控制阀、换热系统及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，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.本实用新型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，本实用新型提出的控制阀，所述控制阀包括：
5.壳体，所述壳体上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，所述阀体安装在所述壳体内，所述阀体形成有多个阀腔，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，所述阀芯设置于所述阀体，所述阀芯旋转可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三连接口连通，所述第二连接口和所述第四连接口连通，所述第一连接口和所述第二连接口相隔离，所述第五连接口和所述第一连接口、所述第二连接口相隔离；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通，所述第一连接口和所述第四连接口相隔离，所述第三连接口和所述第一连接口、所述第四连接口相隔离。
9.可选地，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共面。
10.可选地，所述阀体内形成有第一阀腔，所述第一阀腔沿所述阀体的轴向方向延伸，所述第一连接口和所述第三连接口沿所述阀体的轴向方向间隔设置；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三连接口通过所述第一阀腔连通。
11.可选地，所述阀体内形成有第二阀腔，所述第二阀腔和所述第一阀腔相隔离；所述第二阀腔沿所述阀体的轴向方向延伸，所述第二连接口和所述第四连接口沿所述阀体的轴向方向间隔设置；当所述阀体处于所述第一位置时，所述第二连接口和所述第四连接口通过所述第二阀腔连通。
12.可选地，所述阀体内形成有相互隔离的第三阀腔和第四阀腔，所述第三阀腔和所
述第一阀腔、所述第二阀腔相隔离，所述第四阀腔和所述第一阀腔、所述第二阀腔相隔离；所述第三阀腔沿所述阀体的周向延伸，所述第四阀腔沿所述阀体的周向延伸，所述第三阀腔和所述第四阀腔相邻设置；所述第一连接口和所述第二连接口沿所述阀体的周向延伸，所述第四连接口和所述第五连接口沿所述阀体的周向延伸，当所述阀体处于所述第二位置时，所述第一连接口和所述第二连接口通过所述第三阀腔连通，所述第四连接口和所述第五连接口通过所述第四阀腔连通。
13.可选地，所述阀体内还形成有第五阀腔，所述第五阀腔位于所述第二阀腔、所述第三阀腔和所述第四阀腔之间；当所述阀体处于所述第一位置时，所述第五阀腔和所述第五连接口连通，当所述阀体处于所述第二位置时，所述第五阀腔和所述第三连接口连通。
14.可选地，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。
15.可选地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体连接，所述阀体安装于所述第一壳体，所述第一壳体的横截面呈圆形设置，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开设于所述第二壳体。
16.可选地，所述控制阀还包括密封垫，所述密封垫设置在所述第一壳体内，且位于所述第一壳体和所述第二壳体的连接处。
17.本实用新型还提出一种换热系统，所述换热系统包括控制阀。所述控制阀包括壳体、阀体、及阀芯；所述壳体上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；所述阀体安装在所述壳体内，所述阀体形成有多个阀腔，所述阀体相对于所述壳体具有第一位置和第二位置；所述阀芯设置于所述阀体，所述阀芯旋转可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三连接口连通，所述第二连接口和所述第四连接口连通，所述第一连接口和所述第二连接口相隔离，所述第五连接口和所述第一连接口、所述第二连接口相隔离；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通，所述第一连接口和所述第四连接口相隔离，所述第三连接口和所述第一连接口、所述第四连接口相隔离。
18.本实用新型还提出一种汽车，所述汽车包括换热系统，所述换热系统包括控制阀，所述控制阀包括壳体、阀体、及阀芯；所述壳体上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；所述阀体安装在所述壳体内，所述阀体形成有多个阀腔，所述阀体相对于所述壳体具有第一位置和第二位置；所述阀芯设置于所述阀体，所述阀芯旋转可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三连接口连通，所述第二连接口和所述第四连接口连通，所述第一连接口和所述第二连接口相隔离，所述第五连接口和所述第一连接口、所述第二连接口相隔离；当所述阀体处于所述第二位置时，所述第一连接口和所述第二连接口连通，所述第四连接口和所述第五连接口连通，所述第一连接口和所述第四连接口相隔离，所述第三连接口和所述第一连接口、所述第四连接口相隔离。
19.本实用新型的技术方案，通过设计一款五通口的控制阀，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。本实用新型的技术方案，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
20.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
21.图1为本实用新型控制阀一实施例的结构示意图；
22.图2为图1中结构的爆炸图；
23.图3为图2中阀体的结构示意图；
24.图4为图3中的结构另一视角的结构示意图；
25.图5为图1中的结构另一视角的结构示意图；
26.图6为图5中沿a-a线的剖视图；
27.图7为图5中沿b-b线的剖视图；
28.图8为本实用新型控制阀独立运行模式的示意图；
29.图9为本实用新型控制阀串联模式的示意图。
30.附图标号说明：
[0031][0032][0033]
本实用新型目的的实现、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
[0034]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]
需要说明，若本实用新型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。
[0036]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0037]
本实用新型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。
[0038]
请参阅图1和图2，在本实用新型的一实施例中，所述控制阀10包括壳体100、阀体200和阀芯300。所述壳体100上开设有呈间隔设置的第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125；所述阀体200安装在壳体100内，所述阀体200形成有多个阀腔210，所述阀体200相对于壳体100具有第一位置和第二位置；所述阀芯300设置在所述阀体200内，所述阀芯300旋转可带动所述阀体200在所述第一位置和所述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121和第三连接口123连通，第二连接口122和第四连接口124连通，第一连接口121和第二连接口122相隔离，第五连接口125和第一连接口121、第二连接口122相隔离；当阀体200处于第二位置时，第一连接口121和第二连接口122连通，第四连接口124和第五连接口125连通，第一连接口121和第四连接口124相隔离，第三连接口123和第一连接口121、第四连接口124相隔离。
[0039]
具体地，所述壳体100内形成有供阀体200安装的安装位，阀体200安装在所述壳体100内，阀芯300设置在阀体200内，且阀芯300位于阀体200的中心位置。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，同时也可以防止阀腔210中的液体从阀芯300和阀体200之间的缝隙流出。所述阀体200自阀芯300由内向外延伸出多个隔板，多个隔板间隔设置，多个隔板的一边与阀芯300连接，另一边与壳体100的内壁抵接，以使得阀体200和壳体100配合安装从而在阀体200内形成多个阀腔210。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。阀芯300设置在阀体200内，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，可在第一位置和第二位置之间进行切换。
[0040]
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。
[0041]
请参阅图8，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121和第三连接口123连通，第二连接口122和第四连接口124连通，第一连接口121和第二连接口122相隔离，第五连接口125和第一连接口121、第二连接口122相隔离。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。
[0042]
请参阅图9，当换热系统处于串联模式时，此时阀体200处于第二位置，第一连接口121和第二连接口122连通，第四连接口124和第五连接口125连通，第一连接口121和第四连接口124相隔离，第三连接口123和第一连接口121、第四连接口124相隔离。此时电机1、第一水箱3、第一水泵4、电池5、换热器、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。
[0043]
本实用新型的技术方案，通过设计一款五通口的控制阀10，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10的作用。本实用新型的技术方案，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。
[0044]
请参阅图1、图5至图7，在一实施例中，第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125共面。具体说来，将第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125集中设置在一个平面，在将管路连接到连接口上时，管路和第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125连接口之间可以通过一块完整的密封垫同时对其进行密封，防止泄漏。同时，这样设置，还有助于控制阀10的阀体200和整个汽车的换热系统集成在一起。
[0045]
请参阅图2至图4，在一实施例中，阀体200内形成有第一阀腔211，第一阀腔211沿阀体200的轴向方向延伸，第一连接口121和第三连接口123沿阀体200的轴向方向间隔设置；当阀体200处于第一位置时，第一连接口121和第三连接口123通过第一阀腔211连通。
[0046]
具体地，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121和第三连接口123通过第一阀腔211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。
[0047]
请参阅图2至图4，在一实施例中，阀体200内形成有第二阀腔212，第二阀腔212和第一阀腔211相隔离；第二阀腔212沿阀体200的轴向方向延伸，第二连接口122和第四连接口124沿阀体200的轴向方向间隔设置；当阀体200处于第一位置时，第二连接口122和第四连接口124通过第二阀腔212连通。
[0048]
具体地，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，第二连接口122和第四连接口124通过第二阀腔212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。
[0049]
请参阅图2至图4，在一实施例中，阀体200内形成有相互隔离的第三阀腔213和第四阀腔214，所述第三阀腔213和第一阀腔211、第二阀腔212相隔离，所述第四阀腔214和第一阀腔211、第二阀腔212相隔离；第三阀腔213沿阀体200的周向延伸，第四阀腔214沿阀体200的周向延伸，第三阀腔213和第四阀腔214相邻设置；第一连接口121和第二连接口122沿阀体200的周向延伸，第四连接口124和第五连接口125沿阀体200的周向延伸，当阀体200处于第二位置时，第一连接口121和第二连接口122通过第三阀腔213连通，第四连接口124和第五连接口125通过第四阀腔214连通。
[0050]
具体地，当阀体200处于第二位置时，此时换热系统处于串联模式，第一连接口121和第二连接口122通过第三阀腔213连通，第四连接口124和第五连接口125通过第四阀腔214连通，以使得电机1、第一水箱3、第一水泵4、电池5、换热器、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。
[0051]
请参阅图2至图4，在一实施例中，阀体200内还形成有第五阀腔215，第五阀腔215位于第二阀腔212、第三阀腔213和第四阀腔214之间；当阀体200处于第一位置时，第五阀腔215和第五连接口125连通，当阀体200处于第二位置时，第五阀腔215和第三连接口123连通。
[0052]
具体地，当阀体200处于第一位置时，换热系统处于独立运行模式，此时第一连接口121和第三连接口123通过第一阀腔211连通，第二连接口122和第四连接口124通过第二阀腔212连通，第五连接口125和第五阀腔215连通，且第五阀腔215和第二阀腔212、第三阀腔213、第四阀腔214相隔离，第五连接口125和第五阀腔215连通的管路此时为短路状态，该管路形成不了闭合回路，不参与第一闭合回路400的水路循环过程。
[0053]
同样地，当阀体200处于第二位置时，换热系统处于串联模式，此时第一连接口121和第二连接口122通过第三阀腔213连通，第四连接口124和第五连接口125通过第四阀腔214连通，第三连接口123和第五阀腔215连通，且第五阀腔215和第二阀腔212、第三阀腔213、第四阀腔214相隔离，第五连接口125和第五阀腔215连通的管路此时为短路状态，该管路上设置有第一换热器2，由于换热系统处于串联模式下时，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，从而将电机1中的热量带到电池5处，对电池5起加热的作用，不进行冷却，因此第一换热器2可以不用参与第三闭合回路600的水路循环过程。
[0054]
请参阅图2至图4，在一实施例中，第一阀腔211、第二阀腔212、第三阀腔213、第四
阀腔214和第五阀腔215相隔离。
[0055]
具体地，第一阀腔211、第二阀腔212、第三阀腔213、第四阀腔214和第五阀腔215主要用来连通五个连接口中的两个连接口，当两个连接口通过阀腔210连通后，应当成为一个独立的循环水路，不和其他的循环水路连通，因此，需要将第一阀腔211、第二阀腔212、第三阀腔213、第四阀腔214和第五阀腔215隔离开来，使他们互相不连通。
[0056]
请参阅图2和图5，在一实施例中，所述阀芯300远离壳体100的一端设置为卡接部310，所述卡接部用以与连接所述控制阀的控制电机连接。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1进行控制的，控制电机1与阀芯300连接，当控制电机1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1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。
[0057]
请参阅图2、图6和图7，在一实施例中，壳体100包括第一壳体110和第二壳体120，第一壳体110与第二壳体120连接，阀体200安装于第一壳体110，第一壳体110的横截面呈圆形设置，第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125开设于第二壳体120。
[0058]
具体地，供阀体200安装的安装位形成于第一壳体110，阀体200安装在第一壳体110内，且由于阀体200相对于第一壳体110可旋转，因此第一壳体110的横截面应当呈圆形设置，便于阀体200在第一壳体110内进行旋转。第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125开设在第二壳体120，且共面设置，便于管道与第一连接口121、第二连接口122、第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125进行连接，且有助于控制阀10和整个汽车的换热系统集成化设计。
[0059]
进一步地，第一连接口121和第二连接口122位于第二壳体120的同一侧，第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125位于第二壳体120的另一侧。
[0060]
具体说来，由于第一阀腔211、第二阀腔212沿所述阀体200的轴向方向延伸，第三阀腔213、第四阀腔214沿所述阀体200的周向延伸，第五阀腔215位于第二阀腔212、第三阀腔213和第四阀腔214之间，且第一连接口121和第二连接口122可以通过第三阀腔213连通，第一连接口121和第三连接口123可以通过第一阀腔211连通，第二连接口122和第四连接口124可以通过第二阀腔212连通，第四连接口124和第五连接口125可以通过第四阀腔214连通，考虑到上述连通关系，将第一连接口121和第二连接口122位于第二壳体120的同一侧设置，第三连接口123、第四连接口124和第五连接口125位于第二壳体120的另一侧设置。
[0061]
请参阅图2、图6和图7，在一实施例中，所述控制阀10还包括密封垫700，所述密封垫700设置在所述第一壳体110内，且位于所述第一壳体110和所述第二壳体120的连接处。具体说来，为避免控制阀10工作时，连通的两个连接口中的液体通过阀体200与壳体100之间的间隙流入其他阀腔210或连接口中，因此控制阀10还设置有密封垫700，并将该密封垫700设置在第一壳体110内且靠近第二壳体120处，用来对液体进行密封。同时，该密封垫700的材料设置为复合材料，由于阀体200在第一位置和第二位置之间进行切换时，需要在第一壳体110内进行旋转，因此密封垫700靠近阀体200的一面设置为耐磨材料，密封垫700远离
阀体200的一面可以通过黏性材料粘贴在第一壳体110上。
[0062]
本实用新型还提出一种换热系统，所述换热系统包括控制阀。所述控制阀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。
[0063]
本实用新型还提出一种汽车，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。
[0064]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。