一种阀体集成模块及热泵空调系统的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种阀体集成模块及热泵空调系统。

背景技术：

热泵空调系统是汽车的重要组成部分，其能够改变汽车内的温度环境，以使驾驶者和乘客获得良好的驾乘体验。现有的热泵空调系统中根据功能需求设置有诸如电子膨胀阀、除湿阀、过滤阀、高压单向阀及低压单向阀等在内多种阀体，且多种阀体一般均分散设置，并独立安装在管路中。如此设置不仅导致热泵空调系统内的管路结构复杂，安装难度较大，不利于汽车平台化设计，且较多的管路设计成本高，布置易杂乱，不易后期维修。此外，由于现有的阀体多为电子阀，每一电子阀均需连接整车电器线束，由于各阀体分散设置，从而导致车辆线束成本较高。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种阀体集成模块，该阀体集成模块不仅集成度高，安装难度小，易于后期维修和更换，且线束成本以及安装成本均较低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种阀体集成模块，包括第一电子膨胀阀、除湿阀、过滤阀、第二电子膨胀阀、制热阀、第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀和所述第二单向阀均竖直设置；

所述第一电子膨胀阀和所述除湿阀沿第一方向并排设置，第一转接块位于所述第一电子膨胀阀和所述除湿阀的一侧，且所述第一转接块的一端与所述第一电子膨胀阀通过第一连接件连接，所述第一转接块的另一端与所述除湿阀通过第二连接件连接；

第二转接块、所述过滤阀和所述第二电子膨胀阀沿所述第一方向并排设置，所述第二转接块设置在所述第一电子膨胀阀和所述除湿阀的另一侧，所述第二转接块和所述过滤阀通过第三连接件连接，所述过滤阀和所述第二电子膨胀阀通过第四连接件连接；

所述第一单向阀、所述制热阀和所述第二单向阀沿第二方向并排设置，所述第二方向与所述第一方向呈预设夹角，所述第一单向阀和所述制热阀通过第五连接件连接，所述制热阀和所述第二单向阀通过第六连接件连接；

所述第一单向阀位于所述第二转接块的下方，并通过第七连接件连接，所述第二转接块与所述除湿阀通过第八连接件连接。。

作为优选，所述第二方向与所述第一方向垂直设置。

作为优选，所述阀体集成模块还包括：

电池冷却器，所述电池冷却器通过第三转接块与所述第二电子膨胀阀连接。

作为优选，所述电池冷却器与所述第二单向阀之间通过连接管连接。

作为优选，所述阀体集成模块还包括：

安装支架，所述第一电子膨胀阀、所述第一转接块、所述第二转接块、所述电池冷却器以及所述第二单向阀均与所述安装支架连接。

作为优选，所述安装支架包括呈l型连接的第一板和第二板，所述第一电子膨胀阀和所述第一转接块均与所述第一板连接，所述第一板上凸设有第一支板和第二支板，所述第一支板与所述第二单向阀连接，所述第二支板与所述第二转接块连接，所述电池冷却器与所述第二板连接。

作为优选，所述第一转接块内设置有第一通道，所述第一通道在所述第一转接块上形成第一管路接口、第一连通口和第二连通口，所述第一管路接口与外部管路连接，所述第一连通口与所述第一电子膨胀阀的阀口连通，所述第二连通口与所述除湿阀的阀口连通。

作为优选，所述第三转接块内设置有第三通道，所述第三通道在所述第三转接块上形成第三管路接口、第六连通口和第七连通口，所述第三管路接口与外部管路连接，所述第六连通口与所述电池冷却器连通，所述第七连通口与所述第二电子膨胀阀的阀口连通。

作为优选，所述第二转接块设置有第二通道，所述第二通道在所述第二转接块上形成第二管路接口、第三连通口、第四连通口和第五连通口，所述第二管路接口与外部管路连接，所述第三连通口与所述过滤阀连通，所述第四连通口与所述除湿阀的阀口连通，所述第五连通口与所述第一单向阀连通。

本发明的另一个目的在于提供一种热泵空调系统，该热泵空调系统集成度高，安装至汽车内的难度小，易于后期维修和更换，且线束成本以及安装成本均较低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种热泵空调系统，包括上述的阀体集成模块。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种阀体集成模块，该阀体集成模块包括第一电子膨胀阀、除湿阀、过滤阀、第二电子膨胀阀、制热阀、第一单向阀、第二单向阀、第一转接块和第二转接块，第一电子膨胀阀和除湿阀沿第一方向并排设置，并通过第一转接块和连接件连接，第二转接块、过滤阀和第二电子膨胀阀沿第一方向并排设置，并通过连接件连接，第一单向阀、制热阀和第二单向阀沿第二方向并排设置并通过连接件连接，且第二方向与第一方向呈预设夹角，第一单向阀位于第二转接块的下方，并通过第七连接件连接。该阀体集成模块通过利用转接块和连接件将多个阀体集成在一起，且通过合理的排布，在极大程度上提高了该阀体集成模块的集成度，从而简化了外部管路结构，降低了安装难度、安装成本以及线束成本，有利于实现平台化设计，且便于后期的维修。

附图说明

图1是本发明所提供的阀体集成模块的结构示意图；

图2是本发明所提供的阀体集成模块的隐藏安装支架后的结构示意图；

图3是本发明所提供的阀体集成模块的隐藏安装支架后在另一视角下的结构示意图；

图4是本发明所提供的阀体集成模块的安装支架的结构示意图；

图5是本发明所提供的阀体集成模块的第一转接块的结构示意图；

图6是本发明所提供的阀体集成模块的第一转接块的后视图；

图7是本发明所提供的阀体集成模块的第二转接块的结构示意图。

图中：

1、第一电子膨胀阀；2、除湿阀；3、过滤阀；4、第二电子膨胀阀；5、制热阀；6、第一单向阀；7、第二单向阀；

8、第一转接块；801、第一管路接口；802、第一连通口；803、第二连通口；804、凸耳；

9、第二转接块；901、第二管路接口；902、第三连通口；903、第四连通口；

10、电池冷却器；11、第三转接块；12、连接管；

13、安装支架；1301、第一板；1302、第二板；1303、第一支板；1304、第二支板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种阀体集成模块，能够用于汽车的热泵空调系统中，该阀体集成模块通过将多个阀体集成在一起，且通过合理的排布，不仅在极大程度上提高了该阀体集成模块的集成度，从而简化了管路结构，降低了安装难度、安装成本以及线束成本，有利于实现平台化设计，且便于后期的维修。

如图1至图3所示，该阀体集成模块包括第一电子膨胀阀1、除湿阀2、过滤阀3、第二电子膨胀阀4、制热阀5、第一单向阀6、第二单向阀7、第一转接块8、第二转接块9、第三转接块11、电池冷却器10以及安装支架13。其中，第一电子膨胀阀1为大口径电子膨胀阀，其与除湿阀2沿第一方向并排设置。第一转接块8用于将第一电子膨胀阀1和除湿阀2连接起来，其位于第一电子膨胀阀1和除湿阀2的一侧，且通过第一连接件将第一转接块8的一端与第一电子膨胀阀1连接起来，并通过第二连接件将第一转接块8的另一端与除湿阀2连接起来。

可选地，如图5和图6所示，在第一转接块8的两侧分别设置有两个凸耳804，每一凸耳804上各设置有一圆形的安装孔，对应的，在第一电子膨胀阀1的壳体和除湿阀2的壳体上各设置有一圆形的螺纹孔，第一连接件和第二连接件均为螺栓，螺栓穿过对应设置的安装孔和螺纹孔，实现第一转接块8与第一电子膨胀阀1、以及第一转接块8与除湿阀2的连接。当然在其他实施例中，安装孔的形状也可以根据需求调整为其他形状，只要能够使连接件穿过即可。可选地，设置在第一转接块8两端的凸耳804的凸设方向相反，以便于为拆装提供足够的空间。

继续如图1至图3所示，第二转接块9、过滤阀3和第二电子膨胀阀4均位于除湿阀2远离第一转接块8的另一侧，且第二转接块9、过滤阀3和第二电子膨胀阀4沿第一方向并排设置。也就是说，第二转接块9、过滤阀3和第二电子膨胀阀4组装后所在的直线与第一电子膨胀阀1和除湿阀2组装后所在的直线平行设置。在本实施例中，第一电子膨胀阀1、除湿阀2、第二转接块9、过滤阀3和第二电子膨胀阀4位于同一水平面内。第二转接块9与除湿阀2通过第八连接件连接，第二转接块9和过滤阀3通过第三连接件连接，过滤阀3和第二电子膨胀阀4通过第四连接件连接。

可选地，如图7所示，第二转接块9上相互垂直的两个侧面上各设置有凸耳，每一凸耳上均设置有一个圆形的安装孔，过滤阀3上与第二转接块9相对的表面上设置有一凸耳，在凸耳上设置有一圆形的螺纹孔，除湿阀2上与第二转接块9相对的表面上也设置有一凸耳，并在该凸耳上设置有圆形的螺纹孔，第三连接件和第八连接件均为螺栓，螺栓穿过对应设置的安装孔和螺纹孔，实现第二转接块9与除湿阀2、以及第二转接块9与过滤阀3的连接。

为了实现过滤阀3与第二电子膨胀阀4的连接，在过滤阀3上与第二电子膨胀阀4相对的一端同样设置有一凸耳，在凸耳上设置有一圆形的螺纹孔，并在第二电子膨胀阀4的壳体上设置有圆形的螺纹孔，第四连接件同样为螺栓，螺栓穿过对应设置的安装孔和螺纹孔，实现过滤阀3与第二电子膨胀阀4的连接。可选地，设置在过滤阀3两端的凸耳的凸设方向相反，以便于为拆装提供足够的空间。

继续如图1至图3所示，第一单向阀6、制热阀5和第二单向阀7整体位于第一电子膨胀阀1、除湿阀2、过滤阀3、第二电子膨胀阀4的下方。并且，第一单向阀6、制热阀5和第二单向阀7沿第二方向并排设置，第二方向与第一方向呈预设夹角。可选地，第二方向与第一方向之间的夹角为90°，也就是说第二方向与第一方向垂直设置，以进一步提高整个阀体集成模块的结构紧凑性。具体地，第一单向阀6位于第二转接块9的正下方，并通过第七连接件连接，第一单向阀6和制热阀5通过第五连接件连接，制热阀5和第二单向阀7通过第六连接件连接。

可选地，在第一单向阀6的顶部设置有螺纹孔，在第二转接块9的底面上设置有安装孔，第七连接件为螺栓，螺栓依次穿过安装孔和螺纹孔，实现第一单向阀6和第二转接块9的连接。第一单向阀6、第二单向阀7朝向制热阀5的一侧各设置一凸耳，每一凸耳上均设置有一安装孔，制热阀5的壳体上两端各设置有一螺纹孔，第五连接件和第六连接件均为螺栓，螺栓穿过对应设置的安装孔和螺纹孔，实现第一单向阀6与制热阀5、第二单向阀7与制热阀5的连接。

如图1和图2所示，该阀体集成模块还包括电池冷却器10，电池冷却器10是电动汽车的重要部件，通过将电池冷却器10与各阀体集成在一起，有利于进一步提高电动汽车内部的结构紧凑性。具体地，电池冷却器10位于第二电子膨胀阀4的下方，并通过第三转接块11与第二电子膨胀阀4连接。

可选地，在第三转接块11的两端各设置有一凸耳，每一凸耳上均设置有一安装孔，电池冷却器10的壳体以及第二电子膨胀阀4的壳体上各设置有一螺纹孔，第九连接件以及第十连接件分别穿过对应设置的安装孔和螺纹孔，实现第三转接块11与电池冷却器10、第三转接块11与第二电子膨胀阀4的连接。可选地，第九连接件以及第十连接件均为螺栓。

进一步地，如图1所示，电池冷却器10与第二单向阀7之间通过连接管12连接。由于整个阀体集成模块存在安装闭环，固定方式也均为螺栓固定，所以安装时会存在较大的偏差，为消除这个安装偏差，在第二单向阀7和电池冷却器10之间使用连接管12进行连接。可选地，在连接管12中有设置有一段胶管，以提高连接管12的柔软度，以进一步提高补偿安装偏差的效果，并且，如此设置也可以减少汽车在行使过程中传递给各阀体和以及铝制转接块的振动。

在本实施例中，第二单向阀7为低压单向阀，第一单向阀6为高压单向阀。在安装连接管12时，将连接管12的一端连接在低压单向阀的出口处连，并使连接管12的走向向上抬起，以高于高压单向阀的出口，从而在热泵空调系统处于某些模式时，防止冷冻油残留在电池冷却器10的出口处。进一步地，在第一单向阀6和第二单向阀7内部的阀芯均设置有保证单向阀复位的弹性机构，从而保证单向阀在汽车颠簸以及上下坡的过程中冷媒和冷冻油不会泄漏。此外，在安装整个阀体集成模块时，需要保证第一单向阀6和第二单向阀7均竖直于地面设置，以减少重力单向阀反向密封的影响。

可选地，上述各阀体均为电子阀，以减小阀体的体积，提高控制精度。上述转接块均采用铝材制成。当然在其他实施例中，上述各阀体以及转接块之间的连接件也可以为除螺栓以外的其他连接件，例如螺钉或者卡箍等结构，或者也可以不采用连接件，而是在各阀体以及各转接块之间设置卡扣结构，以实现阀体集成模块各部件的组装。

进一步地，为了提高该阀体集成模块的安装便利性以及提高各阀体的稳定性，如图1所示，上述阀体集成模块还包括安装支架13，第一电子膨胀阀1、第一转接块8、第二转接块9、电池冷却器10以及第二单向阀7均与安装支架13连接。通过设置安装支架13能够将该阀体集成模块在x、y、z三个方向都进行固定，以保证其可靠性和稳定性。

具体地，如图4所示，安装支架13包括呈l型连接的第一板1301和第二板1302，第一电子膨胀阀1和第一转接块8均与第一板1301连接，第一板1301上凸设有第一支板1303和第二支板1304，第一支板1303与第二单向阀7连接，第二支板1304与第二转接块9连接，电池冷却器10与第二板1302连接。可选地，安装支架13与各阀体以及各转接块的连接可以采用螺栓连接，也可以采用卡扣连接，在此不做具体限定。安装支架13上还可以设置多个凸筋，以提高结构强度。

此外，该安装支架13上还设置有多个与汽车固定连接的安装点。具体地，安装点由橡胶减震垫与金属套筒组成，橡胶减震垫安装在安装支架13上预留的孔上，并通过金属套筒固定。在进行汽车整车安装时，利用螺钉穿过金属套筒，从而将上述阀体集成模块固定在电动汽车的车身上。由于橡胶减震垫与汽车车身存在一个压缩量，从而能够达到减震以及增加整体刚度的目的，避开汽车的固有频率，防止发生共振现象。

为了简化上述各阀体与外部管道的连接，且便于对各阀体的启闭进行控制，如图5和图6所示，在第一转接块8内设置有第一通道，第一通道在第一转接块8上形成第一管路接口801、第一连通口802和第二连通口803，第一管路接口801与外部管路连接，第一连通口802与第一电子膨胀阀1的阀口连通，第二连通口803与除湿阀2的阀口连通。外部管道内的介质通过第一管路接口801进入第一通道内，并分别通过第一连通口802和第二连通口803流入第一电子膨胀阀1和除湿阀2内。

可选地，第一通道包括呈第一横道、第一竖道、第二横道以及第三横道，第一横道、第一竖道和第二横道依次连接呈c型结构，第三横道与第二横道共线设置，并位于第一竖道的两侧。第一横道在第一转接块8上形成第一连通口802，第二横道在第一转接块8上形成第二连通口803，第三横道在第一转接块8上形成第一管路接口801。由于该种形状的第一通道不能直接加工形成，因此在加工第一通道时需要将第一竖道与第二横道和第三横道连接的端部贯穿第一转接块8，并在贯穿处设置焊接堵头。

在本实施例中，上述第一通道的设置不仅能够将第一电子膨胀阀1和除湿阀2以最小的空间连接在一起，且在安装第一转接块8时，需要保证第一横道、第一竖道、第二横道和第三横道位于同一水平内，从而使第一电子膨胀阀1和除湿阀2之间保持水平，以避免汽车的热泵空调系统中流动的冷媒因为重力作用残留在第一电子膨胀阀1和除湿阀2内，进而避免因冷媒残留导致的不良后果的发生。

第二转接块9设置有第二通道，第二通道在第二转接块9上形成第二管路接口901、第三连通口902、第四连通口903和第五连通口，第二管路接口901与外部管路连接，第三连通口902与过滤阀3连通，第四连通口903与除湿阀2的阀口连通，第五连通口与第一单向阀6连通。第二通道同样由多个横道和竖道连接形成，其与第一通道的制造过程类似，区别仅为横道数或者竖道数的条数以及设置位置不同，在此不做赘述。

第三转接块11内设置有第三通道，第三通道在第三转接块11上形成第三管路接口、第六连通口和第七连通口，第三管路接口与外部管路连接，第六连通口与电池冷却器10连通，第七连通口与第二电子膨胀阀4的阀口连通。第三通道同样由多个横道和竖道连接形成，其与第一通道的制造过程以及形状均相同，在此不做赘述。

本实施例还提供了一种热泵空调系统，该热泵空调系统能够用于包括电动汽车在内的汽车中，通过使用上述的阀体集成模块，能够有效地简化热泵空调系统内的管路结构，不仅能够使热泵空调系统的集成度高、结构紧凑，安装难度小，降低后期维修难度和维修成本，且利于实现使用该热泵空调系统的汽车平台化设计，降低车辆线束成本。当然在其他实施例中，该阀体集成模块还可以用于其他系统中，以提高其他系统的集成度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。