CN220668469U - 三通阀、热管理系统和新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种三通阀、热管理系统和新能源汽车，其中，三通阀包括阀体、阀芯和驱动组件；阀体的外壁设有连通阀腔的第一接口、第二接口和第三接口；阀芯的外壁开设有第一开口、第二开口和引流槽，引流槽具有第一端口和第二端口；第一开口连通第一接口，且第一开口和第一接口位于阀芯的转动轴线上；于第一工作模式，第一端口对接第二接口，第三接口与第二端口和第二开口错位；于第二工作模式，第一端口对接第三接口，第二接口与第二端口和第二开口错位；于第三工作模式，第二端口对接第二接口，第二开口对接第三接口，第二接口和/或第三接口的开度随阀芯的旋转可调。本实用新型技术方案能够实现流体流向控制，同时，实现对流体的流量的调节。

Description

三通阀、热管理系统和新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种三通阀、热管理系统和新能源汽车。

背景技术

在动力系统电气化的趋势下，新能源汽车的热管理变得越来越重要。而电控三通阀能够在冷却液控制、电动汽车的电池充电和冷却电路中发挥着重要作用。

现有技术中的三通阀，多数是用于控制流体流向，在使用该三通阀的过程中，直接通过调节三通阀实现不同通道之间的连通，然而，该种三通阀仅具有流向调节的作用，在切换连通通道之后，当需要对连通通道的流体流量进行调节时，需要引入新的流量调节阀，不仅增加了零件数量，增加了零件成本，而且加大了系统结构的复杂程度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种三通阀，旨在实现流体流向控制，同时，实现对流体的流量的调节。

为实现上述目的，本实用新型提出的三通阀，包括：

阀体，内设有阀腔，所述阀体的外壁设有连通所述阀腔的第一接口、第二接口和第三接口；

阀芯，可转动地设置于所述阀腔内，所述阀芯具有转动轴线，所述阀芯的外壁开设有第一开口、第二开口和引流槽，所述引流槽具有第一端口和第二端口，所述阀芯的内部设有连通所述第一开口、所述第二开口和所述引流槽的孔道，所述第一开口连通所述第一接口，所述第一开口和所述第一接口位于所述转动轴线上；

其中，所述三通阀具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

于第一工作模式，所述第一端口对接所述第二接口，所述第三接口与所述第二端口和所述第二开口错位；

于第二工作模式，所述第一端口对接所述第三接口，所述第二接口与所述第二端口和所述第二开口错位；

于第三工作模式，所述第二端口对接所述第二接口，所述第二开口对接所述第三接口，所述第二接口和/或所述第三接口的开度随所述阀芯的旋转可调。

可选地，所述第一端口位于所述第二端口和所述第二开口之间，且所述第一端口的轴线与所述第二端口的轴线之间的夹角α满足：0°＜α≤90°。

可选地，所述第二开口的轴线垂直于所述转动轴线，所述引流槽的轴线垂直于所述转动轴线。

可选地，所述第二开口和所述引流槽位于同一高度，且所述第二端口与所述第二开口相对设置。

可选地，所述第一开口、所述第二开口、所述引流槽三者的轴线均穿过所述阀芯的中心。

可选地，所述阀芯呈球状，所述中心为球心。

可选地，所述阀芯呈圆柱状，且所述第一开口形成于所述阀芯的端部，所述第二开口和所述引流槽形成于所述阀芯的外周面。

可选地，所述阀芯和所述阀体之间设置有密封件，以隔离开所述第一接口、所述第二接口和所述第三接口。

可选地，所述第一接口、所述第二接口和所述第三接口中至少一者连接有密封阀盖。

可选地，所述密封阀盖包括所述密封件和端盖，所述端盖与所述阀体连接，所述密封件一端与所述端盖连接，另一端与所述阀芯的外表面密封抵接。

可选地，所述第一开口配置为进口，所述第二开口和所述引流槽均配置为出口。

可选地，所述第一开口配置为出口，所述第二开口和所述引流槽均配置为进口。

可选地，所述三通阀还包括驱动组件，所述驱动组件与所述阀芯连接，以驱使所述阀芯在所述阀腔内的转动。

可选地，所述驱动组件具有阀杆，所述阀体开设有插入孔，所述阀芯开设有传动槽，所述阀杆穿过所述插入孔，并与所述传动槽卡接。

本实用新型还提出一种热管理系统，该热管理系统包括如上所述的三通阀。

本实用新型还提出一种新能源汽车，该新能源汽车包括如上所述的热管理系统。

本实用新型技术方案通过相连通的第一开口、第二开口和引流槽，三通阀能够切换于第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式之间，实现各流路的切换和对流体流向的控制，同时，利用引流槽具有第一端口和第二端口，增大引流槽的槽口，有利于引流槽与第二接口或第三接口的快速对接，同时，方便对第二接口和/或第三接口的开度进行调节，进而控制第二接口和/或第三接口处的流量，有利于减少流量调节阀等零件的引入，还能够简化热管理系统结构，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型三通阀一实施例的结构示意图；

图2为阀芯的第一视角的结构示意图；

图3为阀芯的第二视角的结构示意图；

图4为图1中三通阀的剖视图，且第一接口和第三接口连通；

图5为图1中三通阀的剖视图，且第一接口与第二接口、第三接口连通；

图6为图5中三通阀的剖视图，且调节第二接口的开度；

图7为图1中三通阀的剖视图，且第一接口和第二接口连通。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	阀体	222	第二端口
11	第一接口	23	第二开口
				12	第二接口	24	孔道
13	第三接口	25	传动槽
				14	插入孔	31	密封件
20	阀芯	32	端盖
				21	第一开口	40	驱动组件
22	引流槽	41	阀杆
				221	第一端口

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种三通阀。

参照图1至7，在本实用新型实施例中，该三通阀包括阀体10、阀芯20和驱动组件40，阀体10内设有阀腔，所述阀体10的外壁设有连通所述阀腔的第一接口11、第二接口12和第三接口13；阀芯20可转动地设置于所述阀腔内，所述阀芯20具有转动轴线，所述阀芯20的外壁开设有第一开口21、第二开口23和引流槽22，所述引流槽22具有第一端口221和第二端口222，所述阀芯20的内部设有连通所述第一开口21、所述第二开口23和所述引流槽22的孔道24，所述第一开口21连通所述第一接口11，所述第一开口21和所述第一接口11位于所述转动轴线上；

其中，所述三通阀具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

于第一工作模式，所述第一端口221对接所述第二接口12，所述第三接口13与所述第二端口222和所述第二开口23错位；

于第二工作模式，所述第一端口221对接所述第三接口13，所述第二接口12与所述第二端口222和所述第二开口23错位；

于第三工作模式，所述第二端口222对接所述第二接口12，所述第二开口23对接所述第三接口13，所述第二接口12和/或所述第三接口13的开度随所述阀芯20的旋转可调。如此，能够实现流体流向的控制，同时，实现对流体的流量的调节，进而减少流量调节阀等零件的引入，简化热管理系统结构，降低成本。

阀芯20的外壁开设有第一开口21、第二开口23和引流槽22，第一开口21、第二开口23和引流槽22在外壁上相对独立，且能够通过阀芯20内部的孔道24相连通，进而，在阀芯20与阀体10的配合下，三通阀能够切换于第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式之间，实现各流路的相对独立和可靠切换，以及实现对流体流向的控制。

其中，引流槽22具有第一端口221和第二端口222，可以理解的，第一端口221和第二端口222相连通，且由于第一开口21位于转动轴线上，引流槽22可以绕转动轴线，且沿阀芯20的外壁延伸，方便扩大引流槽22的槽口尺寸以及与孔道24的连通，进而有利于引流槽22与第二接口12或第二接口12的快速对接，以及第二接口12或第三接口13处的流量调节的便利性。

具体而言，在第一工作模式下，如图7所示，第一端口221对接第二接口12，由于第一开口21连通第一接口11，以及第三接口13与第二端口222和第二开口23错位设置，此时，第一接口11和第二接口12可以连通，并使得三通阀具有一进口和一出口；在第一工作模式切换至第二模式的过程中，随阀芯20的旋转，第一端口221逐渐与第二接口12错开，能够对第二接口12的开度进行调节，进而满足对第二接口12的流量的控制；而当第一端口221与第二接口12错位时，第二接口12关闭；阀芯20继续旋转，并切换至第二工作模式，如图4所示，此时，第一端口221与第三接口13对接，第一接口11和第三接口13可以连通，并使得三通阀具有一进口和一出口，相较于第一工作模式，流体的流向得以改变，便于满足热管理系统中各零件的对接需求。

在第三工作模式下，如图5至6所示，第一开口21连通第一接口11，第二端口222连通第二接口12，第二开口23连通第三接口13，此时，根据系统内各零部件之间的具体连接，三通阀可以具有一出口和两进口，即，第一接口11配置为出口，或者，三通阀可以具有一进口和两出口，即，第一接口11配置为进口；而根据第二接口12和第三接口13的开度需求，通过转动阀芯20，能够调节第二接口12或第三接口13的流量，还能够同时调节第二接口12和第三接口13的流量，方便而且精确地对第二接口12和第三接口13处的流体进行流量比例调节，可实现两通、三通或按一定比例分流，满足对接于第二接口12和/或第三接口13的零部件的流量调节、温度调节。

本实用新型技术方案通过相连通的第一开口21、第二开口23和引流槽22，三通阀能够切换于第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式之间，实现各流路的切换和对流体流向的控制，同时，利用引流槽22具有第一端口221和第二端口222，增大引流槽22的槽口，有利于引流槽22与第二接口12或第三接口13的快速对接，同时，方便对第二接口12和/或第三接口13的开度进行调节，进而控制第二接口12和/或第三接口13处的流量，有利于减少流量调节阀等零件的引入，还能够简化热管理系统结构，降低成本。

参照图2至3，在一实施例中，所述第一端口221位于所述第二端口222和所述第二开口23之间，且所述第一端口221的轴线与所述第二端口222的轴线之间的夹角α满足：0°＜α≤90°，一方面，能够限定引流槽22的槽口在旋转路径上的尺寸，进而方便在各工作模式下，对第二接口12或第三接口13的开度的调节，另一方面，方便根据需求控制阀芯20的旋转，实现各接口的流量分配，可以理解的，在第三工作模式下，即第一开口21连通第一接口11，引流槽22连通所述第二接口12，第二开口23连通第三接口13时，第一端口221位于第二端口222和第二开口23之间，此时，限定第一端口221朝向第二开口23的方向为正方向，反之为反方向，沿正方向旋转阀芯20，第二接口12与第二端口222逐渐错开，第三接口13与第二开口23逐渐错开，使得第二接口12和第三接口13的开度同时改变，且同时减少第二接口12和第三接口13处的流量；沿反方向旋转阀芯20，第二接口12由与第二端口222的对接逐渐切换至与第一端口221的对接，第三接口13与第二开口23逐渐错开，使得第二接口12处的流量不变，同时，第三接口13的开度改变，减少第三接口13处的流量；而继续沿反方向旋转阀芯20，将使第一端口221与第二接口12错位，第二开口23与第三接口13错位。

具体而言，将第一端口221的轴线与所述第二端口222的轴线之间的夹角α限定在0°和90°之间，在满足对流体流向的控制，以及对流体的流量的调节的情况下，确保第一开口21、第二开口23和引流槽22能够在外壁上相对独立，以保证三通阀在第一工作模式、第二工作模式以及第三工作模式时各流路的相对独立，同时，有利于提升阀芯20的寿命，减少因流体的冲刷导致的结构失效。

参照图4至7，在一实施例中，所述第二开口23的轴线垂直于所述转动轴线，所述引流槽22的轴线垂直于所述转动轴线，即第一端口221、第二端口222的轴线均与转动轴线相垂直，有利于缩短各流路的流动路径，加快导通效率。然于其他实施例中，第二开口23的轴线与转动轴线呈夹角设置，引流槽22的轴线与转动轴线呈夹角设置，该夹角可为锐角、钝角。

进一步地，在一实施例中，所述第二开口23和所述引流槽22位于同一高度，且所述第二端口222与所述第二开口23相对设置，即第二开口23的轴线与第二端口222的轴线可为同一轴线，方便加工。然于其他实施例中，第二开口23与引流槽22可以沿转动轴线间隔设置，或者，第二端口222的轴线与第二开口23的轴线呈夹角设置，且该夹角小于180°。

进一步地，在一实施例中，所述第一开口21、所述第二开口23、所述引流槽22三者的轴线均穿过所述阀芯20的中心，便于分配各流路的流量，同时，还方便加工孔道24，减少孔道24突变导致的流体流速的变换。

更进一步地，在一实施例中，所述阀芯20呈球状，所述中心为球心，以使各流路至球芯的距离相等，改善流体的压强以及流速，并且，还能够使阀芯20小型化，进而缩小三通阀的体积。然于其他实施例中，阀芯20可以呈半球状。

在另一实施例中，所述阀芯20呈圆柱状，且所述第一开口21形成于所述阀芯20的端部，所述第二开口23和所述引流槽22形成于所述阀芯20的外周面，如此设置，还方便密封阀芯20和阀体10之间的间隙，进而可靠分隔开第一接口11、第二接口12和第三接口13。

参照图4至7，在一实施例中，所述阀芯20和所述阀体10之间设置有密封件31，以隔离开所述第一接口11、所述第二接口12和所述第三接口13，进而，在阀芯20转动的过程中，密封件31始终抵接阀芯20的外壁，起到较好的密封作用，有效减少三通阀在工作过程中，各流路内的流体出现串流、以及对阀芯20的运动造成不利影响等情况。密封件31可设置有两个，以使阀芯20的外壁分别与第一接口11、第二接口12和第三接口13处进行密封。

进一步地，在一实施例中，所述第一接口11、所述第二接口12和所述第三接口13中至少一者连接有密封阀盖，可以理解的，为了方便阀芯20装配至阀体10内，至少一接口的开口与阀芯20的尺寸相等或略大，当阀芯20通过该接口装配至阀腔时，利用密封阀盖与该接口的连接，且面向阀芯20的一端与阀芯20的外壁相抵接，有效保证阀芯20与第一接口11、第二接口12和第三接口13处的密封，进而可靠截断或接通各流路中的流体。

具体地，在一实施例中，所述密封阀盖包括所述密封件31和端盖32，所述端盖32与所述阀体10连接，所述密封件31一端与所述端盖32连接，另一端与所述阀芯20的外表面密封抵接，其中，密封件31和端盖32可为一体注塑结构，也可为采用例如嵌接、卡接、粘接等方式构成一体结构，方便以一整体将密封阀盖装配至阀体10，简化装配步骤，同时，防止密封件31脱离端盖32导致漏装等装配风险的出现，进而提升三通阀的装配可靠性，改善三通阀的制造性能和使用可靠性。

可选地，在一实施例中，所述第一开口21配置为进口，所述第二开口23和所述引流槽22均配置为出口，此时，三通阀具有一进口和两出口，通过转动阀芯20，能够控制第二接口12和/或第三接口13的开度，进而能够对第二接口12和/或第三接口13处的流体进行流量比例调节，从而有效满足多个流路的供水需求，且满足对应各流路上的零部件的温度调节及流量调节等。

可选地，在一实施例中，所述第一开口21配置为出口，所述第二开口23和所述引流槽22均配置为进口，此时，三通阀具有一出口和两进口，通过转动阀芯20，能够控制第二接口12和/或第三接口13的开度，进而能够对第二接口12和/或第三接口13处的流体进行流量比例调节，从而有效控制三通阀的出水流量，满足对接第一开口21的流路上的零部件的温度调节及流量调节等。

参照图1至7，在一实施例中，所述三通阀还包括驱动组件40，所述驱动组件40与所述阀芯20连接，以驱使所述阀芯20在所述阀腔内的转动，其中，由于第一开口21始终连通第一接口11，且第一开口21位于转动轴线上，驱动组件40与阀芯20的连接点也位于转动轴线上，利用驱动组件40对阀芯20的驱动作用，阀芯20能够在阀腔内绕转动轴线进行旋转，进而，通过改变第二开口23、引流槽22在阀腔的位置，便可以可靠切换第一接口11与第二接口12、第三接口13的连通情况。

具体地，在一实施例中，所述驱动组件40具有阀杆41，所述阀体10开设有插入孔14，所述阀芯20开设有传动槽25，所述阀杆41穿过所述插入孔14，并与所述传动槽25卡接，可以理解的，驱动组件40位于插入孔14附近，通过阀杆41的自由端穿过插入孔14，并卡设于传动槽25内，结构紧凑，且传动高效；当驱动组件40通过转动阀杆41时，阀杆41带动阀芯20旋转，进而改变第二开口23、引流槽22在阀腔的位置，切换第一接口11与第二接口12、第三接口13的连通情况，达到截断或连通孔道24内的流体的功能。然于其他实施例中，部分阀芯20穿过插入孔14，并与外部的驱动组件40传动连接。

本实用新型还提出一种热管理系统，该热管理系统包括三通阀，该三通阀的具体结构参照上述实施例，由于本热管理系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。在新能源汽车技术领域，通过热管理系统对冷却液回路进行调节控制，进而降低汽车内电池热失控风险，提升驾驶的舒适性和安全性。

本实用新型还提出一种新能源汽车，该新能源汽车包括热管理系统，该热管理系统的具体结构参照上述实施例，由于本新能源汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种三通阀，其特征在于，包括：

阀体，内设有阀腔，所述阀体的外壁设有连通所述阀腔的第一接口、第二接口和第三接口；

阀芯，可转动地设置于所述阀腔内，所述阀芯具有转动轴线，所述阀芯的外壁开设有第一开口、第二开口和引流槽，所述引流槽具有第一端口和第二端口，所述阀芯的内部设有连通所述第一开口、所述第二开口和所述引流槽的孔道，所述第一开口连通所述第一接口，所述第一开口和所述第一接口位于所述转动轴线上；

其中，所述三通阀具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

于第一工作模式，所述第一端口对接所述第二接口，所述第三接口与所述第二端口和所述第二开口错位；

于第二工作模式，所述第一端口对接所述第三接口，所述第二接口与所述第二端口和所述第二开口错位；

于第三工作模式，所述第二端口对接所述第二接口，所述第二开口对接所述第三接口，所述第二接口和/或所述第三接口的开度随所述阀芯的旋转可调。

2.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述第一端口位于所述第二端口和所述第二开口之间，且所述第一端口的轴线与所述第二端口的轴线之间的夹角α满足：0°＜α≤90°。

3.如权利要求2所述的三通阀，其特征在于，所述第二开口的轴线垂直于所述转动轴线，所述引流槽的轴线垂直于所述转动轴线。

4.如权利要求3所述的三通阀，其特征在于，所述第二开口和所述引流槽位于同一高度，且所述第二端口与所述第二开口相对设置。

5.如权利要求4所述的三通阀，其特征在于，所述第一开口、所述第二开口、所述引流槽三者的轴线均穿过所述阀芯的中心。

6.如权利要求5所述的三通阀，其特征在于，所述阀芯呈球状，所述中心为球心。

7.如权利要求5所述的三通阀，其特征在于，所述阀芯呈圆柱状，且所述第一开口形成于所述阀芯的端部，所述第二开口和所述引流槽形成于所述阀芯的外周面。

8.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述阀芯和所述阀体之间设置有密封件，以隔离开所述第一接口、所述第二接口和所述第三接口。

9.如权利要求8所述的三通阀，其特征在于，所述第一接口、所述第二接口和所述第三接口中至少一者连接有密封阀盖。

10.如权利要求9所述的三通阀，其特征在于，所述密封阀盖包括所述密封件和端盖，所述端盖与所述阀体连接，所述密封件一端与所述端盖连接，另一端与所述阀芯的外表面密封抵接。

11.如权利要求1至10中任一项所述的三通阀，其特征在于，所述第一开口配置为进口，所述第二开口和所述引流槽均配置为出口。

12.如权利要求1至10中任一项所述的三通阀，其特征在于，所述第一开口配置为出口，所述第二开口和所述引流槽均配置为进口。

13.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述三通阀还包括驱动组件，所述驱动组件与所述阀芯连接，以驱使所述阀芯在所述阀腔内的转动。

14.如权利要求13所述的三通阀，其特征在于，所述驱动组件具有阀杆，所述阀体开设有插入孔，所述阀芯开设有传动槽，所述阀杆穿过所述插入孔，并与所述传动槽卡接。

15.一种热管理系统，其特征在于，包括如权利要求1至14中任一项所述的三通阀。

16.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求15所述的热管理系统。