流路管理组件及热管理系统的制作方法

1.本技术涉及热管理技术领域，尤其涉及一种流路管理组件及热管理系统。


背景技术：

2.热管理系统包括压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器、室外换热器、气液分离器以及若干阀件，热泵系统至少具有制冷模式和制热模式，通过若干阀件控制切换流体流路，系统中的各个部件之间通过管路连接和连通，可能需要多个类似三通管的部件实现管路连接，会需要较多零部件。


技术实现要素：

3.鉴于相关技术存在的上述问题，本技术提供了一种流路管理组件和热管理系统。
4.为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种流路管理组件，其包括：块体部、筒体部、第一阀芯组件和第二阀芯组件，所述筒体部、所述第一阀芯组件和所述第二阀芯组件分别与所述块体部密封连接；所述块体部具有第一孔道、第二孔道、第三孔道、第四孔道、第五孔道、第一安装孔道及第二安装孔道，所述第五孔道与所述筒体部的内腔连通，所述第一孔道与所述第二孔道连通，所述第三孔道与所述第四孔道连通；所述第一阀芯组件至少部分位于所述第一安装孔道，所述第二阀芯组件至少部分位于所述第二安装孔道，所述第一阀芯组件用于控制连通或截断所述第一孔道和所述第四孔道，所述第二阀芯组件用于控制连通或截断所述第四孔道和所述第五孔道。
5.本技术的流路管理组件在块体部内设置若干孔道，通过第一阀芯组件和第二阀芯组件控制若干通道之间的连通状态，如此，该流路管理组件应用于热管理系统时，连接管路较少。
6.为了达到上述目的，本技术还采用以下技术方案：一种热管理系统，其包括压缩机、室外换热器、室内冷凝器以及上述的流路管理组件，所述第一孔道与所述压缩机的出口连通，所述第二孔道与所述室内冷凝器的入口连通，所述第三孔道与室外换热器的一端口连通。
7.将流路管理组件应用于热管理系统，减少连接管路，有利于小型化。
附图说明
8.图1是本技术的流路管理组件一实施例的立体结构示意图；
9.图2是图1所示的流路管理组件的爆炸结构示意图；
10.图3是图1所示的流路管理组件的的剖切结构示意图；
11.图4是图1示出的块体部沿a-a线方向的剖视示意图；
12.图5是图1示出的块体部沿b-b线方向的剖视示意图；
13.图6是图1所示的流路管理组件应用于热管理系统的示意图，粗实线及箭头所标示为制热模式下的制冷剂流动路径；
14.图7是图1所示的流路管理组件应用于热管理系统的示意图，粗实线及箭头所标示为制热除湿模式下的制冷剂流动路径；
15.图8是本技术的流路管理组件另一实施例的结构示意图，隐藏阀芯组件；
16.图9是图8所示的流路管理组件另一角度的结构示意图；
17.图10是图8示出的块体部的剖视示意图；
18.图11是图8示出的块体部的另一剖视示意图；
19.图12是图8所示的流路管理组件应用于热管理系统的简易示意图；
20.图13是图14所示的流路管理组件应用于热管理系统的简易示意图；
21.图14是本技术的流路管理组件又一实施例的结构示意图；
22.图15是图14所示的流路管理组件的爆炸结构示意图；
23.图16是图14示出的块体部的剖视示意图；
24.图17是图14示出的块体部的另一剖视示意图；
25.图18是本技术的流路管理组件再一实施例的结构示意图；
26.图19是图18所示的流路管理组件的剖切示意图；
27.图20是图18所示的流路管理组件应用于热管理系统的简易示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
29.本技术提供热管理系统的一个具体实施例，本实施例的热管理系统不仅适用于车辆，还适用于其他需要热管理的换热系统，为便于描述，本技术的说明书以应用于车辆为例进行说明。
30.如图6和图7所示，热管理系统包括气液分离器1、压缩机2、室内冷凝器21、室内蒸发器22、室外换热器24、第一阀3、第二阀4、第一流量调节阀5、第二流量调节阀6及节流阀7。
31.第一阀3和第二阀4为电磁阀，均具有全通和截止状态。第一流量调节阀5和第二流量调节阀6均为全通双向节流阀，均具有全通状态、节流状态、截止状态及流量调节状态。节流阀7为电子膨胀阀或热力膨胀阀，具有节流状态和截止状态。在一些其他实施例中，上述任一阀件也可以为其他类型的阀件或者至少两个阀件的组合，只要能满足功能需求即可，本技术不予限制。
32.压缩机2的出口与第一阀3的第一端口和室内冷凝器21的进口连接，室内冷凝器21的出口与第二流量调节阀6的第一端口连接。第一阀3的第二端口、室外换热器24的第一端口和第二阀4的第一端口连接，室外换热器24的第二端口与第一流量调节阀5的第一端口连接，第一流量调节阀5的第二端口、第二流量调节阀6的第二端口及节流阀7的第一端口连接。节流阀7的第二端口与室内蒸发器22的第一端口连接，室内蒸发器22的第二端口、第二阀4的第二端口及气液分离器1的入口连接，气液分离器1的出口与压缩机2的入口连接。
33.本实施例中，室内冷凝器21和室内蒸发器22为空冷换热器，用于与空调箱200内的
空气换热，空调箱200可用于调节乘客舱的温度和湿度。室外换热器24为水冷换热器，用于制冷剂回路的制冷剂与冷却液回路的冷却液换热。在一些其他实施例中，室内冷凝器21、室内蒸发器22及室外换热器24的换热器类型可根据系统需求进行更换，也可以增加一些其他作用的换热器，例如余热回收器等，相应地，系统连接状态进行适应性调整。
34.参照图6，热管理系统运行制热模式，第一阀3处于截止状态，第二阀4处于全通状态，第一流量调节阀5和第二流量调节阀6中的一个处于全通状态另一个处于节流状态，节流阀7处于截止状态。压缩机2的出口、室内冷凝器21、室外换热器24、气液分离器1及压缩机2的入口顺次连通，室内冷凝器21放热实现制热。
35.参照图7，热管理系统运行制冷模式，第一阀3处于全通状态，第一流量调节阀5处于全通状态，第二阀4和第二流量调节阀6处于截止状态，节流阀7处于节流状态。压缩机2的出口、室外换热器24、室内蒸发器22、气液分离器1及压缩机2的入口顺次连通，室内蒸发器22吸热实现制冷。
36.参照图7，热管理系统运行第一制热除湿模式，第一阀3、第一流量调节阀5和第二流量调节阀6处于全通状态，第二阀4处于截止状态，节流阀7处于节流状态。压缩机2的出口、室外换热器24、室内蒸发器22、气液分离器1及压缩机2的入口顺次连通，压缩机2的出口、室内冷凝器21、室内蒸发器22、气液分离器1及压缩机2的入口顺次连通。在第一制热除湿模式下，室外换热器24分担一部分释放热量的功能，从而调节空调箱200的出风温度。在一些实施例中，可以将第一流量调节阀5和第二流量调节阀6中至少一个调节成流量调节状态，从而调节室外换热器24和室内冷凝器21两个支路的制冷剂的流量比例。
37.参照图7，热管理系统运行第二制热除湿模式，第一阀3处于截止状态，第二阀4和第二流量调节阀6处于全通状态，第一流量调节阀5和节流阀7处于节流状态。压缩机2的出口、室内冷凝器21、室外换热器24、气液分离器1及压缩机2的入口顺次连通，压缩机2的出口、室内冷凝器21、室内蒸发器22、气液分离器1及压缩机2的入口顺次连通。在第二制热除湿模式下，室外换热器24从冷却液回路回收热量，从而提升空调箱200的出风温度。
38.相关技术中，热管理系统的各个部件之间均通过管路实现连接和连通，为了实现各个模式之间的切换，所需管路较多，且会设置较多的类似三通管的部件，热管理系统结构复杂且占据空间较大。本技术提供流路管理组件100，系统的若干部件集成在一起，使得热管理系统的连接管路较少，占据空间较小。
39.根据本技术的流路管理组件100一个具体实施例，如图1至图5所示，流路管理组件100包括筒体部10、块体部20、第一阀芯组件30及第二阀芯组件40，筒体部10、第一阀芯组件30及第二阀芯组件40均安装于块体部20。具体地，筒体部10位于块体部20的厚度方向的一侧，第一阀芯组件30及第二阀芯组件40位于块体部20的厚度方向的另一侧。
40.第一阀芯组件30的部分结构及第二阀芯组件40的部分结构可相对于块体部20运动，从而实现两个通道之间的连通和截断。可选的，第一阀芯组件30及第二阀芯组件40均为电磁阀阀芯组件，第一阀芯组件30和块体部20形成第一阀3，第二阀芯组件40和块体部20形成第二阀4。
41.块体部20具有第一孔道101、第二孔道102、第三孔道103、第四孔道104、第五孔道105、第一安装孔道112及第二安装孔道113，第一孔道101与第二孔道102连通，第三孔道103与第四孔道104连通，第五孔道105与筒体部10的内腔连通。第一阀芯组件30至少部分位于
第一安装孔道112，第一阀芯组件30用于控制连通或截断第一孔道101和第四孔道104。第二阀芯组件40至少部分位于第二安装孔道113，第二阀芯组件40用于控制连通或截断第四孔道104和第五孔道105。
42.块体部20包括第一接口部s1、第二接口部s2和第三接口部s3，第一接口部s1、第二接口部s2和第三接口部s3的开口形成于块体部20的外表面。系统中有管路的一端与第一接口部s1密封连接，另一端与压缩机2的出口处密封连接，实现第一孔道101与压缩机2的出口连通。系统中有管路的一端与第二接口部s2密封连接，另一端与室内冷凝器21的入口处密封连接，实现第二孔道102与室内冷凝器21的入口连通。系统中有管路的一端与第三接口部s3密封连接，另一端与室外换热器24的第一端口处密封连接，实现第三孔道103与室外换热器24的第一端口连通。
43.流路管理组件100包括伞盖13和导流管12，伞盖13、导流管12、筒体部10及块体部20构成气液分离器1。本实施例中，块体部20与筒体部10分别位于伞盖13的相反两侧，导流管12、筒体部10及块体部20均与伞盖13安装在一起且密封连接，伞盖13的周侧壁和筒体部10形成气液分离器1的外筒11。导流管12有部分位于筒体部10内，另有部分位于伞盖13内，伞盖13隔离气液分离器1的入口通道和导流管12的进口端，使两者不能直接连通。在一些其他实施例中，筒体部10可直接与块体部20安装在一起，伞盖13位于筒体部10的内腔中，伞盖13与筒体部10或块体部20固定。
44.块体部20具有第六孔道106和第七孔道107，第六孔道106与第五孔道105和筒体部10的内腔连通，第七孔道107与导流管12的内腔连通，导流管12的内腔与筒体部10的内腔连通。块体部20包括第四接口部s4和第五接口部s5，第四接口部s4和第五接口部s5的开口形成于块体部20的外表面。系统中有管路的一端与第四接口部s4密封连接，另一端与室内蒸发器22的出口处密封连接，实现第六孔道106与室内蒸发器22的出口连通。系统中有管路的一端与第五接口部s5密封连接，另一端与压缩机2的入口处密封连接，实现第七孔道107与压缩机2的入口连通。
45.当热管理系统运行时，制冷剂从第六孔道106进入气液分离器1并撞击伞盖13，进入筒体部10的内腔后，液态制冷剂下沉后储存在筒体部10的内腔，气态制冷剂上浮进入导流管12的内腔，然后从第七孔道107流出气液分离器1，从而完成气液分离功能。
46.流路管理组件100还包括第三阀芯组件50，第三阀芯组件50的部分结构可相对于块体部20运动，从而实现两个通道之间的连通和截断，以及实现节流和流量调节功能。可选的，第三阀芯组件50为全通双向节流阀阀芯，第三阀芯组件50和块体部20形成第一流量调节阀5。块体部20具有第八孔道108、第九孔道110及第三安装孔道114，第三阀芯组件50至少部分位于第三安装孔道114，第三阀芯组件50用于控制连通或截断第八孔道108和第九孔道110，且用于当第八孔道108与第九孔道110连通时，调节第八孔道108和第九孔道110之间的流量大小。
47.流路管理组件100包括第四阀芯组件60，第四阀芯组件60的部分结构可相对于块体部20运动，从而实现两个通道之间的连通和截断，以及实现节流和流量调节功能。可选的，第四阀芯组件60为全通双向节流阀阀芯，第四阀芯组件60和块体部20形成第二流量调节阀6。块体部20具有连接孔道109、第十孔道111及第四安装孔道115，第八孔道108与连接孔道109连通，第四阀芯组件60至少部分位于第四安装孔道115，第四阀芯组件60用于控制
连通或截断连接孔道109和第十孔道111，且用于当连接孔道109和第十孔道111连通时，调节连接孔道109和第十孔道111之间的流量大小。第三阀芯组件50用于控制连通或截断连接孔道109和第九孔道110。在一些其他实施例中，第四阀芯组件60也可以为电磁阀阀芯，第四阀芯组件60用于控制连通或截断连接孔道109和第十孔道111。
48.块体部20包括第六接口部s6、第七接口部s7和第八接口部s8，第六接口部s6、第七接口部s7和第八接口部s8的开口形成于块体部20的外表面。系统中有管路的一端与第六接口部s6密封连接，另一端与节流阀7的入口处密封连接，实现第八孔道108与节流阀7的入口连通。系统中有管路的一端与第七接口部s7密封连接，另一端与室外换热器24的第二端口处密封连接，实现第九孔道110与室外换热器24的第二端口连通。系统中有管路的一端与第八接口部s8密封连接，另一端与室内冷凝器21的出口处密封连接，实现第十孔道111与室内冷凝器21的出口连通。
49.当热管理系统处于制热模式和第二制热除湿模式时，第一阀芯组件30截断第一孔道101和第四孔道104，第二安装孔道113连通第四孔道104和第五孔道105。压缩机2流出的制冷剂通过第二孔道102流入室内冷凝器21，室外换热器24流出的制冷剂流经第三孔道103、第四孔道104、第五孔道105及第六孔道106进入筒体部10的内腔。其中，制热模式下，室内冷凝器21流出的制冷剂依次流经第十孔道111、连接孔道109及第九孔道110后，流向室外换热器24。第二制热除湿模式下，室内冷凝器21流出的制冷剂分两路：一路依次流经第十孔道111、连接孔道109及第九孔道110后，流向室外换热器24，另一路流经第十孔道111、连接孔道109及第八孔道108后，流向室内蒸发器22。
50.当热管理系统处于制冷模式和第一制热除湿模式时，第一安装孔道112连通第一孔道101和第四孔道104，第二阀芯组件40截断第四孔道104和第五孔道105。压缩机2流出的制冷剂通过第二孔道102流入室内冷凝器21，或流经第一孔道101和第三孔道103进入室外换热器24。其中，制冷模式下，室外换热器24流出的制冷剂依次流经第九孔道110、连接孔道109及第八孔道108后，流向室内蒸发器22。第一制热除湿模式下，室外换热器24流出的制冷剂流经第九孔道110后流入连接孔道109，室内冷凝器21流出的制冷剂流经第十孔道111后流入连接孔道109，然后从第八孔道108流出后流向室内蒸发器22。
51.在一些其他实施例中，第三阀芯组件50和第四阀芯组件60仅一个安装于块体部20；或者也可以第三阀芯组件50和第四阀芯组件60均不安装于块体部20；或者也可以第三阀芯组件50和第四阀芯组件60均安装于另一个阀座后，将该阀座与块体部20安装在一起；或者也可以第三阀芯组件50和第四阀芯组件60分别安装于两个阀座，两个阀座再与块体部20安装在一起。
52.根据本技术的流路管理组件100另一个具体实施例，如图8至图12所示，本实施例与第一个具体实施例基本相同，其区别在于：流路管理组件100不设置第四阀芯组件60、第四安装孔道115、第十孔道111及第八接口部s8，相对应的热管理系统不设置第二流量调节阀6，但流路管理组件100包括第五阀芯组件90(图中未标号)、第五安装孔道116及第十一孔道117，相对应的热管理系统设置第三阀92或第三流量调节阀91。本实施例的流路管理组件100与第一个具体实施例基本相同，下面针对区别之处进行说明，相同之处参考第一个具体实施例的相关描述。
53.参照图12，第五阀芯组件90可实现两个通道之间的连通和截断，以及实现节流和
流量调节功能。可选的，第五阀芯组件90为全通双向节流阀阀芯，第五阀芯组件90和块体部20形成第三流量调节阀91。参照图13，第五阀芯组件90可实现两个通道之间的连通和截断。可选的，第五阀芯组件90为电磁阀阀阀芯，第五阀芯组件90和块体部20形成第三阀92。
54.块体部20具有第五安装孔道116及第十一孔道117，第五阀芯组件90至少部分位于第五安装孔道116，第五阀芯组件90用于控制连通或截断第二孔道102和第十一孔道117，且用于当第二孔道102和第十一孔道117连通时，调节第二孔道102和第十一孔道117之间的流量大小。系统中有管路的一端与第二接口部s2密封连接，另一端与室内冷凝器21的入口处密封连接，实现第十一孔道117与室内冷凝器21的入口连通。
55.需要理解的是，本实施例中，由于块体部20厚度的限制，第六接口部s6和第七接口部s7在块体部20的厚度方向上并没对齐，因此仍然设置有连接孔道109。当块体部20的厚度足够大时，可以不设置连接孔道109。
56.根据本技术的流路管理组件100又一个具体实施例，如图13至图17所示，本实施例与第二个具体实施例基本相同，其区别在于：流路管理组件100不设置第三阀芯组件50、第三安装孔道114，相对应的热管理系统不设置第一流量调节阀5，但流路管理组件100设置有第六阀芯组件53、第七阀芯组件54、第六安装孔道118、第七安装孔道119及第十二孔道120，相对应的热管理系统设置单向单元52或节流单元51。本实施例的流路管理组件100与第二个具体实施例基本相同，下面针对区别之处进行说明，相同之处参考第二个具体实施例的相关描述。
57.第六阀芯组件53和第七阀芯组件54共同作用可实现两个通道之间的单向导通和截断，及实现节流功能。可选的，第六阀芯组件53为电子膨胀阀或热力膨胀阀阀芯，第六阀芯组件53和块体部20形成节流单元51。可选的，第七阀芯组件54为单向阀阀芯或电磁阀阀芯，第七阀芯组件54和块体部20形成单向单元52。
58.块体部20具有第六安装孔道118、第七安装孔道119及第十二孔道120，第七安装孔道119分别与第八孔道108和第十二孔道120连通，第六阀芯组件53至少部分位于第六安装孔道118，第七阀芯组件54至少部分位于第七安装孔道119，第七阀芯组件54用于控制连通或截断第九孔道110和第七安装孔道119，第六阀芯组件53用于控制连通或截断第九孔道110和第十二孔道120，且用于当第九孔道110和第十二孔道120连通时，调节第九孔道110和第十二孔道120之间的流量大小。
59.以第七阀芯组件54为单向阀阀芯为例，第七阀芯组件54具有第一工作状态和第二工作状态，热管理系统处于运行状态，第九孔道110处的压力大于第八孔道108处的压力，第七阀芯组件54处于第一工作状态，第八孔道108与第九孔道110通过第八安装孔道连通；第九孔道110处的压力小于第八孔道108处的压力，第七阀芯组件54处于第二工作状态，当第九孔道110与第十二孔道120不连通时，第八孔道108与第九孔道110不连通。第七阀芯组件54处于第二工作状态，且第九孔道110与第十二孔道120连通时，第六阀芯组件53实现节流功能。
60.当第七阀芯组件54为电磁阀阀芯时，根据系统状态控制第七阀芯组件54连通或截断两个孔道。
61.根据本技术的流路管理组件100再一个具体实施例，如图18至图20所示，本实施例与第二个具体实施例基本相同，其区别在于：流路管理组件100包括室外换热器24、第九接
口部s9及第十接口部s10，室外换热器24为水冷换热器。本实施例的流路管理组件100与第二个具体实施例基本相同，下面针对区别之处进行说明，相同之处参考第二个具体实施例的相关描述。
62.室外换热器24与块体部20安装在一起，室外换热器24位于块体部20的旁侧。室外换热器24具有相互不连通的第一流通通道和第二流通通道，第三孔道103与第一流通通道的一端连通，第九孔道110与第一流通通道的另一端连通。第一流通通道用于流通制冷剂，第二流通通道用于流通冷却液。当热管理系统处于运行状态时，室外换热器24中制冷剂与冷却液进行热交换。
63.室外换热器24包括第九接口部s9及第十接口部s10，第九接口部s9及第十接口部s10用于与冷却液回路中的其他部件安装。本实施例中，由于第三接口部s3和第七接口部s7分别位于块体部20的相反两侧，所以流路管理组件100还包括配管23，配管23的一端与室外换热器24密封连接，另一端与块体部20密封连接，配管23的管腔连通第一流通通道和第九孔道110。
64.在一些其他实施例中，流路管理组件100包括压缩机2，压缩机2与块体部20安装在一起，压缩机2位于块体部20的旁侧。第一孔道101与压缩机2的出口连通，第七孔道107与压缩机2的入口连通。
65.阀芯组件的外观形态不影响功能的实现，根据需求选择阀芯组件的外观形态，甚至选择不同的阀芯结构实现相同的功能，不应理解为不同的部件。
66.需要理解的是，本技术中的安装可以是直接安装，也可以是中间间隔元件安装；安装处密封连接，密封连接可以采用钎焊、胶粘等方式实现。本技术中两个部件之间的“连通”可以是直接连通，也可以是通过管路实现连通，两个部件之间可以仅设系统中有管路连通，也可以两者之间还设有阀件或其他部件后连通。
67.将本技术的流路管理组件100应用于热管理系统，可省略一些管路，简化结构。每个实施例中的所有阀芯组件位于块体部20的厚度方向的同侧，若干阀芯组件呈矩阵分布，有利于流路管理组件100的小型化。
68.以上所述仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术做任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。