CN211567596U - 热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热管理系统，包括压缩机、室内冷凝器、第一三通管道、集成阀、室外换热器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、第二三通管道、气液分离器、第三三通管道；所述集成阀上设置有流体通道，流体通道包括第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第四流体通道、第五流体通道、第六流体通道以及第七流体通道。本实用新型结构简单紧凑，易于空间布置且占用面积小，适用于汽车热管理，热管理系统的不同模式可以满足汽车的采暖和空调降温需求，提高了乘坐舒适性。本实用新型中的集成阀将多个阀体集成后通过一个执行机构控制，节省成本的同时简化了控制逻辑。

Description

热管理系统

技术领域

本实用新型涉及热管理装置领域，具体地，涉及一种热管理系统。

背景技术

随着电动汽车的发展，车用热泵系统以运行效率高，提升续航，乘员舒适性好的特点，变的越来越普及。如何降低热泵系统成本成为汽车热管理工程师越来越关注的焦点。由于热泵系统阀件众多，阀门控制逻辑复杂且不易布置。

公开号为CN109849616A的专利文献公开了一种电动汽车热管理系统，将驱动电机热管理系统和动力电池热管理系统相连接，将空调热管理系统和动力电池热管理系统相互耦合，驱动电机热管理系统包括：散热水箱、冷凝器风扇、充电机、驱动电机、电机控制器、冷却水泵，三通电磁阀、水暖PTC、空调暖风芯体；动力电池热管理系统包括：三通电磁阀、板式换热器、电子膨胀阀、冷却水泵、动力电池；空调热管理系统包括：冷凝器、冷凝器风扇、电动压缩机、空调蒸发器、板式换热器。此方案中阀门较多，占用空间大，不易布置，且由于阀门太多导致阀门的控制逻辑变得很复杂。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种热管理系统。

根据本实用新型提供的一种热管理系统，包括压缩机、室内冷凝器、第一三通管道、集成阀、室外换热器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、第二三通管道、气液分离器、第三三通管道；所述集成阀上设置有流体通道，流体通道包括第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第四流体通道、第五流体通道、第六流体通道以及第七流体通道；

所述压缩机依次连接室内冷凝器、第一三通管道的第一端口，第一三通管道的第二端口和第三端口分别连接集成阀的第四流体通道和第六流体通道，集成阀的第三流体通道依次连接室外换热器、第三三通管道的第一端口，第三三通管道的第二端口和第三端口分别连接集成阀的第五流体通道和第七流体通道，集成阀的第二流体通道连接第二三通管道的第一端口，第二三通管道的第三端口依次连接气液分离器、压缩机，第二三通管道的第二端口依次连接蒸发器、膨胀阀、室外换热器、储液罐以及集成阀的第一流体通道。

优选地，还包括控制系统，所述控制系统连接集成阀和膨胀阀；

还包括温度阀门，所述温度阀门连接控制系统。

优选地，所述集成阀还包括阀体、阀芯、阀杆和执行机构，阀体内部设置有容纳空间，所述容纳空间与流体通道连通，容纳空间内部设置有阀杆，阀杆上设置有一个或多个阀芯，阀杆的两端分别为动作端和悬空端，阀杆的动作端连接执行机构，阀杆在执行机构的作用下能够在阀体内部容纳空间内运动；所述阀芯的两端内收形成锥度。

优选地，所述阀体内部与流体通道相邻的位置上设置有密封环。

优选地，所述阀杆的尺寸小于阀芯以及阀体内部容纳空间的尺寸，阀芯的尺寸与阀体内部容纳空间的尺寸匹配，阀芯沿阀杆方向的长度大于流体通道的宽度。

优选地，所述流体通道设置在阀体的周向上。

优选地，相邻所述阀芯之间的阀杆为伸缩杆，阀杆的动作端和悬空端也为伸缩杆；所述伸缩杆包括多个伸缩节，多个伸缩节的长度相等；

所述伸缩杆内部为中空，伸缩杆内部设置拉绳和弹簧；弹簧的两端分别连接在伸缩杆的两端，拉绳的一端连接伸缩杆远离执行机构的端部，拉绳的另一端连接执行机构；

所述执行机构上设置有多个拉绳卷筒，拉杆卷筒连接电机，拉绳卷筒与拉绳一一对应连接；

所述拉绳卷筒上设置有长度计量装置。

优选地，所述执行机构包括电磁铁、执行杆，执行杆在电磁铁的作用下能够进行往复运动，执行杆连接阀杆，阀杆在执行杆的带动下能够在阀体内往复运动。

优选地，所述执行机构包括气缸、活塞杆，所述活塞杆在气缸的作用下能够往复运动，活塞杆连接阀杆，阀杆在执行机构的带动下能够在阀体内往复运动。

优选地，所述集成阀还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括球阀芯、弹簧以及阀座；所述球阀芯通过弹簧连接在阀体的端部，阀座设置在阀体内部，球阀芯与所述阀杆位于同一轴线上；位于阀座的两端的阀体上设置有流体通道，所述阀座中间设置有圆形孔，圆形通孔的直径小于球阀芯的直径，球阀芯能够将阀座上的圆形孔密封；

所述阀杆的悬空端的端部直径小于等于圆形孔的直径，所述阀杆的悬空端能够将球阀芯推离阀座，使电子膨胀阀打开。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型结构简单紧凑，易于空间布置且占用面积小，适用于汽车热管理，热管理系统的不同模式可以满足汽车的采暖和空调降温需求，提高了乘坐舒适性。

2、本实用新型中的集成阀将多个阀体集成后通过一个执行机构控制，节省成本的同时简化了控制逻辑。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意简图。

图2为本实用新型集成阀一种状态的结构示意图。

图3为本实用新型处于热泵模式的工质流动状态示意图。

图4为本实用新型集成阀另一种状态的结构示意图。

图5为本实用新型处于空调模式的工质流动状态示意图。

图中示出：

压缩机101 温度阀门111 执行机构08

室内冷凝器102 第三三通管道112 第一密封环09

第一三通管道103 阀体01 第四流体通道10

集成阀104 弹簧02 第二密封环11

室外换热器105 球阀芯03 第三密封环12

储液罐106 第一流体通道04 第五流体通道13

膨胀阀107 阀芯05 第四密封环14

蒸发器108 第二流体通道06 第六流体通道15

第二三通管道109 第三流体通道07 第七流体通道16

气液分离器110

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。

根据本发明提供的一种热管理系统，如图1所示，包括压缩机101、室内冷凝器102、第一三通管道103、集成阀104、室外换热器105、储液罐106、膨胀阀107、蒸发器108、第二三通管道109、气液分离器110、第三三通管道112；所述集成阀104上设置有流体通道，流体通道包括第一流体通道04、第二流体通道06、第三流体通道07、第四流体通道10、第五流体通道13、第六流体通道15以及第七流体通道16；所述压缩机101 依次连接室内冷凝器102、第一三通管道103的第一端口，第一三通管道103的第二端口和第三端口分别连接集成阀104的第四流体通道10和第六流体通道15，集成阀104 的第三流体通道07依次连接室外换热器105、第三三通管道112的第一端口，第三三通管道112的第二端口和第三端口分别连接集成阀104的第五流体通道13和第七流体通道16，集成阀104的第二流体通道06连接第二三通管道109的第一端口，第二三通管道109的第三端口依次连接气液分离器110、压缩机101，第二三通管道109的第二端口依次连接蒸发器108、膨胀阀107、室外换热器105、储液罐106以及集成阀104的第一流体通道04。还包括控制系统，所述控制系统连接集成阀104和膨胀阀107；还包括温度阀门111，所述温度阀门111连接控制系统。本实用新型尤其适用于汽车热管理。

如图2和4所示，所述集成阀104还包括阀体01、阀芯05、阀杆和执行机构08，阀体01内部设置有容纳空间，所述容纳空间与流体通道连通，容纳空间内部设置有阀杆，阀杆上设置有一个或多个阀芯05，阀杆的两端分别为动作端和悬空端，阀杆的动作端连接执行机构08，阀杆在执行机构08的作用下能够在阀体01内部容纳空间内运动；所述阀芯05的两端内收形成锥度。所述阀体01内部与流体通道相邻的位置上设置有密封环。所述阀杆的尺寸小于阀芯05以及阀体01内部容纳空间的尺寸，阀芯05的尺寸与阀体01内部容纳空间的尺寸匹配，阀芯05沿阀杆方向的长度大于流体通道的宽度。所述流体通道设置在阀体01的周向上。将密封环镶嵌于阀体01容纳空间内部，同时阀芯05两端采用锥度设计，便于阀芯05运动时与密封环的配合。

相邻所述阀芯05之间的阀杆为伸缩杆，阀杆的动作端和悬空端也为伸缩杆；所述伸缩杆包括多个伸缩节，多个伸缩节的长度相等；所述伸缩杆内部为中空，伸缩杆内部设置拉绳和弹簧；弹簧的两端分别连接在伸缩杆的两端，拉绳的一端连接伸缩杆远离执行机构08的端部，拉绳的另一端连接执行机构08；所述执行机构08上设置有多个拉绳卷筒，拉杆卷筒连接电机，拉绳卷筒与拉绳一一对应连接；所述拉绳卷筒上设置有长度计量装置。通过伸缩设置能够实现对单个阀芯05的位置调节，从而实现对不同阀门的开关需求。

所述执行机构08包括电磁铁、执行杆，执行杆在电磁铁的作用下能够进行往复运动，执行杆连接阀杆，阀杆在执行杆的带动下能够在阀体01内往复运动。或者所述执行机构08包括气缸、活塞杆，所述活塞杆在气缸的作用下能够往复运动，活塞杆连接阀杆，阀杆在执行机构08的带动下能够在阀体01内往复运动。

所述集成阀104还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括球阀芯03、弹簧02以及阀座；所述球阀芯03通过弹簧02连接在阀体01的端部，阀座设置在阀体01内部，球阀芯03与所述阀杆位于同一轴线上；位于阀座的两端的阀体01上设置有流体通道，所述阀座中间设置有圆形孔，圆形通孔的直径小于球阀芯03的直径，球阀芯03能够将阀座上的圆形孔密封；所述阀杆的悬空端的端部直径小于等于圆形孔的直径，所述阀杆的悬空端能够将球阀芯03推离阀座，使电子膨胀阀打开。

如图2和4所示，所述阀芯05包括第一阀芯和第二阀芯，第一阀芯和第二阀芯的相对位置固定；第二流体通道06、第三流体通道07、第四流体通道10以及第二阀芯形成三通阀，流体从第四流体通道10进入后可以从第三流体通道07流出(如图2)，也可以从第二流体通道06流出(如图4)；第五流体通道13、第一流体通道04以及第一阀芯形成截止阀，流体从第五流体通道13流入后可以被阻断(如图2)，也可以流通进入第一流体通道04(如图4)；第六流体通道15、第七流体通道16、弹簧02、球阀芯03 以及阀杆悬空端形成电子膨胀阀，流体从第七流体通道16流入后，经过球阀芯03节流后，从第六流体通道15流出(如图2)，电子膨胀阀也可以将完全关闭，使流体无法流出(如图4)。如图2所示，通过执行机构08动作，使阀芯05处于如图1所示位置，此时第四流体通道10和第三流体通道07接通，第四流体通道10到第二流体通道06关闭，第五流体通道13和第一流体通道04关闭，第七流体通道16到第六流体通道15接通，同时通过执行机构08对阀杆悬空端位置进行微调，与球阀芯03以及弹簧02配合，实现流量控制，即实现电子膨胀阀的节流功能。如图4所示，通过执行机构08动作，使阀芯05处于如图2所示位置，此时第四流体通道10和第二流体通道06接通，第四流体通道10到第三流体通道07关闭，第五流体通道13和第一流体通道04接通，第七流体通道16到第六流体通道15关闭。

所述热管理系统包括两种模式：热泵模式、空调模式。当集成阀104处于图2所示位置时，热管理系统处于热泵模式，此时热管理系统中工质流动状态如图3所示，所述工质为制冷工质，流动顺序为：压缩机101(高温高压)→室内冷凝器102(中温高压)→第一三通管道103→集成阀104(低温低压)→第三三通管道112→室外换热器105(低温低压)→集成阀104→第二三通管道109→气液分离器110→压缩机101；括号里为工质状态变化，没有添加状态变化的说明在该位置工质无状态变化，即不进行热量交换。

当集成阀104处于图4所示位置时，热管理系统处于空调模式，此时热管理系统中工质流动状态如图5所示，所述工质为制冷工质，流动顺序为：压缩机101(高温高压)→室内冷凝器102→第一三通管道103→集成阀104→室外换热器105(中温高压)→第三三通管道112→集成阀104→储液罐106→室外换热器105(中温高压) →膨胀阀107(低温低压)→蒸发器108(低温低压)→第二三通管道109→气液分离器110→压缩机101；括号里为工质状态变化，没有添加状态变化的说明在该位置工质无状态变化，即不进行热量交换。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种热管理系统，其特征在于，包括压缩机(101)、室内冷凝器(102)、第一三通管道(103)、集成阀(104)、室外换热器(105)、储液罐(106)、膨胀阀(107)、蒸发器(108)、第二三通管道(109)、气液分离器(110)、第三三通管道(112)；所述集成阀(104)上设置有流体通道，流体通道包括第一流体通道(04)、第二流体通道(06)、第三流体通道(07)、第四流体通道(10)、第五流体通道(13)、第六流体通道(15)以及第七流体通道(16)；

所述压缩机(101)依次连接室内冷凝器(102)、第一三通管道(103)的第一端口，第一三通管道(103)的第二端口和第三端口分别连接集成阀(104)的第四流体通道(10)和第六流体通道(15)，集成阀(104)的第三流体通道(07)依次连接室外换热器(105)、第三三通管道(112)的第一端口，第三三通管道(112)的第二端口和第三端口分别连接集成阀(104)的第五流体通道(13)和第七流体通道(16)，集成阀(104)的第二流体通道(06)连接第二三通管道(109)的第一端口，第二三通管道(109)的第三端口依次连接气液分离器(110)、压缩机(101)，第二三通管道(109)的第二端口依次连接蒸发器(108)、膨胀阀(107)、室外换热器(105)、储液罐(106)以及集成阀(104)的第一流体通道(04)。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统连接集成阀(104)和膨胀阀(107)；

还包括温度阀门(111)，所述温度阀门(111)连接控制系统。

3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述集成阀(104)还包括阀体(01)、阀芯(05)、阀杆和执行机构(08)，阀体(01)内部设置有容纳空间，所述容纳空间与流体通道连通，容纳空间内部设置有阀杆，阀杆上设置有一个或多个阀芯(05)，阀杆的两端分别为动作端和悬空端，阀杆的动作端连接执行机构(08)，阀杆在执行机构(08)的作用下能够在阀体(01)内部容纳空间内运动；所述阀芯(05)的两端内收形成锥度。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述阀体(01)内部与流体通道相邻的位置上设置有密封环。

5.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述阀杆的尺寸小于阀芯(05)以及阀体(01)内部容纳空间的尺寸，阀芯(05)的尺寸与阀体(01)内部容纳空间的尺寸匹配，阀芯(05)沿阀杆方向的长度大于流体通道的宽度。

6.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述流体通道设置在阀体(01)的周向上。

7.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，相邻所述阀芯(05)之间的阀杆为伸缩杆，阀杆的动作端和悬空端也为伸缩杆；所述伸缩杆包括多个伸缩节，多个伸缩节的长度相等；

所述伸缩杆内部为中空，伸缩杆内部设置拉绳和弹簧；弹簧的两端分别连接在伸缩杆的两端，拉绳的一端连接伸缩杆远离执行机构(08)的端部，拉绳的另一端连接执行机构(08)；

所述执行机构(08)上设置有多个拉绳卷筒，拉杆卷筒连接电机，拉绳卷筒与拉绳一一对应连接；

所述拉绳卷筒上设置有长度计量装置。

8.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述执行机构(08)包括电磁铁、执行杆，执行杆在电磁铁的作用下能够进行往复运动，执行杆连接阀杆，阀杆在执行杆的带动下能够在阀体(01)内往复运动。

9.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述执行机构(08)包括气缸、活塞杆，所述活塞杆在气缸的作用下能够往复运动，活塞杆连接阀杆，阀杆在执行机构(08)的带动下能够在阀体(01)内往复运动。

10.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述集成阀(104)还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括球阀芯(03)、弹簧(02)以及阀座；所述球阀芯(03)通过弹簧(02)连接在阀体(01)的端部，阀座设置在阀体(01)内部，球阀芯(03)与所述阀杆位于同一轴线上；位于阀座的两端的阀体(01)上设置有流体通道，所述阀座中间设置有圆形孔，圆形通孔的直径小于球阀芯(03)的直径，球阀芯(03)能够将阀座上的圆形孔密封；

所述阀杆的悬空端的端部直径小于等于圆形孔的直径，所述阀杆的悬空端能够将球阀芯(03)推离阀座，使电子膨胀阀打开。

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