车辆用热管理系统的制作方法
【专利说明】车辆用热管理系统
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请以2013年7月31日申请的日本专利申请案2013-158935为基础，其公开内容以参考的方式并入至本申请中。
技术领域
[0003]本公开涉及一种用于车辆的热管理系统。
【背景技术】
[0004]以往，如专利文献1所述，已知有对车辆的多个构成要素进行调温的装置。该现有装置包括两个冷却剂流路。两个冷却剂流路中的一个被配置于高温侧的热交换器，另一个被配置于低温侧的热交换器。
[0005]在冷却剂的返回路径上，对于应调温的各构成要素，分别配置有具备通向两个冷却剂流路的分支部的多通阀。即，在冷却剂的返回路径中配置有个数与应调温的构成要素的个数相同的多通阀。
[0006]根据该现有技术，对于应调温的各构成要素，能够利用多通阀切换高温的冷却剂循环的状态和低温的冷却剂循环的状态。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2013-60190号公报
【发明内容】
[0010]根据本发明者的研究，由于在冷却剂的返回路径上配置有个数与应调温的构成要素的个数相同的多通阀，因此应调温的构成要素的个数增加，则多通阀的个数也增加，有结构复杂化的可能性。
[0011]本公开鉴于上述各点，其目的在于，提供一种能够通过简单的构成切换在多个设备中循环的热媒的车辆用热管理系统。
[0012]为了达成上述目的，本公开的车辆用热管理系统包括:第一栗、第二栗、三个以上的热媒流通设备以及切换部。第一栗及第二栗吸入并排出热媒。热媒在三个以上的热媒流通设备中流通。切换部切换热媒对于三个以上的热媒流通设备的流动。切换部包括:第一阀芯、第二阀芯、第三阀芯、以及第四阀芯。第一阀芯分别对于三个以上的热媒流通设备，切换从第一栗排出的热媒流入的状态和未流入的状态。第二阀芯分别对于三个以上的热媒流通设备，切换从第二栗排出的热媒流入的状态和未流入的状态。第三阀芯分别对于三个以上的热媒流通设备，切换热媒向第一栗流出的状态和未流出的状态。第四阀芯分别对于三个以上的热媒流通设备，切换热媒向第二栗流出的状态和未流出的状态。
[0013]由此，能够通过四个阀芯进行在三个以上热媒流通设备中循环的热媒的切换，gp使增加热媒流通设备的个数，也没必要增加阀芯的个数，因此能够简化结构。
【附图说明】
[0014]图1是第一实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
[0015]图2是示出第一实施方式的车辆用热管理系统中的电控制部的框图。
[0016]图3是第二实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
[0017]图4是示出第二实施方式中的第一切换阀的立体图。
[0018]图5是示出第二实施方式中的第一切换阀的轴向剖面图。
[0019]图6是示出第二实施方式中的第一切换阀的轴垂直方向剖面图。
[0020]图7是将第二实施方式中的第一切换阀的第一阀芯及第三阀芯在圆周方向展开的展开图。
[0021]图8是第三实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
[0022]图9是示出第三实施方式中的第一切换阀的轴向剖面图。
[0023]图10是示出第三实施方式中的第二切换阀的轴向剖面图。
[0024]图11是第四实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
[0025]图12是第五实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
[0026]图13是第六实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
[0027]图14是第七实施方式的车辆用热管理系统的整体结构图。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，对于以下的各实施方式，彼此同一或者均等的部分在图中被赋予同一符号。
[0029](第一实施方式)
[0030]图1中示出的车辆用热管理系统10用于将车辆所具备的各种设备或车室内调整至适当的温度。在本实施方式中，车辆用热管理系统10适用于从发动机(内燃机)及行驶用电动机获得车辆行驶用的驱动力的混合动力汽车、或者从行驶用电动机获得车辆行驶用的驱动力的电动汽车。
[0031]本实施方式的混合动力汽车或者电动汽车能够在车辆停止时利用从外部电源(商业用电源)供给的电力，对搭载于车辆的电池(车载蓄电池)进行充电。作为电池，例如可以使用锂离子电池。
[0032]从发动机输出的驱动力不仅可以用于车辆行驶用，也可以用于使发电机动作。混合动力汽车或电动汽车可以将由发电机发电的电力以及从外部电源供给的电力存储于电池。被存储于电池的电力不仅可以供给至行驶用电动机，还可以供给至以构成车辆用热管理系统10的电动式构成设备为首的各种车载设备。
[0033]如图1所示，车辆用热管理系统10包括第一栗11、第二栗12、冷却水流通设备13、14、15、16、17、18、19、第一切换阀21及第二切换阀22。
[0034]第一栗11及第二栗12是吸入冷却水(热媒)并将其排出的电动栗。冷却水是作为热媒的流体。本实施方式中，作为冷却水，使用至少包括乙二醇、二甲基聚硅氧烷或纳米流体的液体、或者防冻液。
[0035]冷却水流通设备13、14、15、16、17、18、19是供冷却水流通的设备(热媒流通设备)。本实施方式中，冷却水流通设备13、14、15、16、17、18、19是冷却水冷却器13、冷却水加热器14、冷却器芯15、电池温度调节器16、加热器芯17、逆变器温度调节器18以及散热器19〇
[0036]冷却水冷却器13是通过使制冷循环25的低压侧制冷剂和冷却水进行热交换而冷却冷却水的冷却器。冷却水冷却器13的冷却水入口侧(热媒入口侧)与第一栗11的冷却水排出侧(热媒排出侧)连接。
[0037]冷却水加热器14是通过使制冷循环25的高压侧制冷剂和冷却水进行热交换而加热冷却水的加热器。冷却水加热器14的冷却水入口侧(热媒入口侧)与第二栗12的冷却水排出侧(热媒排出侧)连接。
[0038]制冷循环25是包括压缩机26、冷却水加热器14、膨胀阀27及冷却水冷却器13的蒸汽压缩式制冷机。在本实施方式的制冷循环25中，使用氟利昂系(7 口 >系)制冷剂作为制冷剂，构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。
[0039]压缩机26是利用从电池供给的电力来进行驱动的电动压缩机，吸入、压缩并排出制冷循环25的制冷剂。压缩机26可以通过发动机产生的动力进行驱动。
[0040]冷却水加热器14是通过使从压缩机26排出的高压侧制冷剂和冷却水进行热交换而使高压侧制冷剂冷凝的冷凝器。膨胀阀27是使从冷却水加热器14流出的液相制冷剂减压膨胀的减压部。
[0041]冷却水冷却器13是通过使在膨胀阀27被减压膨胀的低压侧制冷剂和冷却水进行热交换而使低压侧制冷剂蒸发的蒸发器。在冷却水冷却器13蒸发的气相制冷剂被压缩机26吸入并压缩。
[0042]在冷却水冷却器13中，由于通过制冷循环25的低压制冷剂冷却冷却水，因此可以将冷却水冷却至比外部空气的温度低的低温。
[0043]散热器19是使冷却水和外部空气(车室外空气)进行热交换的热交换器(热媒外部空气热交换器、热媒空气热交换器)。散热器19在冷却水的温度高于外部空气的温度的情况下，作为使冷却水的热量散热至外部空气的散热器发挥功能，在冷却水的温度低于外部空气的温度的情况下，作为使冷却水对外部空气的热量吸热的吸热器发挥作用。
[0044]通过室外鼓风机(未图示)，外部空气被送风至散热器19。室外鼓风机是将外部空气送风至散热器19的鼓风机，由电动鼓风机构成。散热器19及室外鼓风机被配置于车辆的最前部。因此，在车辆的行驶时，散热器19可以接触到行驶风。
[0045]在放热器19中，由于通过外部空气冷却冷却水，因此可以将冷却水冷却至外部空气的温度。
[0046]冷却器芯15是使冷却水和通向车室内的空气进行热交换而对通向车室内的空气进行冷却的空气冷却用热交换器(空气冷却器)。因此，需要使在冷却水冷却器13或产生冷能的设备等中被冷却了的冷却水在冷却器芯15中流通。
[0047]加热器芯17是使通向车室内的空气和冷却水进行热交换而对通向车室内的空气进行加热的空气加热用热交换器(空气加热器)。因此，需要使在冷却水加热器14或产生热能的设备等中被加热了的冷却水在加热器芯17中流通。
[0048]通过室内鼓风机(未图示)，将内部空气(车室内空气)、外部空气、或者内部空气和外部空气的混合空气送风至冷却器芯15及加热器芯17中。室内鼓风机是将空气送风至冷却器芯15和加热器芯17的鼓风机，由电动鼓风机构成。
[0049]冷却器芯15、加热器芯17及室内鼓风机被容纳于车辆用空调装置的室内空调单元(未图示)的罩壳(未图示)内。室内空调单元被配置于车室内最前部的仪表盘(Instrument panel)的内侧。罩壳形成室内空调单元的外壳。
[0050]罩壳形成将空气送风至车室内的空气通路，具有一定程度的弹性，由强度优异的树脂(例如，聚丙烯)成形。
[0051]在罩壳内的车室内空气流动最上游侧配置有内外空气切换装置(未图示)。内外空气切换装置是将内部空气和外部空气切换导入至罩壳内的内外空气导入部。
[0052]在罩壳的空气流动最下游部形成有开口部，该开口部使在冷却器芯15及加热器芯17被温度调整过的空调风吹出至作为空调对象空间的车室内。
[0053]电池温度调节器16、逆变器温度调节器18是具有冷却水所流通的流路、与冷却水之间进行热交换的设备(温度调整对象)。
[0054]电池温度调节器16可以是被配置于通向电池的送风路径上、使空气和冷却水进行热交换的热交换器(空气热媒热交换器)。
[0055]逆变器温度调节器18是具有使冷却水流经内部的流路、使逆变器和冷却水进行热交换的热交换器。逆变器是将从电池供给的直流功率转换为交流电压并输出至行驶用电动机的功率转换装置。
[0056]又，其他冷却水流通设备可以是行驶用电动机、发动机设备、蓄冷热体、换气热回收热交换器、冷却水冷却水热交换器。
[0057]发动机设备是涡轮增压器、中冷器、EGR冷却器、CVT加温器、CVT冷却器、排气热回收器等。
[0058]涡轮增压器是使发动机的吸入空气(吸气)增压的增压器。中冷器是使在涡轮增压器被压缩而变为高温的增压吸气和冷却水进行热交换，来冷却增压吸气的吸气冷却器(吸气热媒热交换器)。
[0059]EGR冷却器是使返回到发动机吸气侧的发动机排气气体(排气)和冷却水进行热交换来冷却排气的排气冷却水热交换器(排气热媒热交换器)。
[0060]CVT加温器是使润滑CVT (无级变速器)的润滑油(CVT油)和冷却水进行热交换来加热CVT油的润滑油冷却水热