組合熱管理單元的制作方法
【專利說(shuō)明】組合熱管理單元
[0001 ] 參考相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2013年8月30日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/872，178的美國(guó)專利申請(qǐng)和2014年6月25日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?4/314，842的美國(guó)專利申請(qǐng)的權(quán)益。在此通過(guò)引用將上述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容并入本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的實(shí)施方式大致涉及用于處理在一個(gè)閥模塊中的多種冷卻介質(zhì)的組合閥。
【背景技術(shù)】
[0004]—些熱管理系統(tǒng)使用多于一種的熱傳遞介質(zhì)以利于不同區(qū)域的熱控制。例如，在汽車(chē)中，使用一種熱傳遞介質(zhì)以利于發(fā)動(dòng)機(jī)的熱控制，且使用單獨(dú)的熱傳遞介質(zhì)以利于傳動(dòng)裝置的熱控制。多種介質(zhì)可具有不同的熱傳遞特性并需要不同的流速或壓力以有效實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。
[0005]目前，汽車(chē)?yán)靡环N閥組件以引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)熱傳遞介質(zhì)的流動(dòng)并利用第二閥組件以響應(yīng)于不同系統(tǒng)的熱反應(yīng)而引導(dǎo)傳動(dòng)裝置熱傳遞介質(zhì)的流動(dòng)。需要增加放置在一些汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的部件的數(shù)量，需要增加布置熱管理介質(zhì)的管路，并且需要增加減少材料和加工成本的策動(dòng)，此外，需要更多的空間有效的熱管理閥。
[0006]因此，需要提供一種將發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理閥和傳動(dòng)裝置熱管理閥的功能應(yīng)用至單一的殼體中的組合熱管理閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在此提供組合熱管理閥的實(shí)施方式。在一些實(shí)施方式中，組合熱管理閥包括具有第一閥室和第二閥室的模塊，所述第一閥室包括第一入口，該第一入口通過(guò)通道與第一出口流體連通，所述第二閥室與所述第一閥室流動(dòng)地隔離，所述第二閥室與第二入口、第三入口以及第二出口流體連通。
[0008]設(shè)置在第一閥室中的第一閥組件包括密封盤(pán)，所述密封盤(pán)設(shè)置在所述通道中并支撐為在第一盤(pán)位置和第二盤(pán)位置之間移動(dòng)，所述第一盤(pán)位置打開(kāi)入口與所述第一出口的流體連通，所述第二盤(pán)位置關(guān)閉所述第一入口與所述第一出口的流體連通。設(shè)置在第二閥室中的第二閥組件包括第一密封件，所述第一密封件在第一部件位置和第二部件位置之間可移動(dòng)，所述第一部件位置關(guān)閉所述第二入口與所述第二出口的流體連通，所述第二部件位置打開(kāi)所述第二入口與所述第二出口的流體連通。
[0009]本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的實(shí)施方式在下面描述。
【附圖說(shuō)明】
[0010]上文簡(jiǎn)單概括的描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，下文將更加詳細(xì)的討論，本發(fā)明的實(shí)施方式通過(guò)參考附圖所描繪的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式能被理解。需注意的是，然而，附圖僅顯示本發(fā)明的典型實(shí)施方式，因此不應(yīng)被認(rèn)為限定本發(fā)明的范圍，因本發(fā)明可容許其它等同效果的實(shí)施方式。
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的組合熱管理閥的立體圖。
[0012]圖2為圖1中的組合熱管理閥沿I1-1I的立體圖。
[0013]圖3A為圖1中的組合熱管理閥在第一位置沿線II1-1II的剖視圖。
[0014]圖3B為圖1中的組合熱管理閥在第二位置沿線II1-1II的剖視圖。
[0015]圖4A為圖1中的組合熱管理閥在第一位置沿線IV-1V的剖視圖。
[0016]圖4B為圖1中的組合熱管理閥在第二位置沿線IV-1V的剖視圖。
[0017]圖5A為圖1中的組合熱管理閥在第一位置沿線V-V的剖視圖。
[0018]圖5B為圖1中的組合熱管理閥在第二位置沿線V-V的剖視圖。
[0019]圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的組合熱管理閥的立體圖。
[0020]圖7為圖6中的組合熱管理閥沿VI1-VII的立體圖。
[0021 ]圖8A為圖7中的組合熱管理閥在第一位置沿線VII1-VIII的剖視圖。
[0022 ]圖8B為圖7中的組合熱管理閥在第二位置沿線VII1-VIII的剖視圖。
[0023]為便于理解，在可能的情況下，同一附圖標(biāo)記用于指示圖中共同的同一部件。所述的圖不是按比例畫(huà)出的，且可能為清楚的目的而被簡(jiǎn)化?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，在沒(méi)有進(jìn)一步詳述的情況下，一個(gè)實(shí)施方式中的部件和特征可有利地合并在其它實(shí)施方式中。
[0024]在參考汽車(chē)熱管理閥描述的同時(shí)，在保持在本發(fā)明所要求的精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明可進(jìn)行用于不同應(yīng)用的修改，因?yàn)楸景l(fā)明潛在的應(yīng)用的范圍是很大的，且因?yàn)楸景l(fā)明想要適合于許多這樣的改變。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在此提供本發(fā)明的組合熱管理閥的實(shí)施方式。所述熱管理閥適于控制兩種獨(dú)立的熱傳遞介質(zhì)的流動(dòng)，該兩種熱傳遞介質(zhì)具有不同的熱傳遞性能并需要不同的流速或壓力以有效執(zhí)行所需要的功能。例如，對(duì)于一種熱管理功能，熱傳遞介質(zhì)可以承受高流速并需要經(jīng)過(guò)閥的最小壓降。另一種熱管理功能可使得熱傳遞介質(zhì)承受高壓流并容許經(jīng)過(guò)所述閥的較大的壓降。
[0026]圖1描繪了組合熱管理閥100，該熱管理閥100包括模塊102。模塊102可由金屬或金屬合金或聚合物形成。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述模塊在注射成型工藝中由聚合物(例如，聚酰胺或玻璃填充聚酰胺)形成，或者由金屬(例如，鑄鋁)形成。模塊102包括與第二閥室106一體形成的第一閥室104，這可從圖中(例如，圖1至圖4B)和后續(xù)的描述中被理解。僅為容易地說(shuō)明，示出的第一閥室104和第二閥室106中的每個(gè)具有通過(guò)徑向網(wǎng)(radial web)連接的圓形截面。
[0027]第一閥室104包括第一入口 108，該第一入口 108通過(guò)通道302與第一出口 110可控制地流體連通。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一閥室104包括第三出口 112，該第三出口 112也可控制地與通道302流體連通。在實(shí)施方式中，第一閥組件300設(shè)置在第一閥室104中。第一閥組件300包括閥盤(pán)304，該閥盤(pán)304設(shè)置在通道302中并支撐為繞軸線306成角度移動(dòng)(angular displacement)以在第一入口 108和第一出口 110之間可選擇地提供流體連通。用于成角度移動(dòng)的支撐可通過(guò)單獨(dú)的軸或與閥盤(pán)304—體形成的突出部提供。閥盤(pán)304可選擇地被旋轉(zhuǎn)至如圖3A所示的第一盤(pán)位置，以使得第一入口 108至少部分地打開(kāi)以與第一出口110流體連通。閥盤(pán)304可選擇地被旋轉(zhuǎn)至如圖3B所示的第二盤(pán)位置，在此通過(guò)閥盤(pán)304阻斷第一入口 108與第一出口 110的流體連通。
[0028]在包括有第三出口112的優(yōu)選實(shí)施方式中，第一盤(pán)位置關(guān)閉第一入口 108與第三出口 112的流體連通(如圖3A所示)，第二盤(pán)位置打開(kāi)第一入口 108與第三出口 112的流體連通(如圖3B所示)。
[0029]閥盤(pán)304可以定位在第三位置(未顯示)，在該第三位置，閥盤(pán)304定位為使得第一出口 110和第三出口 112均通過(guò)通道302與第一入口 108流體連通。閥盤(pán)304可定位在圖3A的第一位置和圖3B的第二位置之間的任何中間位置以在第一入口 108、第一出口 110以及第三出口 112之間提供同時(shí)的流體連通。
[0030]閥盤(pán)304連接至線性致動(dòng)器，致動(dòng)器308，例如螺線管(SOlenOid)310。在所示的實(shí)施方式中，螺線管310具有電樞(armature)312，該電樞312支撐為垂直于閥盤(pán)304的旋轉(zhuǎn)軸線306的線性移動(dòng)。電樞312可直接連接至閥盤(pán)304或者通過(guò)連接件(a linkage)314連接至閥盤(pán)304，所述連接件314包括一段或多段(one or more segments)(圖中顯示了一段，如圖3A和3B)。連接件314的第一端316連接至閥盤(pán)304，以使得第一端316支撐為相對(duì)于閥盤(pán)304至少旋轉(zhuǎn)移動(dòng)(rotat1nal displacement)。連接件314在偏離于旋轉(zhuǎn)軸線302的位置連接至所述閥盤(pán)304，使得閥盤(pán)304能夠響應(yīng)于致動(dòng)器308的線性移動(dòng)而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線302轉(zhuǎn)動(dòng)。[0031 ] 在圖3A中，閥盤(pán)304顯示為位于對(duì)應(yīng)于默認(rèn)狀態(tài)(a default condit1n)的第一盤(pán)位置。所述默認(rèn)狀態(tài)可以與致動(dòng)器308的第一能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)，例如，螺線管310的斷電狀態(tài)。在圖3A的斷電位置，彈性件(例如彈簧318)如圖中向上壓迫連接件314以使得閥盤(pán)304定位在圖3A所示的方位上。在圖3B中，閥盤(pán)304顯示為在第二位置，該第二位置對(duì)應(yīng)于致動(dòng)器308的第二能量狀態(tài)，例如，螺線管310的通電狀態(tài)。
[0032]在圖3B的通電狀態(tài)，螺線管克服彈性件318的向上的(如圖所示)壓迫力并使得連接件314向下偏移，使連接件314繞旋轉(zhuǎn)軸線306順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，以將閥盤(pán)304定位在圖3B所示的位置?？商峁┤缟纤龅牡谌恢?，閥盤(pán)304逐漸地旋轉(zhuǎn)至第一位置和第二位置之間的任何第三位置。例如，在第三位置(未顯示)，閥盤(pán)304可在圖3A的第一位置和圖3B的第二位置之間旋轉(zhuǎn)一半的路徑。
[0033]返回圖1至圖4B的非限制性實(shí)施方式中，模塊102包括第二閥室106，該第二閥室106與第一閥室104流動(dòng)地(f Iuidly)隔離。第二閥室106包括第二入口 114和第三入口 202，第二入口 114和第三入口 202通過(guò)第二通道402與第二出口 116可控制地流體連通。第二閥組件400設(shè)置在第二閥室106中。第二閥組件400包括閥部件404，該閥部件404包括閥桿406和第一密封件408，該第一密封件408設(shè)置在位于第一閥體410和第二閥體412中的閥桿406的至少一部分上，且第一密封件408支撐為至少在第一閥位置(圖4A)和第二閥位置(圖4B)之間移動(dòng)。
[0034]第一密封件408設(shè)置在第二通道402中，其尺寸和形狀設(shè)置為可選擇地打開(kāi)或關(guān)閉第二入口 114和第三入口 202與第二出口 116的流體連通，因此分別在第二出口 116和第二入口 114或第三入口 202之間提供可選擇地流體連通。僅為容易地說(shuō)明，密封件408描述為具有上平面和和下平面的盤(pán)體以接觸圖4A，4B中的閥體。接觸表面的其它合適的形狀包括(但不限于)錐形表面和球形表面。
[0035]如圖4A，4B所示，閥桿406與致動(dòng)器414連接。在所示出的非限制性實(shí)施方式中，致動(dòng)器414為具有可移動(dòng)電樞418的螺線管416，該電樞418支撐為至少在圖4A的第一位置和圖4B的第二位置之間線性移動(dòng)。例如，當(dāng)電樞處于圖4A的第一位置時(shí)，閥部件404和第一密封件408在相應(yīng)的第一閥位置。當(dāng)電樞418處于圖4B的第二位置時(shí)，閥桿406和第一密封件408移動(dòng)至相應(yīng)的第二閥位置。
[0036]螺線管416中的線圈420通過(guò)連接器422電連接至電源(未顯示)以向線圈420提供可選擇的電信號(hào)，例如電流。電樞418響應(yīng)于施加給線圈420的電流而移動(dòng)。對(duì)應(yīng)第一能量狀態(tài)和第二能量狀態(tài)分別向線圈212提供第