多路冷却剂阀和具有多路冷却剂阀的热泵系统的制作方法

本公开涉及一种多路冷却剂阀和具有多路冷却剂阀的热泵系统。

背景技术：

1、通常，用于车辆的空调系统包括使制冷剂循环以加热或冷却车辆的内部的空调单元。

2、空调单元将车辆的内部维持在适当的温度而不管外部温度的变化，以维持舒适的内部环境，该空调单元被配置为通过在通过压缩机的驱动而排出的制冷剂通过冷凝器、接收干燥器、膨胀阀和蒸发器而循环回到压缩机的过程中通过冷凝器进行的热交换来加热或冷却车辆的内部。

3、即，在冷却模式下，该空调单元通过冷凝器冷凝从压缩机压缩的高温高压气相制冷剂，使制冷剂通过接收干燥器和膨胀阀，然后在蒸发器中蒸发制冷剂，来降低内部的温度和湿度。

4、另一方面，最近，根据对能源效率和环境污染问题的关注的持续增加，需要开发能够基本替代内燃机车辆的环保车辆，并且环保车辆被分为使用燃料电池或电力作为动力源驱动的电动车辆和使用发动机和电池驱动的混合动力车辆。

5、在这些环保车辆中的电动车辆或混合动力车辆中，与一般车辆的空调不同，不使用单独的加热器，并且环保车辆中使用的空调一般称为热泵系统。

6、另一方面，电动车辆通过将氧和氢之间的化学反应能转化为电能来产生驱动力。在这个过程中，燃料电池中的化学反应产生热能。因此，在确保燃料电池的性能方面，有必要有效地去除产生的热。

7、另外，混合动力车辆通过利用从上述燃料电池或电池供应的电力驱动马达以及通过一般燃料操作发动机来产生驱动力。因此，从燃料电池或电池和马达产生的热应被有效地去除，以确保马达的性能。

8、因此，在根据相关技术的混合动力车辆或电动车辆中，冷却系统、热泵系统和电池冷却系统应分别被配置为独立的闭合回路，以防止马达、电气部件和包括燃料电池的电池产生热。

9、因此，设置在车辆的前部的冷却模块的尺寸和重量增加，并且发动机舱中向热泵系统、冷却系统和电池冷却系统中的每一个供应制冷剂和冷却剂的连接管的布局变得复杂。

10、另外，根据车辆状况加热或冷却电池以使电池可以发挥最佳性能的电池冷却系统被单独配备，并且应用大量的阀以与各连接管连接，这增加了车辆的整体制造成本。

11、本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的实施例的背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开涉及一种多路冷却剂阀和具有该多路冷却剂阀的热泵系统。具体实施例涉及一种形成多个冷却剂流路以简化整体配置的多路冷却剂阀和具有该多路冷却剂阀的热泵系统。

2、本公开的实施例提供一种多路冷却剂阀和具有该多路冷却剂阀的热泵系统，能够通过单个冷却剂阀形成多个冷却剂流路，从而能够简化系统布局并降低制造成本。

3、本公开的实施例提供一种多路冷却剂阀和具有该多路冷却剂阀的热泵系统，能够通过简化的单个阀的控制而根据选择的车辆模式形成多个冷却剂流路。

4、一种多路冷却剂阀包括：外壳体，形成有第一外入口、第二外入口、第三外入口、第一外出口、第二外出口和第三外出口，其中泵安装部形成到第一至第三外出口中的至少一个；以及内壳体，设置有与第一外入口、第二外入口和第三外入口以及第一外出口、第二外出口和第三外出口对应形成的多个贯穿孔，可旋转地设置在外壳体内，并包括通过选择性地连接多个贯穿孔而形成的至少一个冷却剂路径，使得第一外入口、第二外入口和第三外入口与第一外出口、第二外出口和第三外出口选择性地连接。多路冷却剂阀进一步包括：多个衬垫，分别在第一外入口、第二外入口、第三外入口、第一外出口、第二外出口和第三外出口的位置插设在外壳体的内圆周和内壳体的外圆周之间；以及驱动装置，连接到内壳体的旋转中心，并被配置为选择性地使内壳体在外壳体内旋转，其中，随着内壳体根据选择的车辆模式旋转预设间隔，第一外入口与第一外出口、第二外出口或第三外出口选择性地连通，第二外入口与第一外出口或第二外出口选择性地连通，并且第三外入口与第一外出口、第二外出口或第三外出口选择性地连通。

5、外壳体可以形成为一侧开口的圆柱体形状。第一至第三外入口以及第一至第三外出口可以沿外圆周以相等的间隔形成。

6、第二外入口可以形成在与第一外入口沿外壳体的圆周间隔120°的角度的位置。第三外入口可以形成在与第二外入口沿外壳体的圆周间隔60°的角度的位置。第一外出口可以在第一外入口和第二外入口之间形成在与第一外入口沿外壳体的圆周间隔60°的角度的位置。第二外出口可以形成在与第一外出口沿外壳体的圆周间隔180°的角度的位置。第三外出口可以在第一外入口和第二外出口之间形成在与第二外出口沿外壳体的圆周间隔60°的角度的位置。

7、内壳体可以通过形成在内壳体的高度中心的第一分隔壁被分隔为两层，使得冷却剂可以流经上部和下部中的至少一个冷却剂路径，并且内壳体沿外圆周以相等的间隔设置有多个贯穿孔。

8、至少一个冷却剂路径可以包括：第一冷却剂路径，位于内壳体的上部中由从第一分隔壁突出的第二分隔壁分隔的区域中，并通过连接两个第一贯穿孔而形成，从多个贯穿孔中选择的第一参考孔介于两个第一贯穿孔之间；第二冷却剂路径，位于内壳体的上部中由第二分隔壁分隔的剩余区域中，并通过连接从多个贯穿孔中选择的第二参考孔和形成在与第二参考孔间隔120°的角度的位置的第二贯穿孔而形成；以及第三冷却剂路径，位于内壳体的上部中由第二分隔壁分隔的剩余区域中，并通过连接从多个贯穿孔中选择的第三参考孔和形成在与第三参考孔间隔120°的角度的位置的第三贯穿孔而形成。

9、第三冷却剂路径可以由从第一分隔壁一体地突出的具有半圆形管形状的第三分隔壁形成，以与第二冷却剂路径分开。

10、至少一个冷却剂路径可以包括：第四冷却剂路径，位于内壳体的下部中由从第一分隔壁突出的第四分隔壁分隔的第一区域中，并通过连接两个第四贯穿孔而形成，从多个贯穿孔中选择的第四参考孔介于两个第四贯穿孔之间；第五冷却剂路径，位于内壳体的下部中由第四分隔壁分隔的第二区域中，并通过连接两个第五贯穿孔而形成，从多个贯穿孔中选择的第五参考孔介于两个第五贯穿孔之间；以及第六冷却剂路径，位于内壳体的下部中由第四分隔壁分隔的第三区域中，并通过连接两个第六贯穿孔而形成，从多个贯穿孔中选择的第六参考孔介于两个第六贯穿孔之间。

11、第四冷却剂路径、第五冷却剂路径和第六冷却剂路径可以通过第四分隔壁围绕内壳体的旋转中心间隔预设角度，并以相等的间隔设置。

12、第五冷却剂路径和第六冷却剂路径可以设置在与第二冷却剂路径和第三冷却剂路径对应的位置。

13、选择的车辆模式可以从可以包括内壳体在外壳体内以相应角度旋转的第一模式、第二模式、第三模式和第四模式的多个模式中选择。

14、在第一模式下，第一外入口可以通过第三冷却剂路径与第二外出口连通，第二外入口可以通过第一冷却剂路径与第一外出口连通，并且第三外入口可以通过第二冷却剂路径与第三外出口连通。

15、在第二模式下，第一外入口可以通过第一冷却剂路径与第一外出口连通，第二外入口可以通过第二冷却剂路径与第二外出口连通，并且第三外入口可以通过第三冷却剂路径与第三外出口连通。

16、在第三模式下，第一外入口可以通过第四冷却剂路径与第三外出口连通，第二外入口可以通过第五冷却剂路径与第一外出口连通，并且第三外入口可以通过第六冷却剂路径与第二外出口连通。

17、在第四模式下，第一外入口可以通过第一冷却剂路径与第三外出口连通，第三外入口可以通过第二冷却剂路径与第一外出口连通，并且第二外入口可以通过第三冷却剂路径与第二外出口连通。

18、泵安装部可以分别设置到第一外出口和第二外出口，并且水泵可以安装在每个泵安装部上。

19、第二外入口可以形成在与第一外入口沿外壳体的圆周间隔120°的角度的位置。第三外入口可以形成在与第二外入口沿外壳体的圆周间隔60°的角度的位置。第一外出口可以在第一外入口和第二外入口之间形成在与第一外入口沿外壳体的圆周间隔60°的角度的位置。第二外出口可以形成在与第一外出口沿外壳体的圆周间隔180°的角度的位置。第三外出口可以在第一外入口和第二外出口之间形成在与第二外出口沿外壳体的圆周间隔60°的角度的位置。

20、储液罐可以连接到第二外入口和第三外入口。

21、一种热泵系统可以包括：如上所述的多路冷却剂阀；第一冷却剂管线，分别连接到设置在多路冷却剂阀中的第一外入口和第三外出口，并设置有散热器；第二冷却剂管线，连接到第二外入口和第一外出口，并设置有电池模块；以及第三冷却剂管线，连接到第三外入口和第二外出口，并设置有电气部件和油冷却器，其中，第二冷却剂管线设置有连接到空调单元的冷却器，第三冷却剂管线设置有包括在空调单元中的热交换器，并且设置在多路冷却剂阀中的内壳体在包括内壳体在外壳体内以相应角度旋转的第一模式、第二模式、第三模式和第四模式的多个模式下操作。

22、在第一模式下，多路冷却剂阀可以被配置为：将第一冷却剂管线连接到第三冷却剂管线，以将在散热器处冷却的冷却剂分别供应到电气部件和油冷却器；并且操作，使得第二冷却剂管线与第一冷却剂管线和第三冷却剂管线形成独立的闭合回路。

23、在第二模式下，多路冷却剂阀可以被配置为：操作，使得第一冷却剂管线、第二冷却剂管线和第三冷却剂管线形成单个互连回路，以将在散热器处冷却的冷却剂分别供应到电气部件、油冷却器和电池模块。

24、在第三模式下，多路冷却剂阀可以被配置为操作，使得第一冷却剂管线、第二冷却剂管线和第三冷却剂管线分别形成独立的闭合回路，并且制冷剂通过空调单元的操作流经热交换器，以回收来自电气部件和油冷却器的废热。

25、在第四模式下，多路冷却剂阀可以被配置为操作，使得第一冷却剂管线可以形成独立的闭合回路，并且第二冷却剂管线和第三冷却剂管线形成单个互连回路，以回收来自电气部件、油冷却器和电池模块的废热，其中制冷剂通过空调单元的操作流经热交换器和冷却器。

26、根据实施例的多路冷却剂阀和具有该多路冷却剂阀的热泵系统，通过根据车辆模式使内壳体旋转而在外壳体和内壳体之间形成多个冷却剂流路，可以使热泵系统中采用的阀的数量最小化，并且可以精简和简化热泵系统。

27、另外，根据实施例，由于随着内壳体旋转预定角度间隔，在外壳体和内壳体之间形成多个冷却剂流路，因此阀控制可以变得更容易。

28、此外，根据实施例，可以通过简化整个系统来降低制造成本和重量，并提高空间利用率。