CN116557591A - 多通切换阀、热管理系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多通切换阀、热管理系统及车辆,其中多通切换阀包括阀壳、多个阀芯和多个驱动机构。阀壳上设有多个流通口。多个阀芯可转动地设在阀壳内,阀芯均具有用于连通其中两个流通口的第一连通通道。其中至少两个阀芯中设有第二连通通道,至少相邻两个阀芯中的第二连通通道相连通,每个阀芯中的第二连通通道分别连通至少一个流通口。多个阀芯转动以使第一连通通道与不同的流通口切换连通和/或第二连通通道与不同的流通口切换连通每个驱动机构分别驱动至少一个阀芯转动。本发明实施例的多通切换阀,通路模式多、阀体集成度高、占用安装体积少、安装操作方便、控制模式多样。
Description
技术领域
本发明属于车辆零部件技术领域,具体是一种多通切换阀、热管理系统及车辆。
背景技术
随着环保、低碳化、可持续发展的需求不断深化,新能源汽车中尤其是电动汽车因其低噪音、加速机动性能好、接近零碳排放、使用成本相对较低的特性,广受消费者青睐。
为了保证电动汽车的续航里程,使电动汽车能够稳步驱动、减少电池系统的性能衰减,常常需要配备热管理系统保证电动汽车的各个能源部件处于最佳工作温度。传统新能源汽车的热管理系统中均设有水泵来控制换热介质的流动和输送量,并通过电子水阀来控制各个换热循环系统的通断、流量和切换。
相关技术中,为了适应更多数量的换热循环系统的控制,通常增加电子水阀的个数来实现多循环回路的需求。不同的电子水阀需要占用较多的安装空间,并需要分别进行装配操作,单独布置控制线路,操作复杂、集成化程度低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明第一方面的目的旨在提出一种多通切换阀,所述多通切换阀集成度高、通路模型多,解决了现有技术中对于日益庞大的换热循环系统仅通过增加电子水阀的个数来实现控制时,所带来的安装空间大、装配效率低、成本高的技术问题。
本发明第二方面的目的旨在提出一种具有上述多通切换阀的热管理系统。
本发明第三方面的目的旨在提出一种具有上述热管理系统的车辆。
根据本发明实施例的一种多通切换阀,包括:阀壳,所述阀壳上设有多个流通口;多个阀芯,多个所述阀芯可转动地设在所述阀壳内,所述阀芯均具有用于连通其中两个所述流通口的第一连通通道;其中至少两个所述阀芯中设有第二连通通道,至少相邻两个所述阀芯中的所述第二连通通道相连通,每个所述阀芯中的所述第二连通通道分别连通至少一个所述流通口;多个所述阀芯转动以使所述第一连通通道与不同的所述流通口切换连通和/或所述第二连通通道与不同的所述流通口切换连通;多个驱动机构,每个所述驱动机构分别驱动至少一个所述阀芯转动。
根据本发明实施例的多通切换阀,在多个驱动机构的驱动下,不同的阀芯可相对于阀壳不断旋转,从而使各个阀芯上的第一连通通道与不同的流通口相连通,进而形成不同通道的进出液控制,或者形成不同的进出液流量控制。当两个阀芯中的第二连通通道连通后,换热介质可进一步从其中一个阀芯进入,并流入另一个阀芯中进行再分配,从另一个阀芯对应的流通口向外流出,从而进一步增加了整个多通切换阀的流通通路模式,提升了同一个多通切换阀对于不同的换热循环系统的切换和控制效果。整个阀体集成度高,占用安装体积少、安装操作方便、控制模式多样。
根据本发明一些进一步的实施例,还包括分隔件,所述阀壳通过所述分隔件分隔为多个腔体,每个所述腔体中均设有一个所述阀芯,相邻的两个所述腔体之间的所述分隔件上设有通口,两个所述阀芯的第二连通通道通过所述通口连通。
可选地,相邻的两个所述腔体中的所述阀芯的转动轴共轴线设置,相邻的两个所述阀芯均与一个所述驱动机构相连,两个所述驱动机构分别设在所述阀壳的不同侧。
可选地,相邻的两个所述阀芯中其中一个所述阀芯设在另一个所述阀芯的轴向上,所述分隔件设在所述阀芯的轴向一端。
可选地,相邻的两个所述阀芯中其中一个所述阀芯外套在另一个所述阀芯的外侧,所述分隔件围设在内部的所述阀芯周侧。
根据本发明一些进一步的实施例,相邻的两个所述腔体中的所述阀芯的转动轴平行设置,相邻的两个所述阀芯均与一个所述驱动机构相连,两个所述驱动机构分别设在所述阀壳上。
可选地,两个所述阀芯在所述阀壳中并排布置,所述分隔件设在两个所述阀芯之间。
可选地,两个所述阀芯在轴向上错开设置在所述阀壳中,所述分隔件设在所述阀芯的轴向。
根据本发明一些实施例的多通切换阀,所述阀壳设有至少两个连接区域,每个连接区域上均设有多个所述流通口,不同的所述连接区域对应不同的所述阀芯。
根据本发明一些实施例的多通切换阀,所述第一连通通道与所述第二连通通道相分隔。
根据本发明一些实施例的多通切换阀,还包括密封件,所述密封件设在所述阀壳和所述阀芯之间,所述密封件对应多个所述流通口设置相应的避让口。
根据本发明实施例的一种热管理系统,包括:汇流板,所述汇流板内设有用于流通换热介质的多个流道;前述各个示例中的多通切换阀,所述多通切换阀设在所述汇流板上,多个所述流道分别与多个所述流通口相连,至少一个所述阀芯转动以控制所述流道切换连通,以使所述热管理系统切换模式。
根据本发明实施例的热管理系统,通过将多通切换阀与汇流板内的流道连通,从而在驱动机构驱动阀芯转动后,可改变不同流道的通断以及不同流道中换热介质的流量,进而调节不同换热循环系统的换热量,集成度高且占用安装空间少、模式切换方便、整体控制简单。
根据本发明实施例的一种车辆,包括前述各个示例中所述的多通切换阀;或者,包括前述示例中所述的热管理系统。
根据本发明实施例的车辆,通过设置前述的多通切换阀,流路切换模式丰富、结构简单、各部件之间集成化程度高。通过设置前述热管理系统,整体集成度高、安装布置方便、可集中控制,有利于整车的轻量化、集成化和智能化控制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明一些实施例的多通切换阀的立体结构示意图。
图2为本发明一些实施例的多通切换阀剖切后部分结构的立体结构示意图。
图3为本发明一些实施例的多通切换阀剖切后部分结构的另一个角度的立体结构示意图。
图4为本发明第一方面一些实施例的多通切换阀的简易示意图。
图5为本发明第二方面一些实施例的多通切换阀的简易示意图。
图6为本发明第三方面一些实施例的多通切换阀的简易示意图。
图7为本发明第四方面一些实施例的多通切换阀的简易示意图。
图8为本发明第五方面一些实施例的多通切换阀的简易示意图。
图9为本发明一些实施例的热管理系统的总体结构示意图。
附图标记:
1000、热管理系统;
100、多通切换阀;
10、阀壳;11、流通口;12、连接区域;101、第一腔体;102、第二腔体;
20、阀芯;201、转动轴;202、第一阀芯;203、第二阀芯;
21、第一连通通道;22、第二连通通道;
30、密封件;
40、驱动机构;41、第一驱动机构;42、第二驱动机构;
50、分隔件;51、通口;52、翻边;
200、汇流板;210、进流接头;220、流道;230、出流接头。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”、“顺时针”、“逆时针”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。
下面参考说明书附图描述本发明实施例的多通切换阀100,多通切换阀100集成度高、所需安装空间小、安装效率高、通路切换模式多样、控制方便。
根据本发明实施例的一种多通切换阀100,如图1所示,包括阀壳10、多个阀芯20和多个驱动机构40。
其中,如图1所示,阀壳10上设有多个流通口11,换热介质可以从流通口11进入多通切换阀100内部或从多通切换阀100内部流出(如图3所示,带有箭头的线条为换热介质的流动路径),在不同流通口11连通时可以实现多种模式。本发明的流通口11可以连接外部管道,以实现向阀壳10外部排放换热介质或向阀壳10中吸入换热介质。这里还需要说明的是,换热介质为水或其他带有盐溶液的液体。
如图2所示,多个阀芯20可转动地设在阀壳10内,那么至少一个阀芯20可相对于阀壳10转动,从而改变多通切换阀100的状态。
如图3所示,阀芯20均具有第一连通通道21,每条第一连通通道21均可连通两个流通口11,两个流通口11一个可作为换热介质的入口,另一个则作为换热介质的排出口,因此每个阀芯20转动后,其内的第一连通通道21均可与不同的流通口11相连通,从而改变经过该转动阀芯20时,换热介质的流动路径,进而改变换热介质的流动方向,从而改变不同的换热循环系统的换热效果。
如图3所示,至少两个阀芯20中设有第二连通通道22,至少相邻两个阀芯20中的第二连通通道22相连通,每个阀芯20中的第二连通通道22分别连通至少一个流通口11。当其中一个阀芯20的流通口11中流入换热介质时,换热介质经过两个阀芯20的第二连通通道22则可从另一个阀芯20对应的流通口11向外排出,从而使换热介质不仅可以在同一个阀芯20对应的流通口11中排入排出,还可以与其他阀芯20联用,而实现更多路径的换热介质的排入排出,使多通切换阀100的通路切换模式多样、丰富,能适应更多的需求。
当多个阀芯20转动时,可使第一连通通道21相对于不同的流通口11进行切换,也可以使相邻的两个阀芯20的第二连通通道22相对于不同的流通口11进行切换,从而实现不同的进液、排液的流通口11的切换连通,并形成不同的换热介质流动路径切换。
如图1所示,每个驱动机构40分别驱动至少一个阀芯20转动,也就是说,一个驱动机构40可同时驱动两个或更多个阀芯20形成转动,例如在具体示例中,同一个驱动机构40的输出端分别连接多个阀芯20;或者同一个驱动机构40具有多个输出端,实现对多个阀芯20的驱动;一个驱动机构40也可以仅驱动一个阀芯20进行转动,从而使每个阀芯20均能被单独控制、精准控制。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
由上述结构可知,本发明实施例的多通切换阀100,在驱动机构40的驱动下,至少有一个阀芯20可相对于阀壳10转动,与此同时,该转动的阀芯20所对应的第一连通通道21与不同的流通口11相连通,有效改变换热介质的流动路径,形成不同路径的进出液切换。
当多个驱动机构40同时驱动不同的阀芯20转动时,则可使各个阀芯20内的第一连通通道21均与不同的流通口11进行切换,进而可形成更多的进出液路径,使多通切换阀100的通路模式切换方便、模式多样。
对于阀芯20相对于阀壳10转动的过程中,第一连通通道21未与流通口11完全对中,而是部分相连的情况,可实现第一连通通道21不同大小的进出液流量的控制,进而控制流经各个阀芯20的第一连通通道21的换热介质的流动速率、出液量和进液量。
当两个阀芯20中的第二连通通道22连通后,换热介质可进一步从其中一个阀芯20对应的流通口11进入,并流入另一个阀芯20中进行再分配,之后从另一个阀芯20对应的流通口11向外流出,从而使换热介质可以在不同的阀芯20之间进行流动,进一步增加了整个多通切换阀100的流通通路模式,提升了同一个多通切换阀100对于不同的换热循环系统的切换和控制效果。
可以理解的是,相比于现有技术中对于控制较多数量的换热循环系统时采用增加电子水阀的个数的方案,本发明实施例的多通切换阀100整个阀体集成度高,占用安装体积少、安装操作方便、通路模式多样且切换控制方便。
本发明的描述中,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
可选地,驱动机构40为伺服电机、旋转电机,伺服电机控制精确。
在本发明的一些实施例中,如图2所示,还包括分隔件50,阀壳10通过分隔件50分隔为多个腔体,每个腔体中均设有一个阀芯20,位于各个腔体中的阀芯20具有相对稳定的工作环境,方便对各个阀芯20进行控制。
进一步地,如图2和图3所示,相邻的两个腔体之间的分隔件50上设有通口51,两个阀芯20的第二连通通道22通过通口51连通,在这些示例中,通过设置通口51可使位于两个腔体中的阀芯20内的换热介质在两者之间流动,从而使换热介质不仅能在各个腔体中的阀芯20内通过第一连通通道21和相对应的流通口11形成进出液;还能使换热介质在相邻的两个腔体内的阀芯20之间通过第二连通通道22和相对应的流通口11形成进出液,使换热介质的流动路径多样化。
为了方便描述,如图4至图7所示,将相邻的两个腔体分别记为第一腔体101和第二腔体102,并将第一腔体101中的阀芯20记为第一阀芯202,第二腔体102中的阀芯20记为第二阀芯203,且将驱动第一阀芯202的驱动机构40记为第一驱动机构41,驱动第二阀芯203的驱动机构40记为第二驱动机构42。
可选地,如图4和图5所示,第一腔体101中的第一阀芯202的转动轴201和第二腔体102中的第二阀芯203的转动轴201共轴线设置,也就是说,第一阀芯202的转动轴线与第二阀芯203的转动轴线共线。
进一步地,第一阀芯202和第二阀芯203分别设在相邻的第一腔体101和第二腔体102中;第一阀芯202与第一驱动机构41相连,第二阀芯203与第二驱动机构42相连,第一驱动机构41和第二驱动机构42分别设在阀壳10的不同侧,方便与第一阀芯202和第二阀芯203进行连接,可以理解的是,若将第一驱动机构41和第二驱动机构42分别设在阀壳10的同一侧,要想使两个阀芯20的转动轴201共线,那么第一驱动机构41和第二驱动机构42的输出端位于同一处,两个驱动机构40的输出端得设计为嵌套形式才能实现,这将使驱动机构40的结构过于复杂,也不方便腔体中阀芯20的布置。因此,本发明中要想使第一阀芯202和第二阀芯203共轴线转动,则选择将第一驱动机构41和第二驱动机构42分别设在阀壳10的不同侧。
在具体示例中,第一驱动机构41和第二驱动机构42可分别设在阀壳10的相对两侧,如左侧面和右侧面,或者前侧面和后侧面,亦或为上侧面和下侧面。
在如图4所示出的多通切换阀100第一方面的示例中,第一阀芯202和第二阀芯203相邻设置在两个腔体中,第二阀芯203设在第一阀芯202的轴向上,分隔件50设在阀芯20的轴向一端。那么,在这些示例中,第一阀芯202由第一驱动机构41驱动并可在第一腔体101中转动,第二阀芯203由第二驱动机构42驱动并可在第二腔体102中转动,分隔件50上的通口51使第一阀芯202中的第二连通通道22、第二阀芯203中的第二连通通道22相连,此时,换热介质则可从第二阀芯203中进入第一阀芯202中,再从第一阀芯202对应的流通口11向外排出;或者,换热介质可从第一阀芯202中进入第二阀芯203中,再从第二阀芯203对应的流通口11向外排出。这些示例中的分隔件50位于第一阀芯202和第二阀芯203的轴向上,分隔件50布置方便、结构简单;分隔件50可使第一阀芯202和第二阀芯203在轴向上的转动彼此分隔,两个阀芯20可各自独立转动、互不干扰。
可选地,在第一方面的示例中,通口51可以设在分隔件50的中部或者边缘,此时设在第一腔体101和第二腔体102中的第二连通通道22也需要对应通口51设计自身的延伸方向,从而使第二连通通道22能够与通口51保持连通,确保换热介质流动顺畅。
有利地,如图3所示,为了提升分隔件50的通口51与第二连通通道22连通时两者之间连接紧密,将分隔件50的通口51处设置翻边52,翻边52向着其中一个阀芯20的第二连通通道22的通道壁延伸,使翻边52能与通道壁配合紧密,确保换热介质在第二连通通道22中通过通口51时不发生串流或漏液。
在如图5所示的第二方面多通切换阀100的示例中,第一阀芯202和第二阀芯203相邻设置在第一腔体101和第二腔体102中,第一阀芯202的转动轴201和第二阀芯203的转动轴201共轴线设置。第一阀芯202和第二阀芯203中其中一个阀芯20外套在另一个阀芯20的外侧,例如在图5中为第二阀芯203外套在第一阀芯202的外侧,分隔件50围设在第一阀芯202周侧,从而使第二阀芯203和第一阀芯202形成为内外嵌套型的布置结构形式。分隔件50设在第一阀芯202的外周,而同时设在第二阀芯203的内周壁,从而使第一阀芯202和第二阀芯203均可在各自的腔体中独立转动。在这些示例中,由于两个阀芯20呈内外嵌套设置,因此,可极大地节约布置两个阀芯20所需的轴向的尺寸,使第一阀芯202和第二阀芯203布置时结构紧凑。
可选地,在第二方面的示例中,分隔件50上的通口51选择设在分隔件50的侧面,与通口51连通的第二连通通道22的至少部分需要沿第一阀芯202以及第二阀芯203的径向延伸,从而与通口51进行对接连通,确保换热介质流动顺畅。此时第二阀芯203和第一阀芯202的轴向一端的分隔件50上可不开设通口51,两个阀芯20的转动轴201在轴向上形成可靠的分隔。当第一阀芯202旋转后其内的第二连通通道22对准通口51,且第二阀芯203旋转后其内的第二连通通道22也同时对准通口51时,两者之间的换热介质可连通,并形成不同阀芯20之间的流通路径。
可选地,如图6和图7所示,相邻的两个腔体(可以为第一腔体101和第二腔体102)中的阀芯20(可以为第一阀芯202和第二阀芯203)的转动轴201平行设置,也就是说,第一阀芯202的转动轴线和第二阀芯203的转动轴线彼此平行。
进一步地,第一阀芯202和第二阀芯203分别设在相邻的第一腔体101和第二腔体102中;第一阀芯202与第一驱动机构41相连,第二阀芯203与第二驱动机构42相连,第一驱动机构41和第二驱动机构42分别设在阀壳10上,使阀壳10为第一驱动机构41和第二驱动机构42的安装提供了支撑,也使驱动机构40在带动阀芯20转动时,阀芯20可相对于阀壳10稳定旋转,不偏移。两个驱动机构40可设在阀壳10的同侧或不同侧,可根据实际的安装空间以及环境配合件来选择。
在如图6所示出的多通切换阀100第三方面的示例中,第一阀芯202和第二阀芯203相邻设置在两个腔体中,同时,第一阀芯202和第二阀芯203成行并排布置,分隔件50设在两个阀芯20之间。例如在具体示例中,第一阀芯202和第二阀芯203沿左右方向并排布置,此时的分隔件50则设在两者朝向彼此的一侧。分隔件50所在面可平行于转动轴201所在面,使阀壳10中形成两个形状规则的第一腔体101和第二腔体102,方便第一阀芯202和第二阀芯203中的第二连通通道22分别与分隔件50之间进行连通,也方便在第二连通通道22未与通口51连通时封堵通口51。
在这些示例中,为了方便第一阀芯202和第二阀芯203中的第二连通通道22同时与通口51连通,第一驱动机构41驱动第一阀芯202逆时针旋转时,第二驱动机构42则驱动第二阀芯203顺时针旋转,从而使两个阀芯20中的第二连通通道22能更快地与通口51形成连通。
可选地,在第三方面的示例中,通口51可选择设在分隔件50的中部或边缘区域,与此同时,两个阀芯20中的第二连通通道22也需要对应通口51的位置而改变其延伸方向,确保两个阀芯20在转动的过程中,能同时与通口51形成连通。
可选地,在第三方面的示例中,第一驱动机构41和第二驱动机构42可同时布置在阀壳10的同一侧,从而方便将阀壳10的其他侧留出来布置流通口11,使流通口11可布置的区域更多,也使第一驱动机构41和第二驱动机构42的装配和控制更加方便。
在如图7所示的第四方面多通切换阀100的示例中,第一阀芯202和第二阀芯203相邻设置在第一腔体101和第二腔体102中,第一阀芯202的转动轴201和第二阀芯203的转动轴201相平行,且两个转动轴201在轴向上错开设置在阀壳10中,分隔件50设在阀芯20的轴向。那么在这些示例中,两个阀芯20的布置形式更加灵活,此时的阀壳10可相应地设置为不规则阀壳,以适应更加多变的安装环境。
可选地,在第四方面的示例中,通口51选择设在分隔件50的边缘区域,从而使两个转动轴201能够在物理空间上相分隔,也使第二连通通道22能够沿着阀芯20的轴向延伸与通口51形成连通。
可选地,在第四方面的示例中,第一驱动机构41和第二驱动机构42分别设在阀壳10的不同侧,例如为左右两侧面,从而使阀壳10更容易以不同的阀芯20、第一驱动机构41为单元而设计结构、进行布置。
当然,本发明的多通切换阀100也不局限于上述四种示例中的布置形式,例如,在本发明第五方面多通切换阀100的示例中,如图8所示,还可以为第一阀芯202的转动轴线和第二阀芯203的转动轴线成角度布置,此时其中一个阀芯20上的第二连通通道22至少部分可沿着径向延伸并与通口51相连,而另一个阀芯20上的第二连通通道22则可沿着轴向延伸并与通口51相连,这里不做具体限制。
这里,两个阀芯20的转动轴201之间的夹角可以为90度、锐角或钝角,可根据实际情况进行选择。
可选地,上述分隔件50可以与阀壳10一体成型连接,从而使分隔件50的位置稳定,在换热介质的冲击下不会改变位置。
或者分隔件50与阀壳10的内壁焊接相连;或者,阀壳10上设置定位槽和支撑板,分隔件50定位在定位槽中,并支撑在支撑板上,从而相对于阀壳10的位置稳定、便于装配。
在本发明的一些实施例中,如图2和图3所示,阀壳10设有至少两个连接区域12,每个连接区域12上均设有多个流通口11,不同的连接区域12对应不同的阀芯20,每个连接区域12均可与外部装置相连接。例如,外部装置为外部管道,外部管道的接口对接在流通口11上,从而实现与内部阀芯20中的第一连通通道21或第二连通通道22相连通,实现换热介质在外部管道和内部阀芯20之间的流动。又例如,外部装置可以为集成式槽口,多个槽口分别与流通口11相接合,能同时实现同一个连接区域12上的多个流通口11与外部装置连通,布置方便、集成度高。
可选地,当阀壳10的表面为曲面时,连接区域12也形成为曲面;当阀壳10的表面为平面时,连接区域12也形成为平面,可根据实际情况合理选择。
可选地,如图1所示,布置在连接区域12上的流通口11可成阵列布置或成多行多列布置,也可以为随机间隔布置,可根据外部装置的安装环境、阀芯20内部所设置的第一连通通道21和/或第二连通通道22的结构进行优化。
可选地,流通口11的截面轮廓可以为圆形、方形或不规则多边形,可根据实际情况进行选择。
在本发明的一些实施例中,如图2和图3所示,第一连通通道21与第二连通通道22相分隔,也就是说,位于第一连通通道21中的换热介质不会流入到第二连通通道22中,位于第二连通通道22中的换热介质也不会流入到第一连通通道21中,从而使阀芯20中的换热介质的流路设计更加合理,防止不同的连通通道中的换热介质发生串流,确保各个连通通道在切换后能形成确切的通路模式,便于对多通切换阀100进行精确控制,提升多通切换阀100模式切换控制的稳定性。
可选地,第一连通通道21沿阀芯20的外周壁延伸,例如可以为沿外周壁平行于阀芯20的轴向延伸,或沿外周壁平行于阀芯20的径向延伸,或沿外周壁的与阀芯20的轴向或径向成角度延伸。进一步地,第一连通通道21可连通两个位置相近的流通口11,例如可以为相邻开设在阀壳10上的流通口11。或者,第一连通通道21可以连通两个位置较远的流通口11,例如为连接区域12对角线上的流通口11。
可选地,第一连通通道21包括内部流道和两个过口,两个过口通过内部流道连通,内部流道设在阀芯20的内部,两个过口位于阀芯20的外周壁上,从而充分利用阀芯20的结构开设足够多的第一连通通道21,并提升阀芯20的过流通路可选模式。
可选地,第二连通通道22根据分隔件50上的通口51以及阀壳10上的流通口11的位置而灵活设置结构,例如第二连通通道22的部分通道可以为沿阀芯20轴向延伸,第二连通通道22的部分通道可以沿阀芯20的径向延伸,第二连通通道22的部分通道可沿阀芯20的周向延伸,还可与阀芯20的转动轴201成角度延伸,这里不做具体限制,以方便连接流通口11和通口51为准。
在本发明的一些实施例中,如图2和图3所示,多通切换阀100还包括密封件30,密封件30设在阀壳10和阀芯20之间,密封件30对应多个流通口11设置相应的避让口。密封件30可对阀壳10与阀芯20之间的空间进行密封,以填充阀壳10和阀芯20之间的间隙,避免不同的第一连通通道21之间相互串流,也避免第一连通通道21和第二连通通道22发生串通。
可选地,密封件30与阀芯20相连并随阀芯20同步转动,此时的密封件30与阀芯20之间相对静止,阀芯20和密封件30均相对于阀壳10转动。例如在具体示例中,密封件30与阀芯20一体设计,减少零部件数量,方便安装。
进一步地,密封件30上的避让口与流通口11的数量一致,从而使第一连通通道21或第二连通通道22中的换热介质能穿过密封件30的避让口并从流通口11通入或通出。
在其他示例中,密封件30连接在阀壳10上,密封件30和阀壳10之间相对位置不变,阀芯20则可相对密封件30和阀壳10转动,从而方便安装密封件30,也使密封件30的避让口与流通口11能始终对应设置,不发生偏移,减少驱动机构40对阀芯20驱动所需的驱动力。
可选地,密封件30的材料为海绵、橡胶等具有一定弹性的材料,从而使密封件30与阀壳10、阀芯20之间具有一定压力和弹性变形应变力,提高密封性和使用寿命。
下面参考说明书附图描述本发明实施例的热管理系统1000,集成度高、安装方便且结构紧凑、便于控制。热管理系统1000主要用于进行流体分配或改变液体流向的场景中,例如可用于液压系统、空调系统和水循环系统、汽车的热管理冷却循环系统中对换热介质进行分配和流向控制。用于车辆中,主要指为电池、电机、功率器件、乘员舱之间进行换热能量分配的能量管理系统。
根据本发明实施例的一种热管理系统1000,如图9所示,包括:汇流板200和前述各个实施例的多通切换阀100,多通切换阀100的结构已经在前述各个示例中详细描述,在此不做赘述。
如图9所示,汇流板200内设有用于流通换热介质的多个流道220,这里的换热介质可以为温度较高的换热介质,用于为待调温部件升温保暖;也可以为温度较低的换热介质,用于为待调温部件降温散热。
这里还需要说明的是,汇流板200为内部开设有多种流道220的板体,作为中间汇流、分流与过渡的部件;可节约所需布置的换热循环系统的管路的长度,并使多个换热循环系统的管路的部分能在汇流板200内通过流道220的形式进行集成布置。这里还需要说明的是,汇流板200为内部开设有多种流道220的板体,作为中间汇流、分流与过渡的部件;可节约所需布置的换热循环系统的管路的长度,并使多个换热循环系统的管路的部分能在汇流板200内通过流道220的形式进行集成布置。汇流板200内设有多个流道220且汇流板200上设有多个接头。流道220可以是单层的也可以是多层的,汇流板200可以多层叠加。汇流板200可实现热管理系统1000里面的管道和接头集成到一个板体上。
进一步地,多通切换阀100设在汇流板200上,多个流道220分别与多个流通口11相连,至少一个阀芯20转动以控制流道220切换连通,以使热管理系统1000切换模式。
由上述结构可知,本发明实施例的热管理系统1000,汇流板200中设置的流道220可代替部分换热循环系统中的管路,通过将多通切换阀100与汇流板200内的流道220连通,从而在驱动机构40驱动阀芯20转动后,可改变不同流道220的通断以及不同流道220中换热介质的流量,进而调节不同换热循环系统的换热量,减少了布置管路所需的长度、集成度高且占用安装空间少、模式切换方便、整体控制简单。
可选地,如图9所示,汇流板200上设有进流接头210和出流接头230,其中流道220可连通进流接头210和出流接头230,进流接头210方便与水箱之间布置管路,出流接头230方便与换热循环系统的管路进行连接,使各管路与汇流板200装配快捷、操作方便。
可选地,热管理系统1000还包括循环泵(图未示出),循环泵也集成设在汇流板200上,并连接在水箱和多通切换阀100之间,循环泵可为换热循环系统泵送换热介质,并控制换热介质的流动方向,使热管理系统1000的集成度更高。
下面参考说明书附图描述本发明实施例的车辆。
根据本发明实施例的一种车辆,包括前述各个实施例的多通切换阀100,多通切换阀100的结构已经在前述各示例中进行详细描述,这里不做赘述。或者,包括前述各个实施例的热管理系统1000,热管理系统1000的结构已经在前述示例中进行详细描述,这里不做赘述。
由上述结构可知,本发明实施例的车辆,通过设置前述的多通切换阀100,流路切换模式丰富、结构简单、各部件之间集成化程度高。通过设置前述热管理系统1000,整体集成度高、安装布置方便、可集中控制,有利于整车的轻量化、集成化和智能化控制。
可选地,车辆主要为新能源车,新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动车。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1中显示了两个阀芯20、两个驱动机构40用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了上面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其他数量阀芯20、驱动机构40的技术方案中,这也落入本发明的保护范围之内。
根据本发明实施例的多通切换阀100、热管理系统1000及车辆中换热循环系统的各个部件的冷却和散热、所填充的换热介质、待换热的部件,多通切换阀100的驱动机构40对阀芯20的驱动原理,对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种多通切换阀,其特征在于,包括:
阀壳,所述阀壳上设有多个流通口;
多个阀芯,多个所述阀芯可转动地设在所述阀壳内,所述阀芯均具有用于连通其中两个所述流通口的第一连通通道;其中至少两个所述阀芯中设有第二连通通道,至少相邻两个所述阀芯中的所述第二连通通道相连通,每个所述阀芯中的所述第二连通通道分别连通至少一个所述流通口;多个所述阀芯转动以使所述第一连通通道与不同的所述流通口切换连通和/或所述第二连通通道与不同的所述流通口切换连通;
多个驱动机构,每个所述驱动机构分别驱动至少一个所述阀芯转动。
2.根据权利要求1所述的多通切换阀,其特征在于,还包括分隔件,所述阀壳通过所述分隔件分隔为多个腔体,每个所述腔体中均设有一个所述阀芯,相邻的两个所述腔体之间的所述分隔件上设有通口,两个所述阀芯的第二连通通道通过所述通口连通。
3.根据权利要求2所述的多通切换阀,其特征在于,相邻的两个所述腔体中的所述阀芯的转动轴共轴线设置,相邻的两个所述阀芯均与一个所述驱动机构相连,两个所述驱动机构分别设在所述阀壳的不同侧。
4.根据权利要求3所述的多通切换阀,其特征在于,相邻的两个所述阀芯中其中一个所述阀芯设在另一个所述阀芯的轴向上,所述分隔件设在所述阀芯的轴向一端。
5.根据权利要求3所述的多通切换阀,其特征在于,相邻的两个所述阀芯中其中一个所述阀芯外套在另一个所述阀芯的外侧,所述分隔件围设在内部的所述阀芯周侧。
6.根据权利要求2所述的多通切换阀,其特征在于,相邻的两个所述腔体中的所述阀芯的转动轴平行设置,相邻的两个所述阀芯均与一个所述驱动机构相连,两个所述驱动机构分别设在所述阀壳上。
7.根据权利要求6所述的多通切换阀,其特征在于,两个所述阀芯在所述阀壳中并排布置,所述分隔件设在两个所述阀芯之间。
8.根据权利要求6所述的多通切换阀,其特征在于,两个所述阀芯在轴向上错开设置在所述阀壳中,所述分隔件设在所述阀芯的轴向。
9.根据权利要求1所述的多通切换阀,其特征在于,所述阀壳设有至少两个连接区域,每个连接区域上均设有多个所述流通口,不同的所述连接区域对应不同的所述阀芯。
10.根据权利要求1所述的多通切换阀,其特征在于,所述第一连通通道与所述第二连通通道相分隔。
11.根据权利要求1所述的多通切换阀,其特征在于,还包括密封件,所述密封件设在所述阀壳和所述阀芯之间,所述密封件对应多个所述流通口设置相应的避让口。
12.一种热管理系统,其特征在于,包括:
汇流板,所述汇流板内设有用于流通换热介质的多个流道;
根据权利要求1-11中任一项所述的多通切换阀,所述多通切换阀设在所述汇流板上,多个所述流道分别与多个所述流通口相连,至少一个所述阀芯转动以控制所述流道切换连通,以使所述热管理系统切换模式。
13.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-11中任一项所述的多通切换阀;或者,包括根据权利要求12所述的热管理系统。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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