JP2024514784A - 弁群統合モジュール、車両熱管理システム及び車両 - Google Patents
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Abstract
本開示は弁群統合モジュール、車両熱管理システム及び車両に関し、該モジュールは基体と基体に設けられる弁群を備え、弁群は第1の開閉弁、第2の開閉弁及び第1の膨張弁を備え、基体に基体外部の室内凝縮器の出口に接続するための室内凝縮器出口インターフェース、基体外部の室外熱交換器の出口に接続するための室外熱交換器出口インターフェース、基体外部の電池パック熱交換器の冷媒入口に接続するための電池パック熱交換器入口インターフェースが形成され、基体内に第1の流路が形成され、第1の開閉弁の入口は室内凝縮器出口インターフェースに連通され、第1の開閉弁の出口は第1の流路に連通され、第1の膨張弁の入口は第1の流路に連通され、第1の膨張弁の出口は電池パック熱交換器入口インターフェースに連通され、室外熱交換器出口インターフェースは第2の開閉弁の入口に連通され、第2の開閉弁の出口は第1の流路に連通される。
Description
本開示は車両技術の分野に属し、特に弁群統合モジュール、車両熱管理システム及び車両に関する。
車両熱管理システムは車両の重要な構成部分であり、乗員室内の温度環境を変えるなどの役割を果たし、運転者の運転及び乗員の搭乗体験を改善することができる。従来の技術では、車両熱管理システムが異なる動作モードを有し、冷媒が異なる動作モードで異なる流動経路を有するために、通常、複数の弁部材(例えば膨張弁、開閉弁など)を設置する必要があり、複数の弁部材は配管を介して対応する機器に接続される。いくつかの車両熱管理システムでは、複数の弁部材を同一の機器に接続する必要がある場合があるため、複数の配管と継手を必要とし、配管の数と継手の数が増加し、これに加えて、弁部材がバラバラに分布するため、配管の布置が乱雑になりやすく、取り付けと後期のメンテナンスが困難である。
本開示の目的は、車両熱管理システムにおける配管布置の複雑さを低減し、空間占用率を低下させることができる弁群統合モジュール、車両熱管理システム及び車両を提供することである。
上記目的を実現するために、本開示の一態様によれば、本開示は、弁群統合モジュールを提供し、基体と前記基体に設けられる弁群を備え、前記弁群は第1の開閉弁、第2の開閉弁及び第1の膨張弁を備え、
前記基体に前記基体外部の室内凝縮器の出口に接続するための室内凝縮器出口インターフェース、前記基体外部の室外熱交換器の出口に接続するための室外熱交換器出口インターフェース、前記基体外部の電池パック熱交換器の冷媒入口に接続するための電池パック熱交換器入口インターフェースが形成され、
前記基体内に第1の流路が形成され、前記第1の開閉弁の入口は前記室内凝縮器出口インターフェースに連通され、前記第1の開閉弁の出口は前記第1の流路に連通され、前記第1の膨張弁の入口は前記第1の流路に連通され、前記第1の膨張弁の出口は前記電池パック熱交換器入口インターフェースに連通され、前記室外熱交換器出口インターフェースは前記第2の開閉弁の入口に連通され、前記第2の開閉弁の出口は前記第1の流路に連通される。
前記基体に前記基体外部の室内凝縮器の出口に接続するための室内凝縮器出口インターフェース、前記基体外部の室外熱交換器の出口に接続するための室外熱交換器出口インターフェース、前記基体外部の電池パック熱交換器の冷媒入口に接続するための電池パック熱交換器入口インターフェースが形成され、
前記基体内に第1の流路が形成され、前記第1の開閉弁の入口は前記室内凝縮器出口インターフェースに連通され、前記第1の開閉弁の出口は前記第1の流路に連通され、前記第1の膨張弁の入口は前記第1の流路に連通され、前記第1の膨張弁の出口は前記電池パック熱交換器入口インターフェースに連通され、前記室外熱交換器出口インターフェースは前記第2の開閉弁の入口に連通され、前記第2の開閉弁の出口は前記第1の流路に連通される。
選択可能に、前記弁群は第2の膨張弁をさらに備え、前記基体にさらに前記基体外部の室内蒸発器の入口に接続するための室内蒸発器入口インターフェースが形成され、前記第2の膨張弁の入口は前記第1の流路に連通され、前記第2の膨張弁の出口は前記室内蒸発器入口インターフェースに連通される。
選択可能に、前記弁群は第3の開閉弁をさらに備え、前記基体にさらに前記室外熱交換器の入口に接続するための室外熱交換器入口インターフェースが形成され、前記基体内にさらに第2の流路が形成され、前記室内凝縮器出口インターフェースは前記第2の流路に連通され、前記第1の開閉弁の入口は前記第2の流路に連通され、前記第3の開閉弁の入口は前記第2の流路に連通され、前記第3の開閉弁の出口は前記室外熱交換器入口インターフェースに連通される。
選択可能に、前記第1の開閉弁の導通又は遮断及び前記第3の開閉弁の導通又は遮断により前記室内凝縮器出口インターフェースから前記第2の流路に流入する冷媒を前記第1の開閉弁を介して前記第1の流路に流入し、又は前記第3の開閉弁を介して前記室外熱交換器入口インターフェースから流出することができる。
選択可能に、前記弁群は第3の膨張弁をさらに備え、前記基体内にさらに第3の流路が形成され、前記室外熱交換器入口インターフェースは前記第3の流路に連通され、前記第3の開閉弁の出口は前記第3の流路に連通され、前記第3の膨張弁の入口は前記第2の流路に連通され、前記第3の膨張弁の出口は前記第3の流路に連通される。
選択可能に、前記第3の開閉弁の導通又は遮断及び前記第3の膨張弁の絞り又は遮断により、前記室内凝縮器出口インターフェースから前記第2の流路に流入する冷媒を、前記第3の開閉弁を介して前記第3の流路に流入し、又は前記第3の膨張弁を介して前記第3の流路に流入することができる。
選択可能に、前記基体は第1の別体と第2の別体を備え、前記第1の別体は第1の接続面を含み、前記第2の別体は第2の接続面を含み、前記第1の接続面は前記第2の接続面に密封して接続され、前記第1の接続面は内へ凹んで第1の凹溝、第2の凹溝及び第3の凹溝を形成し、前記第2の接続面と前記第1の凹溝は共に前記第1の流路を画定し、前記第2の接続面と前記第2の凹溝は共に前記第2の流路を画定し、前記第2の接続面と前記第3の凹溝は共に前記第3の流路を画定し、
前記第1の開閉弁、前記第2の開閉弁、前記第3の開閉弁、前記第1の膨張弁、及び前記第3の膨張弁はいずれも前記第1の別体に設けられ、又は前記第1の開閉弁、前記第2の開閉弁、前記第3の開閉弁、前記第1の膨張弁、前記第3の膨張弁はいずれも前記第2の別体に設けられる。
前記第1の開閉弁、前記第2の開閉弁、前記第3の開閉弁、前記第1の膨張弁、及び前記第3の膨張弁はいずれも前記第1の別体に設けられ、又は前記第1の開閉弁、前記第2の開閉弁、前記第3の開閉弁、前記第1の膨張弁、前記第3の膨張弁はいずれも前記第2の別体に設けられる。
選択可能に、前記第1の凹溝、前記第2の凹溝及び前記第3の凹溝のうちの少なくとも1つは曲線状の凹溝である。
選択可能に、前記弁群は第4の開閉弁をさらに備え、前記基体に前記基体外部のコンプレッサの入口又はコンプレッサに接続される気液分離器の入口に接続するための還流入口インターフェースがさらに形成され、前記基体内に第4の流路がさらに形成され、前記室外熱交換器出口インターフェースは前記第4の流路に連通され、前記第2の開閉弁の入口は前記第4の流路に連通され、前記第4の開閉弁の入口は前記第4の流路に連通され、前記第4の開閉弁の出口は前記還流入口インターフェースに連通される。
選択可能に、前記基体内にさらに第5の流路が形成され、前記第4の開閉弁の出口は前記第5の流路に連通され、前記還流入口インターフェースは前記第5の流路に連通され、前記基体にさらに電池パック熱交換器の冷媒出口に接続するための電池パック熱交換器出口インターフェースが形成され、前記電池パック熱交換器出口インターフェースは前記第5の流路に連通される。
選択可能に、前記基体内にさらに第5の流路が形成され、前記第4の開閉弁の出口は前記第5の流路に連通され、前記還流入口インターフェースは前記第5の流路に連通され、前記基体にさらに室内蒸発器の出口に接続するための室内蒸発器出口インターフェースが形成され、前記室内蒸発器出口インターフェースは前記第5の流路に連通される。
選択可能に、前記弁群統合モジュールは温度センサをさらに備え、前記第5の流路に第1の貫通穴、第2の貫通穴及び第3の貫通穴が形成され、前記第2の貫通穴は前記第1の貫通穴と前記第3の貫通穴との間に位置し、前記第1の貫通穴は前記室内蒸発器出口インターフェースに連通され、前記第3の貫通穴は前記還流入口インターフェースに連通され、前記温度センサは前記基体に設けられて且つ前記温度センサの検出端は前記第2の貫通穴を貫通して前記第5の流路内に位置する。
選択可能に、前記基体は第1の別体と第2の別体を備え、前記第1の別体は第1の接続面を含み、前記第2の別体は第2の接続面を含み、前記第1の接続面は前記第2の接続面に密封して接続され、前記第1の接続面が内へ凹んで第4の凹溝と第5の凹溝を形成し、前記第2の接続面と前記第4の凹溝は共に前記第4の流路を画定し、前記第2の接続面と前記第5の凹溝は共に前記第5の流路を画定し、
前記第4の開閉弁は前記第1の別体又は前記第2の別体に設けられる。
前記第4の開閉弁は前記第1の別体又は前記第2の別体に設けられる。
選択可能に、前記第4の凹溝と前記第5の凹溝のうちの少なくとも1つは曲線状の凹溝である。
本開示の他の態様によれば、上記弁群統合モジュールを備える車両熱管理システムを提供する。
本開示の更なる態様によれば、上記車両熱管理システムを備える車両を提供する。
上記技術的解決手段により、第1の開閉弁、第2の開閉弁及び第1の膨張弁はいずれも基体に統合されて、基体内に形成された第1の流路に連通されるため、第1の膨張弁の入口を異なる複数の配管を介してそれぞれ第1の開閉弁の出口及び第2の開閉弁の出口に接続する必要がなく、つまり、本開示において、基体内に形成される第1の流路は、第1の開閉弁の出口及び第2の開閉弁の出口を接続するための第1の膨張弁の入口の複数の外部配管を取り替えることができ、第1の開閉弁および第2の開閉弁と第1の膨張弁との間の配管と継手の数を減らし、配管布置の複雑さを低減する。
また、基体に室内凝縮器出口インターフェース、室外熱交換器出口インターフェース、電池パック熱交換器入口インターフェースが形成され、基体に設けられる第1の開閉弁は室内凝縮器出口インターフェースと第1の流路との間に連通され、第2の開閉弁は室外熱交換器出口インターフェースと第1の流路との間に連通され、第1の膨張弁は第1の流路と電池パック熱交換器入口インターフェースとの間に連通され、組み立てる際に、室内凝縮器の出口を配管を介して室内凝縮器出口インターフェースに連通し、室外熱交換器の出口を配管を介して室外熱交換器出口インターフェースに連通し、電池パック熱交換器の冷媒入口を配管を介して電池パック熱交換器入口インターフェースに連通することによって、室内凝縮器および室外熱交換器と電池パック熱交換器との間の接続を実現でき、第1の開閉弁、第2の開閉弁及び第1の膨張弁群を室内凝縮器、室外熱交換器及び電池パック熱交換器の間に複雑に組み立てる複数の接続配管を必要とせず、組立過程は簡単で便利である。また、第1の膨張弁、第1の開閉弁及び第2の開閉弁はいずれも基体に設けられ、基体とモジュール形式を構成し、第1の膨張弁、第1の開閉弁、第2の開閉弁が車両内にバラバラに分布するため、空間占用率が高く、組立やメンテナンスが不便であるなどの問題を解決することができる。
本開示の他の特徴及び利点を以下の発明を実施するための形態で詳細に説明する。
図面は、本開示をさらに理解するためのものとして提供され、且つ明細書の一部を構成し、以下の発明を実施するための形態とともに本開示を解釈するために使用されるが、本開示を制限するものではない。図面では、
本開示の一例示的な実施形態による弁群統合モジュールの斜視図である。
本開示の一例示的な実施形態による弁群統合モジュールの分解図である。
本開示の一例示的な実施形態による弁群統合モジュールの基体の第1の別体の斜視図である。
本開示の一例示的な実施形態による弁群統合モジュールの基体の第1の別体の斜視図(図3と異なる角度)である。
本開示の一例示的な実施形態による弁群統合モジュールの基体の第1の別体の正面図である。
本開示の一例示的な実施形態による車両熱管理システムの流路模式図である。
本開示の一例示的な実施形態による車両熱管理システムの流路模式図であり、また、弁群統合モジュールに統合された弁及び弁群統合モジュール上のインターフェースを示す。
以下、図面を参照して本開示の具体的な実施形態を詳細に説明する。理解すべき点として、ここで説明される具体的な実施形態は本開示を説明及び解釈するためのものに過ぎず、本開示を制限するためのものではない。
本開示において、逆の説明をしていない場合、「第1」、「第2」という用語は区別して説明するためのものであり、相対的重要性を示したり暗示したりするものとは理解できない。また、本開示の叙述では、さらに説明する必要があるのは、特に明確に規定および限定する場合を除き、現れた用語「設置する」、「接続する」、「取り付ける」は、例えば固接するものであってもよく、取り外し可能に連結するまたは一体に連結するものであってもよく、直接連結するものであってもよく、間接連結するものであってもよく、「連通する」は、2つの素子の直接連通または間接連通であってもよく、広義に理解されるべきであり、当事者は、具体的な状況に応じて、本開示における上記の用語の具体的な意味を理解することができる。
ハイブリッド車又は純粋な電気自動車の場合、ハイブリッド車又は純粋な電気自動車に電池パック97が搭載されており、電池パック97が適切な動作温度値の範囲内にあることを確保するために、電池パック97の温度が高すぎる場合、電池パック97を冷却する必要がある。図6に示すように、冷媒の冷熱を利用して電池パック97を冷却するのを実現するために、本開示による車両熱管理システムに電池パック97に直列接続される電池パック熱交換器96を設置し、電池パック97を個別に冷却する際に、コンプレッサ91の出口から流出する高温高圧の冷媒は室外熱交換器93内で外気に放熱し、次に、第1の膨張弁21によって絞って降圧された後に電池パック熱交換器96に流入し、電池パック熱交換器96では、低温低圧の冷媒は高温冷却液の熱を吸収することで、電池パック熱交換器96の冷却液出口から低温冷却液を流出し、該低温冷却により電池パック97を流れる際に電池パック97の熱を吸収して、電池パック97の冷却降温を実現することができる。
従来の乗員室暖房モードに対して、図6に示すように、コンプレッサ91の出口から流出した高温高圧の冷媒は室内凝縮器92で乗員室に放熱して、乗員室の温度を上昇させ、室内凝縮器92の出口から流出した放熱後の冷媒は室外熱交換器93で外気の熱を吸収した後にコンプレッサ91に戻る。しかしながら、外部環境の温度が室外熱交換器93内の冷媒の温度と大差ない場合、冷媒は室外熱交換器93内の吸熱が制限され、これは、乗員室の暖房能力に影響を与えることになる。これに対して、電池パック97が作動時に熱が発生するため、本開示による車両熱管理システムでは、電池パック97の熱を利用する乗員室暖房モードを更に有する。具体的には、図6に示すように、室内凝縮器92の出口から流出した冷媒が室外熱交換器93に流入せず、第1の膨張弁21によって絞って降圧された後に電池パック熱交換器96に流入し、電池パック熱交換器96に高温冷却液の熱を吸収することにより、電池パック97が発生する熱をエアコンシステムに搬送して、乗員室の暖房に使用される。
車両熱管理システムの異なる動作モードで、第1の膨張弁21の入口と異なる装置との導通を制御する必要があり、例えば、電池パック97の独立冷却モードで、第1の膨張弁21の入口を室外熱交換器93の出口に導通する必要があり、電池パック97の熱を利用する乗員室暖房モードで、第1の膨張弁21の入口を室内凝縮器92の出口に導通する必要があるため、室内凝縮器92の出口と第1の膨張弁21の入口との間に第1の開閉弁11を設置する必要があり、室外熱交換器93の出口と第1の膨張弁21の入口との間に第2の開閉弁12を設置する必要があるが、これは、車両熱管理システムの配管と継手の数を増加し、配管布置が非常に複雑であり、且つ、これらの弁は配管にバラバラに分布するため、取付に不向きである。
このため、車両熱管理システムの配管布置の複雑さを低減し、配管と継手の数を減らすために、本開示の一態様によれば、図1~図7に示すように、弁群統合モジュールを提供し、基体60と基体60に設けられる弁群を備え、弁群は第1の開閉弁11、第2の開閉弁12及び第1の膨張弁21を備える。図3と図4に示すように、基体60に基体60外部の室内凝縮器92の出口に接続するための室内凝縮器出口インターフェース67、基体60外部の室外熱交換器93の出口に接続するための室外熱交換器出口インターフェース64、基体60外部の電池パック熱交換器96の冷媒入口に接続するための電池パック熱交換器入口インターフェース68が形成される。図3~図5に示すように、基体60内に第1の流路101が形成され、第1の開閉弁11の入口は室内凝縮器出口インターフェース67に連通され、第1の開閉弁11の出口は第1の流路101に連通され、第1の膨張弁21の入口は第1の流路101に連通され、第1の膨張弁21の出口は電池パック熱交換器入口インターフェース68に連通され、室外熱交換器出口インターフェース64は第2の開閉弁12の入口に連通され、第2の開閉弁12の出口は第1の流路101に連通される。
車両熱管理システムが電池パック97の独立冷却モードにある場合、第2の開閉弁12が開放して冷媒を導通可能な状態にあり、且つ第1の開閉弁11が閉鎖して冷媒を通過させない状態にあり、且つ第1の膨張弁21が開放して冷媒を通過して絞る状態にあり、コンプレッサ91の出口から流出する高温高圧の冷媒は室外熱交換器93中で放熱し、室外熱交換器93の出口から流出する冷媒は室外熱交換器出口インターフェース64を介して第2の開閉弁12に流入し、第2の開閉弁12の出口から第1の流路101内に流入し、第1の流路101内の冷媒は第1の膨張弁21によって絞って降圧された後に電池パック熱交換器入口インターフェース68から流出し、さらに電池パック熱交換器96に流入し、電池パック97を冷却する。このモードで、第1の流路101に連通された第1の開閉弁11が閉鎖状態にあり、第1の流路101内の冷媒が第1の開閉弁11を介して室内凝縮器出口インターフェース67に流れることができないため、第1の開閉弁11は第1の流路101内の冷媒が室内凝縮器92に逆流することを避ける役割を果たすことができる。
車両熱管理システムが電池パック97の熱を利用する乗員室暖房モードにある場合、第1の開閉弁11が開放して冷媒を導通可能な状態にあり、且つ第2の開閉弁12が閉鎖して冷媒を通過させない状態にあり、且つ第1の膨張弁21が開放して冷媒を通過して絞る状態にあり、コンプレッサ91の出口から流出した高温高圧の冷媒はまず室内凝縮器92に流入し、室内凝縮器92で乗員室に放熱し、乗員室の温度を上昇させ、室内凝縮器92の出口から流出した冷媒は室内凝縮器出口インターフェース67を介して第1の開閉弁11に流入し、第1の開閉弁11の出口から流出して第1の流路101内に入り、第1の流路101内の冷媒は第1の膨張弁21によって絞って降圧された後に電池パック熱交換器入口インターフェース68から流出し、さらに電池パック熱交換器96に流入して、電池パック97の熱を吸収して最終的にコンプレッサ91に戻る。このモードで、第1の流路101に連通された第2の開閉弁12が閉鎖状態にあり、第1の流路101内の冷媒が第2の開閉弁12を介して室外熱交換器出口インターフェース64に流れることができないため、第2の開閉弁12は第1の流路101内の冷媒が室外熱交換器93に逆流することを避ける役割を果たすことができる。
上記技術的解決手段により、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12及び第1の膨張弁21はいずれも基体60に統合され、基体60内に形成された第1の流路101に連通されるため、第1の膨張弁21の入口を異なる複数の配管を介してそれぞれ第1の開閉弁11の出口及び第2の開閉弁12の出口に接続する必要がなく、つまり、本開示において、基体60内に形成される第1の流路101は、第1の開閉弁11の出口及び第2の開閉弁12の出口を接続するための第1の膨張弁21の入口の複数の外部配管を取り替えることができ、第1の開閉弁11および第2の開閉弁12と第1の膨張弁21との間の配管と継手の数を減らし、配管布置の複雑さを低減させる。
また、基体60に室内凝縮器出口インターフェース67、室外熱交換器出口インターフェース64、電池パック熱交換器入口インターフェース68が形成され、基体60に設けられる第1の開閉弁11は室内凝縮器出口インターフェース67と第1の流路101との間に連通され、第2の開閉弁12は室外熱交換器出口インターフェース64と第1の流路101との間に連通され、第1の膨張弁21は第1の流路101と電池パック熱交換器入口インターフェース68との間に連通され、組立時に、室内凝縮器92の出口を配管を介して室内凝縮器出口インターフェース67に連通し、室外熱交換器93の出口を配管を介して室外熱交換器出口インターフェース64に連通し、電池パック熱交換器96の冷媒入口を配管を介して電池パック熱交換器入口インターフェース68に連通するだけで、室内凝縮器92及び室外熱交換器93と電池パック熱交換器96との間の接続を実現することができ、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12及び第1の膨張弁21を室内凝縮器92、室外熱交換器93及び電池パック熱交換器96の間に複雑に組み立てるための複数の接続配管を必要とせず、組立過程が簡単で便利である。また、第1の膨張弁21、第1の開閉弁11及び第2の開閉弁12はいずれも基体60に設けられ、基体60とモジュール形式を構成し、第1の膨張弁21、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12が車両内にバラバラに分布するため、空間占用率が高く、組立やメンテナンスが不便であるなどの問題を解決することができる。
選択可能に、運転者と乗員の乗車体験を向上させるために、車両熱管理システムは乗員室冷房モードを有してもよく、図6に示すように、乗員室の冷房モードでは、室外熱交換器93の出口から流出した冷媒は第2の膨張弁22によって絞って降圧された後、室内蒸発器94に流入し、室内蒸発器94で乗員室の熱を吸収し、乗員室の冷房を実現する。第2の膨張弁22の入口を室外熱交換器93の出口に接続する必要もあるため、本開示による弁群統合モジュールの統合度を向上させるために、第2の膨張弁22を統合することができる。具体的には、図1と図2に示すように、弁群は第2の膨張弁22をさらに備えてもよく、図3に示すように、基体60にさらに基体60外部の室内蒸発器94の入口に接続するための室内蒸発器入口インターフェース65が形成され、第2の膨張弁22の入口は第1の流路101に連通され、第2の膨張弁22の出口は室内蒸発器入口インターフェース65に連通される。このように、第1の流路101は、第1の開閉弁11の出口及び第2の開閉弁12の出口を接続するための第1の膨張弁21の入口の複数の外部配管を取り替えることができるだけでなく、第1の開閉弁11の出口及び第2の開閉弁12の出口を接続するための第2の膨張弁22の入口の複数の外部配管を取り替えることもでき、本開示による弁群統合モジュールの統合度がより高い。
乗員室の冷房時に、第2の開閉弁12が開放状態にあり、第2の膨張弁22が開放状態にあり、第1の開閉弁11が閉鎖状態にあり、室外熱交換器93の出口から流出する冷媒は室外熱交換器出口インターフェース64から第2の開閉弁12に流入し、第2の開閉弁12の出口から第1の流路101内に流入し、第1の流路101内の冷媒は第2の膨張弁22によって絞って降圧された後に室内蒸発器入口インターフェース65から流出し、室内蒸発器94に流入する。乗員室の冷房では、第1の開閉弁11が閉鎖状態にあるため、第1の流路101内の冷媒は第1の開閉弁11を介して室内凝縮器92に逆流することがない。乗員室の冷房時に、電池パック97を冷却する必要があると、第1の膨張弁21を開放状態にさせてもよく、このように第1の流路101内の冷媒は2部分に分けることができ、一部が第1の膨張弁21を介して電池パック熱交換器96に流れ、他の部分は第2の膨張弁22を介して室内蒸発器94に流れる。
なお、乗員室の冷房の場合、図6に示すように、コンプレッサ91の出口から流出した冷媒はまず室内凝縮器92に流入し、このとき、ファン又は送風機によって室内凝縮器92に吹き付けないため、冷媒は室内凝縮器92で乗員室に放熱せず、即ち、室内凝縮器92は通流路として使用され、室内凝縮器92の出口から流出した冷媒は室外熱交換器93に入って放熱する必要がある。このため、室内凝縮器92の出口は第3の開閉弁13を介して室外熱交換器93の入口に接続することができる。
第3の開閉弁13を弁群統合モジュールに統合し、室内凝縮器92の出口と第3の開閉弁13の入口と、第1の開閉弁11の入口との間の接続配管及継手の数を減らすために、一例示的な実施形態として、弁群は第3の開閉弁13をさらに備え、図4と図5に示すように、基体60にさらに室外熱交換器93の入口に接続される室外熱交換器入口インターフェース66が形成され、基体60内にさらに第2の流路102が形成され、室内凝縮器出口インターフェース67は第2の流路102に連通され、第1の開閉弁11の入口は第2の流路102に連通され、第3の開閉弁13の入口は第2の流路102に連通され、第3の開閉弁13の出口は室外熱交換器入口インターフェース66に連通される。
このように、第1の開閉弁11の導通又は遮断及び第3の開閉弁13の導通又は遮断により室内凝縮器出口インターフェース67から第2の流路102に流入する冷媒は第1の開閉弁11を介して第1の流路101に流入し、又は第3の開閉弁13を介して室外熱交換器入口インターフェース66から流出することができる。言い換えると、室内凝縮器92の出口から流出した冷媒は室内凝縮器出口インターフェース67を介して第2の流路102内に入ることができ、このとき、第1の開閉弁11が開放状態にあると、第2の流路102内の冷媒は第1の開閉弁11を介して第1の流路101内に流入することができ、さらに第1の膨張弁21を介して電池パック熱交換器96及び/又は第2の膨張弁22を介して室内蒸発器94に流入することができ、第3の開閉弁13が開放状態にあると、第2の流路102内の冷媒は第3の開閉弁13を介して室外熱交換器入口インターフェース66から流出することができ、さらに室外熱交換器93に流入することができる。
第3の開閉弁13の入口と第1の開閉弁11の入口はいずれも基体60内に形成された第2の流路102に連通され、第2の流路102はさらに室内凝縮器92の出口に接続するための室内凝縮器出口インターフェース67に連通されるため、基体60内の第2の流路102は、室内凝縮器92の出口と、第1の開閉弁11の入口と第3の開閉弁13の入口との間の複数の配管と継手の代わりに相当し、弁群統合モジュールの統合度を更に向上させ、車両熱管理システムの配管布置の複雑さを簡素化させる。
車両熱管理システムにおいて、従来の乗員室暖房モードの場合、室内凝縮器92で放熱した後の冷媒は第3の膨張弁23によって絞って降圧された後に室外熱交換器93に入って外気の熱を吸収する必要があり、第3の膨張弁23と第3の開閉弁13は互いに並列に室内凝縮器92と室外熱交換器93との間に接続される。第3の膨張弁23を統合するために、選択可能に、弁群は第3の膨張弁23をさらに備え、図4と図5に示すように、基体60内に第3の流路103が形成され、室外熱交換器入口インターフェース66は第3の流路103に連通され、第3の開閉弁13の出口は第3の流路103に連通され、これにより、第3の流路103を介して室外熱交換器入口インターフェース66に連通され、第3の膨張弁23の入口は第2の流路102に連通され、第3の膨張弁23の出口は第3の流路103に連通され、これにより、第3の流路103を介して室外熱交換器入口インターフェース66に連通される。
このように、第3の開閉弁13の導通又は遮断及び第3の膨張弁23の絞り又は遮断により、室内凝縮器出口インターフェース67から第2の流路102に流入した冷媒は第3の開閉弁13を介して第3の流路103に流入し、又は第3の膨張弁23を介して第3の流路103に流入することができ、これによって、室内凝縮器92の出口から流出した冷媒は選択的に第3の膨張弁23によって絞って降圧された後に室外熱交換器93に流入し、又は第3の開閉弁13によって絞られることなく、影響を受けずに室外熱交換器93に直接流入することができる。ここで、説明する必要がある点として、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22及び第3の膨張弁23は絞り降圧を実現できる弁であるため、本開示において、膨張弁の絞り又は遮断は、膨張弁の開放又は閉鎖として理解されることができ、膨張弁が開放すると、冷媒は膨張弁を流れて膨張弁によって絞って降圧され、膨張弁が閉鎖すると、冷媒が膨張弁を流れることができない。
第2の流路102は室内凝縮器出口インターフェース67に連通され、第1の開閉弁11の入口、第3の膨張弁23の入口、第3の開閉弁13の入口はいずれも第2の流路102に連通されるため、第2の流路102は、室内凝縮器92の出口と、第1の開閉弁11の入口、第3の開閉弁13の入口、第3の膨張弁23の入口との間に接続される複数の配管と継手の代わりに相当し、車両熱管理システムにおける配管の数をさらに減らす。第3の流路103は室外熱交換器入口インターフェース66に連通され、第3の開閉弁13の出口と第3の膨張弁23の出口はいずれも第3の流路103に連通され、第3の流路103は、第3の開閉弁13の出口と、第3の膨張弁23の出口と室外熱交換器93の入口との間に接続される複数の配管の代わりに相当し、車両熱管理システムにおける配管の数を減らす目的を実現する。
また、従来の乗員室暖房モードの場合、室外熱交換器93の出口から流出した冷媒はコンプレッサ91の入口に直接流入し、又は気液分離器95を通過してからコンプレッサ91の入口に流入し、室外熱交換器93の出口と、コンプレッサ91の入口又はコンプレッサ91に接続される気液分離器95の入口との間に第3の開閉弁13が設置される。第3の開閉弁13の入口と第1の開閉弁11の入口はいずれも室外熱交換器93の出口に接続されるため、第3の開閉弁13を統合するために、選択可能に、弁群は第4の開閉弁14をさらに備え、図3に示すように、基体60にさらに基体60外部のコンプレッサ91の入口又はコンプレッサ91に接続される気液分離器95の入口に接続するための還流入口インターフェース62が形成され、基体60内にさらに第4の流路104が形成され、室外熱交換器出口インターフェース64は第4の流路104に連通され、第2の開閉弁12の入口は第4の流路104に連通され、第4の開閉弁14の入口は第4の流路104に連通され、第4の開閉弁14の出口は還流入口インターフェース62に連通される。
第4の流路104は室外熱交換器出口インターフェース64に連通され、第2の開閉弁12の入口と第4の開閉弁14の入口はいずれも第4の流路104に連通されるため、基体60内の第4の流路104は、室外熱交換器93の出口と、第2の開閉弁12の入口と第4の開閉弁14の入口を接続する複数の配管を取り替え、車両熱管理システムにおける配管の数をさらに減らす。
図6に示すように、電池パック熱交換器96の冷媒出口から流出した冷媒は、コンプレッサ91の入口に流入し、又は気液分離器95を通過してからコンプレッサ91の入口に流入する必要があり、電池パック熱交換器96の冷媒出口と第4の開閉弁14の出口と、コンプレッサ91又は気液分離器95との間の接続配管の数を減らすために、本開示による一実施形態において、図4と図5に示すように、基体60内にさらに第5の流路105が形成され、第4の開閉弁14の出口は第5の流路105に連通され、還流入口インターフェース62は第5の流路105に連通され、基体60にさらに電池パック熱交換器96の冷媒出口に接続するための電池パック熱交換器出口インターフェース61が形成され、電池パック熱交換器出口インターフェース61は第5の流路105に連通される。このように、電池パック熱交換器96の冷媒出口から流出した冷媒でも、第4の開閉弁14の出口から流出した冷媒でも、第5の流路105内に流入して、還流入口インターフェース62を介してコンプレッサ91又はコンプレッサ91に接続された気液分離器95に流入することができる。
なお、室内蒸発器94の出口から流出した冷媒はコンプレッサ91の入口に流入し、又は気液分離器95を通過してからコンプレッサ91の入口に流入する必要もあり、選択可能に、図3と図5に示すように、基体60に室内蒸発器94の出口に接続するための室内蒸発器出口インターフェース63が形成されてもよく、室内蒸発器出口インターフェース63は第5の流路105に連通される。このように、室内蒸発器94の出口から流出した冷媒は、第5の流路105及び第5の流路105に連通される還流入口インターフェース62を介して、コンプレッサ91又はコンプレッサ91に接続される気液分離器95に流入することもできる。
室内蒸発器94の出口から流出した冷媒の温度を検出しやすくするために、温度センサ30も弁群統合モジュールに統合してもよい。一選択可能な実施形態として、図1、図2、図5に示すように、弁群統合モジュールは温度センサ30をさらに備え、第5の流路105に第1の貫通穴813、第2の貫通穴814及び第3の貫通穴815が形成され、第2の貫通穴814は第1の貫通穴813と第3の貫通穴815との間に位置し、第1の貫通穴813は室内蒸発器出口インターフェース63に連通され、第3の貫通穴815は還流入口インターフェース62に連通され、温度センサ30は基体60に設けられて且つ温度センサ30の検出端は第2の貫通穴814を貫通して第4のサブ流路内に位置する。室内蒸発器94の出口から流出した冷媒は室内蒸発器出口インターフェース63、第1の貫通穴813を通過して第5の流路105に流入し、第5の流路105の中で第3の貫通穴815に向かって流動し、第3の貫通穴815に連通される還流入口インターフェース62を介してコンプレッサ91の入口又は気液分離器95の入口に流入し、温度センサ30の検出端は第1の貫通穴813と第2の貫通穴814との間に位置し、室内蒸発器94の出口から流出した冷媒は第5の流路105の中で流れる際に温度センサ30の検出端を通過し、これにより、温度センサ30は第5の流路105中の冷媒の温度を検出できる。
選択可能に、図4及び図5に示すように、第5の流路105にさらに第4の貫通穴816が形成されてもよく、該第4の貫通穴816は電池パック熱交換器出口インターフェース61に連通するために使用される。
選択可能に、図5に示すように、第1の流路101に第1の開閉弁出口インターフェース808、第2の開閉弁出口インターフェース807、第1の膨張弁入口インターフェース819及び第2の膨張弁入口インターフェース818が形成されることができる。第1の開閉弁出口インターフェース808は、第1の遷移流路を介して第1の開閉弁11の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第1の開閉弁11の出口に直接ドッキングすることができる。第2の開閉弁出口インターフェース807は、第2の遷移流路を介して第2の開閉弁12の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第2の開閉弁12の出口に直接ドッキングすることができる。第1の膨張弁入口インターフェース819は、第3の遷移流路を介して第1の膨張弁21の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第1の膨張弁21の入口に直接ドッキングすることができ、第1の膨張弁21の出口は第4の遷移流路を介して電池パック熱交換器入口インターフェース68に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず電池パック熱交換器入口インターフェース68に直接ドッキングすることができる。第2の膨張弁入口インターフェース818は、第5の遷移流路を介して第2の膨張弁22の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第2の膨張弁22の入口に直接ドッキングすることができ、第2の膨張弁22の出口は第6の遷移流路を介して室内蒸発器入口インターフェース65に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず室内蒸発器入口インターフェース65に直接ドッキングすることができる。
選択可能に、図5に示すように、第2の流路102に第1の開閉弁入口インターフェース803、第3の開閉弁入口インターフェース801、第3の膨張弁入口インターフェース817及び第2の流路入口802が形成されてもよい。第1の開閉弁入口インターフェース803は、第7の遷移流路を介して第1の開閉弁11の入口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第1の開閉弁11の入口に直接ドッキングすることができる。第3の開閉弁入口インターフェース801は、第8の遷移流路を介して第3の開閉弁13の入口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第3の開閉弁13の入口に直接ドッキングすることができる。第3の膨張弁入口インターフェース817は、第9の遷移流路を介して第3の膨張弁23の入口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第3の膨張弁23の入口に直接ドッキングすることができる。第2の流路入口802は、第10の遷移流路を介して室内凝縮器出口インターフェース67に間接的に連通されることができる。
選択可能に、図5に示すように、第3の流路103に第3の開閉弁出口インターフェース806、第3の膨張弁出口インターフェース805及び第3の流路出口804が形成されてもよい。第3の開閉弁出口インターフェース806は、第11の遷移流路を介して第3の開閉弁13の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第3の開閉弁13の出口に直接ドッキングすることができる。第3の膨張弁出口インターフェース805は、第12の遷移流路を介して第3の膨張弁23の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第3の膨張弁23の出口に直接ドッキングすることができる。室外熱交換器入口インターフェース66は、第13の遷移流路を介して第3の流路出口804に間接的に連通されることができる。
選択可能に、図5に示すように、第4の流路104に第2の開閉弁入口インターフェース809、第4の開閉弁入口インターフェース811及び第4の流路入口810が形成されてもよい。第2の開閉弁入口インターフェース809は、第14の遷移流路を介して第2の開閉弁12の入口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第2の開閉弁12の入口に直接ドッキングすることができる。第4の開閉弁入口インターフェース811は、第15の遷移流路を介して第4の開閉弁14の入口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第4の開閉弁14の入口に直接ドッキングすることができる。室外熱交換器出口インターフェース64は、第16の遷移流路を介して第4の流路入口810に連通されることができる。
選択可能に、図5に示すように、第5の流路105に第4の開閉弁出口インターフェース812が形成されてもよく、第4の開閉弁出口インターフェース812は第17の遷移流路を介して第4の開閉弁14の出口に間接的に連通され、又は遷移流路を介さず第4の開閉弁14の出口に直接ドッキングすることができる。
以上で言及されたように、基体60内に第1の流路101、第2の流路102、第3の流路103、第4の流路104及び第5の流路105が形成され、基体60は任意の適切な構造と形状を有し、且つ任意の適切な方式で製造して第1の流路101、第2の流路102、第3の流路103、第4の流路104及び第5の流路105を形成することができる。例えば、一実施形態として、基体60は成形金型を利用して、例えば鋳込みにより一体成形することで、成形過程中に第1の流路101、第2の流路102、第3の流路103、第4の流路104及び第5の流路105を形成することができる。
他の実施形態として、基体60は分割式構造であってもよく、図2と図4に示すように、基体60は第1の別体40と第2の別体50を備え、第1の別体40は第1の接続面401を含み、第2の別体50は第2の接続面501を含み、第1の接続面401は第2の接続面501に密封して接続され、第1の接続面401が内へ凹んで第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704及び第5の凹溝705を形成する。第2の接続面501と第1の凹溝701は共に第1の流路101を画定し、第2の接続面501と第2の凹溝702は共に第2の流路102を画定し、第2の接続面501と第3の凹溝703は共に第3の流路103を画定し、第2の接続面501と第4の凹溝704は共に第4の流路104を画定し、第2の接続面501と第5の凹溝705は共に第5の流路105を画定する。第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13、第4の開閉弁14、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22、第3の膨張弁23はいずれも第1の別体40に設けられ、又は第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13、第4の開閉弁14、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22、第3の膨張弁23はいずれも第2の別体50に設けられる。つまり、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22及び第3の膨張弁23は第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704、第4の凹溝704と同一の別体に位置してもよいし、異なる別体に位置してもよく、本開示はこれを制限しない。
基体60を互いに合わせた第1の別体40と第2の別体50を含むように設置し、第1の別体40の表面に第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704及び第5の凹溝705が開けられ、第1の別体40と第2の別体50を合わせることによって第1の流路101、第2の流路102、第3の流路103、第4の流路104及び第5の流路105を構成し、その利点は、第1の別体40の表面に第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704及び第5の凹溝705を開ける製造過程はより簡単であるため、流路の形成と製造に便利であり、特に湾曲した流路の製造に便利である。
選択可能に、第1の凹溝701、第2の凹溝702及び第3の凹溝703のうちの少なくとも1つは曲線状の凹溝であり、第4の凹溝704及び第5の凹溝705のうちの少なくとも1つは曲線状の凹溝である。
第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704、及び第5の凹溝705に曲線状の凹溝が形成される実施例の場合、該曲線状の凹溝の曲がり角の角度は90°以上にすることで、冷媒が湾曲流路を流れる流動抵抗を低減することができる。
なお、室内凝縮器出口インターフェース67、室外熱交換器入口インターフェース66、室外熱交換器出口インターフェース64、室内蒸発器入口インターフェース65、還流入口インターフェース62、電池パック熱交換器出口インターフェース61等のインターフェースは基体60の外表面に設けられ、第1の別体40に第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704及び第5の凹溝705が開けられ、これにより、表面に位置するインターフェースと対応するサブ流路の連通を容易にする。具体的には、例えば、第4の流路104と第4の流路104に連通される室外熱交換器出口インターフェース64の場合、第1の別体40に第4の凹溝704を開けた後、第3の凹溝703の溝壁から第1の別体40の外表面まで貫通する直線状のチャンバーを打ち抜くことで、第4の流路入口810、室外熱交換器出口インターフェース64及び第4の流路入口810と室外熱交換器出口インターフェース64との間に連通される遷移流路を形成する。他のインターフェースと対応するサブ流路との連通方式は、上記室外熱交換器出口インターフェース64と第4の流路104との連通方式と同様であり、ここで繰り返して説明しない。
なお、上記第1の開閉弁11、第2の開閉弁12は基体60上の任意の適切な位置に取り付けられることができる。一実施形態として、図1~図5に示すように、第1の開閉弁11の弁芯の軸線は、第1の流路101が位置する平面と第2の流路102が位置する平面に互いに垂直であり、第2の開閉弁12の弁芯の軸線は第1の流路101が位置する平面と第4の流路104が位置する平面の両方に互いに垂直であり、第3の開閉弁13の弁芯の軸線は第1の流路101が位置する平面と第3の流路103が位置する平面の両方に互いに垂直であり、第4の開閉弁14の弁芯の軸線は第4の流路104が位置する平面と第5の流路105が位置する平面の両方に互いに垂直であってもよく、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13及び第4の開閉弁14内の不純物の堆積を防止する。ここで、流路が位置する平面とは、図5に示される基体60の長さ方向と幅方向によって限定される平面を指す。
本開示による具体的な実施形態において、図2~図4に示すように、第1の別体40は立方体状に形成され、第1の別体40の長さ及び幅により限定される2つの広い面、及び第1の別体40の長さ及び厚さと第1の別体40の幅及厚さにより限定される4つの狭い面を有し、第1の凹溝701、第2の凹溝702、第3の凹溝703、第4の凹溝704及び第5の凹溝705は広い面に形成することができ、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13及び第4の開閉弁14は他方の広い面に取り付けることができ、これにより、第1の開閉弁11の弁芯の軸線は第1の流路101が位置する平面と第2の流路102が位置する平面に互いに垂直であり、第2の開閉弁12の弁芯の軸線は第1の流路101が位置する平面と第4の流路104が位置する平面の両方に互いに垂直であり、第3の開閉弁13の弁芯の軸線は第1の流路101が位置する平面と第3の流路103が位置する平面の両方に互いに垂直であり、第4の開閉弁14の弁芯の軸線は第4の流路104が位置する平面と第5の流路105が位置する平面の両方に互いに垂直であってもよい。第1の膨張弁21、第2の膨張弁22及び第3の膨張弁23は狭い面に取り付けられることができ、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22及び第3の膨張弁23とその対応する流路及びインターフェースとの接続を容易にする。選択可能に、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22及び第3の膨張弁23は異なる狭い面に取り付けられることができる。
第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13、第4の開閉弁14、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22、第3の膨張弁23、温度センサ30は任意の適切な取り付け方式で基体60に取り付けられることができる。例えば、図2~図4に示すように、本開示による一実施形態において、基体60に第1の膨張弁取付穴211、第2の膨張弁取付穴221、第3の膨張弁取付穴231、第1の開閉弁取付穴111、第2の開閉弁取付穴121、第3の開閉弁取付穴131、第4の開閉弁取付穴141、及び温度センサ取付穴が形成されてもよく、第1の膨張弁取付穴211、第2の膨張弁取付穴221、第3の膨張弁取付穴231、第1の開閉弁取付穴111、第2の開閉弁取付穴121、第3の開閉弁取付穴131、第4の開閉弁取付穴141及び温度センサ取付穴の孔壁にいずれも雌ねじが形成されることができ、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13、第4の開閉弁14、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22、第3の膨張弁23、温度センサ30をそれぞれ第1の開閉弁取付穴111、第2の開閉弁取付穴121、第3の開閉弁取付穴131、第4の開閉弁取付穴141、第1の膨張弁取付穴211、第2の膨張弁取付穴221、第3の膨張弁取付穴231、温度センサ取付穴と螺合することを容易にする。
なお、第1の膨張弁21、第2の膨張弁22及び第3の膨張弁23の固定性を更に向上させるために、図2と図3に示すように、基体60に第1の膨張弁締付穴212、第2の膨張弁締付穴222及び第3の膨張弁締付穴232が形成されてもよく、第1のボルトは第1の膨張弁21上の取付板を貫通して第1の膨張弁締付穴212に螺合し、第2のボルトは第2の膨張弁22上の取付板を貫通して第2の膨張弁締付穴222に螺合し、第3のボルトは第3の膨張弁23上の取付板を貫通して第3の膨張弁締付穴232に螺合することができる。
選択可能に、第1の開閉弁11、第2の開閉弁12、第3の開閉弁13、第4の開閉弁14の位置決めと組立を容易にするために、図3に示すように、基体60に第1の開閉弁位置決め孔112、第2の開閉弁位置決め孔122、第3の開閉弁位置決め孔132、第4の開閉弁位置決め孔142が形成されてもよく、第1の開閉弁位置決め孔112は第1の開閉弁11上の位置決め板に互いに合わせるために使用され、第2の開閉弁位置決め孔122は第2の開閉弁12上の位置決め板に互いに合わせるために使用され、第3の開閉弁位置決め孔132は第3の開閉弁13上の位置決め板に互いに合わせるために使用され、第4の開閉弁位置決め孔142は第4の開閉弁14上の位置決め板に互いに合わせるために使用される。
理解しやすくするために、以下、図6と図7に示される車両熱管理システムに基づいて、図1~図5に示される弁群統合モジュールを組み合わせて車両熱管理システムの主な動作モードでの冷媒の流動経路を詳細に説明する。
モード1:乗員室冷房モード。図6と図7に示すように、このモードで、冷媒の主な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→第3の開閉弁13→室外熱交換器93→第2の開閉弁12→第2の膨張弁22→室内蒸発器94→気液分離器95→コンプレッサ91である。このモードで、室内蒸発器94の中で低温低圧の冷媒であり、冷媒室内蒸発器94で乗員室の熱を吸収し、乗員室の冷房を実現する。
説明する必要がある点として、このモードで、コンプレッサ91の出口から流出した冷媒は、室内凝縮器92を流れるが、ファンや送風機によって室内凝縮器92に吹き付けなくてもよいので、室内凝縮器92に流入する高温高圧の冷媒が室内凝縮器92で放熱して凝縮しないようにし、つまり、このモードで、室内凝縮器92は通流路として機能する。
本開示による弁群統合モジュールを組み合わせて、冷媒の具体的な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→室内凝縮器出口インターフェース67→第2の流路入口802→第2の流路102→第3の開閉弁入口インターフェース801→第3の開閉弁13→第3の開閉弁出口インターフェース806→第3の流路103→第3の流路出口804→室外熱交換器入口インターフェース66→室外熱交換器93→室外熱交換器出口インターフェース64→第4の流路入口810→第4の流路104→第2の開閉弁入口インターフェース809→第2の開閉弁12→第2の開閉弁出口インターフェース807→第1の流路101→第2の膨張弁入口インターフェース818→第2の膨張弁22→室内蒸発器入口インターフェース65→室内蒸発器94→室内蒸発器出口インターフェース63→第1の貫通穴813→第5の流路105→第3の貫通穴815→還流入口インターフェース62→気液分離器95→コンプレッサ91である。
モード2:電池パック97冷却モード。図6と図7に示すように、このモードで、冷媒の主な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→第3の開閉弁13→室外熱交換器93→第2の開閉弁12→第1の膨張弁21→電池パック熱交換器96→気液分離器95→コンプレッサ91である。冷却液の主な流動経路は、電池パック97→電池パック熱交換器96→電池パック97である。このモードで、電池パック熱交換器96では、低温低圧の冷媒は高温冷却液の熱を吸収することで、電池パック熱交換器96の冷却液出口から低温冷却液を流出し、該低温冷却液は電池パック97を流れる際に電池パック97の熱を吸収して、電池パック97の冷却降温を実現することができる。
説明する必要がある点として、このモードで、コンプレッサ91の出口から流出した冷媒は、室内凝縮器92を流れるが、ファンや送風機によって室内凝縮器92に吹き付けなくてもよいので、室内凝縮器92に流入する高温高圧の冷媒が室内凝縮器92で放熱して凝縮しないようにし、つまり、このモードで、室内凝縮器92は通流路として機能する。
本開示による弁群統合モジュールを組み合わせて、冷媒の具体的な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→室内凝縮器出口インターフェース67→第2の流路入口802→第2の流路102→第3の開閉弁入口インターフェース801→第3の開閉弁13→第3の開閉弁出口インターフェース806→第3の流路103→第3の流路出口804→室外熱交換器入口インターフェース66→室外熱交換器93→室外熱交換器出口インターフェース64→第4の流路入口810→第4の流路104→第2の開閉弁入口インターフェース809→第2の開閉弁12→第2の開閉弁出口インターフェース807→第1の流路101→第1の膨張弁入口インターフェース819→第1の膨張弁21→電池パック熱交換器入口インターフェース68→電池パック熱交換器96→電池パック熱交換器出口インターフェース61→第4の貫通穴816→第5の流路105→第3の貫通穴815→還流入口インターフェース62→気液分離器95→コンプレッサ91である。
モード3:乗員室冷房及び電池パック97冷却モード。理解できる点として、このモードは上記モード1及びモード2の同時運転モードである。このモードで、冷媒の主な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→第3の開閉弁13→室外熱交換器93→第2の開閉弁12であり、ここで、第2の開閉弁12の出口から流出した冷媒は2部分に分けられ、一方の流動経路は第2の膨張弁22→室内蒸発器94→気液分離器95→コンプレッサ91であり、もう一方の流動経路は第1の膨張弁21→電池パック熱交換器96→気液分離器95→コンプレッサ91である。冷却液の主な流動経路は、電池パック97→電池パック熱交換器96→電池パック97である。説明する必要がある点として、このモードで、コンプレッサ91出口から流出した冷媒は、室内凝縮器92を流れるが、ファンや送風機によって室内凝縮器92に吹き付けなくてもよいので、室内凝縮器92に流入する高温高圧の冷媒が室内凝縮器92で放熱して凝縮しないようにし、つまり、このモードで、室内凝縮器92は通流路として機能する。
本開示による弁群統合モジュールを組み合わせて、冷媒の具体的な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→室内凝縮器出口インターフェース67→第2の流路入口802→第2の流路102→第3の開閉弁入口インターフェース801→第3の開閉弁13→第3の開閉弁出口インターフェース806→第3の流路103→第3の流路出口804→室外熱交換器入口インターフェース66→室外熱交換器93→室外熱交換器出口インターフェース64→第4の流路入口810→第4の流路104→第2の開閉弁入口インターフェース809→第2の開閉弁12→第2の開閉弁出口インターフェース807→第1の流路101である。第1の流路101内の冷媒は2部分に分けられ、一方の具体的な流動経路は、第2の膨張弁入口インターフェース818→第2の膨張弁22→室内蒸発器入口インターフェース65→室内蒸発器94→室内蒸発器出口インターフェース63→第1の貫通穴813→第5の流路105であり、もう一方の具体的な流動経路は、第1の膨張弁入口インターフェース819→第1の膨張弁21→電池パック熱交換器入口インターフェース68→電池パック熱交換器96→電池パック熱交換器出口インターフェース61→第4の貫通穴816→第5の流路105である。つまり、室内蒸発器94の出口から流出した冷媒と電池パック熱交換器96の冷媒出口から流出した冷媒は、それぞれ室内蒸発器出口インターフェース63と電池パック熱交換器出口インターフェース61を介して第5の流路105に流入して第5の流路105に合流し、合流した後の冷媒の具体的な流動経路は、第3の貫通穴815→還流入口インターフェース62→気液分離器95→コンプレッサ91である。
モード4:乗員室暖房モード。図6と図7に示すように、このモードで、冷媒の主な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→第3の膨張弁23→室外熱交換器93→第4の開閉弁14→気液分離器95→コンプレッサ91である。このモードで、コンプレッサ91の出口から流出した高温高圧の冷媒は室内凝縮器92に流入して、室内凝縮器92で放熱し、これにより、乗員室の温度を上昇させ、乗員室の暖房を実現する。PTC風加熱器98が設置された実施例の場合、乗員室暖房モードでPTC風加熱器98をオンにしてもよく、室内凝縮器92と組み合わせて共に乗員室を暖房する。
なお、このモードで、電池パック97に暖房需要がある場合は、電池パック97と電池パック熱交換器96を直列接続した冷却液回路におけるPTC水加熱器99を起動することができ、PTC水加熱器99によって冷却液を加熱することによって、電池パック97の加熱を実現し、さらに乗員室暖房及び電池パック97加熱モードを実現する。乗員室暖房モードで、冷媒が電池パック熱交換器96に流入しなく、電池パック熱交換器96に冷却液のみが流入するため、冷却液電池パック熱交換器96で熱交換が発生しなく、このとき、電池パック熱交換器96は通流路として機能することができる。
本開示による弁群統合モジュールを組み合わせて、モード4での冷媒の具体的な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→室内凝縮器92→室内凝縮器出口インターフェース67→第2の流路入口802→第2の流路102→第3の膨張弁入口インターフェース817→第3の膨張弁23→第3の膨張弁出口インターフェース805→第3の流路103→第3の流路出口804→室外熱交換器入口インターフェース66→室外熱交換器93→室外熱交換器出口インターフェース64→第4の流路入口810→第4の流路104→第4の開閉弁入口インターフェース811→第4の開閉弁14→第4の開閉弁出口インターフェース812→第5の流路105→第3の貫通穴815→還流入口インターフェース62→気液分離器95→コンプレッサ91である。
モード5:電池パック97の熱を利用した乗員室暖房モード。図6と図7に示すように、このモードで、冷媒の主な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→第1の開閉弁11→第1の膨張弁21→電池パック熱交換器96→気液分離器95→コンプレッサ91である。このモードで、コンプレッサ91出口から流出した高温高圧の冷媒は室内凝縮器92に流入して、室内凝縮器92で放熱し、これにより、乗員室の温度を上昇させ、乗員室の暖房を実現する。電池パック熱交換器96では、低温低圧の冷媒は高温冷却液の熱を吸収することで、電池パック97の熱を冷媒に伝達し、乗員室の暖房に使用される。
本開示による弁群統合モジュールを組み合わせて、冷媒の具体的な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→室内凝縮器92入口インターフェース→第2の流路入口802→第2の流路102→第1の開閉弁入口インターフェース803→第1の開閉弁11→第1の開閉弁出口インターフェース808→第1の流路101→第1の膨張弁入口インターフェース819→第1の膨張弁21→電池パック熱交換器入口インターフェース68→電池パック熱交換器96→電池パック熱交換器出口インターフェース61→第4の貫通穴816→第5の流路105→第3の貫通穴815→還流入口インターフェース62→気液分離器95→コンプレッサ91である。
モード6:乗員室除湿モード。図6と図7に示すように、このモードで、冷媒の主な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→第3の開閉弁13→室外熱交換器93→第2の開閉弁12→第2の膨張弁22→室内蒸発器94→気液分離器95→コンプレッサ91である。このモードで、コンプレッサ91出口から流出した高温高圧的冷媒は室内凝縮器92で放熱し、室内蒸発器94の中で低温低圧の冷媒であり、このように、乗員室内の熱い湿った空気が冷たい室内蒸発器94に当たると、湿った空気中の水蒸気は室内蒸発器94の表面で凝縮して凝縮水となり、これにより、乗員室の除湿の目的を達成する。
本開示による弁群統合モジュールを組み合わせて、冷媒の具体的な流動経路は、コンプレッサ91→室内凝縮器92→室内凝縮器出口インターフェース67→第2の流路入口802→第2の流路102→第3の開閉弁入口インターフェース801→第3の開閉弁13→第3の開閉弁出口インターフェース806→第3の流路103→第3の流路出口804→室外熱交換器入口インターフェース66→室外熱交換器93→室外熱交換器出口インターフェース64→第4の流路入口810→第4の流路104→第2の開閉弁入口インターフェース809→第2の開閉弁12→第2の開閉弁出口インターフェース807→第1の流路101→第2の膨張弁入口インターフェース818→第2の膨張弁22→室内蒸発器入口インターフェース65→室内蒸発器94→室内蒸発器出口インターフェース63→第1の貫通穴813→第5の流路105→第3の貫通穴815→還流入口インターフェース62→気液分離器95→コンプレッサ91である。
本開示の他の態様によれば、上記弁群統合モジュールを備える車両熱管理システムをさらに提供する。
本開示の更なる態様によれば、上記車両熱管理システムを備える車両をさらに提供する。
以上で図面を参照して本開示の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本開示は上記実施形態における具体的な細部に制限されず、本開示の技術構想範囲内で、本開示の技術的解決手段に様々な簡単な変形を行うことができ、これらの簡単な変形は本開示の保護範囲に属する。
また説明する必要がある点として、上記具体的な実施形態に説明された各具体的な技術特徴は、矛盾しない場合、任意の適切な方式で組み合わせることができ、不必要な重複を避けるために、本開示は様々な可能な組み合わせ方式を別途に説明しない。
なお、本開示の思想を逸脱しない限り、本開示の各異なる実施形態を任意に組み合わせてもよく、同様に本開示に開示された内容と見なされる。
本開示は、2021年05月31日に中国特許局に提案された、出願番号が202110603349.4、出願名称が「弁群統合モジュール、車両熱管理システム及び車両」である中国特許出願の優先権を主張し、その全内容は、援用により本開示に組み込まれる。
11-第1の開閉弁、12-第2の開閉弁、13-第3の開閉弁、14-第4の開閉弁、21-第1の膨張弁、22-第2の膨張弁、23-第3の膨張弁、30-温度センサ、111-第1の開閉弁取付穴、112-第1の開閉弁位置決め孔、121-第2の開閉弁取付穴、122-第2の開閉弁位置決め孔、131-第3の開閉弁取付穴、132-第3の開閉弁位置決め孔、141-第4の開閉弁取付穴、142-第4の開閉弁位置決め孔、211-第1の膨張弁取付穴、212-第1の膨張弁締付穴、221-第2の膨張弁取付穴、222-第2の膨張弁締付穴、231-第3の膨張弁取付穴、232-第3の膨張弁締付穴、61-電池パック熱交換器出口インターフェース、62-還流入口インターフェース、63-室内蒸発器出口インターフェース、64-室外熱交換器出口インターフェース、65-室内蒸発器入口インターフェース、66-室外熱交換器入口インターフェース、67-室内凝縮器出口インターフェース、68-電池パック熱交換器入口インターフェース、101-第1の流路、102-第2の流路、103-第3の流路、104-第4の流路、105-第5の流路、701-第1の凹溝、702-第2の凹溝、703-第3の凹溝、704-第4の凹溝、705-第5の凹溝、802-第2の流路入口、804-第3の流路出口、810-第4の流路入口、803-第1の開閉弁入口インターフェース、808-第1の開閉弁出口インターフェース、809-第2の開閉弁入口インターフェース、807-第2の開閉弁出口インターフェース、801-第3の開閉弁入口インターフェース、806-第3の開閉弁出口インターフェース、811-第4の開閉弁入口インターフェース、812-第4の開閉弁出口インターフェース、819-第1の膨張弁入口インターフェース、818-第2の膨張弁入口インターフェース、817-第3の膨張弁入口インターフェース、805-第3の膨張弁出口インターフェース、813-第1の貫通穴、814-第2の貫通穴、815-第3の貫通穴、816-第4の貫通穴、60-基体、40-第1の別体、401-第1の接続面、50-第2の別体、501-第2の接続面、91-コンプレッサ、92-室内凝縮器、93-室外熱交換器、94-室内蒸発器、95-気液分離器、96-電池パック熱交換器、97-電池パック、98-PTC風加熱器、99-PTC水加熱器。
Claims (16)
- 基体(60)と前記基体(60)に設けられる弁群を備え、前記弁群は第1の開閉弁(11)、第2の開閉弁(12)及び第1の膨張弁(21)を備え、
前記基体(60)に前記基体(60)の外部の室内凝縮器(92)の出口に接続するための室内凝縮器出口インターフェース(67)、前記基体(60)の外部の室外熱交換器(93)の出口に接続するための室外熱交換器出口インターフェース(64)、前記基体(60)の外部の電池パック熱交換器(96)の冷媒入口に接続するための電池パック熱交換器入口インターフェース(68)が形成され、
前記基体(60)内に第1の流路(101)が形成され、前記第1の開閉弁(11)の入口は前記室内凝縮器出口インターフェース(67)に連通され、前記第1の開閉弁(11)の出口は前記第1の流路(101)に連通され、前記第1の膨張弁(21)の入口は前記第1の流路(101)に連通され、前記第1の膨張弁(21)の出口は前記電池パック熱交換器入口インターフェース(68)に連通され、前記室外熱交換器出口インターフェース(64)は前記第2の開閉弁(12)の入口に連通され、前記第2の開閉弁(12)の出口は前記第1の流路(101)に連通されることを特徴とする弁群統合モジュール。 - 前記弁群は第2の膨張弁(22)をさらに備え、前記基体(60)にさらに前記基体(60)の外部の室内蒸発器(94)の入口に接続するための室内蒸発器入口インターフェース(65)が形成され、前記第2の膨張弁(22)の入口は前記第1の流路(101)に連通され、前記第2の膨張弁(22)の出口は前記室内蒸発器入口インターフェース(65)に連通されることを特徴とする請求項1に記載の弁群統合モジュール。
- 前記弁群は第3の開閉弁(13)をさらに備え、前記基体(60)にさらに前記室外熱交換器(93)の入口に接続される室外熱交換器入口インターフェース(66)が形成され、前記基体(60)内にさらに第2の流路(102)が形成され、前記室内凝縮器出口インターフェース(67)は前記第2の流路(102)に連通され、前記第1の開閉弁(11)の入口は前記第2の流路(102)に連通され、前記第3の開閉弁(13)の入口は前記第2の流路(102)に連通され、前記第3の開閉弁(13)の出口は前記室外熱交換器入口インターフェース(66)に連通されることを特徴とする請求項1又は2に記載の弁群統合モジュール。
- 前記第1の開閉弁(11)の導通又は遮断及び前記第3の開閉弁(13)の導通又は遮断により、前記室内凝縮器出口インターフェース(67)から前記第2の流路(102)に流入する冷媒は前記第1の開閉弁(11)を介して前記第1の流路(101)に流入し、又は前記第3の開閉弁(13)を介して前記室外熱交換器入口インターフェース(66)から流出することができることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記弁群は第3の膨張弁(23)をさらに備え、前記基体(60)内にさらに第3の流路(103)が形成され、前記室外熱交換器入口インターフェース(66)は前記第3の流路(103)に連通され、前記第3の開閉弁(13)の出口は前記第3の流路(103)に連通され、前記第3の膨張弁(23)の入口は前記第2の流路(102)に連通され、前記第3の膨張弁(23)の出口は前記第3の流路(103)に連通されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記第3の開閉弁(13)の導通又は遮断及び前記第3の膨張弁(23)の絞り又は遮断により、前記室内凝縮器出口インターフェース(67)から前記第2の流路(102)に流入する冷媒は、前記第3の開閉弁(13)を介して前記第3の流路(103)に流入し、又は前記第3の膨張弁(23)を介して前記第3の流路(103)に流入することができることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記基体(60)は第1の別体(40)と第2の別体(50)を備え、前記第1の別体(40)は第1の接続面(401)を含み、前記第2の別体(50)は第2の接続面(501)を含み、前記第1の接続面(401)は前記第2の接続面(501)に密封して接続され、前記第1の接続面(401)が内へ凹んで第1の凹溝(701)、第2の凹溝(702)及び第3の凹溝(703)を形成し、前記第2の接続面(501)と前記第1の凹溝(701)は共に前記第1の流路(101)を画定し、前記第2の接続面(501)と前記第2の凹溝(702)は共に前記第2の流路(102)を画定し、前記第2の接続面(501)と前記第3の凹溝(703)は共に前記第3の流路(103)を画定し、
前記第1の開閉弁(11)、前記第2の開閉弁(12)、前記第3の開閉弁(13)、前記第1の膨張弁(21)、前記第3の膨張弁(23)はいずれも前記第1の別体(40)に設けられ、又は前記第1の開閉弁(11)、前記第2の開閉弁(12)、前記第3の開閉弁(13)、前記第1の膨張弁(21)、前記第3の膨張弁(23)はいずれも前記第2の別体(50)に設けられることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。 - 前記第1の凹溝(701)、前記第2の凹溝(702)及び前記第3の凹溝(703)のうちの少なくとも1つは曲線状の凹溝であることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記弁群は第4の開閉弁(14)をさらに備え、前記基体(60)にさらに前記基体(60)の外部のコンプレッサ(91)の入口又はコンプレッサ(91)に接続される気液分離器(95)の入口に接続するための還流入口インターフェース(62)が形成され、前記基体(60)内にさらに第4の流路(104)が形成され、前記室外熱交換器出口インターフェース(64)は前記第4の流路(104)に連通され、前記第2の開閉弁(12)の入口は前記第4の流路(104)に連通され、前記第4の開閉弁(14)の入口は前記第4の流路(104)に連通され、前記第4の開閉弁(14)の出口は前記還流入口インターフェース(62)に連通されることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記基体(60)内にさらに第5の流路(105)が形成され、前記第4の開閉弁(14)の出口は前記第5の流路(105)に連通され、前記還流入口インターフェース(62)は前記第5の流路(105)に連通され、前記基体(60)にさらに電池パック熱交換器(96)の冷媒出口に接続するための電池パック熱交換器出口インターフェース(61)が形成され、前記電池パック熱交換器出口インターフェース(61)は前記第5の流路(105)に連通されることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記基体(60)内にさらに第5の流路(105)が形成され、前記第4の開閉弁(14)の出口は前記第5の流路(105)に連通され、前記還流入口インターフェース(62)は前記第5の流路(105)に連通され、前記基体(60)にさらに室内蒸発器(94)の出口に接続するための室内蒸発器出口インターフェース(63)が形成され、前記室内蒸発器出口インターフェース(63)は前記第5の流路(105)に連通されることを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記弁群統合モジュールは温度センサ(30)をさらに備え、前記第5の流路(105)に第1の貫通穴(813)、第2の貫通穴(814)及び第3の貫通穴(815)が形成され、前記第2の貫通穴(814)は前記第1の貫通穴(813)と前記第3の貫通穴(815)との間に位置し、前記第1の貫通穴(813)は前記室内蒸発器出口インターフェース(63)に連通され、前記第3の貫通穴(815)は前記還流入口インターフェース(62)に連通され、前記温度センサ(30)は前記基体(60)に設けられて且つ前記温度センサ(30)の検出端は前記第2の貫通穴(814)を貫通して前記第5の流路(105)内に位置することを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 前記基体(60)は第1の別体(40)と第2の別体(50)を備え、前記第1の別体(40)は第1の接続面(401)を含み、前記第2の別体(50)は第2の接続面(501)を含み、前記第1の接続面(401)は前記第2の接続面(501)に密封して接続され、前記第1の接続面(401)が内へ凹んで第4の凹溝(704)と第5の凹溝(705)を形成し、前記第2の接続面(501)と前記第4の凹溝(704)は共に前記第4の流路(104)を画定し、前記第2の接続面(501)と前記第5の凹溝(705)は共に前記第5の流路(105)を画定し、
前記第4の開閉弁(14)は前記第1の別体(40)又は前記第2の別体(50)に設けられることを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。 - 前記第4の凹溝(704)と前記第5の凹溝(705)のうちの少なくとも1つは曲線状の凹溝であることを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の弁群統合モジュール。
- 請求項1~14のいずれか1項に記載の弁群統合モジュールを備えることを特徴とする車両熱管理システム。
- 請求項15に記載の車両熱管理システムを備えることを特徴とする車両。
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