多通球阀、集成阀、热管理系统和汽车的制作方法

1.本实用新型涉及流体控制技术领域，尤其涉及一种多通球阀、集成阀、热管理系统和汽车。


背景技术：

2.球阀是汽车热管理系统中一个非常重要的零件，尤其是空调系统中的冷热切换用的多通换向球阀。多通球阀是指阀体的流道为多个，例如两个、三个或者四个，阀体内的阀芯为球状件，有些通道内安装有端盖，端盖与阀芯之间设有阀座，阀座对阀芯进行压紧密封以防止泄露。当相邻的两个通道内均安装有端盖时，这两个端盖之间存在安装干涉现象。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种多通球阀，旨在避免相邻的两个通道内的端盖之间存在安装干涉现象。
4.本实用新型进一步提出一种具有上述多通球阀的集成阀。
5.本实用新型还进一步提出一种具有上述集成阀的热管理系统。
6.本实用新型还进一步提出一种具有上述热管理系统的汽车。
7.根据本实用新型的第一方面实施例的多通球阀，包括阀体、阀芯、端盖和阀座，所述阀体设有阀腔和多个与所述阀腔连通的通道；所述阀芯可转动地设于所述阀腔内；所述端盖设于所述通道内，所述端盖包括相连的承托部和主体部，所述承托部相较于所述主体部更靠近所述阀芯，所述端盖设有与所述阀腔连通的流道，所述流道贯穿所述承托部和所述主体部，所述承托部的外周壁至所述承托部的中心轴线的距离沿远离所述阀芯的方向增大；所述阀座设于所述承托部内。
8.根据本实用新型实施例的多通球阀，至少具有如下有益效果：本技术通过将端盖的用于承托阀座的承托部的外周壁至所述承托部的中心轴线的距离沿远离所述阀芯的方向增大，即承托部呈尖头状，便可避免相邻的两个通道内的端盖之间的安装干涉现象，同时既保证了端盖对阀座的承托力，又不需要更改阀芯的尺寸，结构简单紧凑，有利于实现多通球阀的小型化。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述外周壁具有圆锥面，所述圆锥面的横截面积沿远离所述阀芯的方向逐渐增大。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述圆锥面设有两个，其中一个所述圆锥面的尾端与另一个所述圆锥面的首端通过一平面连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述圆锥面的母线与所述中心轴线的夹角为15
°‑
75
°
。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述端盖设有多个，多个所述端盖沿着所述阀芯的周向设置。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述主体部与所述阀体螺纹连接。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述主体部的外周壁具有安装槽，所述安装槽安装有密封圈。
15.根据本实用新型的第二方面实施例的集成阀，包括阀岛和本实用新型上述第一方面实施例的多通球阀，所述多通球阀安装于所述阀岛。
16.根据本实用新型实施例的集成阀，至少具有如下有益效果：通过采用上述的多通球阀，有利于实现集成阀的小型化。
17.根据本实用新型的第三方面实施例的热管理系统，包括本实用新型上述第二方面实施例的集成阀。
18.根据本实用新型实施例的热管理系统，至少具有如下有益效果：通过采用上述的集成阀，有利于减小热管理系统的体积。
19.根据本实用新型的第四方面实施例的汽车，包括本实用新型上述第三方面实施例的热管理系统。
20.根据本实用新型实施例的汽车，至少具有如下有益效果：通过采用上述的热管理系统，有利于实现汽车的内部结构紧凑。
21.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
23.图1为现有技术中的多通球阀的立体示意图；
24.图2为图1所示的多通球阀的剖视示意图；
25.图3为图2中的第一端盖的立体示意图；
26.图4为根据本实用新型一个实施例提供的多通球阀的剖视示意图；
27.图5为图4的爆炸示意图；
28.图6为图4中的第二端盖的立体示意图；
29.图7为根据本实用新型一个实施例提供的带有驱动器的多通球阀的立体示意图；
30.图8为根据本实用新型一个实施例提供的集成阀的结构示意图。
31.附图标号：多通球阀10；阀体100；第一通道110；第二通道120；第三通道130；第四通道140；阀芯200；第六通道210；第七通道220；驱动件300；阀杆310；第一端盖400；阀盖500；第二端盖600；环形台阶部610；流道620；承托部630；圆锥面631；平面632；主体部640；安装槽641；第一阀座700；第二阀座800；阀岛20。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如前、后、上、下、左或右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用
新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。
34.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于所属技术领域技术人员而言，可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义；某对象的中心轴线是指该对象的长度方向的轴线。
35.目前冷热两用空调最不可或缺的一个零件就是四通换向阀，通过改变四通换向阀的阀芯的阀位就能够改变制冷剂的流向，从而转换空调中的冷凝器和蒸发器的功用以实现空调的制冷和制热切换。该四通换向阀常见的结构类型为球阀，球阀是指阀芯呈球状。
36.下面参照图1至图3描述现有技术中的多通球阀10，包括呈方块状的阀体100、呈球状的阀芯200、三个第一端盖400和三个第一阀座700，阀体100内限定有球形的阀腔，阀腔开设有至少四个通道，其中相邻的三个通道内均安装有第一端盖400，第一端盖400与阀芯200之间设有第一阀座700，第一阀座700用于对阀芯200进行压紧密封以防止泄露。当位于后方的通道和位于右方的通道内均安装有第一端盖400，由于第一端盖400的用于承托第一阀座700的区域的外周壁为圆柱面，即第一端盖400为平头端盖，导致这两个第一端盖400之间存在安装干涉现象，具体地，如图1-2所示，位于后方的通道内的第一端盖400安装到位时，该第一端盖400会阻挡位于右方的通道内的第一端盖400继续靠近阀芯200，以致于位于右方的通道内的第一阀座700与阀芯200存在一定间隙，该第一阀座700无法压紧阀芯200，即位于右方的通道内的第一端盖400无法安装到位，这种现象称之为安装干涉。为了避免出现上述安装干涉现象，一般是加大球阀芯200的尺寸或者缩小第一端盖400的壁厚，但当将壁厚减薄时，第一端盖400对第一阀座700的承托力不够，导致第一阀座700变形失效；当加大球阀芯200的尺寸，则多通球阀10的体积、成本及重量均变大，这不利于多通球阀10的小型化发展。
37.为了避免出现上述安装干涉现象和利于实现多通球阀10的小型化，本实用新型提出一种多通球阀10。
38.下面参照图4至图7描述根据本实用新型第一方面实施例提供的多通球阀10，多通球阀10包括呈方块状的阀体100、呈球状的阀芯200、驱动件300、三个第二端盖600、三个第一阀座700、一个第二阀座800、一个第三阀座(图中未示出)以及一个阀盖500。
39.阀体100内限定有球形的阀腔，阀体100开设有五个间隔设置且均与阀腔连通的通道，分别为第一通道110、第二通道120、第三通道130、第四通道140和第五通道(图中未示出)，第一通道110、第二通道120和第三通道130的最小内径大于等于阀芯200的外径，第四通道140和第五通道的最小内径均小于阀芯200的外径，阀芯200从第一通道110、第二通道120或第三通道130装入阀腔。
40.阀芯200可旋转地安装于阀腔内，阀芯200开设有两个间隔设置且相互独立的通道，分别为第六通道210和第七通道220。多通球阀10至少具有第一阀位和第二阀位，在第一阀位时，如图4所示，第六通道210将第三通道130和第四通道140连通，第七通道220将第一
通道110和第二通道120连通，在第二阀位(图中未示出)时，第六通道210将第一通道110和第四通道140连通，第七通道220将第三通道130和第二通道120连通。
41.第一通道110、第二通道120和第三通道130内均安装有中空的第二端盖600，第二端盖600能够防止阀芯200从开口面积较大的第一通道110、第二通道120或第三通道130掉落出来，第二端盖600的中间位置开设有流道620，流道620的一端与阀腔相连通，另一端与阀体100的外界相连通，每个流道620包括形成在第二端盖600的外端壁上的外开口和形成在第二端盖600的内端壁上的内开口，此外的“外端”是指第二端盖600的远离阀芯200的端部；流道620的开口面积与第六通道210和第七通道220的开口面积大致相同，减少压力损失。第五通道内安装有中空的阀盖500，阀盖500具有避让通道(图中未标记)。
42.为防止泄露，故在阀芯200和第二端盖600之间设有第一阀座700，阀芯200与阀体100之间设有一个第二阀座800，阀芯200与阀盖500之间设有一个第三阀座。第二阀座800安装于第四通道140的内开口处，第三阀座安装于阀盖500的避让通道的内开口处，第一阀座700安装于相应的第二端盖600的流道620的内开口处，第二端盖600承托第一阀座700，由此，第二端盖600包括相连的承托部630和主体部640，承托部630用于承托第一阀座700，承托部630位于主体部640的内侧且靠近阀芯200。
43.驱动件300作用在阀芯200上以驱动阀芯200转动，在本实施例中，驱动件300的阀杆310的一端穿过阀盖500的避让通道后插入阀芯200的安装槽(图中未示出)，并与阀芯200固定连接，由此，驱动件300能够驱动阀芯200在第一阀位和第二阀位之间切换，从而改变制冷剂的流向，即实现制冷模式与制热模式切换。进一步，驱动件300包括电机(图中未示出)，以便于实现多通球阀10的控制方式为电控。进一步，电机通过减速齿轮(图中未示出)连接阀杆310，以提高力矩。
44.为了避免第一通道110内的第二端盖600与第二通道120内的第二端盖600之间出现上述安装干涉现象，本技术将第二端盖600的承托部630的外周壁至承托部630的中心轴线的距离沿远离阀芯200的方向增大，即承托部630呈尖头状，即可避免相邻的两个通道内的第二端盖600之间的安装干涉现象，具体地，第一通道110和第三通道130内的第二端盖600的承托部630均为尖头状，因此它们不会阻碍第二通道120内的第二端盖600的安装，第二通道120内的第二端盖600能够一直朝着靠近阀芯200的方向前进，直到第二通道120内的第二端盖600内第一阀座700紧紧地抵靠于阀芯200，并阻挡第二通道120内的第二端盖600继续前进。由此，在既不需要加大阀芯200的外径，又没有缩小第二端盖600的承托部630的平均壁厚值(即保证了第二端盖600对第一阀座700的承托力)的情况下，避免了上述安装干涉现象的发生，还结构简单紧凑，有利于实现多通球阀10的小型化。此外，承托部630的尖头状起到导引作用，有利于第二端盖600快速安装到阀体100内。
45.需要说明的是，多通球阀10也可以为二通球阀、三通球阀或者五通球阀等等；多通球阀10内的第二端盖600数量也可以只设有一个、两个或者四个等等，在此不做具体限制。
46.在本实用新型的一些实施例中，参照图4和图5，承托部630的外周壁具有圆锥面631，且该圆锥面631的横截面积沿远离阀芯200的方向逐渐增大，加工方便又成本低。需要说明的是，也可以将承托部630的外周壁设计成其他形式的面积变大结构，例如圆球面结构或者椭球面结构。
47.在本实用新型的一些实施例中，参照图5和图6，主体部640的外周壁开设有安装槽
641，密封圈(图中未示出)安装于安装槽641，以密封第二端盖600与阀体100之间的间隙，提高多通球阀10的密封性。
48.在本实用新型的一些实施例中，参照图5和图6，圆锥面631设有两个，两个圆锥面631通过一平面632连接，具体地，位于内侧的圆锥面631的尾端与位于外侧的圆锥面631的首端通过一平面632连接，不仅增大承托部630的平均壁厚值，而且确保安装槽641的两个侧壁完整，从而保证密封圈的安装稳定性。
49.在本实用新型的一些实施例中，参照图4和图5，圆锥面631的母线与承托部630的中心轴线的夹角为15
°‑
75
°
。在本实施例中，位于内侧的圆锥面631的锥角为41
°
，位于外侧的圆锥面631的锥角为45
°
，此时第二端盖600的承托强度和结构强度达到平衡，即第二端盖600的性能优良。可以理解的是，圆锥面631的锥角也可以为15
°
、20
°
、25
°
、30
°
、35
°
、40
°
、45
°
、50
°
、55
°
、60
°
、65
°
、70
°
、75
°
，两个圆锥面631的锥角之间的关系可以为大于、小于或者等于。
50.在本实用新型的一些实施例中，参照图4，第二端盖600的主体部640和阀盖500均具有外螺纹(图中未标记)，阀体100在第一通道110、第二通道120和第三通道130以及第五通道内均设有与外螺纹相配合的内螺纹(图中未标记)，以实现第二端盖600螺纹连接于阀体100上和阀盖500螺纹连接于阀体100上，无需借助工具，便可完成第二端盖600和阀盖500的安装，提高了装配效率。需要说明的是，第二端盖600或者阀盖500也可以通过卡接、焊接、铆接或者过盈配合等方式与阀体100连接。
51.在本实用新型的一些实施例中，参照图4，第一通道110、第二通道120和第三通道130沿着阀芯200的周向相邻布置，第一通道110、第二通道120和第三通道130内均设有第二端盖600，这样阀芯200可以从多个角度装入阀体100内，有利于提高阀芯200的装配效率，也降低了阀体100的安装位置的要求，此外，这样的设置，驱动件300能够安装于阀体100的顶部，不占用阀岛20的安装面积，这有利于实现集成阀的小型化。
52.在本实用新型的一些实施例中，参照图5和图6，主体部640的内周壁具有环形台阶部610，环形台阶部610对第一阀座700进行限位且保证阀座700能够压紧于阀芯200。需要说明的是，也可以将环形台阶部610替换成多个凸块或者多个沿着流道620的周向延伸的凸筋条。
53.在本实用新型的一些实施例中，第一阀座700的材质为ptfe(polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)，聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，能在 250℃至-180℃的温度下长期工作，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化。
54.下面参照图8描述根据本实用新型第二方面实施例提供的集成阀，集成阀包括阀岛20和本实用新型上述第一方面任一实施例的多通球阀10，多通球阀10安装于阀岛20。根据本实用新型实施例的集成阀，通过采用上述的多通球阀10，有助于实现集成阀小型化。
55.阀岛20又称阀块、阀板或者集成块，阀岛20上开设有多个接口和多个孔道，两个接口之间可以通过阀岛20内的孔道进行连通，有利于将多个阀件进行集成安装，在满足汽车的热管理系统、液压系统或者气控系统等的基本功能前提下，阀岛20实现了阀件的集成布置、模块化吊装和结构紧凑，集成阀一改现有技术中汽车的热管理系统分体式阀件布置造成的蛛网式管路分布，不仅布局美观，而且减少了管路接头处的漏点和方便了维修保养。
56.本实用新型上述第一方面任一实施例的多通球阀10与阀岛20连接方式为对接，对接一般指阀体100与阀岛20通过螺纹件(图中未示出)连接或者焊接，阀体100的安装端面与阀岛20的安装端面相贴合设置。
57.在本实用新型的一些实施例中，参照图8，多通球阀10固定安装于阀岛20的一侧，这样能够降低集成阀的整体高度。
58.在本实用新型的一些实施例中，还包括位于多通球阀10与阀岛20之间的密封圈(图中未示出)，以提高集成阀的连接密封性。
59.下面描述根据本实用新型第三方面实施例提供的热管理系统(图中未示出)，包括本实用新型上述第二方面任一实施例的集成阀。根据本实用新型实施例的热管理系统，通过采用上述的集成阀，有助于实现热管理系统小型化设计。
60.下面描述根据本实用新型第四方面实施例提供的汽车(图中未示出)，包括本实用新型上述第三方面实施例的热管理系统。根据本实用新型实施例的汽车，通过采用上述的热管理系统，有助于实现汽车小型化设计。
61.在本实用新型的一些实施例中，汽车为新能源电动汽车，汽车类型为小车或者公交车。
62.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。