車輛用熱管理系統的制作方法
【專利說明】車輛用熱管理系統
[0001]關聯申請的相互參照
[0002]本申請以2013年7月31日申請的日本專利申請案2013-158935為基礎，其公開內容以參考的方式并入至本申請中。
技術領域
[0003]本公開涉及一種用于車輛的熱管理系統。
【背景技術】
[0004]以往，如專利文獻1所述，已知有對車輛的多個構成要素進行調溫的裝置。該現有裝置包括兩個冷卻劑流路。兩個冷卻劑流路中的一個被配置于高溫側的熱交換器，另一個被配置于低溫側的熱交換器。
[0005]在冷卻劑的返回路徑上，對于應調溫的各構成要素，分別配置有具備通向兩個冷卻劑流路的分支部的多通閥。即，在冷卻劑的返回路徑中配置有個數與應調溫的構成要素的個數相同的多通閥。
[0006]根據該現有技術，對于應調溫的各構成要素，能夠利用多通閥切換高溫的冷卻劑循環的狀態和低溫的冷卻劑循環的狀態。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2013-60190號公報
【發明內容】
[0010]根據本發明者的研究，由于在冷卻劑的返回路徑上配置有個數與應調溫的構成要素的個數相同的多通閥，因此應調溫的構成要素的個數增加，則多通閥的個數也增加，有結構復雜化的可能性。
[0011]本公開鑒于上述各點，其目的在于，提供一種能夠通過簡單的構成切換在多個設備中循環的熱媒的車輛用熱管理系統。
[0012]為了達成上述目的，本公開的車輛用熱管理系統包括:第一栗、第二栗、三個以上的熱媒流通設備以及切換部。第一栗及第二栗吸入并排出熱媒。熱媒在三個以上的熱媒流通設備中流通。切換部切換熱媒對于三個以上的熱媒流通設備的流動。切換部包括:第一閥芯、第二閥芯、第三閥芯、以及第四閥芯。第一閥芯分別對于三個以上的熱媒流通設備，切換從第一栗排出的熱媒流入的狀態和未流入的狀態。第二閥芯分別對于三個以上的熱媒流通設備，切換從第二栗排出的熱媒流入的狀態和未流入的狀態。第三閥芯分別對于三個以上的熱媒流通設備，切換熱媒向第一栗流出的狀態和未流出的狀態。第四閥芯分別對于三個以上的熱媒流通設備，切換熱媒向第二栗流出的狀態和未流出的狀態。
[0013]由此，能夠通過四個閥芯進行在三個以上熱媒流通設備中循環的熱媒的切換，gp使增加熱媒流通設備的個數，也沒必要增加閥芯的個數，因此能夠簡化結構。
【附圖說明】
[0014]圖1是第一實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
[0015]圖2是示出第一實施方式的車輛用熱管理系統中的電控制部的框圖。
[0016]圖3是第二實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
[0017]圖4是示出第二實施方式中的第一切換閥的立體圖。
[0018]圖5是示出第二實施方式中的第一切換閥的軸向剖面圖。
[0019]圖6是示出第二實施方式中的第一切換閥的軸垂直方向剖面圖。
[0020]圖7是將第二實施方式中的第一切換閥的第一閥芯及第三閥芯在圓周方向展開的展開圖。
[0021]圖8是第三實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
[0022]圖9是示出第三實施方式中的第一切換閥的軸向剖面圖。
[0023]圖10是示出第三實施方式中的第二切換閥的軸向剖面圖。
[0024]圖11是第四實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
[0025]圖12是第五實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
[0026]圖13是第六實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
[0027]圖14是第七實施方式的車輛用熱管理系統的整體結構圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖對實施方式進行說明。另外，對于以下的各實施方式，彼此同一或者均等的部分在圖中被賦予同一符號。
[0029](第一實施方式)
[0030]圖1中示出的車輛用熱管理系統10用于將車輛所具備的各種設備或車室內調整至適當的溫度。在本實施方式中，車輛用熱管理系統10適用于從發動機(內燃機)及行駛用電動機獲得車輛行駛用的驅動力的混合動力汽車、或者從行駛用電動機獲得車輛行駛用的驅動力的電動汽車。
[0031]本實施方式的混合動力汽車或者電動汽車能夠在車輛停止時利用從外部電源(商業用電源)供給的電力，對搭載于車輛的電池(車載蓄電池)進行充電。作為電池，例如可以使用鋰離子電池。
[0032]從發動機輸出的驅動力不僅可以用于車輛行駛用，也可以用于使發電機動作。混合動力汽車或電動汽車可以將由發電機發電的電力以及從外部電源供給的電力存儲于電池。被存儲于電池的電力不僅可以供給至行駛用電動機，還可以供給至以構成車輛用熱管理系統10的電動式構成設備為首的各種車載設備。
[0033]如圖1所示，車輛用熱管理系統10包括第一栗11、第二栗12、冷卻水流通設備13、14、15、16、17、18、19、第一切換閥21及第二切換閥22。
[0034]第一栗11及第二栗12是吸入冷卻水(熱媒)并將其排出的電動栗。冷卻水是作為熱媒的流體。本實施方式中，作為冷卻水，使用至少包括乙二醇、二甲基聚硅氧烷或納米流體的液體、或者防凍液。
[0035]冷卻水流通設備13、14、15、16、17、18、19是供冷卻水流通的設備(熱媒流通設備)。本實施方式中，冷卻水流通設備13、14、15、16、17、18、19是冷卻水冷卻器13、冷卻水加熱器14、冷卻器芯15、電池溫度調節器16、加熱器芯17、逆變器溫度調節器18以及散熱器19〇
[0036]冷卻水冷卻器13是通過使制冷循環25的低壓側制冷劑和冷卻水進行熱交換而冷卻冷卻水的冷卻器。冷卻水冷卻器13的冷卻水入口側(熱媒入口側)與第一栗11的冷卻水排出側(熱媒排出側)連接。
[0037]冷卻水加熱器14是通過使制冷循環25的高壓側制冷劑和冷卻水進行熱交換而加熱冷卻水的加熱器。冷卻水加熱器14的冷卻水入口側(熱媒入口側)與第二栗12的冷卻水排出側(熱媒排出側)連接。
[0038]制冷循環25是包括壓縮機26、冷卻水加熱器14、膨脹閥27及冷卻水冷卻器13的蒸汽壓縮式制冷機。在本實施方式的制冷循環25中，使用氟利昂系(7 口 >系)制冷劑作為制冷劑，構成高壓側制冷劑壓力不超過制冷劑的臨界壓力的亞臨界制冷循環。
[0039]壓縮機26是利用從電池供給的電力來進行驅動的電動壓縮機，吸入、壓縮并排出制冷循環25的制冷劑。壓縮機26可以通過發動機產生的動力進行驅動。
[0040]冷卻水加熱器14是通過使從壓縮機26排出的高壓側制冷劑和冷卻水進行熱交換而使高壓側制冷劑冷凝的冷凝器。膨脹閥27是使從冷卻水加熱器14流出的液相制冷劑減壓膨脹的減壓部。
[0041]冷卻水冷卻器13是通過使在膨脹閥27被減壓膨脹的低壓側制冷劑和冷卻水進行熱交換而使低壓側制冷劑蒸發的蒸發器。在冷卻水冷卻器13蒸發的氣相制冷劑被壓縮機26吸入并壓縮。
[0042]在冷卻水冷卻器13中，由于通過制冷循環25的低壓制冷劑冷卻冷卻水，因此可以將冷卻水冷卻至比外部空氣的溫度低的低溫。
[0043]散熱器19是使冷卻水和外部空氣(車室外空氣)進行熱交換的熱交換器(熱媒外部空氣熱交換器、熱媒空氣熱交換器)。散熱器19在冷卻水的溫度高于外部空氣的溫度的情況下，作為使冷卻水的熱量散熱至外部空氣的散熱器發揮功能，在冷卻水的溫度低于外部空氣的溫度的情況下，作為使冷卻水對外部空氣的熱量吸熱的吸熱器發揮作用。
[0044]通過室外鼓風機(未圖示)，外部空氣被送風至散熱器19。室外鼓風機是將外部空氣送風至散熱器19的鼓風機，由電動鼓風機構成。散熱器19及室外鼓風機被配置于車輛的最前部。因此，在車輛的行駛時，散熱器19可以接觸到行駛風。
[0045]在放熱器19中，由于通過外部空氣冷卻冷卻水，因此可以將冷卻水冷卻至外部空氣的溫度。
[0046]冷卻器芯15是使冷卻水和通向車室內的空氣進行熱交換而對通向車室內的空氣進行冷卻的空氣冷卻用熱交換器(空氣冷卻器)。因此，需要使在冷卻水冷卻器13或產生冷能的設備等中被冷卻了的冷卻水在冷卻器芯15中流通。
[0047]加熱器芯17是使通向車室內的空氣和冷卻水進行熱交換而對通向車室內的空氣進行加熱的空氣加熱用熱交換器(空氣加熱器)。因此，需要使在冷卻水加熱器14或產生熱能的設備等中被加熱了的冷卻水在加熱器芯17中流通。
[0048]通過室內鼓風機(未圖示)，將內部空氣(車室內空氣)、外部空氣、或者內部空氣和外部空氣的混合空氣送風至冷卻器芯15及加熱器芯17中。室內鼓風機是將空氣送風至冷卻器芯15和加熱器芯17的鼓風機，由電動鼓風機構成。
[0049]冷卻器芯15、加熱器芯17及室內鼓風機被容納于車輛用空調裝置的室內空調單元(未圖示)的罩殼(未圖示)內。室內空調單元被配置于車室內最前部的儀表盤(Instrument panel)的內側。罩殼形成室內空調單元的外殼。
[0050]罩殼形成將空氣送風至車室內的空氣通路，具有一定程度的彈性，由強度優異的樹脂(例如，聚丙烯)成形。
[0051]在罩殼內的車室內空氣流動最上游側配置有內外空氣切換裝置(未圖示)。內外空氣切換裝置是將內部空氣和外部空氣切換導入至罩殼內的內外空氣導入部。
[0052]在罩殼的空氣流動最下游部形成有開口部，該開口部使在冷卻器芯15及加熱器芯17被溫度調整過的空調風吹出至作為空調對象空間的車室內。
[0053]電池溫度調節器16、逆變器溫度調節器18是具有冷卻水所流通的流路、與冷卻水之間進行熱交換的設備(溫度調整對象)。
[0054]電池溫度調節器16可以是被配置于通向電池的送風路徑上、使空氣和冷卻水進行熱交換的熱交換器(空氣熱媒熱交換器)。
[0055]逆變器溫度調節器18是具有使冷卻水流經內部的流路、使逆變器和冷卻水進行熱交換的熱交換器。逆變器是將從電池供給的直流功率轉換為交流電壓并輸出至行駛用電動機的功率轉換裝置。
[0056]又，其他冷卻水流通設備可以是行駛用電動機、發動機設備、蓄冷熱體、換氣熱回收熱交換器、冷卻水冷卻水熱交換器。
[0057]發動機設備是渦輪增壓器、中冷器、EGR冷卻器、CVT加溫器、CVT冷卻器、排氣熱回收器等。
[0058]渦輪增壓器是使發動機的吸入空氣(吸氣)增壓的增壓器。中冷器是使在渦輪增壓器被壓縮而變為高溫的增壓吸氣和冷卻水進行熱交換，來冷卻增壓吸氣的吸氣冷卻器(吸氣熱媒熱交換器)。
[0059]EGR冷卻器是使返回到發動機吸氣側的發動機排氣氣體(排氣)和冷卻水進行熱交換來冷卻排氣的排氣冷卻水熱交換器(排氣熱媒熱交換器)。
[0060]CVT加溫器是使潤滑CVT (無級變速器)的潤滑油(CVT油)和冷卻水進行熱交換來加熱CVT油的潤滑油冷卻水熱