用于多室的热管理阀模块的致动系统的制作方法_2

文档序号:9650338阅读:来源:国知局
及根据本发明的热管理阀模块。文中,热管理阀控制模块的致动器连接至用于机动车辆的发动机控制模块。第一入口端口直接地连接至从热源的流体通路。第一流动室的附加入口端口连接至从热交换器回路,该附加入口端口为热交换器提供冷却的流体,并且还包括连接至热源的入口。第一出口端口连接至冷却流体栗。第一阀体可运动从而通过阀模块导引回栗用于回到热源的流体是以下流体中的一者:从热源的直接再循环流体;通过热交换器已被冷却的冷却流体;或直接回到热源和从热交换器的冷却流体两者的混合物,从而使受控制模块控制的处于一定温度的流体经由栗返回热源。
[0025]优选地,第二入口端口还通过冷却流体系统直接地连接至热源或附加热源,并且第二流动室的附加入口端口连接至从冷却流体的热交换器的回路。第二出口端口连接至附加热交换器。第二阀体可运动的从而经由阀模块循环至附加热交换器的流动室以下流体中的一者:从热源的直接再循环的流体;通过热交换器已被零钱的冷却流体;直接从热源的流体和从热交换器的冷却的流体两者的混合物,从而由控制模块控制的处于一定温度的流体被导引至附加热交换器,该流体的温度可以不同于从第一流动室的流体的温度。
[0026]该布置在与内燃发动机相关联时是特别有用的,使得从发动机缸体的热量能够随着发动机达到工作温度经由水栗直接地再循环以使得发动机缸体更快递达到工作温度。随后,设定成处于第一理想温度的从第一流动室的流体可以通过混合从发动机的直接地再循环加热的流体与从散热器的流体中的任一者以保持发动机在期望的工作温度。同时,从第二流动室的流体可以被独立地混合以提供从冷却系统处于不同温度的流体至附加热交换器,该附加热交换器可以是例如乘客隔间热交换器、油冷器热交换器、变速器流体冷却器热交换器、EGR冷却器等。
[0027]该系统还可以用于电动车辆或混合动力车辆,其中热源可以是也需要冷却的电池组,并且处于不同温度的冷却流体可以提供用于冷却电池组和乘客隔间热交换器。
【附图说明】
[0028]当结合附图阅读时将更好的理解前述
【发明内容】
和以下详细描述,附图示出了本发明的优选实施方式。在附图中:
[0029]图1是根据本发明的热管理阀模块的第一实施方式的正视图。
[0030]图2是穿过图1的热管理阀模块的截面图。
[0031]图3是穿过图1和图2的热管理阀模块的局部截面的立体图。
[0032]图4是图1至图3中热管理阀模块中将第一流动腔与第二流动腔分开的隔离壁处向下观察的立体图。
[0033]图5是用于控制第一阀体和第二阀体的运动的致动器轴的替代布置。
[0034]图6是用于控制第一阀体和第二阀体的运动的致动器轴的第二替代实施方式。
[0035]图7是具有致动器装置的第三实施方式的热管理阀模块的附加实施方式的正视图。
[0036]图8是图7的热管理阀模块的仰视图。
[0037]图9是穿过图7的热阀管理模块的截面图,示出了用于控制第一阀体和第二阀体的运动的行星齿轮装置。
[0038]图10是热阀管理模块的第四实施方式的截面图,示出了用于控制第一阀体和第二阀体的运动的行星齿轮装置。
[0039]图11是热阀管理模块的第五实施方式的截面图,示出了用于控制第一阀体和第二阀体的运动的行星齿轮装置。
[0040]图12是热阀管理模块的第六实施方式的截面图,示出了用于控制第一阀体和第二阀体的运动的行星齿轮装置。
[0041]图13是热阀管理模块的第七实施方式的截面图,示出了用于控制第一阀体和第二阀体的运动的行星齿轮装置。
[0042]图14是热阀管理模块的第八实施方式的截面图,示出了用于控制第一阀体和第二阀体的运动的行星齿轮装置。
[0043]图15是用于机动车辆的热管理系统的示意图,该机动车辆使用根据本发明的热管理阀模块。
[0044]图16是与图3类似的视图,示出了用于第二阀体的替代定位布置,具有位于其上的两个定位捕捉件。
[0045]图17是与图2类似的热管理阀模块的局部截面图,示出了用于第二阀体的替代支承布置。
【具体实施方式】
[0046]下文描述中所使用的特定术语仅为了方便而非限制。措辞“前”、“后”、“上”、“下”指示在所参照的附图中的方向。措辞“向内”、“向外”指的是朝向或远离附图中作参照的部件的方向。“轴向地”指的是沿轴或旋转部件的轴线的方向。提到的以如“a、b或c中的至少一者”(其中,a、b和c代表列出的项目)的形式引用的项目的列表的参考表示项目a、b或c中的任何单个一者或者其组合。术语包括以上具体提到的措辞、其派生词以及类似含义的词。
[0047]现在参照图1至图3,示出了热管理阀模块10的第一实施方式。如图1中所示,阀模块10包括阀壳体12,该阀壳体12通过优选地筒形壳体壁20形成,该筒形壳体壁20包括具有定心部件的基部21。图2和图3中详细地示出了阀壳体12的上端经由具有臂15的端盖14封闭,该臂15支承用于致动器轴90的中心支承件91,其将在以下详细地讨论。壳体12优选地由隔离壁24分为第一流动室16和第二流动室18。在优选实施方式中,隔离壁24是坐置于肩部22上的单独的圆盘,该肩部22形成在壳体壁20的内侧上。如果需要的话,该隔离壁24能够设置有密封件。另外,该隔离壁可以由绝缘材料形成,以提供第一流动室16与第二流动室18之间的热绝缘。
[0048]如图2和图3中所示,隔离壁24包括开口 25,致动器轴90延伸穿过该开口 25。在开口 25中压有密封件26以提供对致动器轴90的密封。密封件26也可用作用于支承该轴90的轴承。
[0049]如图1中详细地示出,多个入口端口和出口端口连接至壳体12。第一端口——优选地是第一入口端口 28——位于壳体12上并且连接至第一流动室16。优选地,第一入口端口 28经由安装凸缘29连接至壳体12。该第一入口端口可以焊接、螺纹连接、粘附或以其他方式连接至阀壳体12。附加端口 30——优选地是附加入口端口——优选地位于阀壳体12上并连接至第一流动室16。该附加入口端口 30还经由安装凸缘31连接至阀壳体12。第一出口端口 36优选地也位于连接至第一流动室16的阀壳体12上。如图1中所示,该第一出口端口经由凸缘37连接,该凸缘可以放置在端盘14上方并且可以经由垫片或密封材料密封就位。安装凸缘29、31、37可以经由螺钉、焊缝、粘合剂或其他适合的方式连接。
[0050]第—■端口 32 优选地是第—■入口端口位于阀壳体12上并且连接至第—■流动室18。优选地,附加端口 34 优选地是附加入口端口 34 也位于阀壳体12上并且连接至第二流动室18。第二出口端口 38位于阀壳体12上并且连接至第二流动室18。第二入口端口 32、附加入口端口 34以及第二出口端口 38优选地经由相应的安装凸缘33、35、39连接至阀壳体12的壳体壁20。安装凸缘33、35、39可以经由螺钉、焊缝、粘合剂或其他适合的方式连接。
[0051]参照图2和图3,第一阀体40以可旋转的方式定位在第一流动室16中。第一阀体40优选地是为具有外表面42的球状体,该外表面在横截面上通过弯曲的形状限定,该弯曲形状随着其围绕旋转轴线沿圆周向方向延伸而保持恒定。壳体12中的接合形成第一阀体40的球状体的入口和出口端口开口具有互补的密封件,该互补的密封座在接合球状体的相应的入口开口和出口开口周围定位。阀体40优选地具有中空的中央部44。通过第一阀体40限定有流体通路,该流体通路将第一入口端口 28连接至第一流动室16,并且优选地在第一阀体40的第一旋转位置中将第一入口端口连接至第一出口端口 36,并且在第一阀体40的第二旋转位置中阻止从第一出口端口 36的流动。优选地,第一阀体40在中间位置中对从第一入口端口 28至第一出口端口 36的流动进行限流。第一阀体40具有被限定成穿过阀体壁至中空中央部44的流体开口 46。如图3中所示,优选地,至少一个支承腹板50从阀体40的外壁延伸至适于支承轴90或连接至轴90的中央轴连接部52。阀体40中的开口 46可以将第一入口端口 28和附加入口端口 30中的一者或两者经由中空的中央部44和在端盘14的臂15之间的空间连接至第一出口端口 36。第一阀体40能够以可旋转的方式在第一流动室中运动至第三旋转位置以及至第二中间位置,在该第三旋转位置中流体通路连接附加入口端口 30和第一出口端口 36,在该第二中间位置中从第一入口端口 28和附加入口端口 30的流动在第一流动室16中混合并且被输送至第一出口端口 36。第二中间位置能够由第一阀体40的可旋转的运动控制,从而控制自第一入口端口 28和附加入口端口30的流量的比例,从而例如从第一入口端口 28的处于第一温度的流体的体积能够相对于从附加入口端口 30的处于第二温度的流体的体积成比例地调节,从而将理想温度的流体输送至第一出口端口 36。
[0052]仍参照图2和图3,第二阀体60以可旋转的方式定位在第二室18中。第二阀体60包括流体通路,在第二阀体60的第一旋转位置中该流体通路将第二入口端口 32连接至第二流动室18,并且优选地将第二入口端口连接至第二出口端口 38。第二阀体60能够旋转至第二旋转位置以阻止从第二出口端口 38的流动。另外,第二阀体60可运动至中间位置,在该中间位置从第二入口端口 32至第二出口端口 33的流动被限流。优选地,第二阀体60也形成为球状体,并且壳体12中的接合第二阀体60的入口端口和出口端口具有在接合球状体的相应的入口和出口端口开口周围定位的互补的密封座。如图2和图3中详细地示出,第二阀体60包括第一部分球状体外表面64和第二部分球状体表面66,其中,第一部分球状体表面64与阀壳体中的用于第二入口端口 32和第四入口端口 34的开口对准,并且第二部分球状的表面与第二出口端口 38对准。阀体60优选地具有中空的中央部62并且阀体60的壁包括长形的入口开口 78以及出口开口 80。支承腹板74优选地从阀体壁延伸至中央区域用于接合或支承致动器轴90。
[0053]优选地,第二阀体60能够以可旋转的方式在第二室18中运动至第三旋转位置,在该第三旋转位置中流体通路将第二流动室18的附加入口端口 34和第二出口端口 38连接。另外,第二阀体60能够运动至第二阀体60的第二中间位置,在该第二中间位置中从第二流动室18的第二入口端口 32和附加入口端口 34的流动在第二流动室18中混合并且被输送至第二出口端口 3
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