同的出口部。
在本实施方式中,具体而言,通过使转子750进行旋转位移,由此能够使第二入口侧空间712c与第二出口侧空间712d及第三出口侧空间712e中的某一个连通。由此,能够切换为使从第二入口部700C流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的通路结构及从第三出口部700E流出的通路结构中的某一个通路结构。
在使从第二入口部700C流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的通路结构中,向第二入口侧空间712c流入了的低温热介质的从轴740的轴心方向DRa上的另一侧朝向一侧的流动在连通槽754中向反方向转向。由此,在第二出口侧空间712d中,低温热介质从轴740的轴心方向DRa的一侧向另一侧流动。这在使从第二入口部700C流入了的低温热介质从第三出口部700E流出的通路结构中也同样。
这里,第一入口侧空间711a及第二入口侧空间712c相对于转子750彼此形成在相反侧。因此,转子750以使第一入口侧空间711a的压力Ps1及第二入口侧空间712c的压力Ps2向彼此相反的方向作用的方式配置在作为壳体的主体部701的内侧。
这样构成的流路切换阀70如图29的粗线及粗虚线所示,能够对使从第一入口部700A向内部流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的通路结构和从第三出口部700E流出的通路结构进行切换。
进而,流路切换阀70如图30的粗实线所示,能够使从第一入口部700A向内部流入了的低温热介质从第一出口部700B流出。在该状态下,如图30的粗线及粗虚线所示,能够对使从第二入口部700C向内部流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的通路结构和从第三出口部700E流出的通路结构进行切换。
接着,参照图31来说明室内空气调节单元500。室内空气调节单元500是在温度调整装置1中用于将被适当地调整了温度的鼓入空气W向车室内的适当的部位吹出的单元。室内空气调节单元500配置在车室内最前部的仪器盘(即,仪表板)的内侧。
室内空气调节单元500具有形成鼓入空气W的空气通路的壳体501。在形成于壳体501内的空气通路中配置有室内鼓风机502、室内蒸发器207、热芯304等。壳体501由具有某种程度上的弹性且在强度上也优异的树脂(例如聚丙烯)形成。
在壳体501的鼓入空气流的最上游侧配置有内外气切换装置503。内外气切换装置503向壳体501内切换导入车室内的空气(即,内部气体)和车室外的空气(即,外部气体)。内外气切换装置503的驱动用的电动促动器的动作由从控制装置600输出的控制信号来控制。
在内外气切换装置503的鼓入空气流的下游侧配置有室内鼓风机502。室内鼓风机502将经由内外气切换装置503吸入的空气朝向车室内鼓入。室内鼓风机502是利用电动马达来驱动风扇的电动鼓风机。室内鼓风机502的转速(即,鼓风能力)由从控制装置600输出的控制电压来控制。
室内蒸发器207和热芯304相对于鼓入空气流按该顺序配置在室内鼓风机502的鼓入空气流的下游侧。即,室内蒸发器207比热芯304靠鼓入空气流的上游侧配置。在壳体501内形成有使通过室内蒸发器207后的鼓入空气W绕过热芯304而向下游侧流动的冷风旁通通路505。
在室内蒸发器207的鼓入空气流的下游侧且在热芯304的鼓入空气流的上游侧配置有混气门504。混气门504对通过室内蒸发器207后的鼓入空气W中的通过热芯304的风量与通过冷风旁通通路505的风量的风量比例进行调整。混气门驱动用的电动促动器的动作由从控制装置600输出的控制信号来控制。
在热芯304的鼓入空气流的下游侧设置有使由热芯304加热后的鼓入空气W与通过冷风旁通通路505而未被热芯304加热的鼓入空气W混合的混合空间506。进而,在壳体501的鼓入空气流的最下游部配置有用于将在混合空间506中混合而成的空气调节风向车室内吹出的未图示的开口孔。
因而,通过混气门504调整通过热芯304的风量与通过冷风旁通通路505的风量的风量比例,由此能够调整在混合空间506中混合的空气调节风的温度。并且,能够调整从各开口孔向车室内吹出的鼓入空气W的温度。
作为开口孔,设置有脸部开口孔、脚部开口孔及除霜开口孔(均未图示)。脸部开口孔是用于朝向车室内的乘客的上半身吹出空气调节风的开口孔。脚部开口孔是用于朝向乘客的脚下吹出空气调节风的开口孔。除霜开口孔是用于朝向车辆前面的风窗玻璃的内侧面吹出空气调节风的开口孔。
在上述的开口孔的上游侧配置有未图示的吹出模式切换门。吹出模式切换门通过开闭各开口孔来切换吹出空气调节风的开口孔。吹出模式切换门驱动用的电动促动器的动作由从控制装置600输出的控制信号来控制。
接着,对温度调整装置1的电气控制部的概要进行说明。控制装置600由包括处理器、存储器等的微型计算机及其周边电路构成。控制装置600基于存储在存储器中的空气调节控制程序来进行各种运算、处理,从而控制与输出侧连接的各种设备等的动作。存储器是非迁移性的实体的存储介质。
在控制装置600的输入侧如图23所示配置有控制用的传感器组610。控制用的传感器组610包括检测车室内温度(内部气温)Tr的内部气温检测部、检测蓄电池BT的温度的蓄电池温度检测部、检测车载设备CE的温度的车载设备温度检测部等。
另外,在控制装置600的输入侧连接有操作面板620。在操作面板620上例如设置有设定车室内温度的温度设定部等。向控制装置600输入传感器组610的检测信号及操作面板620的操作信号。
控制装置600是一体地形成有对连接在其输出侧的各种设备进行控制的控制部的装置。即,对各控制对象设备的动作进行控制的结构(即硬件及软件)构成对各控制对象设备的动作进行控制的控制部。例如,控制装置600中的对高温侧切换阀320、低温侧切换阀430、流路切换阀70的动作进行控制的结构构成阀控制部600a。另外,在图23中,为了明确化,省略将控制装置600与各种控制对象设备连接的信号线及电力线、以及将控制装置600与各种传感器连接的信号线等的图示。
接着,对上述结构的温度调整装置1的动作进行说明。本实施方式的温度调整装置1能够切换各种运转模式来进行车室内的空气调节及蓄电池BT的温度调整。具体而言,温度调整装置1能够切换为设备冷却模式、外部气体冷却模式、外部气体吸热模式。以下,对各种运转模式进行说明。
(A)设备冷却模式
设备冷却模式是使制冷循环装置200动作来进行车室内的空气调节且利用由制冷循环装置200冷却后的低温热介质进行蓄电池BT的冷却的运转模式。
在设备冷却模式中,控制装置600以使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第一出口部700B流出且使从第二入口部700C流入了的低温热介质从第三出口部700E流出的方式控制流路切换阀70的动作。
因此,在设备冷却模式下的第二流体循环回路400中,如图32所示,从低温侧泵401排出的低温热介质经由冷却器206的热介质通路向流路切换阀70的第一入口部700A流入。并且,流入到第一入口部700A的低温热介质在从流路切换阀70的第一出口部700B流出之后经由蓄电池BT的冷却水通路405向流路切换阀70的第二入口部700C流入。流入到第二入口部700C的低温热介质在从流路切换阀70的第三出口部700E流出之后经由短路用热介质通路440再次被低温侧泵401吸入。
在设备冷却模式下的制冷循环装置200中,当控制装置600使压缩机201动作时,从压缩机201排出的高压制冷剂向放热器202流入。控制装置600以使由室内蒸发器207冷却后的鼓入空气W的温度成为目标蒸发器温度TEO的方式调整压缩机201的制冷剂排出能力。
目标蒸发器温度TEO基于与控制装置600连接的传感器组610的检测信号并参照预先存储于控制装置600的控制映射表来决定。该控制映射表为了抑制室内蒸发器207的结霜而构成为使目标蒸发器温度TEO成为结霜抑制温度(例如,1℃)以上。
流入到放热器202的制冷剂向被从高温侧泵301压送而对在热介质通路302中流通的高温热介质散热而成为过冷却液相制冷剂。由此,将在热介质通路302中流通的高温热介质加热。
从放热器202流出了的制冷剂的流动被制冷剂分支部203分支。由制冷剂分支部203分支后的一方的制冷剂被第一膨胀阀204减压而向冷却器206流入。控制装置600以使从冷却器206的热介质通路402流出了的低温热介质的温度接近目标冷却温度TBO的方式调整第一膨胀阀204的节流开度。
目标冷却温度TBO基于与控制装置600连接的传感器组610的检测信号并参照预先存储于控制装置600的控制映射表来决定。在该控制映射表中,以使蓄电池BT的温度维持在适当的温度范围内的方式决定目标冷却温度TBO。
流入到冷却器206的制冷剂从在热介质通路402中流通的低温热介质中吸热而蒸发。由此,将在热介质通路402中流通的低温热介质冷却。从冷却器206流出了的制冷剂向制冷剂合流部209流入。
由制冷剂分支部203分支出的另一方的制冷剂被第二膨胀阀205减压而向室内蒸发器207流入。控制装置600以使向压缩机201吸入的制冷剂接近预先决定的基准过热度KSH(例如,5℃)的方式调整第二膨胀阀205的节流开度。因此,在设备冷却模式下,还存在室内蒸发器207中的制冷剂蒸发温度与冷却器206中的制冷剂蒸发温度相等的情况。
流入到室内蒸发器207的制冷剂从被室内鼓风机502鼓入的鼓入空气W中吸热而蒸发。由此,将鼓入空气W冷却。从室内蒸发器207流出了的制冷剂经由蒸发压力调整阀208向制冷剂合流部209流入。制冷剂合流部209使从室内蒸发器207流出了的制冷剂的流动与从冷却器206流出了的制冷剂的流动汇合而向压缩机201的吸入侧流出。
在第一流体循环回路300中,当控制装置600使高温侧泵301动作时,被从高温侧泵301压送来的高温热介质向放热器202的热介质通路302流入。流入到热介质通路302的高温热介质与高压制冷剂进行热交换而被加热。
从放热器202流出了的高温热介质向高温侧切换阀310流入,而被分流为向高温侧散热器303流入的流动和从高温侧切换阀310向热芯304流入的流动。
控制装置600以使从热芯304流出了的高温热介质的温度即出口侧热介质温度THC接近预先决定的基准出口侧热介质温度KTHC的方式控制高温侧切换阀310的动作。即,控制装置600以使出口侧热介质温度THC接近基准出口侧热介质温度KTHC的方式调整高温侧流量比。
进而,控制装置600在即便控制高温侧切换阀310而使来自放热器202的高温热介质的全部量都向热芯304流动也没有使出口侧热介质温度THC达到基准出口侧热介质温度KTHC的情况下,利用电加热器306对高温热介质进行加热。以使出口侧热介质温度THC接近基准出口侧热介质温度KTHC的方式调整电加热器306的加热能力。
流入到高温侧散热器303的高温热介质与从外部气体风扇鼓入的外部气体OA进行热交换来散热。由此,将在高温侧散热器303中流通的高温热介质冷却。从高温侧散热器303流出了的高温热介质向高温侧合流部307流入。
另一方面,流入到热芯304的高温热介质与通过了室内蒸发器207的鼓入空气W进行热交换来散热。由此,将被室内蒸发器207冷却了的鼓入空气W再次加热。进而,控制装置600以使向车室内吹出的鼓入空气W的吹出温度接近目标吹出温度TAO的方式调整混气门504的开度。
从热芯304流出了的高温热介质向高温侧合流部307流入。高温侧合流部307使从热芯304流出了的高温热介质与从高温侧散热器303流出了的高温热介质汇合而向高温侧泵301的流体吸入侧流出。
在第二流体循环回路400中,当控制装置600使低温侧泵401动作时,从低温侧泵401压送来的低温热介质向冷却器206的热介质通路402流入。流入到冷却器206的低温热介质与低压制冷剂进行热交换而被冷却。
从冷却器206流出了的低温热介质从流路切换阀70的第一入口部700A向内部流入而从第一出口部700B流出。从第一出口部700B流出了的低温热介质向蓄电池BT的冷却水通路405流入。流入到蓄电池BT的冷却水通路405的热介质在冷却水通路405中流通时吸收蓄电池BT的废热。由此,将蓄电池BT冷却。
从蓄电池BT的冷却水通路405流出了的低温热介质从流路切换阀70的第二入口部700C向内部流入而从第三出口部700E流出。从第三出口部700E流出了的低温热介质经由短路用热介质通路440及低温侧合流部407被导向低温侧泵401的吸入侧。
在设备冷却模式下,如上那样进行动作,从而能够将被室内蒸发器207冷却了的鼓入空气W用热芯304再次加热而向车室内吹出。此时,能够将为了再次加热鼓入空气W而剩余的热量在高温侧散热器303中向外部气体散出。因而,能够将被调整为适当的温度的鼓入空气W向车室内吹出来实现舒适的空气调节。进而,在设备冷却模式下,能够通过使被冷却器206冷却后的低温热介质向蓄电池BT的冷却水通路405流入来冷却蓄电池BT。
(B)外部气体冷却模式
外部气体冷却模式是使制冷循环装置200动作来进行车室内的空气调节且利用被外部气体冷却后的低温热介质来进行蓄电池BT的冷却的运转模式。
在外部气体冷却模式下,控制装置600以使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第一出口部700B流出且从第二入口部700C流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的方式控制流路切换阀70的动作。进而,控制装置600将第一膨胀阀204设为全闭状态。
因此,在外部气体冷却模式下的第二流体循环回路400中,如图33所示,从低温侧泵401排出的低温热介质经由冷却器206的热介质通路402向流路切换阀70的第一入口部700A流入。流入到流路切换阀70的第一入口部700A的低温热介质在从流路切换阀70的第一出口部700B流出之后经由蓄电池BT的冷却水通路405向流路切换阀70的第二入口部700C流入。流入到第二入口部700C的低温热介质在从流路切换阀70的第二出口部700D流出之后经由低温侧散热器403被低温侧泵401再次吸入。
在外部气体冷却模式下的制冷循环装置200中,与设备冷却模式同样地,从压缩机201排出的高压制冷剂被放热器202冷却直至成为过冷却液相制冷剂为止。进而,将在放热器202的热介质通路302中流通的高温热介质加热。
从放热器202流出了的制冷剂向制冷剂分支部203流入。在外部气体冷却模式下,第一膨胀阀204成为全闭状态,因此流入到制冷剂分支部203的制冷剂由第二膨胀阀205减压而向室内蒸发器207流入。控制装置600与设备冷却模式同样地调整第二膨胀阀205的节流开度。
与设备冷却模式同样地,流入到室内蒸发器207的低压制冷剂从鼓入空气W中吸热而蒸发。由此,将鼓入空气W冷却。从室内蒸发器207流出了的制冷剂经由蒸发压力调整阀208及制冷剂合流部209被吸入压缩机201。
在第一流体循环回路300中,与设备冷却模式同样地,控制装置600控制构成设备的动作。由此,高温热介质的出口侧热介质温度THC接近基准出口侧热介质温度KTHC。
在第二流体循环回路400中,当控制装置600使低温侧泵401动作时,从低温侧泵401压送来的低温热介质向冷却器206的热介质通路402流入。在外部气体冷却模式下,第一膨胀阀204成为全闭状态,因此,流入到冷却器206的热介质通路402中的低温热介质不与低压制冷剂进行热交换地流出。
从冷却器206流出了的低温热介质从流路切换阀70的第一入口部700A向内部流入而从第一出口部700B流出。从第一出口部700B流出了的低温热介质向蓄电池BT的冷却水通路405流入。流入到蓄电池BT的冷却水通路405中的热介质在冷却水通路405中流通时吸收蓄电池BT的废热。由此,将蓄电池BT冷却。
从蓄电池BT的冷却水通路405流出了的低温热介质从流路切换阀70的第二入口部700C向内部流入而从第二出口部700D流出。从第二出口部700D流出了的低温热介质向低温侧散热器403流入。
流入到低温侧散热器403的低温热介质与从外部气体风扇鼓入而通过高温侧散热器303后的外部气体OA进行热交换来散热。由此,将在低温侧散热器403中流通的低温热介质冷却。从低温侧散热器403流出了的低温热介质经由低温侧合流部407被导向低温侧泵401的吸入侧。
在外部气体冷却模式下,如上所述那样动作,从而能够将被室内蒸发器207冷却后的鼓入空气W用热芯304再次加热而向车室内吹出。因而,与设备冷却模式同样地,能够将被调整为适当的温度的鼓入空气W向车室内吹出来实现舒适的空气调节。进而,在外部气体冷却模式下,能够使在低温侧散热器403中与外部气体进行热交换而被冷却了的低温热介质向蓄电池T的冷却水通路405流入来冷却蓄电池BT。
这里,在外部气体冷却模式下,在不需要进行蓄电池BT的冷却时,还可以由控制装置600使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第三出口部700E流出。据此,能够使从冷却器206的热介质通路402流出了的低温热介质经由短路用热介质通路440及低温侧合流部407向低温侧泵401的吸入侧返回。
(C)外部气体吸热模式
外部气体吸热模式是不进行蓄电池BT的冷却而使制冷循环装置200动作来进行车室内的供暖的运转模式。外部气体吸热模式是在外部气体温度低时(例如,成为10℃以下时)执行的运转模式。
在外部气体吸热模式下,控制装置600以使从第一入口部700A流入了的低温热介质从第二出口部700D流出的方式控制流路切换阀70的动作。而且,控制装置600将第二膨胀阀205设为全闭状态。进而,控制装置600以将冷风旁通通路505设为全闭的方式调整混气门504的开度。
因此,在外部气体冷却模式下的第二流体循环回路400中,如图34所示,从低温侧泵401排出的低温热介质经由冷却器206的热介质通路402向流路切换阀70的第一入口部700A流入。流入到流路切换阀70的第一入口部700A的低温热介质在从流路切换阀70的第二出口部700D流出之后经由低温侧散热器403被再次吸入低温侧泵401。
在外部气体冷却模式下的制冷循环装置200中,与设备冷却模式同样地,从压缩机201排出的高压制冷剂被放热器202冷却直至成为过冷却液相制冷剂为止。进而,将在放热器202的热介质通路302中流通的高温热介质加热。
从放热器202流出了的制冷剂向制冷剂分支部203流入。在外部气体冷却模式下,第二膨胀阀205成为全闭状态,因此流入到制冷剂分支部203的制冷剂被第一膨胀阀204减压而向冷却器206流入。控制装置600以使冷却器206中的制冷剂蒸发温度比外部气体温度低的方式调整第一膨胀阀204的节流开度。
与设备冷却模式同样地,流入到冷却器206的低压制冷剂从在热介质通路402中流通的低温热介质中吸热而蒸发。由此,将低温热介质冷却。从冷却器206流出了的制冷剂经由制冷剂合流部209被吸入压缩机201。
在第一流体循环回路300中,控制装置600与设备冷却模式同样地控制构成设备的动作。由此,高温热介质的出口侧热介质温度THC接近基准出口侧热介质温度KTHC。
在第二流体循环回路400中,当控制装置600使低温侧泵401动作时,从低温侧泵401压送来的低温热介质向冷却器206的热介质通路402流入。流入到冷却器206的低温热介质与低压制冷剂进行热交换而被冷却至比外部气体温度低的温度。
从冷却器206流出了的低温热介质从流路切换阀70的第一入口部700A向内部流入而从第二出口部700D流出。从第二出口部700D流出了的低温热介质向低温侧散热器403流入。
流入到低温侧散热器403的低温热介质与从外部气体风扇鼓入而通过高温侧散热器303后的外部气体OA进行热交换来吸热。由此,在低温侧散热器403中流通的低温热介质的温度以接近外部气体温度的方式上升。从低温侧散热器403流出了的低温热介质经由低温侧合流部407被导向低温侧泵401的吸入侧。
在外部气体吸热模式下,如上那样动作,从而能够将由热芯304加热后的鼓入空气W向车室内吹出。因而,在外部气体吸热模式下,能够在不进行蓄电池BT的冷却的情况下实现车室内的供暖。
(D)车载设备CE的温度控制等
这里,控制装置600控制各种控制对象设备的动作,以使温度调整装置1与上述的各种运转模式无关地将车载设备CE的温度维持在适当的温度范围内。具体而言,控制装置600与上述的各种运转模式无关地使设备用泵411以发挥预先决定的压送能力的方式进行动作。
并且,在车载设备CE的温度成为基准上限值以上时,将设备用流量调整阀412设为适当的开度,将低温侧切换阀430切换为使设备用冷却通路410的低温热介质向低温侧散热器403流动的设定。例如,低温侧切换阀430使转子22位移到开放第一流路孔141且闭塞第二流路孔142的位置。这样,能够使由低温侧散热器403冷却后的低温热介质向车载设备CE的冷却水通路406流入。其结果是,能够利用由外部气体冷却后的低温热介质来冷却车载设备CE。
另一方面,在车载设备CE的温度成为基准下限值以下时,将设备用流量调整阀412设为全闭状态,将低温侧切换阀430切换为使设备用冷却通路410的低温热介质向设备用迂回通路420流动的设定。例如,低温侧切换阀430使转子22位移到闭塞第一流路孔141且开放第二流路孔142的位置。这样,能够使从车载设备CE的冷却水通路406流出了的低温热介质经由设备用迂回通路420再次向冷却水通路406的入口侧返回。其结果是,能够利用车载设备CE的自发热来进行车载设备CE的暖机。
这里,在外部气体温度为极低温(例如,0℃以下)的情况下,有时会在低温侧散热器403的外表面附着霜。若在低温侧散热器403附着霜,则来自外部气体的吸热量会降低,因此无法实现温度调整装置1的适当的动作。
因此,温度调整装置1在霜附着于低温侧散热器403这样的着霜条件成立时,将运转模式切换为除霜模式。除霜模式是用于除去附着在低温侧散热器403上的霜的模式。着霜条件例如是在低温侧散热器403前后的低温热介质的温度差成为规定温度以下时成立的条件。另外,条件为一例,着霜条件也可以是其他的条件。
温度调整装置1在除霜模式时使设备用泵411以发挥预先决定的压送能力的方式进行动作。并且,温度调整装置1将设备用流量调整阀412设为适当的开度,且将低温侧切换阀430切换为使设备用冷却通路410的低温热介质向低温侧散热器403流动的设定。例如,低温侧切换阀430使转子22位移到开放第一流路孔141且闭塞第二流路孔142的位置。由此,通过使在通过车载设备CE的冷却水通路406时升温了的低温热介质向低温侧散热器403流入,由此能够除去附着在低温侧散热器403上的霜。
以上说明的温度调整装置1通过切换各种运转模式,由此能够实现车室内的舒适的空气调节并将蓄电池BT及车载设备CE调整为适当的温度。
本实施方式的高温侧切换阀310及低温侧切换阀430与在第一实施方式中说明了的阀装置10同样地构成。因此,高温侧切换阀310及低温侧切换阀430能够与阀装置10同样地获得由在第一实施方式中说明了的阀装置10起到的作用效果。
具体而言,高温侧切换阀310通过利用转子22来增减第一流路孔141的开度及第二流路孔142的开度,由此能够适当地调整通过高温侧散热器303的高温热介质与通过热芯304的高温热介质的流量比例。
这里,当高温侧切换阀310的开度控制的分解能大时,无法适当地调整通过高温侧散热器303的高温热介质与通过热芯304的高温热介质的流量比例,向车室内吹出的吹出空气的温度偏差变大。这种情况下,混气门504等动作增大,由此消耗电力增加而导致车辆中的电力消耗率恶化。
相对于此,本实施方式的高温侧切换阀310能够抑制因轴20及转子22的姿势变化而导致的流体泄漏,因此能够对通过热芯304的高温热介质的流量进行微调。即,根据本实施方式的高温侧切换阀310,能够解决上述的问题。
另外,低温侧切换阀430通过利用转子22来增减第一流路孔141的开度及第二流路孔142的开度,由此能够适当地调整通过低温侧散热器403的低温热介质与通过设备用迂回通路420的低温热介质的流量比例。
例如,在除霜运转时,能够将在车载设备CE中升温了的流体的全部量向低温侧散热器403适当地引导。这样,能够在短时间内实施低温侧散热器403的除霜,因此能够充分地抑制与实施除霜运转相伴的对车室内空气调节及设备调温的影响。
另外,流路切换阀70并非通过组合多个开闭阀或三通阀等来形成,因此不易导致大型化。因而,能够抑制适用了流路切换阀70的第二流体循环回路400的大型化。
尤其是,流路切换阀70具备与第一实施方式的阀装置10同等的结构,并且,轴740的另一端侧部位742的保持结构与阀装置10的轴20的保持结构同样地构成。因此,流路切换阀70能够与阀装置10同样地获得由在第一实施方式中说明了的阀装置10起到的作用效果。即,流路切换阀70通过利用转子22来增减各流路孔722~725的开度,由此能够实现低温热介质的最佳的分配。
这里,在第二流体循环回路400中,若无法适当地实施流路切换阀70中的低温热介质的分配,则构成蓄电池BT的各电池的温度偏差会增大。这种情况下,蓄电池BT的劣化加剧,从而导致车辆的续航距离缩短。另外,虽然也想过将蓄电池BT的劣化考虑在内而将电池有余富地载置于车辆的方案,但这种情况下,初始成本会大幅增加。
相对于此,本实施方式的流路切换阀70能够抑制因轴20及转子22的姿势变化而导致的流体泄漏,能够实现低温热介质的最佳的分配,因此能够解决上述的问题。
另外,流路切换阀70构成为,第一入口侧空间711a的压力及第二入口侧空间712c的压力对转子750向彼此相反的方向作用。因此,在流路切换阀70中,当从第一入口部700A流入的低温热介质及从第二入口部700C流入的低温热介质中的一方的压力变化时,作用于转子750前后的压力平衡会发生变化。这样的压力平衡的变化成为妨碍转子750与定子720的密接性的主要原因。
相对于此,本实施方式的流路切换阀70成为通过施力构件770将转子750朝向定子720推压的结构。因此,即便从各入口部700A、700C流入的流体的压力发生变化,也能够将转子750的姿势维持为与定子720相接的姿势。
(第十实施方式的变形例)
在上述的第十实施方式中,说明了高温侧切换阀310、低温侧切换阀430及流路切换阀70具备与本公开的阀装置10同样的结构的内容,但温度调整装置1不限定于此。温度调整装置1也可以是,高温侧切换阀310、低温侧切换阀430及流路切换阀70中的至少一个具备与本公开的阀装置10同样的结构。另外,本公开的阀装置10还能够适用于与第一流体循环回路300及第二流体循环回路400不同的流体循环回路(例如,制冷循环装置200)。
例如,存在如下情况:第一流体循环回路300为了能够实现蓄电池BT的暖机,而成为在高温侧泵301的下游侧并列连接有高温侧散热器303、热芯304及蓄电池BT的冷却水通路405的回路结构。这种情况下,作为用于切换第一流体循环回路300的回路结构的流路切换阀,能够适用本公开的阀装置10。
这样的流路切换阀能够通过具有一个入口部和三个出口部的四通阀来实现。即,流路切换阀具备供高温热介质流入的入口部、使高温热介质向高温侧散热器303流出的第一出口部、使高温热介质向热芯304流出的第二出口部、使高温热介质向蓄电池BT的冷却水通路405流出的第三出口部。并且,流路切换阀成为通过使转子22进行旋转位移来调整通过高温侧散热器303的高温热介质、通过热芯304的高温热介质及通过蓄电池BT的冷却水通路405的高温热介质的流量比例的结构。
具体而言,流路切换阀通过利用转子22来增减第一流路孔的开度、第二流路孔的开度、第三流路孔的开度,由此调整分别通过高温侧散热器303、热芯304、蓄电池BT的冷却水通路405的高温热介质的流量比例。另外,第一流路孔、第二流路孔及第三流路孔是形成于定子14的流路孔。具体而言,第一流路孔是供向高温侧散热器303流入的高温热介质通过的流路孔。第二流路孔是供向热芯304流入的高温热介质通过的流路孔。第三流路孔是供向蓄电池BT的冷却水通路405流入的高温热介质通过的流路孔。
上述的第十实施方式中,对将温度调整装置1适用于电动汽车的示例进行了说明,但温度调整装置1的适用对象不限定于电动汽车。温度调整装置1例如还能够广泛适用于电动汽车以外的移动体、固定型的设备等。这在第一~第九实施方式的阀装置10中也同样。
(其他实施方式)
以上,对本公开的代表性的实施方式进行了说明,但本公开不限定于上述的实施方式,例如能够如下进行各种变形。
虽然期望如上述的实施方式那样阀装置10构成为轴20的一端侧部位20a由一端侧轴承部126支承且轴20的另一端侧部位20b由另一端侧轴承部129支承,但并不限定于此。阀装置10例如也可以成为轴20的一端侧部位20a及另一端侧轴承部144中的至少一方不由轴承部支承的结构。
在上述的实施方式中,例示了将转子22经由中间件24连结于轴20的例子,但阀装置10不限定于此。阀装置10例如也可以构成为转子22与轴20直接连结。
虽然期望如上述的实施方式那样转子22及定子14由陶瓷构成,但不限定于此,也可以由陶瓷以外的材料构成。另外,期望转子22及定子14由与壳体12的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。
在上述的实施方式中,作为阀装置10,例示了具有一个流体入口、两个流体出口的三通阀结构,但阀装置10不限定于此。本公开的阀装置10也可以设为具有两个流体入口、一个流体出口的三通阀结构。
在上述的实施方式中,作为阀装置10例示了三通阀结构,但阀装置10不限定于三通阀。本公开的阀装置10也可以如流路切换阀70那样作为五通阀来构成。本公开的阀装置10例如还可以作为具有一个流体入口、一个流体出口的流量调整阀或开闭阀来构成。这种情况下,在定子14上形成一个流路孔。本公开的阀装置10例如还可以由具有一个流体入口及三个以上的流体出口的多通阀、具有三个以上的流体入口及一个流体出口的多通阀、具有多个流体入口及多个流体出口的多通阀等构成。
在上述的实施方式中说明了的阀装置10中,壳体12与定子14不同体地构成,但并不限定于此。阀装置10例如也可以构成为与定子14对应的部位一体地形成于壳体12。
虽然期望如上述的实施方式那样阀装置10具备施力构件26,但并不局限于此,也可以省略施力构件26。在上述的实施方式中,作为施力构件26,例示了弹性构件,但施力构件26不限定于此。施力构件26只要能够将转子22朝向定子14推压,则也可以由弹性构件以外的构件构成。另外,关于压缩弹簧261,期望以包围轴20的外侧的方式配置,但并不限定于此。压缩弹簧261例如也可以配置在轴20的周围。
在上述的实施方式中,例示了在与壳体12不同体地构成的定子14上形成有流路孔的阀装置10,但阀装置10不限定于此。阀装置10例如也可以在壳体12上直接形成流路孔。这种情况下,期望壳体12中的供转子22滑动的滑动部位由陶瓷等与该滑动部位以外的部位的构成材料相比线膨胀系数小且耐磨损性优异的材料形成。
不言自明的是,在上述的实施方式中,构成实施方式的要素除了特别明示了是必须的情况及从原理上明确可知是必须的情况等以外,未必是必须的。
在上述的实施方式中,在谈及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等数值的情况下,除了特别明示了是必须的情况及从原理上明确可知要限定为特定的数的情况等以外,并不限定于该特定的数。
在上述的实施方式中,在谈及构成要素等的形状、位置关系等时,除了特别明示的情况及从原理上要限定为特定的形状、位置关系等的情况等以外,并不限定于该形状、位置关系等。
(总结)
根据上述的实施方式的一部分或全部所示的第一观点,阀装置具备壳体、驱动部和旋转部。旋转部包括轴和具有滑动面且伴随着轴的旋转来增减流路孔的开度的转子,旋转部的至少一部分能够旋转地保持于壳体。
根据第二观点,轴具有被从驱动部传递旋转力的一端侧部位及与一端侧部位在轴的轴心方向上相反的另一端侧部位,另一端侧部位的至少一部分能够旋转地保持于壳体。这样,通过将轴的另一端侧部位用壳体保持,由此能够抑制轴的端部在壳体的内侧的位置偏移。
根据第三观点,旋转部包括以在另一端侧部位与转子之间形成间隙的方式将转子连结于轴的中间件。壳体具有接受另一端侧部位的至少一部分的端部接受部。
这样,通过将从转子离开的另一端侧部位用壳体的端部接受部来保持,由此能够抑制轴的端部在壳体的内侧的位置偏移。另外,端部接受部以夹在轴的另一端侧部位与转子之间的方式设置,因此无需另行设置用于配置端部接受部的空间。即,能够抑制与端部接受部的追加相伴的阀装置的大型化。
根据第四观点,阀装置在端部接受部的内侧设置有将另一端侧部位支承为旋转自如的另一端侧轴承部。这样,能够高精度地限制轴的另一端侧部位的位置。
根据第五观点,端部接受部配置于在轴的径向上与旋转部的至少一部分重合的位置,以作为对旋转部的旋转进行引导的旋转引导件来发挥功能。
这样,若使壳体的端部接受部作为旋转部的旋转引导件来发挥功能,则旋转部的旋转中心的位置被高精度地限制,因此能够确保流体的流量控制的精度且抑制不希望的流体泄漏。
根据第六观点,端部接受部形成为沿着轴的轴心方向延伸且具有与另一端侧部位的端面对置的底壁部及包围另一端侧部位的外周的侧壁部的有底筒状。并且,端部接受部以在轴的径向上与转子及中间件中的至少一方重合的方式配置在旋转部的内侧。
这样,若设为将端部接受部定位在转子或中间件的内侧的结构,则能够使端部接受部作为轴的保持部来发挥功能且还作为旋转部的旋转引导件来发挥功能。
根据第七观点,中间件设置于在轴的轴心方向上比转子接近一端侧部位的位置。轴构成为另一端侧部位的端面成为在轴的径向上与中间件的内侧重叠的位置。
这样,与另一端侧部位的端面成为在轴的径向上与转子的内侧重叠的位置的方案相比,能够减小轴在轴心方向上的长度。这种情况下,在将轴的一部分保持于端部接受部的内侧时,轴不易与端部接受部的内侧接触,因此能够抑制因与端部接受部的内侧的接触而导致的轴的擦伤。
根据第八观点,阀装置在壳体的内侧设置有将一端侧部位支承为旋转自如的一端侧轴承部。这样,若设为对轴的两端侧的部位进行保持的结构,则能够充分地抑制轴的端部的位置偏移,能够抑制因该轴的端部的位置偏移而导致的轴的姿势变化。
根据第九观点,转子由陶瓷构成。陶瓷是线膨胀系数小且因吸水产生的尺寸变化少的材料,耐磨损性也优异。因此,若将转子由陶瓷构成,则转子与轴的相对的位置关系、转子与壳体的相对的位置关系稳定,因此能够确保流体的流量控制的精度且抑制不希望的流体泄漏。
根据第十观点,阀装置适用于包括使流体与车室外的空气进行热交换的室外热交换器及使向车室内流动的空气与流体进行热交换的室内热交换器的流体循环回路中。壳体包括与室外热交换器的流体入口侧连接且使流体向室外热交换器流出的第一出口部和与室内热交换器的流体入口侧连接且使流体向室内热交换器流出的第二出口部。另外,壳体包括与室外热交换器的流体出口侧及室内热交换器的流体出口侧连接且供流体从室外热交换器及室内热交换器流入的入口部。阀装置通过使转子进行旋转位移来调整通过室外热交换器的流体与通过室内热交换器的流体的流量比例。
这样,能够通过阀装置来调整通过室外热交换器的流体与通过室内热交换器的流体的流量比例。尤其是,本公开的阀装置能够抑制因轴的姿势变化而导致的流体泄漏,因此能够精度良好地调整各热交换器中的流量比例。
例如,在利用室内热交换器来调整向车室内流动的空气的温度的情况下,通过调整室内热交换器与室外热交换器中的流量比例,由此能够对向车室内流动的空气的温度进行微调。
根据第十一观点,阀装置适用于包括使流体与车室外的空气进行热交换的室外热交换器、利用流体来调整发热设备的温度的调温部以及使流体绕过室外热交换器地流动的旁通部的流体循环回路中。
壳体包括与室外热交换器的流体入口侧连接且使流体向室外热交换器流出的第一出口部和与旁通部的流体入口侧连接且使流体向旁通部流出的第二出口部。另外,壳体包括与调温部的流体出口侧连接且供流体从调温部流入的入口部。阀装置通过使转子进行旋转位移来调整通过旁通部的流体与通过室外热交换器的流体的流量比例。
这样,能够利用阀装置来调整通过室外热交换器的流体与通过旁通部的流体的流量比例。尤其是,本公开的阀装置能够抑制因轴的姿势变化而导致的流体泄漏,因此能够精度良好地调整室外热交换器及旁通部中的流量比例。
例如,在除霜运转时,能够将在调温部中升温了的流体的全部量向室外热交换器适当地引导。这样,能够在短时间内实施室外热交换器的除霜,因此能够充分地抑制与实施除霜运转相伴的对车室内空气调节及设备调温的影响。
根据第十二观点,壳体包括供流体流入的第一入口部、供流体流入的第二入口部及使流体向外部流出的至少一个出口部。壳体在内侧形成有与第一入口部连通的第一入口侧空间及与第二入口部连通的第二入口侧空间。转子以使第一入口侧空间的压力及第二入口侧空间的压力向彼此相反的方向作用的方式配置在壳体的内侧。
在这样构成的阀装置中,当从第一入口部流入的流体及从第二入口部流入的流体中的一方的压力发生变化时,作用于转子前后的压力平衡会发生变化。
本公开的阀装置将旋转部保持于壳体,因此即便从各入口部流入的流体的压力发生变化,也能够将转子的姿势维持为与流路形成部相接的姿势。
根据第十三观点,阀装置具备壳体、驱动部和旋转部。旋转部包括轴和伴随着轴的旋转来增减流路孔的开度的转子,旋转部的至少一部分能够旋转地保持于壳体。
根据第十四观点,流体循环回路具备供流体通过的多个设备和对通过多个设备的流体的流量进行调整的阀装置。阀装置具有壳体、驱动部和旋转部。旋转部包括轴和转子,旋转部的至少一部分能够旋转地保持于壳体。

Claims (12)

1.一种阀装置,其特征在于,具备:
壳体,其中,形成有至少一个供流体通过的流路孔的流路形成部与该壳体一体或不同体地构成;
驱动部,输出旋转力;以及
旋转部,通过所述驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转,
所述旋转部包括:
轴;以及
转子,具有与所述流路形成部中的开设所述流路孔的开口面相面对地进行滑动的滑动面,且随着所述轴的旋转来增减所述流路孔的开度,
所述旋转部的至少一部分能够旋转地保持于所述壳体,
所述轴具有从所述驱动部被传递旋转力的一端侧部位及在所述轴的轴心方向上与所述一端侧部位相反的另一端侧部位,所述另一端侧部位的至少一部分能够旋转地保持于所述壳体,
所述旋转部包括以在所述另一端侧部位与所述转子之间形成间隙的方式将所述转子连结于所述轴的中间件,
所述壳体具有接受所述另一端侧部位的至少一部分的端部接受部。
2.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
在所述端部接受部的内侧设置有将所述另一端侧部位支承为旋转自如的另一端侧轴承部。
3.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
所述端部接受部以作为对所述旋转部的旋转进行引导的旋转引导件来发挥功能的方式,配置于在所述轴的径向上与所述旋转部的至少一部分重合的位置。
4.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
所述端部接受部形成为沿着所述轴的轴心方向延伸且具有与所述另一端侧部位的端面对置的底壁部和包围所述另一端侧部位的外周的侧壁部的有底筒状,所述端部接受部以在所述轴的径向上与所述转子及所述中间件中的至少一方重合的方式配置于所述旋转部的内侧。
5.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
所述中间件设置于在所述轴的轴心方向上与所述转子相比更接近所述一端侧部位的位置,
所述轴构成为,所述另一端侧部位的端面位于在所述轴的径向上与所述中间件的内侧重叠的位置。
6.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
在所述壳体的内侧设置有将所述一端侧部位支承为旋转自如的一端侧轴承部。
7.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
所述转子由陶瓷构成。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的阀装置,其中,
所述阀装置适用于包括使所述流体与车室外的空气进行热交换的室外热交换器和使向所述车室内流动的空气与所述流体进行热交换的室内热交换器的流体循环回路,
所述壳体包括:
第一出口部,与所述室外热交换器的流体入口侧连接,使所述流体向所述室外热交换器流出;
第二出口部,与所述室内热交换器的流体入口侧连接,使所述流体向所述室内热交换器流出;以及
入口部,与所述室外热交换器的流体出口侧及所述室内热交换器的流体出口侧连接,供所述流体从所述室外热交换器及所述室内热交换器流入,
所述阀装置通过使所述转子进行旋转位移来调整通过所述室外热交换器的所述流体与通过所述室内热交换器的所述流体的流量比例。
9.根据权利要求1~7中任一项所述的阀装置,其中,
所述阀装置适用于包括使所述流体与车室外的空气进行热交换的室外热交换器、利用所述流体来调整发热设备的温度的调温部、以及使所述流体绕过所述室外热交换器地流动的旁通部的流体循环回路,
所述壳体包括:
第一出口部,与所述室外热交换器的流体入口侧连接,使所述流体向所述室外热交换器流出;
第二出口部,与所述旁通部的流体入口侧连接,使所述流体向所述旁通部流出;以及
入口部,与所述调温部的流体出口侧连接,供所述流体从所述调温部流入,
所述阀装置通过使所述转子进行旋转位移来调整通过所述旁通部的所述流体与通过所述室外热交换器的所述流体的流量比例。
10.根据权利要求1~7中任一项所述的阀装置,其中,
所述壳体包括:
供所述流体流入的第一入口部;
供所述流体流入的第二入口部;以及
使所述流体向外部流出的至少一个出口部,
在内侧形成有与所述第一入口部连通的第一入口侧空间和与所述第二入口部连通的第二入口侧空间,
所述转子以使所述第一入口侧空间的压力及所述第二入口侧空间的压力向彼此相反的方向作用的方式配置在所述壳体的内侧。
11.一种阀装置,其特征在于,具备:
壳体,其中,形成有至少一个供流体通过的流路孔的流路形成部与该壳体一体或不同体地构成;
驱动部,输出旋转力;以及
旋转部,通过所述驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转,
所述旋转部包括:
轴;以及
伴随着所述轴的旋转来增减所述流路孔的开度的转子,
所述旋转部的至少一部分能够旋转地保持于所述壳体,
所述轴具有从所述驱动部被传递旋转力的一端侧部位及在所述轴的轴心方向上与所述一端侧部位相反的另一端侧部位,所述另一端侧部位的至少一部分能够旋转地保持于所述壳体,
所述旋转部包括以在所述另一端侧部位与所述转子之间形成间隙的方式将所述转子连结于所述轴的中间件,
所述壳体具有接受所述另一端侧部位的至少一部分的端部接受部。
12.一种流体循环回路,其特征在于,具备:
供流体通过的多个设备;以及
对通过所述多个设备的所述流体的流量进行调整的阀装置,
所述阀装置具有:
壳体,其中,形成有至少一个供所述流体通过的流路孔的流路形成部与该壳体一体或不同体地构成;
驱动部,输出旋转力;以及
旋转部,通过所述驱动部输出的旋转力而以规定的轴心为中心进行旋转,
所述旋转部包括:
轴;以及
转子,具有与所述流路形成部中的开设所述流路孔的开口面相面对地进行滑动的滑动面,且伴随着所述轴的旋转来增减所述流路孔的开度,
所述旋转部的至少一部分能够旋转地保持于所述壳体,
所述轴具有从所述驱动部被传递旋转力的一端侧部位及在所述轴的轴心方向上与所述一端侧部位相反的另一端侧部位,所述另一端侧部位的至少一部分能够旋转地保持于所述壳体,
所述旋转部包括以在所述另一端侧部位与所述转子之间形成间隙的方式将所述转子连结于所述轴的中间件,
所述壳体具有接受所述另一端侧部位的至少一部分的端部接受部。
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