多端口阀门及具有该多端口阀门的热管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及多端口阀门及具有该多端口阀门的热管理系统。


背景技术：

2.阀门是流体输送系统中的控制部件，可用于控制流体的通断、流向等。例如，在新能源汽车的热管理系统中，通常需要阀门以控制冷却剂的流动。常见的汽车热管理系统包括多个冷却回路(例如电池冷却回路和电驱系统冷却回路)、以及多个热交换器(例如散热器(radiator)和冷却器(chiller))。汽车热管理系统在实际运作时，常需要将多个冷却回路和多个热交换器集成在一起以实现不同工作模式。现有的汽车热管理系统常使用多个用于冷却剂的阀门，以在多个冷却回路和/或多个热交换器之间传递冷却剂，从而实现不同工作模式。这样的汽车热管理系统结构复杂、成本高昂。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提供一种可以解决上述问题的多端口阀门及具有该多端口阀门的热管理系统。
4.为此，本实用新型一方面提供一种多端口阀门，包括阀门壳体以及阀芯；所述阀门壳体包括沿周向分布的多个端口；所述阀芯可转动地连接于所述阀门壳体，且所述阀芯内设有多个流道，每一流道的两端分别贯穿所述阀芯的侧壁；根据所述阀芯相对所述阀门壳体转动到不同位置，所述多端口阀门具有若干个工作模式，在不同的工作模式下，所述多个流道被配置为选择性地连通不同的端口，且所述多端口阀门的至少其中两个流道能够通过阀门壳体自身连通而实现串联。
5.在一些实施例中，所述阀门壳体的其中一端口的外端封闭，且在至少一工作模式时，所述阀芯的两流道的一端可同时与所述外端封闭的端口的内侧连通，从而使得所述两个流道通过所述阀门壳体实现串联。
6.在一些实施例中，所述阀门壳体上设有连通件，所述多个端口的其中两个为导流端口，所述两个导流端口通过所述连通件相互连通，所述连通件相对所述阀门壳体封闭。
7.在一些实施例中，所述连通件与所述阀门壳体一体成型。
8.在一些实施例中，所述连通件与所述阀门壳体的其他部分相互独立，并通过可拆卸或者不可拆卸的方式附接至所述阀门壳体的导流端口。
9.在一些实施例中，所述阀门壳体包括具有空腔的、中空圆柱体状的主体，所述多个端口沿周向分布于所述主体的侧壁并贯穿所述主体的侧壁至与所述空腔连通，所述阀芯呈圆柱体状并收容于所述空腔内，所述连通件连通所述两个导流端口的径向外侧。
10.在一些实施例中，所述连通件呈一侧开口的中空立方体状，所述连通件的所述开口与所述两个导流端口连通。
11.在一些实施例中，所述阀芯包括n个流道，所述阀门壳体包括2n个端口，且n≥2。
12.在一些实施例中，在不同的工作模式下，每一所述流道被配置为选择性地连通不同的两个端口。
13.另一方面，本实用新型还提供一种热管理系统，所述热管理系统包括根据前述的多端口阀门。
14.本实用新型的多端口阀门的多个流道被配置为可以在不同工作模式下选择性地连通不同的端口，从而使得能够通过本实用新型的一个多端口阀门连通不同的回路，而不用像现有技术一样设置多个阀门,结构更紧凑且成本更低。
附图说明
15.图1是本实用新型一实施例的多端口阀门的立体示意图。
16.图2是图1所示多端口阀门的立体剖视图，其中为清楚起见，未示出剖面线。
17.图3a是本实用新型一实施例的热管理系统的示意图，其中多端口阀门处于第一工作模式。
18.图3b是本实用新型一实施例的热管理系统的示意图，其中多端口阀门处于第二工作模式。
19.图3c是本实用新型一实施例的热管理系统的示意图，其中多端口阀门处于第三工作模式。
20.图3d是本实用新型一实施例的热管理系统的示意图，其中多端口阀门处于第四工作模式。
21.图3e是本实用新型一实施例的热管理系统的示意图，其中多端口阀门处于第五工作模式。
22.图4是本实用新型另一实施例的多端口阀门的立体示意图。
具体实施方式
23.以下将结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明，以使得本实用新型的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
24.参考图1和图2，本实用新型一实施例的多端口阀门10包括阀门壳体20、以及可转动地收容于所述阀门壳体20内的阀芯30。所述阀门壳体20包括沿周向分布的多个端口21，至少其中部分端口21用于连接外界的需要进行连通的不同回路，例如冷却回路。所述阀芯30内设有多个流道31。根据阀芯30相对阀门壳体20转动到不同位置，多端口阀门10具有若干个工作模式。在不同的工作模式下，多个流道31被配置为选择性地连通不同的端口21，从而使得能够通过本实施例的一个多端口阀门10连通不同的回路，而不用像现有技术一样设置多个阀门,结构更紧凑且成本更低。
25.特别地，本实施例的多端口阀门10的至少其中两个流道31能够通过多端口阀门10的阀门壳体20自身结构连通，无需外界回路，从而既可以在某些工作模式下各个流道31各自独立工作，又能在其他工作模式下在阀门内部实现两条流道的串联以满足特殊应用的需要(以下将详细介绍)，使得该多端口阀门10能满足更多样化的应用需求。例如，可以在阀门
壳体上提供一个径向外端封闭的导流端口(可参见下文图4的描述)，使得阀芯转动至其两个流道的一端与该导流端口的径向内侧的开口端连通，从而连通所述两个流道。或者，也可以在阀门壳体上，例如在阀门壳体的径向外侧上，形成一连通两个端口，优选相邻的两个端口的连通件，使得阀芯转动至其两个流道的一端分别与所述两个端口连通，从而通过所述连通件连通所述两个流道。该连通件可以和阀门壳体一体成型或者，还可以优选地如本实施例一样，提供一独立于所述阀门壳体20的其他部分的连通件40。所述连通件40适于附接于所述阀门壳体20的两个端口21，优选相邻的两个端口21，以连通两个端口21。在一些实施例中，所述连通件40可以采用不可拆卸的方式，例如粘接，附接至所述阀门壳体20。采用不可拆卸的方式连接连通件40和阀门壳体20有助于提高两者之间的连接密封性。在另一些实施例中，所述连通件40可以采用可拆卸的方式，例如螺接，附接至所述阀门壳体20。采用可拆卸的方式连接连通件40和阀门壳体20有助于增加多端口阀门10的工作模式。例如，在一些情景下，可以连接连通件40和阀门壳体20，使得阀门壳体20的两个端口21连通。在一些情景下，可以去除连通件40，以将连通件40对应的两个端口21用于与外界的回路连通。
26.具体地，本实施例的阀门壳体20包括中空圆柱体状的主体22、一体形成于所述主体22的侧壁的所述多个端口21及对应连接于其中两个端口21之间的所述连通件40。优选地，所述主体22包括一轴向端开口的中空圆柱体状的底座220、以及盖合于所述底座220的开口的端盖221。所述底座220和所述端盖221共同围合形成一空腔222，用于收容所述阀芯30。所述多个端口21沿周向分布于所述底座220的侧壁并贯穿所述底座220的侧壁至与所述空腔222连通。所述连通件40呈中空立方体状，其一侧部开口，并具有一自其开口凹入的凹槽400。所述连通件40的开口侧与其中两个端口21的径向外侧连通，从而使得两个端口21通过连通件40的凹槽400连通。本实施例中，所述阀芯30呈圆柱体状，其中心连接有一转动轴32，转动轴32的两端分别与底座220和端盖221可转动地连接。同时，在使用时，所述转动轴32与一电机的输出轴相连，从而可通过该电机带动阀芯30相对阀门壳体20转动。所述阀芯30的流道31在垂直于阀芯30的中心轴线的平面上(优选呈弧形地)延伸，且每一流道31的两端分别延伸至贯穿阀芯30的外周壁从而并可相应的端口21的径向内侧连通。各流道31在阀芯20内不相通。
27.优选地，所述阀芯30包括n个位于同一轴向水平的流道31，所述阀门壳体20包括2n个位于同一轴向水平的端口21，且n≥2。在不同的工作模式下，每一流道31被配置为选择性地连通不同的两个端口21，即，阀芯30每转动一预设的角度，每一流道31连通的两个端口21与上一次连通的两个端口21相比至少其中一个端口21不同。
28.本实施例中，所述n＝4。所述阀芯30包括位于同一轴向水平的第一、第二、第三、以及第四流道311、312、313、314，其中第二流道312分布于第一流道311的一侧，第三和第四流道313、314分布于第一流道311的另一侧。优选地，第一流道311呈弓形地靠近所述阀芯30的中心延伸，第三流道313和第四流道314在第一流道311的另一侧对称地分布。所述阀门壳体20包括位于同一轴向水平的沿周向依次排布的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、以及第八端口211、212、213、214、215、216、217、218，其中第七端口217和第八端口218为设定的导流端口并通过所述连通件40连通。优选地，各端口21沿周向均匀分布，且更优选各端口21对应的圆心角大致相同。阀芯30每转动一预设角度，第一、第二、第三、以及第四流道311、312、313、314分别连通第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、以及第八端口211、212、
213、214、215、216、217、218中的相应的两个端口21。可以理解地，在其他实施例中，也可以设置其他数量和构造的流道31和端口21。
29.下面将参考图3a至图3e描述本实施例的多端口阀门10在应用至热管理系统时的不同工作模式。
30.如图所示，本实施例的热管理系统包括所述多端口阀门10、两端与多端口阀门10的第一端口211和第二端口212分别连通的第一回路51、两端与多端口阀门10的第三端口213和第四端口214分别连通的第二回路52、以及两端与多端口阀门10的第五端口215和第六端口216分别连通的第三回路53。所述第一回路51包括串联的第一泵511、电驱动装置512、以及散热器513。所述第二回路52包括串联的电池521、冷却器522、以及第二泵523。所述第三回路53包括串联的加热器531、以及第三泵532。
31.如图3a所示，当多端口阀门10处于第一工作模式时，第一流道311连通第二端口212和第七端口217，第二流道312连通第一端口211和第八端口218，第三流道313连通第三端口213和第四端口214，第四流道314连通第五端口215和第六端口216，其中第一流道311和第二流道312通过第七端口217、连通件40、以及第八端口218连通，即通过连通件40使得第一流道311和第二流道312在阀门壳体20内实现串联。在此情况下，第一回路51的两端通过第一端口211、第二流道312、第八端口218、连通件40、第七端口217、第二流道312、以及第二端口212依次连通，第二回路52的两端通过第三端口213、第三流道313、第四端口214依次连通，第三回路53的两端通过第五端口215、第四流道314、第六端口216依次连通。即，第一回路51、第二回路52、以及第三回路53分别独立运行。
32.如图3b所示，当多端口阀门10处于第二工作模式时，第一流道311连通第三端口213和第八端口218，第二流道312连通第一端口211和第二端口212，第三流道313连通第四端口214和第五端口215，第四流道314连通第六端口216和第七端口217，其中第一流道311和第四流道314通过第七端口217、连通件40、以及第八端口218连通，即通过连通件40使得第一流道311和第四流道314在阀门壳体20内实现串联。在此情况下，第一回路51的两端通过第一端口211、第二流道312、以及第二端口212连通，第二回路52和第三回路53通过第三端口213、第四端口214、第三流道313、第五端口215、第六端口216、第四流道314、第七端口217、连通件40、第八端口218、以及第一流道311连通。即，第一回路51独立运行，第二回路52和第三回路53经由多端口阀门10串联运行。
33.如图3c所示，当多端口阀门10处于第三工作模式时，第一流道311连通第一端口211和第四端口214，第二流道312连通第二端口212和第三端口213，第三流道313连通第五端口215和第六端口216，第四流道314连通第七端口217和第八端口218。在此情况下，第一回路51和第二回路52通过第一端口211、第一流道311、第四端口214、第三端口213、第二流道312、以及第二端口212连通，第三回路53通过第五端口215、第三流道313、以及第六端口216连通。即第一回路51和第二回路52经由多端口阀门10串联运行。第三回路53独立运行。
34.如图3d所示，当多端口阀门10处于第四工作模式时，第一流道311连通第二端口212和第五端口215，第二流道312连通第三端口213和第四端口214，第三流道313连通第六端口216和第七端口217，第四流道314连通第八端口218和第一端口211，其中第三流道313和第四流道314通过第七端口217、连通件40、以及第八端口218连通，即通过连通件40使得第三流道313和第四流道314在阀门壳体20内实现串联。在此情况下，第一回路51和第三回
路53通过第一端口211、第四流道314、第八端口218、连通件40、第七端口217、第三流道313、第六端口216、第五端口215、第一流道311、以及第二端口212连通，第二回路52通过第三端口213、第二流道312、以及第四端口214连通。即，第一回路51和第三回路53经由多端口阀门10串联运行。第二回路52独立运行。
35.如图3e所示，当多端口阀门10处于第五工作模式时，第一流道311连通第一端口211第六端口216，第二流道312连通第七端口217和第八端口218，第三流道313连通第二端口212和第三端口213，第四流道314连通第四端口214和第五端口215。在此情况下，第一回路51、第二回路52、第三回路53通过第一端口211、第一流道311、第六端口216、第五端口215、第四流道314、第四端口214、第三端口213、第三流道313、以及第二端口212连通。即，第一回路51、第二回路52、第三回路53经由多端口阀门10串联运行。
36.从以上各个工作模式可见，在第一、第二及第四工作模式时，均需要利用了连通件40将其中两个流道进行串联才实现。因此，连通件40的设置拓展了本发明多端口阀门10的适用性。
37.参考图4，本实用新型另一实施例的多端口阀门100与上述实施例的多端口阀门10相似，其相同点在此不再赘述，二者的主要区别在于：本实施例的多端口阀门100的阀芯30的其中两个流道31不再通过连通两个导流端口217、218的连通件40而串联，相反，本实施例的多端口阀门100的阀门壳体120的其中一端口的径向外端封闭而形成一导流端口219，且在至少一工作模式下，所述阀芯30的其中两个流道31的一端可同时与所述导流端口219的径向内端连通，从而使得所述两个通道31通过阀门壳体120自身实现串联。
38.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。