CN117146012A - 一种控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种控制阀包括阀体组件和阀芯组件，阀芯组件至少部分位于阀腔；阀体组件具有连通口，连通口包括第一连通口、第二连通口、第三连通口、第四连通口、第五连通口；阀芯组件具有第一导通部和第二导通部；在阀芯组件的第一工作位置，第二导通部连通第一连通口，第二导通部连通第四连通口，第一导通部连通第二连通口，第一导通部连通第三连通口；在阀芯组件的第二工作位置，第二导通部连通第一连通口，第二导通部连通第五连通口，第一导通部连通第二连通口，第一导通部连通第三连通口；所述高度方向与所述阀芯组件的轴的延伸方向平行,沿高度方向，第二连通口与第三连通口的高度不同，可减少同一高度上的连通口数量，进而减小阀腔的径向尺寸。

Description

一种控制阀
技术领域
本发明涉及流体控制技术领域，尤其涉及一种控制阀。
背景技术
在新能源汽车领域中，热管理系统需要用到多通路的控制阀以控制流路，控制阀能够实现两种以上的工作模式。控制阀包括阀体、阀芯，阀芯可旋转地设置于阀体具有的阀腔内，阀体具有位于阀腔内壁的多个流通口，如图29 所示，现有的多通阀将多个流通口G设置于同一高度，为容纳这些流通口G，将各个流通口G沿阀腔的周向布置，阀腔的周向长度或者说径向尺寸需要较大，并间接地导致流经控制阀的流阻较大。
发明内容
本申请的目的是提供一种控制阀，能够减小阀腔的径向尺寸。
本申请的一个实施方式提供一种控制阀，包括阀体组件和阀芯组件，所述控制阀具有阀腔，所述阀芯组件至少部分位于所述阀腔；所述阀体组件具有连通口，所述连通口位于形成所述阀腔的壁；所述连通口包括第一连通口、第二连通口、第三连通口、第四连通口、第五连通口；所述阀芯组件具有第一导通部和第二导通部；在所述阀芯组件的第一工作位置，所述第二导通部连通所述第一连通口，所述第二导通部连通所述第四连通口，所述第一导通部连通所述第二连通口，所述第一导通部连通所述第三连通口；在所述阀芯组件的第二工作位置，所述第二导通部连通所述第一连通口，所述第二导通部连通所述第五连通口，所述第一导通部连通所述第二连通口，所述第一导通部连通所述第三连通口；定义高度方向，所述高度方向与所述阀芯组件的轴的延伸方向平行,沿所述高度方向，所述第二连通口与第三连通口的高度不同。
本申请的一个实施方式提供的控制阀中，沿高度方向，第二连通口与第三连通口的高度不同，可减少同一高度上的连通口数量，进而减小阀腔的径向尺寸。
附图说明
图1示出了本申请的控制阀的一种实施方式的立体结构示意图；
图2示出了图1所示控制阀在另一角度的立体结构示意图；
图3示出了图1所示控制阀的爆炸示意图；
图4示出了图1所示控制阀的侧视示意图；
图5示出了图4所示控制阀沿A-A线的剖视结构示意图；
图6示出了图4所示控制阀的阀壳体沿A-A线的立体剖视结构示意图；
图7示出了图5所示控制阀的阀芯组件的立体结构示意图；
图8示出了图4所示控制阀沿B-B线的剖视结构示意图；
图9示出了图4所示控制阀沿C-C线的剖视结构示意图；
图10示出了图4所示控制阀的第二阀芯部沿B-B线的立体剖视结构示意图；
图11示出了图4所示控制阀的第一阀芯部沿C-C线的立体剖视结构示意图；
图12示出了图4所示控制阀的阀壳体沿B-B线的剖视结构示意图；
图13示出了图4所示控制阀在第一工作模式下沿B-B线以及沿C-C线的剖视结构示意图；
图14示出了图4所示控制阀在第二工作模式下沿B-B线以及沿C-C线的剖视结构示意图；
图15示出了图4所示控制阀在第三工作模式下沿B-B线以及沿C-C线的剖视结构示意图；
图16示出了图4所示控制阀在第四工作模式下沿B-B线以及沿C-C线的剖视结构示意图；
图17示出了图4所示控制阀在第五工作模式下沿B-B线以及沿C-C线的剖视结构示意图；
图18示出了图4所示控制阀在第六工作模式下沿B-B线以及沿C-C线的剖视结构示意图；
图19示出了一种热管理组件的爆炸示意图；
图20示出了本申请的控制阀的另一种实施方式的立体结构示意图；
图21示出了图20所示控制阀的爆炸示意图；
图22示出了图20所示控制阀的侧视示意图；
图23示出了图22所示控制阀沿D-D线的剖视结构示意图；
图24示出了图23所示控制阀沿E-E线的剖视结构示意图；
图25示出了图23所示控制阀的阀体组件沿E-E线的立体剖视结构示意图；
图26示出了图23所示控制阀的阀芯组件的立体结构示意图；
图27示出了图22所示控制阀的阀芯组件沿D-D线的立体剖视结构示意图；
图28a示出了图22所示控制阀在第一工作模式下沿D-D线的剖视结构示意图；
图28b示出了图22所示控制阀在第二工作模式下沿D-D线的剖视结构示意图；
图28c示出了图22所示控制阀在第三工作模式下沿D-D线的剖视结构示意图；
图28d示出了图22所示控制阀在第四工作模式下沿D-D线的剖视结构示意图；
图28e示出了图22所示控制阀在第五工作模式下沿D-D线的剖视结构示意图；
图28f示出了图22所示控制阀在第六工作模式下沿D-D线的剖视结构示意图；
图29示出了一种常见的多通路阀的剖视图。
具体实施方式
在本文的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，因此不能理解为对发明的限制。
下面结合附图对实施例进行具体说明。
如图1至图5所示，控制阀200包括阀体组件1、阀芯组件2以及驱动部5。阀体组件1具有阀腔100，阀芯组件2至少部分位于阀腔100，阀芯组件2能够在驱动部5的带动下转动。阀芯组件2能够绕轴X-X旋转，驱动部内可具有位置检测元件，用于检测阀芯组件2的转动角度。定义高度方向H，高度方向H与阀芯组件2的轴的延伸方向平行或大致平行，本申请中的“轴”均指的是阀芯组件2的轴，“周向”均指的是阀芯组件2的周向，“径向”均指的是阀芯组件2的径向或者与阀芯组件2的径向平行的方向。
如图5至图9所示，阀体组件1具有七个连通口，包括第一连通口101、第二连通口102、第三连通口103、第四连通口104、第五连通口105、第六连通口106、第七连通口107，七个连通口位于形成阀腔100的壁。阀体组件1具有五个接口，包括第一接口111、第二接口112、第三接口113、第四接口114、第五接口115。第二连通口102与第三接口113连通，第五连通口105与第一接口111连通，第四连通口104与第五接口115连通，第三连通口103与第四接口114连通，第一连通口101和第六连通口106均与第二接口112连通，第七连通口107与第四接口114连通。阀芯组件2位于阀腔 100的部分具有第一导通部211和第二导通部221，导通部能够连通两个以上的连通口，以实现至少两个接口之间的连通。阀芯组件2能够开启或封闭连通口，“封闭连通口”指的是截断该流通口与阀腔100的连通或者说流通，“开启连通口”指的是将该流通口与阀腔100连通，或者将该流通口与至少一个导通部连通。
如图5至图9所示，阀体组件1包括阀盖17、阀壳体16、分隔壁部11，分隔壁部11至少部分位于阀壳体16内，阀盖17封闭阀壳体16上端的开口。阀体组件1包括第一腔3和第二腔4，分隔壁部11分隔第一腔3和第二腔4。位于第一腔3的流体与位于第二腔4的流体的温度可能不同，分隔壁部11能够将第一腔3和第二腔4流体分隔，减少第一腔3和第二腔4的流体掺混，提高热效率。具体地，第二连通口102、第六连通口106和第三连通口103设置于形成第一腔3的壁，第四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第七连通口107位于形成第二腔4的壁。第一导通部211位于第一腔3，第二导通部221位于第二腔4。本实施方式中，分隔壁部11具有第一通孔19，阀芯组件2的一部分位于第一通孔19，分隔壁部11与阀芯组件2密封设置，分隔壁部11与阀壳体16密封设置，具体地，分隔壁部11 与阀壳体16焊接设置，或者与阀壳体16过盈配合或一体设置。在其它实施方式中，分隔壁部11与阀芯组件2一体成型，分隔壁部11与形成阀芯100 的壁滑动密封设置，或者说，分隔壁部11与阀壳体16滑动密封设置，这种一体式的阀芯组件2便于装配。
如图5至图9所示，阀芯组件2包括第一阀芯部21和第二阀芯部22，第一阀芯部21和第二阀芯部22沿阀芯组件2的轴向排列，第一阀芯部21 与第二阀芯部22传动连接，第一导通部211位于第一阀芯部21，第二导通部221位于第二阀芯部22。第一阀芯部21位于第一腔3，第二阀芯部22位于第二腔4。
第一阀芯部21的外壁部为一虚拟球形的一部分，第六连通口106和第三连通口103能够与第一阀芯部21的外壁部相对。在其它实施方式中，第一阀芯部21的外壁部也可为一虚拟柱形的一部分或者其它回转体的一部分。第二阀芯部22的外壁部为一虚拟球形的一部分，第四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第七连通口107能够与第二阀芯部22的外壁部相对。在其它实施方式中，第二阀芯部22的外壁部也可为一虚拟柱形的一部分或者其它回转体的一部分，且该回转体的回转轴线即为阀芯组件2的轴。
如图6所示，形成阀腔100的壁包括侧壁12和底壁14，沿高度方向H，底壁14位于阀体组件1的一侧，侧壁12沿高度方向延伸，侧壁12沿周向环绕阀腔100。
如图5至图9所示，控制阀包括至少一个第一密封件521、至少一个第二密封件522以及第三密封件18。第一密封件521位于形成第一腔3的壁与第一阀芯部21之间，第二密封件522位于形成第二腔4的壁与第二阀芯部22之间，第一密封件521、第二密封件522通过与阀芯组件2配合，来封闭或开启连通口。在本实施方式中，一个第一密封件521位于第六连通口106 周围、一个第一密封件521位于第三连通口103周围。第一密封件521的一部分与第一阀芯部21的外壁部形状互补，且该部分能够与第一阀芯部21的外壁部接触并密封设置。一个第二密封件522位于第四连通口104周围，一个第二密封件522位于第五连通口105周围，一个第二密封件522位于第一连通口101周围，一个第二密封件522位于第七连通口107周围。第二密封件522的一部分与第二阀芯部22的外壁部形状互补，且该部分能够与第二阀芯部22的外壁部接触并密封设置。第三密封件18与阀芯组件2和分隔壁部11接触，第三密封件18用于防止第一腔3和第二腔4通过第一通孔19 进行流体交换，第三密封件18可为截面为“X”形的密封圈。
如图5至图9所示，沿高度方向H，第四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第七连通口107位于基本相同的高度范围且位于不同的径向方向。第三连通口103、第六连通口106位于基本相同的高度范围且位于不同的径向方向。第二连通口102与第六连通口106的高度不同，也就是说，连通口分布于至少两个不同的高度范围。这种设置，有利于减少相同高度范围内设置的接口数量，或者说减小同一个高度内接口所占的位置，进而减小阀腔100以及阀芯组件2在径向方向的尺寸，使得控制阀的流体阻力相对较小，转动阀芯组件2所需的力矩较小。此外，该连通口设置使得控制阀在径向方向上的尺寸也相对紧凑，便于与流道板集成，或者说流道板用于与控制阀安装的安装面积可相对较小。在其它实施方式中，允许连通口之间存在一定的偏离，且连通口的大小可以不同，这时，连通口之间可以满足以下：第六连通口106的口部的中部的高度位于第三连通口103的口部的高度方向的范围，第五连通口105的口部的中部的高度位于第一连通口101的口部的高度方向的范围，第四连通口104的口部的中部的高度位于第一连通口101的口部的高度方向的范围，第七连通口107的口部的中部的高度位于第一连通口101的口部的高度方向的范围。
本实施方式中，第一连通口101和第三连通口103的高度不同，第一连通口101、第六连通口106、第三连通口103、第四连通口104、第五连通口 105、第七连通口107均位于侧壁12，第二连通口102位于底壁14，第二连通口102与第一连通口101、第三连通口103的高度不同。也就是说，连通口分布于至少三个不同的高度范围，可进一步减小阀腔100以及阀芯组件2 在径向方向的尺寸。沿高度方向H，第二连通口102位于第一阀芯部21的一侧，对于第一阀芯部21，在第一阀芯部21的周向仅设置有两个连通口，可减小第一阀芯部21的径向尺寸，进而减小转动第一阀芯部21的转矩。具体地，第一导通部211的一部分与轴同轴设置并在第一阀芯部21的轴向一侧形成开口，第一导通部211与第二连通口102总是连通，第一阀芯部21设置为开关阀的形式，无需具有调节流量的功能，仅需第一阀芯部21能够选择性地封闭第三连通口103或第六连通口106，第二连通口102的中心与阀芯组件2的轴同轴或大致同轴设置。此外，第一阀芯部21的径向尺寸小于第二阀芯部22的径向尺寸，即阀芯组件2具有上大下小的结构，在装配控制阀时，先将具有较小直径的第一阀芯部21装入阀腔100，再将分隔壁部11 和具有较大直径的第二阀芯部22装入阀腔100，便于阀芯组件2从阀壳体 16的上端开口装入阀腔100内。
第一连通口101与第六连通口106均与控制阀具有的一个流道连通，第一连通口101与第六连通口106位于基本相同的径向方向，使得用于连接第一连通口101与第六连通口106的流道长度较短，体积也相对紧凑。第七连通口107与第三连通口103位于基本相同的径向方向。在其它实施方式中，允许连通口之间存在一定的偏离，且连通口的大小可以不同，例如第一连通口101的中心与第六连通口106的中心绕轴以间隔0°～10°的方式配置，第七连通口107的中心与第三连通口103的中心绕轴以间隔0°～10°的方式配置。
阀芯组件2相对于阀体组件1可转动或沿高度方向H滑动，在阀芯组件 2的第一工作位置，第二导通部221连通第一连通口101，第二导通部221 连通第四连通口104，第一导通部211连通第二连通口102，第一导通部211 连通第三连通口103。在阀芯组件的第二工作位置，第二导通部221连通第一连通口101，第一连通口101连通第五连通口105，第一导通部211连通第二连通口102，第一导通部211连通第三连通口103。
本实施方式中，阀体组件1具有七个连通口以及五个接口，阀芯组件2 相对于阀体组件1旋转至不同的工作位置，可形成不同的工作模式，如图13 至图18所示，图13至图18中的单向箭头示出了控制阀100内流体的一种流动路径，本实施方式中的控制阀100至少具有六种工作模式：
在第一工作模式(a)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第三连通口103与第四接口114连通。第二接口112通过第一连通口 101、第二导通部221、第四连通口104与第五接口115连通。第一接口111 不与其他接口连通。
在第二工作模式(b)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第三连通口103与第四接口114连通。第二接口112通过第一连通口 101、第二导通部221、第五连通口105与第一接口111连通。第五接口115 不与其他接口连通。
在第三工作模式(c)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第六连通口106与第二接口112连通。第四接口114通过第七连通口 107、第二导通部221、第五连通口105与第一接口111连通。第五接口115 不与其他接口连通。
在第四工作模式(d)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第六连通口106与第二接口112连通。第四接口114通过第七连通口 107、第二导通部221、第四连通口104与第五接口115连通。第一接口111 不与其他接口连通。
在第五工作模式(e)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第三连通口103与第四接口114连通。第二接口112通过第一连通口 101、第二导通部221、第四连通口104与第五接口115连通。第二接口112 通过第一连通口101、第二导通部221、第五连通口105与第一接口111连通。在该工作模式中，第一接口111、第五接口115均与第二接口112连通，能够通过控制阀芯组件2，来调节由第一接口111与第五接口115流入第二接口112的流量的比例。例如图17中，在流入第二接口112的流体的流量中，由第一接口111流入的流量占其中的50％，由第五接口115流入的流量占其中的50％。
在第六工作模式(f)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第六连通口106与第二接口112连通。第四接口114通过第七连通口 107、第二导通部221、第五连通口105与第一接口111连通。第四接口114 通过第七连通口107、第二导通部221、第四连通口104与第五接口115连通。在该工作模式中，第一接口111、第五接口115均与第四接口114连通，能够通过控制阀芯组件2，来调节由第一接口111与第五接口115流入第四接口114的流量的比例。例如图18中，在流入第四接口114的流体的流量中，由第一接口111流入的流量占其中的50％，由第五接口115流入的流量占其中的50％。
在第一工作模式(a)、第二工作模式(b)、第三工作模式(c)、第四工作模式(d)中，控制阀仅具有导通功能，不具有流量调节功能，而在第五工作模式(e)、第六工作模式(f)中，控制阀具有流量调节功能。由于第一连通口101和第六连通口106均与第二接口112连通，即两个连通口共用了一个接口，因此，第二接口112能够选择性地与其它至少三个接口连通，增加了第二接口112的功能，同时阀芯组件2的结构相对简单、导通部的数量相对较少。同理，由于第七连通口107和第三连通口103均与第四接口114连通，因此，第四接口114能够选择性地与其它至少三个接口连通，增加了第四接口114的功能。
在本实施方式中，第一接口111、第五接口115、第三接口113为流体入口，第二接口112、第四接口114为流体出口。在其它实施方式中，第五接口115、第三接口113可为流体出口，第一接口111、第二接口112、第四接口114可为流体入口，此时，在第五工作模式(e)中，能够通过控制阀芯组件2，来调节第二接口112流入第一接口111、第五接口115的流量的比例，在第六工作模式(f)中，能够通过控制阀芯组件2，来调节第四接口114 流入第一接口111、第五接口115的流量的比例。
如图8至图12所示，四连通口104、第一连通口101、第五连通口105、第七连通口107沿周向依次排列，第一连通口101的中心与第七连通口107 的中心绕轴以间隔120°～180°的方式配置，该间隔的角度在图12中以β2 标出，第四连通口104的中心与第五连通口105的中心绕轴以间隔120°～180°的方式配置，该间隔的角度在图12中以β1标出。使得随着第二导通部221旋转至不同的位置，第二阀芯部22能够封闭四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第七连通口107中任意两个相邻的连通口，同时第二导通部221能够连通另两个相邻的连通口。相应地，第六连通口106的中心与第三连通口103的中心绕轴以间隔120°～180°的方式配置。
在本实施方式中，如图8至图12所示，第一连通口101、四连通口104、第五连通口105、第七连通口107沿阀芯组件2的周向旋转对称布置，即上述四个连通口呈类似“十”字形的分布。该连通口布置方式可以进一步减小阀腔100的径向尺寸，使得控制阀的流体阻力相对较小，体积也相对紧凑。此外，第一工作模式(a)、第二工作模式(b)、第三工作模式(c)、第四工作模式(d)仅具有导通功能，分别对应阀芯组件2的四个不同的旋转位置，这四个旋转位置都是有一定范围的，在其中一个上述范围内，控制阀会保持同样的工作模式。采用上述“十”字形的连通口的设置可使得该范围变大，即使得控制阀的密封区间更大，可相对降低对阀芯组件2的控制精度的要求，例如，在第一工作模式(a)、第二工作模式(b)、第三工作模式(c)、第四工作模式(d)中，阀芯组件2旋转角度的控制偏差的可以放宽到5°。
如图5至图12所示，第一导通部211在阀芯组件2的外壁部具有第一开口212，第二导通部221在阀芯组件2的外壁部具有第二开口222，沿高度方向H，第一开口212和第二开口222位于不同高度。第一开口212与第六连通口106位于基本相同的高度范围，第六连通口106与第二连通口102 位于基本相同的高度范围，这使得第一开口212能够与第二连通口102、第六连通口106中的一个或两个至少部分相对。第二开口222与第一连通口 101位于基本相同的高度范围，第一连通口101与四连通口104、第五连通口105、第七连通口107位于基本相同的高度范围，这使得第二开口222能够与第四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第七连通口107中的一个或两个至少部分相对。在其它实施方式中，允许上述开口与连通口之间存在一定的偏离，且连通口的大小可以不同，这时，上述开口与连通口之间可以满足以下：第一开口212的中部的高度位于第六连通口106的口部的高度方向的范围，第二开口222的中部的高度位于第一连通口101的口部的高度方向的范围。
如图10所示，本实施方式中，第二导通部221在第二开口222的高度范围内仅具有第二开口222，第二阀芯部22仅设置一个导通部，即第二导通部221，因此第二阀芯部22的径向尺寸不变的情况下，第二开口222可设置得较大、第二导通部221的流通面积可以设置得较大，进而可减小流体流过第二导通部221的流阻。
如图11所示，第二开口222的周向两端绕轴以间隔160°至200°的方式配置，该间隔的角度在图11中以θ2标出，使得第二导通部221沿周向的跨度较大，能够与三个连通口同时连通，进而实现第五工作模式(e)、第六工作模式(f)中流量调节的功能。此外，阀芯组件2的外壁面的一部分与第二开口222位于同一高度，该部分外壁面可用于封闭同一高度的连通口，上述第二开口222的夹角设置使得第二阀芯部22的封闭区间较大。
第一导通部211在第一开口212的高度范围内仅具有第一开口212，第一阀芯部21仅设置一个导通部，即第一导通部211。第一开口212的周向两端绕轴以间隔160°至200°的方式配置，该间隔的角度在图10中以θ1标出，同理，可减小流体流过第一导通部211的流阻，或减小第一阀芯部21的径向尺寸。阀芯组件2的外壁面的一部分与第一开口212位于同一高度，该部分外壁面可用于封闭同一高度的连通口。
沿垂直于轴方向，第一开口212与第二开口222的开口朝向相背。具体地，第一开口212的中心与第二开口222的中心绕轴以间隔160°～200°的方式配置，使得在阀芯组件2大部分旋转位置时，第六连通口106和第一连通口101不同时与第二接口112连通，避免第一腔3和第二腔4的流体通过第六连通口106、第一连通口101产生掺混，进而降低热效率。同理，在阀芯组件2大部分旋转位置时，第三连通口103和第七连通口107不同时与第四接口114连通，避免第一腔3和第二腔4的流体产生掺混。
在所述阀芯组件(2)的第一工作位置，所述第二导通部连通所述第一连通口，所述第二导通部(221)连通所述第四连通口(104)，所述第一导通部 (211)连通所述第二连通口(102)，所述第一导通部(211)连通所述第三连通口(103)；
在所述阀芯组件的第二工作位置，所述第二导通部连通所述第一连通口，所述第一连通口(101)连通所述第五连通口(105)，所述第一导通部(211) 连通所述第二连通口(102)，所述第一导通部(211)连通所述第三连通口 (103)；
对应于上述的开口结构，阀芯组件2至少具有第一旋转位置和第二旋转位置。在第一旋转位置时，阀芯组件2封闭第六连通口106，阀芯组件2封闭第七连通口102，同时第一连通口101通过第二导通部221与第四连通口104和第五连通口105中的至少一个连通，同时第三连通口103通过第一导通部211与第二连通口102连通。在第二旋转位置时，阀芯组件2封闭第一连通口101，同时第七连通口102通过第二导通部221与第四连通口104和第五连通口105中的至少一个连通，同时第六连通口106通过第一导通部 211与第二连通口102连通。第一旋转位置可对应于上述第一工作模式(a)、第四工作模式(d)、第五工作模式(e)中的一个或多个，第二旋转位置可对应于上述第二工作模式(b)、第三工作模式(c)、第六工作模式(f)中的一个或多个。
使用时，热管理系统控制阀接入热管理系统，控制阀的五个接口可与汽车中的散热器、泵、电池冷却器等连通，控制阀内的流体可为冷却液，例如水-乙二醇混合液。热管理系统可以选择上述六中工作模式中的一种或两种以上工作模式，具体可根据系统需要进行选择与控制，例如选择其中的第一工作模式(a)、第二工作模式(b)、第三工作模式(c)、第四工作模式(d)。另外，根据系统的需要，各个接口之间的导通方式也并不限于以上的方式，可通过改变导通部的数量、形状、位置等参数，以及连通口的数量、位置、形状等参数，实现不同的导通模式。
例如，在控制阀一种实施方式中，流通口的数量、接口的数量以及位置均与前述实施方式相同，仅将第二开口222的开口角度变小，即可使得控制阀不具有前述实施方式中的第五工作模式(e)和/或第六工作模式(f)，而具有前述实施方式中的第一工作模式(a)、第二工作模式(b)、第三工作模式(c)、第四工作模式(d)。
图19示出了一种热管理组件的一部分，该热管理组件包括流道板7以及上述控制阀，控制阀能够与流道板7固定连接或限位连接。如图2、图5 和图19所示，阀体组件1具有第一侧面部13，第一接口111、第二接口112、第三接口113、第四接口114、第五接口115均位于第一侧面部13，第一接口111、第二接口112、第三接口113、第四接口114、第五接口115朝向相同或大致相同，第一侧面部13用于与流道板7固定连接或限位连接。控制阀与流道板7安装时，可同时实现第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口与流道板7对应端口的连通，简化了控制阀的安装步骤，提高了装配效率。
如图5至图9所示，本实施方式中，沿高度方向H，第一侧面部13位于阀体组件1的一侧，沿高度方向H，驱动部5和第一侧面部13位于控制阀的两侧。第五连通口105与第一接口111位于基本相同的径向方向，第一连通口101、第六连通口106与第二接口112位于基本相同的径向方向，第三连通口103、第七连通口107与第四接口114位于基本相同的径向方向，第四连通口104与第五接口115位于基本相同的径向方向，可减小用于连通接口与连通口的流道的长度，进而减小控制阀的流阻，方便制造，便于该流道的开模。沿高度方向H，第二连通口102在第一侧面部13的投影与第三接口 113重合或部分重合，可减小用于连通第三接口与第二连通口102的流道长度，进而减小流阻，方便制造。
如图2至图5所示，第一接口111、第二接口112、第四接口114、第五接口115沿第三接口113的周向旋转对称设置，使得控制阀的结构紧凑。并且控制阀可具有一体式的密封垫6，控制阀能够使用密封垫6与流道板7密封，可简化控制阀的安装步骤，提高了装配效率。
控制阀用于热管理系统，热管理系统至少包括至少五个管路(图中未示出)，包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路。五个管路中每个管路的一端均具有一个端口，如图19所示，第一管路的一端具有第一端口76，第二管路的一端具有第二端口77，第三管路的一端具有第三端口78，第四管路的一端具有第四端口79，第五管路的一端具有第五端口710。
控制阀具有的五个接口用于与上述五个端口一一对接且连通。例如，在控制阀与热管理系统连接的一种实施方式中，第一端口76与第一接口111 连通，第二端口77与第二接口112连通，第三端口78与第三接口113连通，第四端口79与第四接口114连通，第五端口710与第五接口115连通。在其它实施方式中，在不改变热管理系统其它部件的位置以及连通关系的情况下，将与第一接口111对接的端口和与第五接口115对接的端口对调位置，或者，将与第二接口112对接的端口和与第四接口114对接的端口对调位置，系统形成的六种工作模式与前述实施方式中相同。因此，本控制阀可适应于不同管路排布方式的热管理系统或者流道板，通用性较强。特别是对于流道板7来说，有利于流道板7内部管路的排布，可减少内部管路的交错，减少流道板7的厚度。
上述实施方式的控制阀具有五个接口和七个连通口，在控制阀的其它实施方式中，接口的数量、连通口的数量、导通部的数量可以作相应改变，接口与连通口的连通关系也可作出改变，使其适用于不同的连通情况。控制阀的接口可为五个以上，控制阀的连通口可为五个以上，导通部可为两个以上，例如第二阀芯部22可具有两个导通部。与同一个接口连通的连通口可为两个以上，例如三个连通口与一个接口连通。
图20至图29示出了控制阀的另一种实施方式。
如图20至图25所示，控制阀300包括阀体组件1和阀芯组件2，阀体组件1具有两个导通部、五个连通口和五个接口。控制阀300具有阀腔100，阀芯组件2至少部分位于阀腔100。阀体组件1具有第一连通口101、第二连通口102、第三连通口103、第四连通口104、第五连通口105。阀芯组件 2具有第一导通部211和第二导通部221。阀体组件具有第一接口111、第二接口112、第三接口113、第四接口114、第五接口115。第二连通口102与第三接口113连通，第四连通口104与第五接口115连通，第五连通口105 与第一接口111连通，第三连通口103与第四接口114连通。第一连通口 101与第二接口112连通。阀芯组件2可绕轴X-X旋转，高度方向H平行于轴X-X。
如图23至图25所示，阀体组件1包括阀盖17、阀壳体16，阀盖17、阀壳体16可以在阀芯组件2安装后焊接固定，第三接口113、第二连通口 102和底壁14均位于阀盖17。第一连通口101、第三连通口103、第四连通口104、第五连通口105均位于侧壁12，第二连通口102位于底壁14，沿高度方向H，第二连通口102与第三连通口103的高度不同，可减少同一高度上连通口的数量，进而减小阀腔100的径向尺寸。第四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第三连通口103位于基本相同的高度范围且位于不同的径向方向。在其它实施方式中，第一连通口101、第五连通口105、第四连通口104的口部的中部的高度位于第三连通口103的口部的高度方向的范围。
如图24至图27所示，阀芯组件2为柱状或大致为柱状，第一导通部211在阀芯组件2的外周具有第一开口212,第一开口212的中部的高度位于第三连通口103的口部的高度方向的范围。第一导通部211在第一阀芯部21 的轴向一侧具有第三开口213，第三开口213朝向底壁14，第三开口213与第二连通口102总是有一部分相对，因此第一导通部211与第二连通口102 总是连通，第二连通口102的中心与阀芯组件2的轴同轴或大致同轴设置。在本实施方式中，第一开口212与第三开口213是分离的，第一开口212与第三开口213之间可设置有支架214，支架214能够与阀壳体16接触，支架 214对阀芯组件2在轴向方向有支撑作用，使得阀芯组件2受力更加均匀。在其它实施方式中，第一开口212与第三开口213可相接或者合为同一个开口。
如图21和图23所示，控制阀300包括第四密封件9，第四密封件9位于侧壁12与阀芯组件2之间。第四密封件9呈弯曲的板状，第四密封件9 设置于阀芯组件2的周向，第四密封件9一体成型，便于装配。第四密封件 9具有四个第二通孔91，第二通孔91与第四连通口104、第五连通口105、第一连通口101、第三连通口103一一对应设置。第四密封件9的至少一部分具有弹性，第四密封件9能够与侧壁12和阀芯组件2接触且在接触处密封设置，从而使得阀芯组件2能够封闭或开启连通口。
如图23所示，与上一实施方式相比，本实施方式的控制阀300中，一些连通接口与连通口的流道可沿垂直于轴向方向延伸，且该流道以轴为中心呈放射状设置，例如连通第一连通口101与第二接口112的第一流道31，可减少流道中的拐角，进而减小控制阀300的流阻。此外，本实施方式中的阀芯组件2可一体成型，相比于上一实施方式，其结构简单，零部件较少，可简化装配步骤。
随着阀芯组件2的旋转，阀芯组件2可具有多种工作位置。在阀芯组件 2的第一工作位置，例如图28a所示，第二导通部221连通第一连通口101，第二导通部221连通第四连通口104，第一导通部211连通第二连通口102，第一导通部211连通第三连通口103。在阀芯组件的第二工作位置，例如图 28b所示，第二导通部221连通第一连通口101，第二导通部221连通第五连通口105，第一导通部211连通第二连通口102，第一导通部211连通第三连通口103。
如图28a至图28f所示，图24、图28a至图28f中的单向箭头示出了控制阀300内流体的一种流动路径。控制阀300至少包括以下六种工作模式供选择：
第一工作模式(a)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部、第三连通口与第四接口114连通。第二接口112通过第一连通口、第二导通部、第四连通口与第五接口115连通。
第二工作模式(b)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部、第三连通口与第四接口114连通。第二接口112通过第一连通口、第二导通部、第五连通口与第一接口111连通。
第三工作模式(c)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部、第一连通口101与第二接口112连通。第四接口114通过第三连通口103、第二导通部、第五连通口与第一接口111连通。
第四工作模式(d)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部、第一连通口101与第二接口112连通。第四接口114通过第三连通口103、第二导通部、第四连通口与第五接口115连通。
在第五工作模式(e)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部211、第三连通口103与第四接口114连通。第二接口112通过第一连通口101、第二导通部221、第四连通口104与第五接口115连通。第二接口112 通过第一连通口101、第二导通部221、第五连通口105与第一接口111连通。在该工作模式中，第一接口111、第五接口115均与第二接口112连通，能够通过控制阀芯组件2，来调节由第一接口111与第五接口115流入第二接口112的流量的比例。例如图28e中，在流入第二接口112的流体的流量中，由第一接口111流入的流量占其中的50％，由第五接口115流入的流量占其中的50％。
在第六工作模式(f)，第三接口113通过第二连通口102、第一导通部 211、第一连通口101与第二接口112连通，第四接口114通过第三连通口 103、第二导通部221、第五连通口105与第一接口111连通，第四接口114 通过第三连通口103、第二导通部221、第四连通口104与第五接口115连通。在该工作模式中，第一接口111、第五接口115均与第四接口114连通，能够通过控制阀芯组件2，来调节由第一接口111与第五接口115流入第四接口114的流量的比例。例如图28f中，在流入第四接口114的流体的流量中，由第一接口111流入的流量占其中的50％，由第五接口115流入的流量占其中的50％。
在其它实施方式中，流体的流动方向可与上述图24、图28a至图28f中的流动方向相反。
需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种控制阀，包括阀体组件(1)和阀芯组件(2)，其特征在于，所述控制阀具有阀腔(100)，所述阀芯组件(2)至少部分位于所述阀腔(100)；
所述阀体组件具有连通口，所述连通口位于形成所述阀腔(100)的壁；所述连通口包括第一连通口(101)、第二连通口(102)、第三连通口(103)、第四连通口(104)、第五连通口(105)；
所述阀芯组件(2)具有第一导通部(211)和第二导通部(221)；
在所述阀芯组件(2)的第一工作位置，所述第二导通部连通所述第一连通口(101)，所述第二导通部(221)连通所述第四连通口(104)，所述第一导通部(211)连通所述第二连通口(102)，所述第一导通部(211)连通所述第三连通口(103)；
在所述阀芯组件的第二工作位置，所述第二导通部(221)连通所述第一连通口，所述第二导通部连通所述第五连通口(105)，所述第一导通部(211)连通所述第二连通口(102)，所述第一导通部(211)连通所述第三连通口(103)；
定义高度方向(H)，所述高度方向与所述阀芯组件(2)的轴的延伸方向平行；沿所述高度方向，所述第二连通口(102)与第三连通口(103)的高度不同。
2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀芯组件(2)能够绕所述轴旋转；形成所述阀腔(100)的壁包括底壁(14)和侧壁(12)，沿所述高度方向，所述底壁位于所述阀腔(100)的一侧，所述侧壁(12)沿所述高度方向延伸；所述第一连通口(101)、第三连通口(103)、第四连通口(104)、第五连通口(105)均位于所述侧壁(12)，所述第二连通口(102)位于所述底壁(14)。
3.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述第一连通口(101)与第三连通口(103)的高度不同；
所述阀体组件具有第一接口(111)、第二接口(112)、第三接口(113)、第四接口(114)、第五接口(115)；所述多个连通口还包括第二连通口第六连通口(103106)、第七连通口(107)；
所述第二连通口(102)与所述第三接口(113)连通，所述第四连通口(104)与所述第五接口(115)连通，所述第五连通口(105)与所述第一接口(111)连通，所述第三连通口(103)和第七连通口(107)均与所述第四接口(114)连通；所述第一连通口(101)、第六连通口(106)均与所述第二接口(112)连通。
4.根据权利要求3所述的控制阀，其特征在于，
所述第六连通口(106)的口部的中部的高度位于所述第三连通口(103)的口部的高度方向的范围，所述第五连通口(105)的口部的中部的高度位于所述第一连通口(101)的口部的高度方向的范围，所述第四连通口(104)的口部的中部的高度位于所述第一连通口(101)的口部的高度方向的范围，所述第七连通口(107)的口部的中部的高度位于所述第一连通口(101)的口部的高度方向的范围；所述第二连通口(102)的中心与所述阀芯组件(2)的轴同轴或大致同轴设置。
5.根据权利要求3所述的控制阀，其特征在于，所述第一连通口(101)的中心与所述第六连通口(106)的中心绕所述轴以间隔0°～10°的方式配置，所述第七连通口(107)的中心与所述第三连通口(103)的中心绕所述轴以间隔0°～10°的方式配置。
6.根据权利要求4所述的控制阀，其特征在于，所述第四连通口(104)、第一连通口(101)、第五连通口(105)、第七连通口(107)沿所述阀芯组件(2)的周向依次排列，所述第六连通口(106)的中心与所述第三连通口(103)的中心绕所述轴以间隔120°～180°的方式配置,所述第一连通口(101)的中心与第七连通口(107)的中心绕所述轴以间隔120°～180°的方式配置；所述第四连通口(104)的中心与第五连通口(105)的中心绕所述轴以间隔120°～180°的方式配置。
7.根据权利要求2-6任一所述的控制阀，其特征在于，所述第一导通部(211)在所述阀芯组件(2)的外壁部具有第一开口(212)；所述第二导通部(221)在所述阀芯组件(2)的外壁部具有第二开口(222)；
所述第一开口(212)的中部的高度位于所述第三连通口(103)的口部的高度方向的范围；所述第二开口(222)的中部的高度位于所述第一连通口(101)的口部的高度方向的范围；沿垂直于所述轴方向，所述第一开口(212)与所述第二开口(222)的开口朝向相背；
所述第二开口(222)的周向两端绕所述轴以间隔160°至200°的方式配置；所述第一开口(212)的周向两端绕所述轴以间隔160°至200°的方式配置。
8.根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于，所述第二导通部(221)在所述第二开口(222)的高度范围内仅具有所述第二开口(222)，所述第一导通部(211)在所述第一开口(212)的高度范围内仅具有所述第一开口(212)；所述第一导通部(211)的一部分与所述轴同轴设置并在所述第一阀芯部(21)的轴向一侧形成开口，所述第一导通部(211)与所述第二连通口(102)总是连通；所述第一连通口(101)、第五连通口(105)、第四连通口(104)、第七连通口(107)沿所述阀芯组件(2)的周向旋转对称布置。
9.根据权利要求7或8所述的控制阀，其特征在于，
所述控制阀至少包括以下四种工作模式供选择：
第一工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第三连通口与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口、第二导通部、第四连通口与所述第五接口(115)连通；
第二工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第三连通口与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口、第二导通部、第五连通口与所述第一接口(111)连通；
第三工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第六连通口与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第七连通口、第二导通部、第五连通口与所述第一接口(111)连通；
第四工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第六连通口与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第七连通口、第二导通部、第四连通口与所述第五接口(115)连通。
10.根据权利要求7-9任一所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀至少包括六种工作模式供选择：
第一工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部(211)、第三连通口(103)与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口(101)、第二导通部(221)、第四连通口(104)与所述第五接口(115)连通；所述第一接口(111)不与其他接口连通；
第二工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部(211)、第三连通口(103)与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口(101)、第二导通部(221)、第五连通口(105)与所述第一接口(111)连通；所述第五接口(115)不与其他接口连通；
第三工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部(211)、所述第六连通口(106)与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第七连通口(107)、第二导通部(221)、第五连通口(105)与所述第一接口(111)连通；所述第五接口(115)不与其他接口连通；
第四工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部(211)、第六连通口(106)与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第七连通口(107)、第二导通部(221)、第四连通口(104)与所述第五接口(115)连通；所述第一接口(111)不与其他接口连通；
第五工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部(211)、第三连通口(103)与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口(101)、第二导通部(221)、第四连通口(104)与所述第五接口(115)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口(101)、第二导通部(221)、第五连通口(105)与所述第一接口(111)连通；能够通过控制所述阀芯组件(2)，来调节所述第一接口(111)与第五接口(115)流入所述第二接口(112)的流量的比例，或者，能够通过控制所述阀芯组件(2)，来调节由所述第二接口(112)流入所述第一接口(111)、第五接口(115)的流量的比例；
第六工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口102、第一导通部(211)、第六连通口(106)与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第七连通口(107)、第二导通部(221)、第五连通口(105)与所述第一接口(111)连通；所述第四接口(114)通过第七连通口(107)、第二导通部(221)、第四连通口(104)与第五接口(115)连通；能够通过控制所述阀芯组件(2)，来调节由所述第一接口(111)与第五接口(115)流入所述第四接口(114)的流量的比例，或者，能够通过控制所述阀芯组件(2)，来调节由所述第四接口(114)流入所述第一接口(111)、第五接口(115)的流量的比例。
11.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，
所述第一连通口(101)、第五连通口(105)、第四连通口(104)的口部的中部的高度位于所述第三连通口(103)的口部的高度方向的范围；
所述阀体组件具有第一接口(111)、第二接口(112)、第三接口(113)、第四接口(114)、第五接口(115)；
所述第二连通口(102)与所述第三接口(113)连通，所述第四连通口(104)与所述第五接口(115)连通，所述第五连通口(105)与所述第一接口(111)连通，所述第三连通口(103)与所述第四接口(114)连通；所述第一连通口(101)与所述第二接口(112)连通。
12.根据权利要求11所述的控制阀，其特征在于，
所述阀芯组件(2)为柱状或大致为柱状，所述第一导通部(211)在所述阀芯组件(2)的外周具有第一开口(212),所述第一开口(212)的中部的高度位于所述第三连通口(103)的口部的高度方向的范围；
所述第一导通部(211)在所述第一阀芯部(21)的轴向一侧具有第三开口(213)，所述第三开口(213)朝向所述底壁(14)，所述第一导通部(211)与所述第二连通口(102)总是连通，所述第二连通口(102)的中心与所述阀芯组件(2)的轴同轴或大致同轴设置；
所述控制阀包括第四密封件(9)，所述第四密封件(9)位于所述侧壁(12)与所述阀芯组件(2)之间，所述第四密封件(9)具有四个第二通孔(91)，所述第二通孔与所述第四连通口(104)、第五连通口(105)、第一连通口(101)、第三连通口(103)一一对应设置。
13.根据权利要求11或12所述的控制阀，其特征在于，
所述控制阀至少包括以下四种工作模式供选择：
第一工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第三连通口与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口、第二导通部、第四连通口与所述第五接口(115)连通；
第二工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第三连通口与所述第四接口(114)连通；所述第二接口(112)通过所述第一连通口、第二导通部、第五连通口与所述第一接口(111)连通；
第三工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第一连通口(101)与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第三连通口(103)、第二导通部、第五连通口与所述第一接口(111)连通；
第四工作模式，所述第三接口(113)通过所述第二连通口(102)、第一导通部、第一连通口(101)与所述第二接口(112)连通；所述第四接口(114)通过所述第三连通口(103)、第二导通部、第四连通口与所述第五接口(115)连通。
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