控制阀、换热系统及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种控制阀、换热系统及汽车。


背景技术：

2.随着汽车的电机冷却、电池加热与冷却、乘员仓加热等换热系统的集成，对换热系统中的控制阀的功能要求变得越来越多。目前，在汽车的换热系统中，一般采用一个三通阀加一个四通阀来实现对电机的冷却，以及对电池的加热和冷却。然而，换热系统中的管路通过一个三通阀和一个四通阀连接，管路连接较复杂，需要同时控制两个阀进行切换，且两个阀的管路连接的接口较多，容易造成泄漏。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种控制阀，旨在解决因汽车的换热系统中阀门数量多而造成的管路复杂、容易泄漏，且成本较高的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的控制阀，所述控制阀包括：
5.壳体，所述壳体的横截面呈圆形设置，所述壳体的环周设有呈间隔设置的第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口和第五连接口；
6.阀体，所述阀体可旋转地安装在所述壳体内，所述阀体相对于所述壳体具有第一位置和第二位置；以及
7.阀芯，所述阀芯与所述阀体连接，用以带动所述阀体在所述第一位置和所述第二位置之间进行切换；
8.其中，当所述阀体处于所述第一位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第三连接口和所述第四连接口连通；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第二连接口和所述第三连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通。
9.在一实施例中，所述壳体包括环形壳、上端盖和下端盖，所述上端盖和所述下端盖盖合所述环形壳，以形成供所述阀体安装的容纳腔；所述第一连接口、所述第二连接口、所述第三连接口、所述第四连接口和所述第五连接口与所述容纳腔连通。
10.在一实施例中，所述控制阀还包括沿所述环形壳的环周方向间隔设置的第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管和第五连接管；所述第一连接管设置在所述第一连接口处，所述第二连接管设置在所述第二连接口处，所述第三连接管设置在所述第三连接口处，所述第四连接管设置在所述第四连接口处，所述第五连接管设置在所述第五连接口处。
11.在一实施例中，所述阀体包括第一阀管和第二阀管，所述第一阀管和所述第二阀管均与所述阀芯连接；所述阀芯可带动所述第一阀管和所述第二阀管旋转。
12.在一实施例中，所述第一阀管和所述第二阀管呈弯曲设置。
13.在一实施例中，当所述阀体处于所述第一位置时，所述第一阀管的一端与所述第一连接口连通，另一端与所述第二连接口连通；所述第二阀管的一端与所述第三连接口连
通，另一端与所述第四连接口连通。
14.在一实施例中，当所述阀体处于所述第二位置时，所述第一阀管的一端与所述第二连接口连通，另一端与所述第三连接口连通；所述第二阀管的一端与所述第四连接口连通，另一端与所述第五连接口连通。
15.在一实施例中，所述阀芯远离所述壳体的一端设置为卡接部，所述卡接部用以与连接所述控制阀的控制电机连接。
16.本发明还提出一种换热系统，所述换热系统包括所述控制阀。所述控制阀包括壳体、阀体及阀芯；所述壳体的横截面呈圆形设置，所述壳体的环周设有呈间隔设置的第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口和第五连接口；所述阀体可旋转地安装在所述壳体内，所述阀体相对于所述壳体具有第一位置和第二位置；所述阀芯与所述阀体连接，用以带动所述阀体在所述第一位置和所述第二位置之间进行切换；其中，当所述阀体处于所述第一位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第三连接口和所述第四连接口连通；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第二连接口和所述第三连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通。
17.本发明还提出一种汽车，所述汽车包括所述换热系统，所述换热系统包括所述控制阀。所述控制阀包括壳体、阀体及阀芯；所述壳体的横截面呈圆形设置，所述壳体的环周设有呈间隔设置的第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口和第五连接口；所述阀体可旋转地安装在所述壳体内，所述阀体相对于所述壳体具有第一位置和第二位置；所述阀芯与所述阀体连接，用以带动所述阀体在所述第一位置和所述第二位置之间进行切换；其中，当所述阀体处于所述第一位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第三连接口和所述第四连接口连通；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第二连接口和所述第三连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通。
18.本发明的技术方案，通过设计一款具有五个连接口的控制阀，所述五个连接口沿着控制阀的壳体的环周方向间隔排布，该控制阀的阀体旋转可在第一位置和第二位置之间进行切换，从而起到代替传统的两个控制阀的作用。本发明的技术方案，减少了汽车的换热系统中控制阀的数量，进一步简化了管路的连接，避免了因阀门数量多而造成的泄露问题，同时，一个控制阀的成本相对也较低一些。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本发明控制阀一实施例的结构示意图；
21.图2为图1中结构的爆炸图；
22.图3为图2中结构的部分结构示意图；
23.图4为图1中的结构另一视角的结构示意图；
24.图5为图4中沿i-i线的剖视图；
25.图6为本发明控制阀独立运行模式的示意图；
26.图7为本发明控制阀串联模式的示意图。
27.附图标号说明：
28.标号名称标号名称1电机120上端盖2第一换热器121开口3第一水箱130下端盖4第一水泵140容纳腔5电池150第一连接管6第二换热器160第二连接管7水加热器170第三连接管8第二水泵180第四连接管9第二水箱190第五连接管10控制阀200阀体100壳体210第一阀管110环形壳220第二阀管111第一连接口300阀芯112第二连接口310卡接部113第三连接口400第一闭合回路114第四连接口500第二闭合回路115第五连接口600第三闭合回路
29.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
32.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
33.本发明提出一种控制阀的实施例，该控制阀主要应用于汽车的换热系统中，该控制阀集合了传统的汽车的换热系统中的三通阀和四通阀得作用，减少了控制阀的数量，简
化了控制阀的控制逻辑，同时一个阀也可以使得换热系统中的管路连接变得紧凑，降低泄漏的风险。
34.请参阅图1至图3，在本发明的一实施例中，所述控制阀10包括壳体100、阀体200及阀芯300；壳体100的横截面呈圆形设置，壳体100的环周设有呈间隔设置的第一连接口111、第二连接口112、第三连接口113、第四连接口114和第五连接口115；阀体200可旋转地安装在壳体100内，阀体200相对于壳体100具有第一位置和第二位置；阀芯300与阀体200连接，用以带动阀体200在第一位置和第二位置之间进行切换；其中，当阀体200处于第一位置时，第一连接口111和第二连接口112连通，第三连接口113和第四连接口114连通；当阀体200处于第二位置时，第二连接口112和第三连接口113连通，第四连接口114和第五连接口115连通。
35.具体说来，阀体200安装在壳体100内，且阀体200相对于壳体100可旋转，因此壳体100的横截面呈圆形设置。壳体100的材料设置为硬质材料，至于所述硬质材料的类型，可以是abs，hips，pp，pc等硬质材料，亦或者是金属或合金材料等，在此不设具体限制。第一连接口111、第二连接口112、第三连接口113、第四连接口114和第五连接口115沿着壳体100的环周方向间隔排布，可以适应用户的连接需求。阀芯300与阀体200可以一体成型设置，也可以单独设置，后期在进行装配。在本实施例中，阀芯300和阀体200一体成型设置，这样设计，可以免去阀芯300和阀体200之间装配的麻烦，同时也可以进一步增强阀体200和阀芯300之间的连接强度。当阀芯300旋转时，由于阀芯300与阀体200一体成型设置，因此阀芯300旋转可以带动阀体200一起旋转，阀体200相对于壳体100具有第一位置和第二位置，阀体200相对于壳体100进行转动，从而可在第一位置和第二位置之间进行切换。
36.汽车中的换热系统通常具有独立运行模式和串联模式两种模式。
37.请参阅图6，当换热系统处于独立运行模式时，此时阀体200处于第一位置，第一连接口111和第二连接口112连通，第三连接口113和第四连接口114连通。此时电机1、第一换热器2、第一水箱3、第一水泵4形成第一闭合回路400，所述第一闭合回路400主要是通过第一水箱3中的水在第一闭合回路400中进行水路循环，并在第一换热器2的作用下，对电机1进行冷却作用，防止电机1的温度过高，造成短路。同时，电池5、第二换热器6、水加热器7、第二水泵8和第二水箱9形成第二闭合回路500，所述第二闭合回路500主要通过第二水箱9中的水在第二闭合回路500中进行水路循环，并在第二换热器6的作用下，对电池5起到加热或冷却的作用。
38.请参阅图7，当换热系统处于串联模式时，此时阀体200处于第二位置，二连接口和第三连接口113连通，第四连接口114和第五连接口115连通。此时电机1、第一水箱3、第一水泵4、电池5、第二换热器6、水加热器7、第二水泵8和第二水箱9形成第三闭合回路600，所述第三闭合回路600主要通过第一水箱3和第二水箱9中的水在第三闭合回路600中进行水路循环，通过水路循环将电机1中的热量带到电池5处，从而对电池5起到加热的作用。
39.本发明的技术方案，通过设计一款具有五个连接口的控制阀10，所述五个连接口沿着控制阀10的壳体100的环周方向间隔排布，该控制阀10的阀体200旋转可在第一位置和第二位置之间进行切换，从而起到代替传统的两个控制阀的作用。本发明的技术方案，减少了汽车的换热系统中控制阀10的数量，进一步简化了管路的连接，避免了因阀门数量多而造成的泄露问题，同时，一个控制阀10的成本相对也较低一些。
40.请参阅图2，在一实施例中，壳体100包括环形壳110、上端盖120和下端盖130，上端盖120和下端盖130盖合环形壳110，以形成供阀体200安装的容纳腔140；第一连接口111、第二连接口112、第三连接口113、第四连接口114和第五连接口115与容纳腔140连通。
41.具体地，第一连接口111、第二连接口112、第三连接口113、第四连接口114和第五连接口115开设在环形壳110上，并且与容纳腔140连通。上端盖120和下端盖130盖合环形壳110，会形成一个密闭的容纳腔140，阀体200安装在该容纳腔140内。在上端盖120上还开设有开口121，阀芯300的一端伸入容纳腔140内并且与阀体200连接，阀芯300的另一端通过所述开口121伸出壳体100外，阀芯300伸出壳体100的部分用来供连接控制阀10的控制电机连接，以使得阀芯300可以旋转，从而带动阀体200在容纳腔140内进行旋转。
42.请参阅图1、图2和图5，在此考虑到，当将管道连接到控制阀10上时，管道直接与第一连接口111、第二连接口112、第三连接口113、第四连接口114和第五连接口115连接会存在连接不稳定，或者连接不牢固的情况，为了避免出现这种情况，具体在此，沿环形壳110的环周方向间隔设置的第一连接管150、第二连接管160、第三连接管170、第四连接管180和第五连接管190；所述第一连接管150设置在第一连接口111处，第二连接管160设置在第二连接口112处，第三连接管170设置在第三连接口113处，第四连接管180设置在第四连接口114处，第五连接管190设置在第五连接口115处，并且第一连接管150、第二连接管160、第三连接管170、第四连接管180和第五连接与容纳腔140连通，工人在将管路连接到控制阀10上时，可以直接将管路连接到第一连接管150、第二连接管160、第三连接管170、第四连接管180和第五连接管190上，以此来解决上述问题。
43.进一步地，第一连接管150、第二连接管160、第三连接管170、第四连接管180和第五连接管190可以和环形壳110一体成型设置，从而免去装配的麻烦，同时提高环形壳110的结构强度，还可以避免第一连接管150、第二连接管160、第三连接管170、第四连接管180和第五连接管190与环形壳110的连接处发生漏水的现象。
44.请参阅图2、图3和图5，在一实施例中，阀体200包括第一阀管210和第二阀管220，第一阀管210和第二阀管220均与阀芯300连接；阀芯300可带动第一阀管210和第二阀管220旋转。
45.具体说来，环形壳110上设置有第一连接口111、第二连接口112、第三连接口113、第四连接口114和第五连接口115，第一阀管210可以连接五个连接口中的两个连接口，从而导通该两个连接口，第二阀管220可以连接不与第一阀管210连接的两个连接口，从而导通该两个连接口。阀芯300可带动第一阀管210和第二阀管220进行旋转，从而导通其他的两个连接口，以使得换热系统中的管路形成闭合回路。
46.请参阅图2、图3和图5，值得一提的是，第一阀管210和第二阀管220呈弯曲设置。具体说来，第一阀管210和第二阀管220呈弯曲状设计，可以减小水路循环中的液体通过第一阀管210和第二阀管220的阻力，增加液体的流动效果。当然，在其他实施例中，第一阀管210和第二阀管220也可以设置为直管，或者设置为直角管，再或者设置为其他形状的异形管，只要可以起到连通两个连接口的作用均可，在此不设具体限制。
47.在一实施例中，当阀体200处于第一位置时，第一阀管210的一端与第一连接口111连通，另一端与第二连接口112连通；第二阀管220的一端与第三连接口113连通，另一端与第四连接口114连通。
48.具体说来，当阀体200处于第一位置时，此时换热系统处于独立运行模式，第一连接口111和第二连接口112通过第一阀管210连通，以使得电机1、第一换热器2、第一水箱3、第一水泵4形成第一闭合回路400，从而通过第一水箱3中的水在第一闭合回路400中进行水路循环，并在第一换热器2的作用下，对电机1进行冷却作用，防止电机1的温度过高，造成短路。同时，第三连接口113和第四连接口114通过第二阀管220连通，以使得电池5、第二换热器6、水加热器7、第二水泵8和第二水箱9形成第二闭合回路500，从而通过第二水箱9中的水在第二闭合回路500中进行水路循环，并在第二换热器6的作用下，对电池5起到加热或冷却的作用。
49.在一实施例中，当阀体200处于第二位置时，第一阀管210的一端与第二连接口112连通，另一端与第三连接口113连通；第二阀管220的一端与第四连接口114连通，另一端与第五连接口115连通。
50.具体说来，当阀体200处于第二位置时，此时换热系统处于串联模式，第二连接口112和第三连接口113通过第一阀管210连通，第四连接口114和第五连接口115通过第二阀管220连通，以使得电机1、第一水箱3、第一水泵4、电池5、第二换热器6、水加热器7、第二水泵8和第二水箱9形成第三闭合回路600，从而通过第一水箱3和第二水箱9中的水在第三闭合回路600中进行水路循环，通过水路循环将电机1中的热量带到电池5处，以对电池5起到加热的作用。
51.请参阅图2至图4，基于上述任意一实施例，阀芯300远离壳体100的一端设置为卡接部310，卡接部310用以与连接控制阀10的控制电机连接。具体说来，阀芯300旋转可带动阀体200进行旋转，从而使得阀体200的第一位置和第二位置之间进行切换。控制阀10通常是由控制电机进行控制的，控制电机与阀芯300连接，当控制电机工作时，可以带动阀芯300进行旋转，从而带动阀体200进行旋转，以在第一位置和第二位置之间进行切换。阀芯300远离壳体100的一端设置为卡接部310，所述卡接部310为沿阀芯300的环周凸出于阀芯300外表面的多个凸块，多个凸块间隔排布。通常控制电机的电机1轴通过套筒与阀芯300连接，卡接部310可以和套筒卡接配合，从而增加阀芯300转动时的稳定性。
52.本发明还提出一种换热系统，所述换热系统包括控制阀10。所述控制阀10的具体结构参照上述实施例，由于本换热系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
53.本发明还提出一种汽车，所述汽车包括换热系统。所述换热系统的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
54.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种控制阀，其特征在于，所述控制阀包括：壳体，所述壳体的横截面呈圆形设置，所述壳体的环周设有呈间隔设置的第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口和第五连接口；阀体，所述阀体可旋转地安装在所述壳体内，所述阀体相对于所述壳体具有第一位置和第二位置；以及阀芯，所述阀芯与所述阀体连接，用以带动所述阀体在所述第一位置和所述第二位置之间进行切换；其中，当所述阀体处于所述第一位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第三连接口和所述第四连接口连通；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第二连接口和所述第三连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通。2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述壳体包括环形壳、上端盖和下端盖，所述上端盖和所述下端盖盖合所述环形壳，以形成供所述阀体安装的容纳腔；所述第一连接口、所述第二连接口、所述第三连接口、所述第四连接口和所述第五连接口与所述容纳腔连通。3.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀还包括沿所述环形壳的环周方向间隔设置的第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管和第五连接管；所述第一连接管设置在所述第一连接口处，所述第二连接管设置在所述第二连接口处，所述第三连接管设置在所述第三连接口处，所述第四连接管设置在所述第四连接口处，所述第五连接管设置在所述第五连接口处。4.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀体包括第一阀管和第二阀管，所述第一阀管和所述第二阀管均与所述阀芯连接；所述阀芯可带动所述第一阀管和所述第二阀管旋转。5.如权利要求4所述的控制阀，其特征在于，所述第一阀管和所述第二阀管呈弯曲设置。6.如权利要求4所述的控制阀，其特征在于，当所述阀体处于所述第一位置时，所述第一阀管的一端与所述第一连接口连通，另一端与所述第二连接口连通；所述第二阀管的一端与所述第三连接口连通，另一端与所述第四连接口连通。7.如权利要求4所述的控制阀，其特征在于，当所述阀体处于所述第二位置时，所述第一阀管的一端与所述第二连接口连通，另一端与所述第三连接口连通；所述第二阀管的一端与所述第四连接口连通，另一端与所述第五连接口连通。8.如权利要求1至7任意一项所述的控制阀，其特征在于，所述阀芯远离所述壳体的一端设置为卡接部，所述卡接部用以与连接所述控制阀的控制电机连接。9.一种换热系统，其特征在于，所述换热系统包括如权利要求1至8任意一项所述的控制阀。10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求9所述的换热系统。

技术总结
本发明公开一种控制阀、换热系统及汽车，其中，所述控制阀包括壳体、阀体及阀芯；壳体的横截面呈圆形设置，壳体的环周设有呈间隔设置的第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口和第五连接口；阀体可旋转地安装在壳体内，阀体相对于壳体具有第一位置和第二位置；阀芯与阀体连接，用以带动阀体在第一位置和第二位置之间进行切换。本发明的控制阀，能够解决因汽车的换热系统中阀门数量多而造成的管路复杂、容易泄漏，且成本较高的问题。且成本较高的问题。且成本较高的问题。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：美的集团股份有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/7/13