热管理系统的制作方法

1.本公开涉及使用在车辆中的热管理系统。


背景技术：

2.车辆具有以通过散热器的冷却水冷却热源的冷却系统、通过将冷却水引导到加热器芯来加热车内的空气的空调系统。空调系统中设置有加热冷却水的加热部，通过加热部后的冷却水流向加热器芯(例如，参考专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本国特开2007
‑
223418号公报


技术实现要素：

6.[发明要解决的技术问题]
[0007]
现有的构成是，通过了冷却系统的散热器的冷却水在通过空调系统的加热器芯后返回散热器(即，循环)。此时，由于被加热部加热后的冷却水被散热器冷却，因此即使此后该冷却水再次通过加热器芯，也不能充分地加热空气。
[0008]
因此，本公开是鉴于这样的方面而完成的，其目的在于，在连接冷却系统以及空调系统的流路的系统中，以简单的结构有效地加热空气。
[0009]
[用于解决技术问题的技术手段]
[0010]
在本公开的一方案中，提供一种热管理系统，其包括：第一流路，能够供冷却水循环；散热器，被设置于前述第一流路内，冷却前述冷却水；第二流路，从前述第一流路的第一分支部分支，且汇合于前述第一流路的第一汇合部，通过了前述散热器后的冷却水能够经由前述第一分支部流入前述第二流路；加热部，被设置于前述第二流路内，加热前述冷却水；加热器芯，在前述第二流路中被设置在前述加热部的下游侧，通过由前述加热部加热后的前述冷却水加热空气；第三流路，在前述第二流路中从前述加热器芯的下游侧的第二分支部分支，且在前述第二流路中汇合于前述加热器芯的上游侧的第二汇合部；切换部，被设置于前述第二分支部，将通过了前述加热器芯后的冷却水的流动方向切换至前述第一汇合部及前述第二汇合部的至少任一者。
[0011]
另外，也可以是，前述切换部在使前述流动方向成为前述第一汇合部的第一切换状态、使前述流动方向成为前述第一汇合部及前述第二汇合部的第二切换状态、使前述流动方向成为前述第二汇合部的第三切换状态之间进行切换。
[0012]
另外，也可以是，前述热管理系统还包括：温度检测部，在前述第二流路中被设置在前述加热部和前述加热器芯之间，检测前述冷却水的温度；以及控制部，根据前述温度检测部检测到的前述温度，控制前述切换部的切换动作。
[0013]
另外，也可以是，前述热管理系统还包括止回阀，在前述第二流路中被设置在前述第一分支部和前述第二汇合部之间，限制前述冷却水从前述第二汇合部向前述第一分支部
流动。
[0014]
另外，前述热管理系统也可以是，前述第三流路在前述第二流路中汇合于前述加热部的上游侧的前述第二汇合部。
[0015]
[发明效果]
[0016]
根据本公开，实现如下效果：在连接冷却系统及空调系统的流路的系统中，以简单的结构有效地加热空气。
附图说明
[0017]
图1是用于说明本公开的一实施方式的热管理系统1的结构的一个示例的示意图。
[0018]
图2是用于说明切换部40处于第一切换状态时的冷却水的流动的示意图。
[0019]
图3是用于说明切换部40处于第二切换状态时的冷却水的流动的示意图。
[0020]
图4是用于说明切换部40处于第三切换状态时的冷却水的流动的示意图。
具体实施方式
[0021]
＜热管理系统的结构＞
[0022]
针对本公开的一实施方式的热管理系统1的结构，参照图1～图4进行说明。
[0023]
图1是用于说明一实施方式的热管理系统1的结构的一个示例的示意图。在图1中，为了方便说明，用实线示出第一流路10，用虚线示出第二流路20，用一点划线示出第三流路30。
[0024]
热管理系统1被搭载于车辆(例如卡车)，通过冷却水冷却热源，并且通过冷却水的热来加热车辆内的空气。如图1所示，热管理系统1具有第一流路10、第二流路20、第三流路30、切换部40、水温传感器50、止回阀60、以及控制部90。
[0025]
第一流路10是能够循环冷却水的循环流路。冷却水在第一流路10中循环时，设置于第一流路10的热源由冷却水冷却。即，第一流路10构成车辆的冷却系统。在第一流路10的路径上，如图1所示，设置有散热器12、泵13、水温传感器14、增压器15、逆变器16、马达17。
[0026]
散热器12冷却在第一流路10中流动的冷却水。散热器12是例如被设置在车辆的前部的热交换器，使在第一流路10中流动的冷却水与行驶风进行热交换，从而冷却冷却水。
[0027]
泵13吸入并输出冷却水，以使冷却水在第一流路10内循环。在第一流路10中，泵13被设置在散热器12的下游侧。泵13接收来自控制部90的指令并工作。
[0028]
水温传感器14检测在第一流路10中流动的冷却水的温度。水温传感器14在此被设置在泵13的下游侧。水温传感器14将检测结果输出给控制部90。
[0029]
增压器15、逆变器16及马达17是在第一流路10中被设置在水温传感器14的下游侧的热源，由在第一流路10中流动的冷却水冷却。此外，作为热源并不限定于上述内容，例如，热源也可以包含引擎。
[0030]
如图1所示，第二流路20是从第一流路10的第一分支部11a分支，且汇合于第一流路10的第一汇合部11b的流路。通过散热器12后的冷却水能够经由第一分支部11a流入第二流路20中。在第二流路20中流动的冷却水经由第一汇合部11b向散热器12流动。冷却水在第二流路20中流动时，通过冷却水的热来加热车辆的车室的空气。即，第二流路20构成车辆的空调系统。在第二流路20的路径上，如图1所示，设置有泵22、加热器23、以及加热器芯24。
[0031]
泵22吸入并输出冷却水，以使冷却水在第二流路20内循环。泵22接收来自控制部90的指令并工作。例如，车室内的暖气为开时，泵22开始工作。
[0032]
加热器23是加热在第二流路20中流动的冷却水的加热部。加热器23在第二流路20中被设置在泵22的下游侧。加热器23接收来自控制部90的指令并工作。例如，暖气为开时，加热器23与泵22联动工作。
[0033]
加热器芯24是使在第二流路20中流动的冷却水与车室内的空气进行热交换的换热器，以冷却水的热来加热空气。加热器芯24在第二流路20中被设置在加热器23的下游侧。加热器芯24在此通过由加热器23加热的冷却水来加热空气。通过加热器23加热冷却水，从而容易使车室的空气成为高温。
[0034]
如图1所示，第三流路30在第二流路20中从加热器芯24的下游侧的第二分支部21a分支，且在第二流路20中汇合于加热器芯24的上游侧的第二汇合部21b的连接流路。通过设置第三流路30，从而通过了加热器芯24后的冷却水不经由第一流路10地向第二流路20流动。由此，通过了加热器芯24的冷却水没有因第一流路10的散热器12而被冷却。因此，冷却水再次流经第二流路20时，通过加热器23时冷却水的温度上升，从而能够促进加热器芯24中的空气的温度上升。
[0035]
如图1所示，切换部40被设置在第二流路20的第二分支部21a。切换部40在此为三通电磁阀，通过端口的开、关，切换冷却水的流动。切换部40将通过了加热器芯24的冷却水的流动方向切换为第一汇合部11b及第二汇合部21b的至少任一者。在本实施方式中，切换部40在三个切换状态(第一切换状态、第二切换状态及第三切换状态)之间进行切换。
[0036]
在下文中，参照图2～图4，针对在切换部40的三个切换状态下的冷却水的流动进行说明。
[0037]
图2是用于说明切换部40处于第一切换状态时的冷却水的流动的示意图。图3是用于说明切换部40处于第二切换状态时的冷却水的流动的示意图。图4是用于说明切换部40处于第三切换状态时的冷却水的流动的示意图。在图2～图4中，用粗线表示冷却水的流动。此外，在图2～图4中，为了方便说明，省略控制部90。
[0038]
如图2所示，第一切换状态是使冷却水从第二分支部21a向第一汇合部11b流动的状态。在第一切换状态下，通过第二分支部21a的冷却水的全部向第一汇合部11b流动，其后朝向散热器12。即，在第一切换状态下，冷却水在第一流路10及第二流路20循环。此外，在第一流路10中通过第一分支部11a的冷却水的一部分向第二流路20流动，其余的冷却水继续在第一流路10中流动。
[0039]
如图3所示，第二切换状态是使冷却水向第一汇合部11b及第二汇合部21b流动的状态。在第二切换状态下，通过第二分支部21a的冷却水的一部分向第一汇合部11b流动，其后朝向散热器12。通过第二分支部21a的冷却水的剩余部分向第二汇合部21b流动，其后朝向加热器23及加热器芯24(即，冷却水在第二流路20循环)。
[0040]
如图4所示，第三切换状态是使冷却水向第二汇合部21b流动的状态。在第三切换状态下，通过第二分支部21a的冷却水的全部向第二汇合部21b流动，其后朝向加热器23及加热器芯24。即，在第三切换状态下，冷却水在第二流路20中持续循环。因此，车室的空气由于在第二流路20流动的冷却水的热而迅速变暖。例如，在暖气的设定温度高、要迅速加热车室的空气的情况下，切换部40切换为第三切换状态。另一方面，在暖气的设定温度不高的情
况下，切换部40切换为第一切换状态或第二切换状态。此外，在第三切换状态下，第二流路20内的冷却水的量不会减少，因此第一流路10的冷却水难以从第一分支部11a向第二流路20流动。
[0041]
此外，在车室的暖气为关的状态下，第一流路10的泵13工作，但第二流路20的泵22不工作。因此，冷却水通过泵13而在第一流路10内循环，另一方面几乎不会发生第二流路20内的冷却水的流动。即，通过第一分支部11a的冷却水继续在第一流路10中流动并朝向散热器12。
[0042]
水温传感器50是检测在第二流路20中流动的冷却水的温度的温度检测部。如图1所示，水温传感器50在第二流路20中被设置在加热器23和加热器芯24之间。水温传感器50检测通过加热器23后的冷却水的温度。
[0043]
如图1所示，止回阀60在第二流路20中被设置在第一分支部11a和第二汇合部21b之间。止回阀60是用于限制在第二流路20中流动的冷却水的朝向的阀。具体而言，止回阀60限制冷却水从第二汇合部21b向第一分支部11a流动(逆流)。由此，冷却水经由第三流路30在第二流路20中适当地循环。
[0044]
控制部90例如是具备微型计算机的电子控制装置(electric control unit)，微型计算机具有cpu(central processing unit：中央处理器)、rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)等。控制部90控制热管理系统1的动作整体。例如，驾驶员打开暖气时，控制部90使泵22及加热器23工作，在加热器芯24中通过冷却水的热来加热车室的空气。
[0045]
此外，控制部90根据水温传感器50检测到的冷却水的温度，控制切换部40的切换动作。即，控制部90根据冷却水的温度，将切换部40在第一切换状态(图2)、第二切换状态(图3)及第三切换状态(图4)之间切换。例如，控制部90根据冷却水的温度与两个阈值(表示预定温度的第一阈值和温度比第一阈值高的第二阈值)的关系，控制切换部40的切换动作。具体而言，在冷却水的温度高于第二阈值的情况下，控制部90使切换部40处于第一切换状态，在冷却水的温度为第一阈值和第二阈值之间的情况下，控制部90使切换部40处于第二切换状态，在冷却水的温度低于第一阈值的情况下，控制部90使切换部40处于第三切换状态。由此，在冷却水的温度低时，通过设定为第三切换状态，从而冷却水在第二流路20内持续循环，因此冷却水由加热器23加热从而温度易于迅速上升。
[0046]
此外，在上文中，假设切换部40是通过端口开、关来切换冷却水的流动的电磁阀，但并不限定于此。例如，切换部40也可以是调整开度的阀。
[0047]
＜本实施方式的效果＞
[0048]
上述的实施方式的热管理系统1具有：包含散热器12的第一流路10；将第一流路10的第一分支部11a和第一汇合部11b之间连接，并包含加热器芯24的第二流路20；以及连接第二流路20的第二分支部21a和第二汇合部21b的第三流路30。此外，热管理系统1还具有切换部40，其被设置于第二分支部21a，将通过了加热器芯24后的冷却水的流动方向切换至第一汇合部11b及第二汇合部21b的至少任一者。
[0049]
切换部40例如根据在加热器芯24中以冷却水的热来加热空气的程度，切换冷却水的流动方向。具体而言，在要迅速加热空气的情况下，切换部40变成图4所示的第三切换状态，从而冷却水在第二流路20中持续循环(冷却水不流动到散热器12)。由此，能够通过冷却
水的热迅速地加热车室的空气。
[0050]
以上，利用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式中记载的范围，在其宗旨的范围内能够进行各种变形和变更。例如，能够以任意单位功能性地或物理性地拆分、整合而构成装置的全部或者一部分。另外，通过多个实施方式的任意组合而产生的新的实施方式也包含在本发明的实施方式中。通过组合而产生的新的实施方式的效果同时具有原实施方式的效果。
[0051]
本技术基于2019年3月4日提交的日本国专利申请(特愿2019
‑
38451)，其内容作为参照引用至此。
[0052]
[工业上的可利用性]
[0053]
本发明在连接冷却系统及空调系统的流路的系统中，具有能够以简单的结构有效地加热空气这样的效果，在热管理系统等中是有用的。
[0054]
[附图标记说明]
[0055]
1 热管理系统
[0056]
10 第一流路
[0057]
11a 第一分支部
[0058]
11b 第一汇合部
[0059]
12 散热器
[0060]
20 第二流路
[0061]
21a 第二分支部
[0062]
21b 第二汇合部
[0063]
23 加热器
[0064]
24 加热器芯
[0065]
30 第三流路
[0066]
40 切换部
[0067]
50 水温传感器
[0068]
60 止回阀
[0069]
90 控制部