組合熱管理單元的制作方法
【專利說明】組合熱管理單元
[0001 ] 參考相關申請
[0002]本申請要求2013年8月30日提交的、申請號為61/872，178的美國專利申請和2014年6月25日提交的、申請號為14/314，842的美國專利申請的權益。在此通過引用將上述申請的全部內容并入本申請中。
技術領域
[0003]本發明的實施方式大致涉及用于處理在一個閥模塊中的多種冷卻介質的組合閥。
【背景技術】
[0004]—些熱管理系統使用多于一種的熱傳遞介質以利于不同區域的熱控制。例如，在汽車中，使用一種熱傳遞介質以利于發動機的熱控制，且使用單獨的熱傳遞介質以利于傳動裝置的熱控制。多種介質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現預期的功能。
[0005]目前，汽車利用一種閥組件以引導發動機熱傳遞介質的流動并利用第二閥組件以響應于不同系統的熱反應而引導傳動裝置熱傳遞介質的流動。需要增加放置在一些汽車的發動機艙中的部件的數量，需要增加布置熱管理介質的管路，并且需要增加減少材料和加工成本的策動，此外，需要更多的空間有效的熱管理閥。
[0006]因此，需要提供一種將發動機熱管理閥和傳動裝置熱管理閥的功能應用至單一的殼體中的組合熱管理閥。
【發明內容】
[0007]在此提供組合熱管理閥的實施方式。在一些實施方式中，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]設置在第一閥室中的第一閥組件包括密封盤，所述密封盤設置在所述通道中并支撐為在第一盤位置和第二盤位置之間移動，所述第一盤位置打開入口與所述第一出口的流體連通，所述第二盤位置關閉所述第一入口與所述第一出口的流體連通。設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，所述第一部件位置關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所述第二入口與所述第二出口的流體連通。
[0009]本發明的其它和進一步的實施方式在下面描述。
【附圖說明】
[0010]上文簡單概括的描述了本發明的實施方式，下文將更加詳細的討論，本發明的實施方式通過參考附圖所描繪的本發明的示例性實施方式能被理解。需注意的是，然而，附圖僅顯示本發明的典型實施方式，因此不應被認為限定本發明的范圍，因本發明可容許其它等同效果的實施方式。
[0011]圖1為根據本發明的實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為根據本發明的實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，同一附圖標記用于指示圖中共同的同一部件。所述的圖不是按比例畫出的，且可能為清楚的目的而被簡化。可以預見的是，在沒有進一步詳述的情況下，一個實施方式中的部件和特征可有利地合并在其它實施方式中。
[0024]在參考汽車熱管理閥描述的同時，在保持在本發明所要求的精神和范圍內，本發明可進行用于不同應用的修改，因為本發明潛在的應用的范圍是很大的，且因為本發明想要適合于許多這樣的改變。
【具體實施方式】
[0025]在此提供本發明的組合熱管理閥的實施方式。所述熱管理閥適于控制兩種獨立的熱傳遞介質的流動，該兩種熱傳遞介質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行所需要的功能。例如，對于一種熱管理功能，熱傳遞介質可以承受高流速并需要經過閥的最小壓降。另一種熱管理功能可使得熱傳遞介質承受高壓流并容許經過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。在優選實施方式中，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)和后續的描述中被理解。僅為容易地說明，示出的第一閥室104和第二閥室106中的每個具有通過徑向網(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通過通道302與第一出口 110可控制地流體連通。在優選實施方式中，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。在實施方式中，第一閥組件300設置在第一閥室104中。第一閥組件300包括閥盤304，該閥盤304設置在通道302中并支撐為繞軸線306成角度移動(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。用于成角度移動的支撐可通過單獨的軸或與閥盤304—體形成的突出部提供。閥盤304可選擇地被旋轉至如圖3A所示的第一盤位置，以使得第一入口 108至少部分地打開以與第一出口110流體連通。閥盤304可選擇地被旋轉至如圖3B所示的第二盤位置，在此通過閥盤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的優選實施方式中，第一盤位置關閉第一入口 108與第三出口 112的流體連通(如圖3A所示)，第二盤位置打開第一入口 108與第三出口 112的流體連通(如圖3B所示)。
[0029]閥盤304可以定位在第三位置(未顯示)，在該第三位置，閥盤304定位為使得第一出口 110和第三出口 112均通過通道302與第一入口 108流體連通。閥盤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之間提供同時的流體連通。
[0030]閥盤304連接至線性致動器，致動器308，例如螺線管(SOlenOid)310。在所示的實施方式中，螺線管310具有電樞(armature)312，該電樞312支撐為垂直于閥盤304的旋轉軸線306的線性移動。電樞312可直接連接至閥盤304或者通過連接件(a linkage)314連接至閥盤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304，以使得第一端316支撐為相對于閥盤304至少旋轉移動(rotat1nal displacement)。連接件314在偏離于旋轉軸線302的位置連接至所述閥盤304，使得閥盤304能夠響應于致動器308的線性移動而圍繞旋轉軸線302轉動。[0031 ] 在圖3A中，閥盤304顯示為位于對應于默認狀態(a default condit1n)的第一盤位置。所述默認狀態可以與致動器308的第一能量狀態對應，例如，螺線管310的斷電狀態。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304定位在圖3A所示的方位上。在圖3B中，閥盤304顯示為在第二位置，該第二位置對應于致動器308的第二能量狀態，例如，螺線管310的通電狀態。
[0032]在圖3B的通電狀態，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繞旋轉軸線306順時針轉動，以將閥盤304定位在圖3B所示的位置。可提供如上所述的第三位置，閥盤304逐漸地旋轉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304可在圖3A的第一位置和圖3B的第二位置之間旋轉一半的路徑。
[0033]返回圖1至圖4B的非限制性實施方式中，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。
[0034]第一密封件408設置在第二通道402中，其尺寸和形狀設置為可選擇地打開或關閉第二入口 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。僅為容易地說明，密封件408描述為具有上平面和和下平面的盤體以接觸圖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與致動器414連接。在所示出的非限制性實施方式中，致動器414為具有可移動電樞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。例如，當電樞處于圖4A的第一位置時，閥部件404和第一密封件408在相應的第一閥位置。當電樞418處于圖4B的第二位置時，閥桿406和第一密封件408移動至相應的第二閥位置。
[0036]螺線管416中的線圈420通過連接器422電連接至電源(未顯示)以向線圈420提供可選擇的電信號，例如電流。電樞418響應于施加給線圈420的電流而移動。對應第一能量狀態和第二能量狀態分別向線圈212提供第