WO2022135510A1 - 流体管理装置及热管理系统 - Google Patents
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Abstract
流体管理装置及热管理系统,该流体管理装置包括连接件(100)和贮液部(200),连接件(100)和贮液部(200)分体设置,贮液部壳体(210)的第一配合部(211)与连接件(100)的第一接口部(120)密封连接,贮液部(200)的贮液腔与连接件(100)的流道连通,具有流道的连接件(100)与贮液部(200)分体设置。该流体管理装置中连接件与贮液部的加工相对简单。
Description
本申请要求于2020年12月23日提交中国专利局、申请号为202011532867.3、发明名称为“流体管理装置及热管理系统”,以及于2020年12月23日提交中国专利局、申请号为202011536361.X、发明名称为“流体管理装置及电动阀”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本发明涉及流体管理技术领域,具体涉及流体管理装置及热管理系统。
热管理系统包括多个功能部分,系统中的多个功能部分集成在一起,集成件的结构复杂,不利于集成件的加工成形。
发明内容
本申请的目的在于提供一种流体管理装置及热管理系统,以有利于流体管理装置的加工。
一方面,本申请技术方案的一个实施方式提供一种流体管理装置,包括连接件和贮液部,所述连接件和所述贮液部分体设置,所述连接件与所述贮液部固定连接或者限位连接,所述贮液部包括贮液部壳体,所述贮液部具有贮液腔,所述连接件包括第一接口部,所述贮液部壳体包括第一配合部,所述第一配合部与所述第一接口部密封连接,所述连接件具有流道,所述流道位于所述连接件内,所述贮液腔与所述流道连通。
另一方面,本申请技术方案的一个实施方式还提供一种热管理系统,所述热管理系统包括散热器、第二换热器、第三换热器以及流体管理装置,所述流体管理装置为上述流体管理装置,所述流体管理装置包括节流阀、第一换热器、第一泵和/或第二泵,所述节流阀与所述第一换热器固定连接或者限位连接,所述第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道,所述节流阀能够节流降压进入所述第一换热通道的制冷剂;所述第一流道通过所述第二换热通道与所述第四流道连通,所述第四流道与所述第一泵的腔 连通,所述第四流道与所述第二泵的腔连通;所述第三流道通过所述散热器与所述第四流道连通,所述第二流道通过所述第二换热器与所述第二泵连通,所述第五流道通过所述第三换热器与所述第一泵连通。
本申请的上述实施方式所提供的流体管理装置及热管理系统,流体管理装置包括连接件和贮液部,连接件和贮液部分体设置,贮液部壳体的第一配合部与连接件的第一接口部密封连接,贮液部的贮液腔与连接件的流道连通,具有流道的连接件与贮液部分体设置,这样连接件与贮液部的加工相对简单。
图1是流体管理装置的第一种实施方式的立体结构示意图;
图2是图1中流体管理装置的另一视角的立体结构示意图;
图3是图1中流体管理装置的第一种爆炸形式的结构示意图;
图4是图3中流体管理装置的另一种视角的爆炸结构示意图;
图5是图1中流体管理装置的第一种爆炸形式的结构示意图;
图6是图1中连接件的立体结构示意图;
图7是图6中连接件及电动阀的正视示意图;
图8是图7沿A-A的剖视示意图;
图9是图7沿B-B的剖视示意图;
图10是电动阀与密封件的一种爆炸示意图;
图11是电动阀的仰视示意图;
图12是图11沿C-C的剖视示意图;
图13是流体管理装置的第二种实施方式的一种爆炸结构示意图;
图14是一种热管理系统的连接示意图。
本申请的流体管理装置可以应用于车辆热管理系统,车辆包括新能源车,流体至少包括冷却液。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
请参阅图1-图12。流体管理装置10包括连接件100、贮液部和电动阀 300,贮液部用于容纳冷却液,贮液部具有贮液腔,在本申请的实施方式,贮液部可以称之为壶200或者水壶,壶200包括壶壳体210,壶200具有腔(未图示),在本实施方式,贮液腔也可以称之为壶腔,壶腔位于壶壳体210内,壶壳体210可以是一体结构,也可以是两个以上的壳体连接而成。壶壳体210包括第一配合部211,连接件100包括第一接口部120和第二接口部130,连接件100还具有流道110,流道110位于连接件100内,第一配合部211与第一接口部120固定连接或者限位连接并在连接处密封,第一接口部120连通流道110,第一配合部211连通壶腔,进而壶腔与流道110连通,连接方式可以焊接、粘接、插接、卡接或者螺纹连接。在一个具体的实施方式,至少部分第一接口部120位于第一配合部211所形成的腔,流体管理管理装置还可以在第一配合部211和第一接口部120之间设置密封圈,以增强密封性能;当然第一配合部211也可以位于第一接口部120所形成的腔,不再详细描述。
电动阀300包括阀壳体350、阀杆330、电控部320和阀芯部340,电控部320与阀杆330传动连接,阀杆330与阀芯部340固定连接或者限位连接,阀壳体350具有第一容纳腔352,至少部分阀芯部340位于第一容纳腔352,电控部320能够驱动阀杆330进而使阀芯部340在第一容纳腔352动作,阀芯部340在第一容纳腔352的动作包括以阀杆330为轴旋转动作和/或沿阀杆330的轴向动作,在本实施方式,阀芯部340能够以阀杆330为轴进行一定角度的旋转。阀壳体350包括第二配合部353,第二配合部353与第二接口部130密封连接,阀壳体350具有能够与第一容纳腔352连通的通道355,通道355与流道110连通,进而流道能够与第一容纳腔352连通。
定义阀杆330的轴向为上下方向,电控部320位于阀芯部340的上方,至少部分连接件100位于壶壳体210的下方。在本实施方式,流体管理装置10工作时,流体管理装置10内的流体为冷却液,流体管理装置10设置有连接件100,连接件100具有流道110,流道110能够连通壶腔和第一容纳腔352,电动阀300与连接件100连接,电控部320位于阀芯部340的上方,也就是说,电控部320位于第一容纳腔352的上方,这样能够降低第一容纳腔352内的冷却液进入电控部320的几率,有利于防止冷却液损坏电控部320的带电部件,进而提高电控部320的工作寿命,进而有利于提高流体管理装置的寿命。至少部分连接件100位于壶壳体210的下方,在流体管理装置10实际应用时,方便壶腔内的冷却液与流道110内冷却液 连通。
请参阅图3-图5,连接件100包括第一侧部170,第一侧部170朝向壶壳体的底部212,第一接口部120相对第一侧部170凸向壶壳体的底部212,第一配合部211成形于壶壳体的底部212,这样,连接件100位于壶壳体210的下方,便于流体管理装置10的冷却液连通。第二接口部130的开口朝向壶壳体的底部212,沿阀杆330的轴向,电控部320比第二接口部130靠近壶壳体的底部212。至少部分连接件100位于壶壳体210的下方,电动阀300也位于壶壳体210的下方,这样,流体管理装置10的结构相对紧凑,质心也相对靠近流体管理装置10的几何中心,也有利于流体管理装置10的结构稳定性。在其他实施方式,第一接口部120的开口也可以位于第一侧部170,第一接口部120的开口朝向壶壳体的底部212。
如图3、4所示,流体管理装置10包括第一安装部150和第一安装部的配合部150’,第一安装部150和第一安装部的配合部150’的其中之一位于壶壳体210,其中另一个位于连接件100,第一安装部150和第一安装部的配合部150’相互配合,进而实现连接件与壶的固定连接。在本实施方式,第一安装部150位于连接件100,第一安装部150成形为螺纹孔,第一安装部的配合部150’为通孔,第一安装部和第一安装部的配合部150’通过螺栓连接,进而连接件100和壶壳体210固定连接或者限位连接。
如图5所示,流体管理装置10包括第二安装部160和第二安装部的配合部160’,第二安装部160和第二安装部的配合部160’的其中之一位于壶壳体210,其中另一个位于阀壳体350,二者相互配合实现电动阀与连接件的固定。第二安装部160和第二安装部的配合部160’的连接方式与第一安装部和第一安装部的配合部150’的连接方式可以相同或者不同,不再详细描述。在一个更为具体的实施方式,沿第一容纳腔352的径向,第二安装部160比第一安装部150靠近第一容纳腔352,电动阀的固定处比壶的固定处靠近中心,这样有助于流体管理装置10的结构性能稳定。
请参阅图5、图6及图10-图12,阀壳体350包括主体部354,主体部354包括第一容纳部351,第一容纳部351具有第一容纳腔352,第二接口部130包括第二容纳部131,第二容纳部131具有第二容纳腔132,至少部分主体部354位于第二容纳腔132,在本实施方式,第二配合部353成形于主体部的外壁3542,通道355成形于主体部354,沿第一容纳腔352的径向,通道355贯穿主体部354,通道355在主体部的内壁和外壁3542均具有通道口,相应地,流道110在第二容纳部131的壁1311具有流道口, 流道口与至少部分通道口相对设置,这样流道110与对应的通道355连通。在其他实施方式,通道也可以成形于阀壳体的底部。主体部354至少部分位于第二容纳部131,可以减少流体管理装置10的体积,结构紧凑。在本实施方式,主体部354为圆筒状,在其他实施方式,主体部的外形也可以方形或者其他形状。
流体管理装置10包括密封件400,密封件400位于第二容纳腔132,密封件400环绕通道口分布,密封件400的一侧与第二容纳部的壁1311接触,密封件400的另一侧与主体部354的外壁接触,密封件400处于挤压状态,以确保密封性效果。密封件400具有连通口401,流道口通过密封件的连通口401与通道口连通。密封件400可以是密封圈,在密封件400为密封圈时,主体部354和/或连接件100可以设置容纳密封圈的槽,密封件400也可以是密封垫。电动阀300具有多个通道口,密封件400的数量与通道口的数量相匹配,这些密封件400可以是相互独立的散件,也可以是一体结构。
在本实施方式,密封件400为一体结构,密封件400呈筒状,以与主体部354的外形匹配,密封件400的侧部410与主体部354的外壁3542以及第二容纳部131的壁抵接,密封件400具有容纳腔402,至少部分主体部354位于密封件400的容纳腔402,连通口401成形于密封件的侧部410,相应地,通道口成形于主体部354,流道口成形于第二容纳部131的侧壁。流体管理装置10也可以包括凸筋500,凸筋500挤压密封件400,以增强密封。具体地,凸筋500包括第一环部510、第二环部520和至少两个轴向部530,沿阀杆330的轴向,轴向部530的一端与第一环部510连接,轴向部530的另一端与第二环部520连接,凸筋500成形于阀壳体350,凸筋500相对主体部354的外壁3542凸向第二容纳部131,通道口位于相邻的轴向部530之间,这样,通道口位于凸筋500所围区域内,流体管理装置10设置凸筋500能够提高密封性能。在其他实施方式,凸筋500也可以成形于连接件100,凸筋500相对第二容纳部131的壁凸向主体部354,流道口位于相邻的轴向部530之间,不再详细描述。在其他实施方式,流体管理装置也可以不单独设置密封件,凸筋直接与第二容纳部的内壁接触,凸筋具有密封的功能,凸筋的材质可以和主体部的其他部分材质不同,凸筋和主体部的其他材质一体注塑成型。
在本实施方式,请参阅图8,电动阀300为五通阀,阀壳体350通道的数量为五个,也即电动阀300的通道包括第一通道3551、第二通道3552、 第三通道3553、第四通道3554和第五通道3555,五个通道均贯穿主体部,相应地,流体管理装置10的流道的数量为五个,也即流道包括第一流道111、第二流道112、第三流道113、第四流道114和第五流道115,这五个流道在第二容纳部的侧壁1311具有分别具有流道口,第一流道111与第一通道3551连通,第二流道112与第二通道3552连通,第三流道113与第三通道3553连通,第四流道114与第四通道3554连通,第五流道115与第五通道3555连通。当然,电动阀300也可以是其他数量通阀或者比例调节阀,不再详细描述。连接件100可以是注塑一体成形,或者连接件100为至少两个板焊接或者粘接而成。至少部分流道成形于第一接口部,位于第一接口部的流道与第四流道连通,进而壶腔与第四流道连通。至少部分第四流道成形于第二接口部,通道与第四流道连通。
流体管理装置10在工作时,流体管理装置10至少具有以下六种工作模式的其中之一:在流体管理装置10的第一工作模式,阀芯部340使第二通道3352与第三通道3553连通,阀芯部340使第五通道3555与第三通道3553连通,进而阀芯部340使第二流道112与第三流道113连通,阀芯部340使第五流道115与第三流道113连通。
在流体管理装置10的第二工作模式,阀芯部340使第二通道3552与第三通道3553连通,阀芯部340使第五通道3555与第一通道3551连通,进而阀芯部340使第二流道112与第三流道113连通,阀芯部340使第五流道115与第一流道111连通。
在流体管理装置10的第三工作模式,阀芯部340使第二通道3552与第一通道3551连通,阀芯部340使第五通道3555与第四通道3554连通,进而阀芯部340使第二流道112与第一流道111连通,阀芯部340使第五流道115与第四流道114连通。
在流体管理装置10的第四工作模式,阀芯部340使第二通道3552与第三通道3553连通,阀芯部340使第五通道3555与第四通道3554连通,进而阀芯部340使第二流道112与第三流道113连通,阀芯部340使第五流道115与第四流道114连通。
在流体管理装置10的第五工作模式,阀芯部340使第二通道3552与第四通道3554连通,阀芯部340使第五通道3555与第四通道3554连通,进而阀芯部340使第二流道112与第四流道114连通,阀芯部340使第五流道115与第四流道114连通。
在流体管理装置10的第六工作模式,阀芯部340使第五通道3555与 第二通道3552连通或者阀芯部340使第二通道3552与第一通道3551连通,阀芯部340使第五通道3555与第一通道3551连通,进而阀芯部340使第五流道115与第二流道112连通或者阀芯部340使第二流道112与第一流道111连通,阀芯部340使第五流道115与第一流道111连通。
请参阅图1-图6及图14,流体管理装置10包括节流阀610、第一换热器620、第一泵710和/或第二泵720,节流阀610与第一换热器620固定连接或者限位连接,第一换热器620具有第一换热通道和第二换热通道,节流阀610能够节流降压进入第一换热通道的制冷剂。流体管理装置10包括第一连接部141、第二连接部142、第三连接部143和第四连接部144,上述连接部成形于连接件100或者位于与连接件100固定连接或者限位连接的管件或者块体;至少部分第一流道111成形于第一连接部141,至少部分第四流道114位于第二连接部142,第一连接部141、第二连接部142与第一换热器620固定连接或者限位连接,进而第一流道111与第二换热通道连通,第四流道114与第二换热通道连通,或者说,第一流道111能够通过第二换热通道与第四流道114连通。第一换热器620与连接件100可以通过螺栓固定,也可以粘接固定。至少部分第四流道114成形于第三连接部143,第一泵710与第三连接部143固定连接或者限位连接,进而第四流道114与第一泵710的腔连通,至少部分第四流道114位于第四连接部144,第二泵720与第四连接部144固定连接或者限位连接,进而第四流道114与第二泵720的腔连通。第一泵710和/或第二泵720能够为热管理系统内冷却液流动提供动力。
请参阅图13所示意的第二实施方式,阀壳体350包括主体部354和管部356,在本实施方式管部的数量为五个,相应连接件100包括五个第二接口部130,第一容纳腔352位于主体部354,沿阀杆330的轴向,连接件100位于主体部354的一侧,壶壳体210位于主体部354相对另一侧,沿第一容纳腔352的径向方向,至少部分管部356相对主体部354的侧壁凸出,通道成形于管部356和主体部354,通道在主体部的内壁具有口,在本实施方式,第二配合部353成形于管部356。
请参阅图14本申请的技术方案还提供一种热管理系统,热管理系统包括散热器810、第二换热器820、第三换热器830以及流体管理装置10,第二换热器820能够调节电池的温度,第三换热器830能够调节电机等发热设备的温度,流体管理装置10包括节流阀610、第一换热器620、第一泵710和/或第二泵720,节流阀610与第一换热器620固定连接或者限位 连接,第一换热器620具有第一换热通道和第二换热通道,节流阀610能够节流降压进入述第一换热通道的制冷剂;第一流道111通过第二换热通道与第四流道114连通,第四流道114与第一泵710的腔连通,第四流道114与第二泵720的腔连通;
第三流道113通过散热器810与第四流道114连通,第二流道112通过第二换热器820与第二泵720连通,第五流道115通过第三换热器830与第一泵710连通。热管理系统设置流体管理装置10,能够减少系统的管路连接,简化热管理系统。
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)
- 一种流体管理装置,包括连接件和贮液部,所述连接件和所述贮液部分体设置,所述连接件与所述贮液部固定连接或者限位连接,所述贮液部包括贮液部壳体,所述贮液部具有贮液腔,所述连接件包括第一接口部,所述贮液部壳体包括第一配合部,所述第一配合部与所述第一接口部密封连接,所述连接件具有流道,所述流道位于所述连接件内,所述贮液腔与所述流道连通。
- 根据权利要求1所述的流体管理装置,其特征在于,所述连接件包括第二接口部,所述流体管理装置包括电动阀,所述电动阀包括阀壳体和阀芯部,所述阀壳体具有第一容纳腔,至少部分所述阀芯部位于所述第一容纳腔,所述阀壳体包括第二配合部,所述第二配合部与所述第二接口部密封连接,所述阀壳体具有通道,所述通道与所述流道连通。
- 根据权利要求2所述的流体管理装置,其特征在于,所述电动阀包括阀杆、电控部,所述电控部与所述阀杆传动连接,所述阀杆与所述阀芯部固定连接或者限位连接,所述通道能够与所述第一容纳腔连通;定义所述阀杆的轴向为上下方向,所述电控部位于所述阀芯部的上方,至少部分所述连接件位于所述贮液部壳体的下方。
- 根据权利要求3所述的流体管理装置,其特征在于,所述第一接口部的开口朝向所述贮液部壳体的底部,所述第一配合部成形于所述贮液部壳体的底部;所述第二接口部的开口朝向所述贮液部壳体的底部,沿所述阀杆的轴向,所述电控部比所述第二接口部靠近所述贮液部壳体的底部。
- 根据权利要求3或4所述的流体管理装置,其特征在于,所述阀壳体包括主体部和至少两个管部,相应所述连接件包括至少两个第二接口部,所述第一容纳腔位于所述主体部,沿所述阀杆的轴向,所述连接件位于所述主体部的一侧,所述贮液部壳体位于所述主体部相对另一侧;沿所述第一容纳腔的径向方向,至少部分所述管部相对所述主体部的侧壁凸出,所述通道成形于所述管部和所述主体部,所述通道在主体部的内壁具有口,所述第二配合部成形于所述管部;或者,所述阀壳体包括主体部,所述第一容纳腔位于所述主体部,所述第二接口部包括第二容纳部,所述第二容纳部具有第二容纳腔,至少部分所述主体部位于所述第二容纳腔,沿所述第一容纳腔的径向,所述通道 贯穿所述主体部,所述通道在所述主体部的内壁和主体部的外壁均具有通道口;所述流道在所述第二容纳部的壁具有流道口,所述流道口与至少部分通道口相对设置。
- 根据权利要求5所述的流体管理装置,其特征在于,至少部分所述主体部位于所述第二容纳腔;沿所述第一容纳腔的径向,所述通道贯穿所述主体部,所述通道在所述主体部的内壁和外壁均具有通道口,所述流道口成形于所述第二容纳部的侧壁。
- 根据权利要求6所述的流体管理装置,其特征在于,所述流体管理装置包括密封件,所述密封件位于所述第二容纳腔,所述密封件环绕所述通道口,所述密封件的一侧与所述第二容纳部的壁接触,所述密封件的另一侧与所述主体部的外壁接触,所述密封件处于挤压状态;所述密封件具有连通口,所述流道口通过所述密封件的连通口与所述通道口连通。
- 根据权利要求7所述的流体管理装置,其特征在于,所述密封件呈筒状,所述密封件具有容纳腔,至少部分所述主体部位于所述密封件的容纳腔,所述密封件的连通口成形于所述密封件的侧部;所述通道口成形于所述主体部,所述流道口成形于所述第二容纳部的侧壁,所述流体管理装置包括凸筋,所述凸筋与所述密封件接触且挤压所述密封件,所述凸筋包括第一环部、第二环部和至少两个轴向部,沿所述阀杆的轴向,所述轴向部的一端与所述第一环部连接,所述轴向部的另一端与所述第二环部连接;所述凸筋成形于所述阀壳体,所述凸筋相对所述主体部的外壁凸向所述第二容纳部,所述通道口位于相邻的所述轴向部之间;和/或,所述凸筋成形于所述连接件,所述凸筋相对所述第二容纳部的壁凸向所述主体部,所述流道口位于相邻的所述轴向部之间。
- 根据权利要求1-8任一所述的流体管理装置,其特征在于,所述流体管理装置包括泵,所述连接件包括连接部,部分所述流道成形于所述连接部,所述泵与所述连接部固定连接或者限位连接,所述流道与所述泵的腔连通。
- 根据权利要求9所述的流体管理装置,其特征在于,所述流体管理装置包括第一换热器,所述泵包括第一泵和/或第二泵;所述流道包括第一流道、第二流道、第三流道和第四流道;所述连接部包括第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部,至少部分所述第一流道成形于所述第一连接部,至少部分所述第四流道成 形于所述第二连接部,所述第一连接部、所述第二连接部与所述第一换热器固定连接或者限位连接,所述第一流道通过所述第一换热器的换热通道与所述第四流道连通;至少部分所述第四流道成形于所述第三连接部,所述第一泵与所述第三连接部固定连接或者限位连接,所述第四流道与所述第一泵的腔连通,至少部分所述第四流道位于所述第四连接部,所述第二泵与所述第四连接部固定连接或者限位连接,所述第四流道与所述第二泵的腔连通。
- 根据权利要求10所述的流体管理装置,其特征在于,至少部分流道成形于所述第一接口部,所述贮液腔与所述第四流道连通,至少部分第四流道成形于所述第二接口部,所述通道与所述第四流道连通。
- 根据权利要求11所述的流体管理装置,其特征在于,所述流体管理装置包括节流阀所述节流阀与所述第一换热器固定连接或者限位连接,所述第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道,所述节流阀能够节流降压进入所述第一换热通道的制冷剂,所述第一流道通过所述第二换热通道与所述第四流道连通;所述流体管理装置至少具有以下六种工作模式的其中之一:在所述流体管理装置的第一工作模式,所述阀芯部使所述第二流道与所述第三流道连通,所述阀芯部使所述第五流道与所述第三流道连通;在所述流体管理装置的第二工作模式,所述阀芯部使所述第二流道与所述第三流道连通,所述阀芯部使所述第五流道与所述第一流道连通;在所述流体管理装置的第三工作模式,所述阀芯部使所述第二流道与所述第一流道连通,所述阀芯部使所述第五流道与所述第四流道连通;在所述流体管理装置的第四工作模式,所述阀芯部使所述第二流道与所述第三流道连通,所述阀芯部使所述第五流道与所述第四流道连通;在所述流体管理装置的第五工作模式,所述阀芯部使所述第二流道与所述第四流道连通,所述阀芯部使所述第五流道与所述第四流道连通;在所述流体管理装置的第六工作模式,所述阀芯部使所述第五流道与所述第二流道连通或者所述阀芯部使所述第二流道与所述第一流道连通,所述阀芯部使所述第五流道与所述第一流道连通。
- 一种热管理系统,所述热管理系统包括散热器、第二换热器、第三换热器以及流体管理装置,所述流体管理装置为权利要求1-12任一项的流体管理装置,所述流体管理装置包括节流阀、第一换热器、第一泵和/ 或第二泵,所述节流阀与所述第一换热器固定连接或者限位连接,所述第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道,所述节流阀能够节流降压进入所述第一换热通道的制冷剂;所述第一流道通过所述第二换热通道与所述第四流道连通,所述第四流道与所述第一泵的腔连通,所述第四流道与所述第二泵的腔连通;所述第三流道通过所述散热器与所述第四流道连通,所述第二流道通过所述第二换热器与所述第二泵连通,所述第五流道通过所述第三换热器与所述第一泵连通。
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