一种用于汽车热泵系统的分配阀及方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种用于汽车热泵系统的分配阀及方法。

背景技术

汽车热泵系统中产生的加热或制冷气体，需要分配阀来进行分配输送，从而将气体传输到空调系统的各个位置，同时需要分别调节各个输出端的出风量。

公开号为CN101156010B的发明公开了一种用于可扩展的气体或流体分配系统的阀，其通过串联阀体单元端面上的阳连接器和阴连接器，可以使电磁开关串联，从而达到连接组装的各单元，实现阀体的扩展，分别控制各个串联的阀体单元的开闭。

但上述发明只能调节空气的通断，无法调节大小，对于制冷系统来说需要能够对各个单元进行大小和开闭调节。

基于此，本发明设计了一种用于汽车热泵系统的分配阀及方法以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种用于汽车热泵系统的分配阀及方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于汽车热泵系统的分配阀，包括外壳；

外壳的内部安装有用于调节出气量大小的阀门组件；

外壳的上下端分别与用于拼接各阀体单元之间的拼接组件的固定端连接，阀门组件的上下端分别与拼接组件的活动端的上下端连接；

阀门组件的固定端的下端安装有用于泄压的泄压组件；

所述阀门组件包括孔径调节组件、拨盘组件和固定组件；孔径调节组件的固定端上端与外壳的内顶部和拼接组件的活动端上端连接，孔径调节组件的固定端下端与外壳的内底部连接和拼接组件的活动端下端连接；孔径调节组件的活动端与拨盘组件的凸轮端和固定组件的凸沿端连接；拨盘组件的转轴端上端与外壳的内顶部和拼接组件的活动端上端连接，拨盘组件的转轴端下端与外壳的内底部连接和拼接组件的活动端下端连接；固定组件的拉簧端与外壳的内顶部和内底部连接，固定组件的驱动端与外壳的内底部连接。

更进一步的，所述孔径调节组件包括通气管、通气孔、转动套筒、套筒气孔、上支撑座、环形槽、出气管和下支撑座；通气管的侧壁上下端分别与外壳的内顶部和内底部嵌入连接；通气管的侧壁上下端分别与上支撑座的内壁上端和下支撑座的内壁下端接触连接，上支撑座的顶部和下支撑座的底部分别与外壳的内顶部和内底部固定连接；通气管的侧壁中端与转动套筒的内壁转动连接，转动套筒的上下端侧壁均通过轴承分别与上支撑座的内壁下端和下支撑座的内壁上端转动连接，转动套筒的上下端均设有轴肩，转动套筒的轴肩顶部和底部分别与上支撑座的底部和下支撑座的顶部接触连接；通气管的侧壁上端开设有多组通气孔，转动套筒的侧壁上端与通气孔数量和位置相对应地开设有套筒气孔，上支撑座的内壁与套筒气孔的高度对应地开设有环形槽；出气管的一端与上支撑座的侧壁固定连接且与环形槽连通，出气管的另一端穿过外壳的侧壁且与外壳的侧壁固定连接；通气管的顶部和底部分别与拼接组件的活动端的上端和下端连接，转动套筒的侧壁下端与拨盘组件的凸轮端和固定组件的凸沿端连接。

更进一步的，所述通气孔沿通气管的圆周方向均匀开设。

更进一步的，所述通气孔的孔径与套筒气孔的孔径相等，且环形槽的内径大于套筒气孔的孔径。

更进一步的，所述拨盘组件包括调节凸轮、传动轴、拨块和拨块涡卷弹簧；调节凸轮的里端侧壁与转动套筒的侧壁下端固定连接；传动轴侧壁上下端分别与外壳的顶部和底部转动连接，传动轴的中端与拨块的内壁转动连接；拨块涡卷弹簧的里外端分别与传动轴的侧壁中端和拨块的顶部固定连接；传动轴的顶部和底部分别与拼接组件的活动端上下端连接。

更进一步的，所述固定组件包括凸沿、第一刹车片、第二刹车片、拉簧、凸轮转轴、按压凸轮、凸轮涡卷弹簧、连杆、滑轮、弧形板和推拉电磁铁；凸沿的里端侧壁与转动套筒的侧壁下端固定连接；凸沿的顶部和底部对称安装有第一刹车片，两组第一刹车片的里端分别与凸沿的顶部和底部固定连接；第一刹车片的外侧上下对称地安装有第二刹车片，第二刹车片的外端均安装有多组拉簧，拉簧的里端与第二刹车片的外端连接，位于上方的拉簧的外端与外壳的内顶部连接，位于下方的拉簧的外端与外壳的内底部连接；外壳的前后内壁上下对称地安装有两组凸轮转轴，凸轮转轴的前后端均分别与外壳的前后内壁转动连接；凸轮转轴的侧壁中端均与按压凸轮的里端固定连接，按压凸轮的外端均分别与上下两组第二刹车片的外端接触连接；凸轮转轴上均安装有凸轮涡卷弹簧，凸轮涡卷弹簧的里外端分别与凸轮转轴和外壳的后端内壁固定连接；凸轮转轴的侧壁中端均与连杆的右端固定连接，连杆的左端均与滑轮通过转轴转动连接；滑轮的左侧安装有弧形板，所述弧形板的左侧与推拉电磁铁的输出端固定连接，推拉电磁铁的侧壁通过角铁与外壳的内底部固定连接。

更进一步的，所述拉簧的里端均通过耳板与第二刹车片的外端固定连接，位于上方的拉簧的外端通过耳板与外壳的内顶部固定连接，位于下方的拉簧的外端通过耳板与外壳的内底部连接。

更进一步的，所述拼接组件包括上凸边、下凸边、上快速接头、下快速接头、上联轴器、下联轴器、拆卸板和凹槽；外壳的顶部和底部分别与上凸边的底部和下凸边的顶部固定连接；通气管的顶部和底部分别与上快速接头和下快速接头的内壁固定连接，传动轴的顶部和底部分别与上联轴器和下联轴器的内壁固定连接；上快速接头的活动端侧壁与拆卸板的中端固定连接，上凸边和下凸边的前后侧壁中端均开设有凹槽，拆卸板的前后两端穿过凹槽位于凹槽外侧。

更进一步的，所述泄压组件包括泄压孔、泄压通道、钢珠槽、泄压弹簧和钢珠；通气管的侧壁下端开设有泄压孔，下支撑座的与泄压孔相对应的位置上开设有泄压通道，泄压通道的中端开设有钢珠槽；钢珠槽的内壁与钢珠的侧壁滑动连接，钢珠的侧壁将泄压通道封堵；泄压弹簧的里外端分别与钢珠的侧壁与钢珠槽的外端内壁接触连接。

为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了一种用于汽车热泵系统的分配阀的方法，包括以下步骤：

步骤一：气体从阀门组件的孔径调节组件的通气管导入，依次经过通气孔、套筒气孔和环形槽，最终从出气管排出；需要调节出气量时，固定组件的推拉电磁铁启动，带动弧形板前推，从而使弧形板的弧面接触滑轮，滑轮沿着弧面朝里侧滚动，带动连杆转动，连杆带动凸轮转轴和按压凸轮和转动，按压凸轮的外端向上抬起，从而使拉簧将第二刹车片向外端拉开，使第一刹车片与第二刹车片分离，使得凸沿和转动套筒可以自由活动；此时外部的伺服电机转动，通过拼接组件带动拨盘组件的传动轴转动，传动轴带动拨块涡卷弹簧转动，从而使拨块涡卷弹簧带动拨块拨动调节凸轮，使得转动套筒旋转，通气孔和套筒气孔错开，从而使孔径减小，出风量减小；

步骤二：当通气孔和套筒气孔完全错开时，出气管不再出风，阀口关闭；阀门调整完成后，推拉电磁铁断电收回，凸轮涡卷弹簧带动按压凸轮向下翻转，从而将第一刹车片和第二刹车片压合，此时若拨块拨动调节凸轮，第一刹车片和第二刹车片的摩擦力大于拨块涡卷弹簧的弹力，从而使拨块沿传动轴转动，调节凸轮不动；

步骤三：拼接该装置时，将相邻阀体的拼接组件的上快速接头与下快速接头对齐，相邻阀体的上联轴器和下联轴器对齐，再将下凸边与上凸边插接，使得相邻阀体的上快速接头与下快速接头连通，相邻阀体的上联轴器与下联轴器卡接，之后将位于两端的阀体的进气端分别连接外部进气管和堵头，其中一端阀体的上联轴器或下联轴器连接外部伺服电机，从而将阀体串联；需要拆卸时，将拆卸板下压，上快速接头的活动端下滑，上快速接头和下快速接头分离，将阀体向外拉开从而完成拆卸；

步骤四：若阀体内管道压力过大，则泄压组件的钢珠槽中的钢珠受到气体压力被顶开，泄压弹簧被压缩，气体沿泄压孔和泄压通道排出；待压力恢复正常，泄压弹簧回弹，使钢珠重新封堵泄压通道。

本发明具有以下技术效果：

1.本发明通过拨盘组件对装置的孔径进行调节，从而可以改变通气量，实现阀口的调节和开闭；通过固定组件对孔径调节组件进行固定和放松，可以使得该阀体可以在不需要调节的时候固定住，且不影响拨盘组件转轴端的传动，从而使得各个相邻的阀体可以单独调节，实现分配功能；

2.本发明通过上凸边和下凸边可以更好的进行安装定位，并且使用上快速接头和拆卸板可以实现快速装拆，方便检修和扩展；

3.本发明通过泄压弹簧和钢珠对装置进行稳压，可以防止阀体故障导致的压力过高，增强了阀体的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明的用于汽车热泵系统的分配阀的立体图；

图2为本发明的用于汽车热泵系统的分配阀的内部结构立体图一；

图3为本发明的用于汽车热泵系统的分配阀的内部结构正视图；

图4为本发明的用于汽车热泵系统的分配阀的内部结构左视图；

图5为本发明的用于汽车热泵系统的分配阀的内部结构立体图二；

图6为沿着图3的A-A方向剖视图；

图7为沿着图4的B-B方向剖视图一；

图8为沿着图4的B-B方向剖视图二；

图9为图8中C处的放大图；

图10为图8中D处的放大图。

图中的标号分别代表：

1、外壳；2、阀门组件；21、孔径调节组件；211、通气管；212、通气孔；213、转动套筒；214、套筒气孔；215、上支撑座；216、环形槽；217、出气管；218、下支撑座；22、拨盘组件；221、调节凸轮；222、传动轴；223、拨块；224、拨块涡卷弹簧；23、固定组件；231、凸沿；232、第一刹车片；233、第二刹车片；234、拉簧；235、凸轮转轴；236、按压凸轮；237、凸轮涡卷弹簧；238、连杆；239、滑轮；2310、弧形板；2311、推拉电磁铁；3、拼接组件；31、上凸边；32、下凸边；33、上快速接头；34、下快速接头；35、上联轴器；36、下联轴器；37、拆卸板；38、凹槽；4、泄压组件；41、泄压孔；42、泄压通道；43、钢珠槽；44、泄压弹簧；45、钢珠。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

在一些实施例中，请参阅说明书附图1-10，一种用于汽车热泵系统的分配阀，包括外壳1；

外壳1的内部安装有用于调节出气量大小的阀门组件2；

外壳1的上下端分别与用于拼接各阀体单元之间的拼接组件3的固定端连接，阀门组件2的上下端分别与拼接组件3的活动端的上下端连接；

阀门组件2的固定端的下端安装有用于泄压的泄压组件4；

所述阀门组件2包括孔径调节组件21、拨盘组件22和固定组件23；孔径调节组件21的固定端上端与外壳1的内顶部和拼接组件3的活动端上端连接，孔径调节组件21的固定端下端与外壳1的内底部连接和拼接组件3的活动端下端连接；孔径调节组件21的活动端与拨盘组件22的凸轮端和固定组件23的凸沿端连接；拨盘组件22的转轴端上端与外壳1的内顶部和拼接组件3的活动端上端连接，拨盘组件22的转轴端下端与外壳1的内底部连接和拼接组件3的活动端下端连接；固定组件23的拉簧端与外壳1的内顶部和内底部连接，固定组件23的驱动端与外壳1的内底部连接。

所述孔径调节组件21包括通气管211、通气孔212、转动套筒213、套筒气孔214、上支撑座215、环形槽216、出气管217和下支撑座218；通气管211的侧壁上下端分别与外壳1的内顶部和内底部嵌入连接；通气管211的侧壁上下端分别与上支撑座215的内壁上端和下支撑座218的内壁下端接触连接，上支撑座215的顶部和下支撑座218的底部分别与外壳1的内顶部和内底部固定连接；通气管211的侧壁中端与转动套筒213的内壁转动连接，转动套筒213的上下端侧壁均通过轴承分别与上支撑座215的内壁下端和下支撑座218的内壁上端转动连接，转动套筒213的上下端均设有轴肩，转动套筒213的轴肩顶部和底部分别与上支撑座215的底部和下支撑座218的顶部接触连接；通气管211的侧壁上端开设有多组通气孔212，转动套筒213的侧壁上端与通气孔212数量和位置相对应地开设有套筒气孔214，上支撑座215的内壁与套筒气孔214的高度对应地开设有环形槽216；出气管217的一端与上支撑座215的侧壁固定连接且与环形槽216连通，出气管217的另一端穿过外壳1的侧壁且与外壳1的侧壁固定连接；通气管211的顶部和底部分别与拼接组件3的活动端的上端和下端连接，转动套筒213的侧壁下端与拨盘组件22的凸轮端和固定组件23的凸沿端连接。

优选的，所述通气孔212沿通气管211的圆周方向均匀开设。

优选的，所述通气孔212的孔径与套筒气孔214的孔径相等，且环形槽216的内径大于套筒气孔214的孔径。

所述拨盘组件22包括调节凸轮221、传动轴222、拨块223和拨块涡卷弹簧224；调节凸轮221的里端侧壁与转动套筒213的侧壁下端固定连接；传动轴222侧壁上下端分别与外壳1的顶部和底部转动连接，传动轴222的中端与拨块223的内壁转动连接；拨块涡卷弹簧224的里外端分别与传动轴222的侧壁中端和拨块223的顶部固定连接；传动轴222的顶部和底部分别与拼接组件3的活动端上下端连接。

所述固定组件23包括凸沿231、第一刹车片232、第二刹车片233、拉簧234、凸轮转轴235、按压凸轮236、凸轮涡卷弹簧237、连杆238、滑轮239、弧形板2310和推拉电磁铁2311；凸沿231的里端侧壁与转动套筒213的侧壁下端固定连接；凸沿231的顶部和底部对称安装有第一刹车片232，两组第一刹车片232的里端分别与凸沿231的顶部和底部固定连接；第一刹车片232的外侧上下对称地安装有第二刹车片233，第二刹车片233的外端均安装有多组拉簧234，拉簧234的里端与第二刹车片233的外端连接，位于上方的拉簧234的外端与外壳1的内顶部连接，位于下方的拉簧234的外端与外壳1的内底部连接；外壳1的前后内壁上下对称地安装有两组凸轮转轴235，凸轮转轴235的前后端均分别与外壳1的前后内壁转动连接；凸轮转轴235的侧壁中端均与按压凸轮236的里端固定连接，按压凸轮236的外端均分别与上下两组第二刹车片233的外端接触连接；凸轮转轴235上均安装有凸轮涡卷弹簧237，凸轮涡卷弹簧237的里外端分别与凸轮转轴235和外壳1的后端内壁固定连接；凸轮转轴235的侧壁中端均与连杆238的右端固定连接，连杆238的左端均与滑轮239通过转轴转动连接；滑轮239的左侧安装有弧形板2310，所述弧形板2310的左侧与推拉电磁铁2311的输出端固定连接，推拉电磁铁2311的侧壁通过角铁与外壳1的内底部固定连接。

优选的，所述拉簧234的里端均通过耳板与第二刹车片233的外端固定连接，位于上方的拉簧234的外端通过耳板与外壳1的内顶部固定连接，位于下方的拉簧234的外端通过耳板与外壳1的内底部连接。

本发明工作时，气体从阀门组件2的孔径调节组件21的通气管211导入，依次经过通气孔212、套筒气孔214和环形槽216，最终从出气管217排出；需要调节出气量时，固定组件23的推拉电磁铁2311启动，带动弧形板2310前推，从而使弧形板2310的弧面接触滑轮239，滑轮239沿着弧面朝里侧滚动，带动连杆238转动，连杆238带动凸轮转轴235和按压凸轮236和转动，按压凸轮236的外端向上抬起，从而使拉簧234将第二刹车片233向外端拉开，使第一刹车片232与第二刹车片233分离，使得凸沿231和转动套筒213可以自由活动；此时外部的伺服电机转动，通过拼接组件3带动拨盘组件22的传动轴222转动，传动轴222带动拨块涡卷弹簧224转动，从而使拨块涡卷弹簧224带动拨块223拨动调节凸轮221，使得转动套筒213旋转，通气孔212和套筒气孔214错开，从而使孔径减小，出风量减小；当通气孔212和套筒气孔214完全错开时，出气管217不再出风，阀口关闭；阀门调整完成后，推拉电磁铁2311断电收回，凸轮涡卷弹簧237带动按压凸轮236向下翻转，从而将第一刹车片232和第二刹车片233压合，此时若拨块223拨动调节凸轮221，第一刹车片232和第二刹车片233的摩擦力大于拨块涡卷弹簧224的弹力，从而使拨块223沿传动轴222转动，调节凸轮221不动；通过拨盘组件22对装置的孔径进行调节，从而可以改变通气量，实现阀口的调节和开闭；通过固定组件23对孔径调节组件21进行固定和放松，可以使得该阀体可以在不需要调节的时候固定住，且不影响拨盘组件22转轴端的传动，从而使得各个相邻的阀体可以单独调节，实现分配功能。

在一些实施例中，如图1-10所示，作为本发明的一种优选实施例，所述拼接组件3包括上凸边31、下凸边32、上快速接头33、下快速接头34、上联轴器35、下联轴器36、拆卸板37和凹槽38；外壳1的顶部和底部分别与上凸边31的底部和下凸边32的顶部固定连接；通气管211的顶部和底部分别与上快速接头33和下快速接头34的内壁固定连接，传动轴222的顶部和底部分别与上联轴器35和下联轴器36的内壁固定连接；上快速接头33的活动端侧壁与拆卸板37的中端固定连接，上凸边31和下凸边32的前后侧壁中端均开设有凹槽38，拆卸板37的前后两端穿过凹槽38位于凹槽38外侧。

本发明工作时，将相邻阀体的拼接组件3的上快速接头33与下快速接头34对齐，相邻阀体的上联轴器35和下联轴器36对齐，再将下凸边32与上凸边31插接，使得相邻阀体的上快速接头33与下快速接头34连通，相邻阀体的上联轴器35与下联轴器36卡接，之后将位于两端的阀体的进气端分别连接外部进气管和堵头，其中一端阀体的上联轴器35或下联轴器36连接外部伺服电机，从而将阀体串联；需要拆卸时，将拆卸板37下压，上快速接头33的活动端下滑，上快速接头33和下快速接头34分离，将阀体向外拉开从而完成拆卸；通过上凸边31和下凸边32可以更好的进行安装定位，并且使用上快速接头33和拆卸板37可以实现快速装拆，方便检修和扩展。

在一些实施例中，如图1-10所示，作为本发明的一种优选实施例，所述泄压组件4包括泄压孔41、泄压通道42、钢珠槽43、泄压弹簧44和钢珠45；通气管211的侧壁下端开设有泄压孔41，下支撑座218的与泄压孔41相对应的位置上开设有泄压通道42，泄压通道42的中端开设有钢珠槽43；钢珠槽43的内壁与钢珠45的侧壁滑动连接，钢珠45的侧壁将泄压通道42封堵；泄压弹簧44的里外端分别与钢珠45的侧壁与钢珠槽43的外端内壁接触连接。

本发明工作时，若阀体内管道压力过大，则泄压组件4的钢珠槽43中的钢珠45受到气体压力被顶开，泄压弹簧44被压缩，气体沿泄压孔41和泄压通道42排出；待压力恢复正常，泄压弹簧44回弹，使钢珠45重新封堵泄压通道42；通过泄压弹簧44和钢珠45对装置进行稳压，可以防止阀体故障导致的压力过高，增强了阀体的安全性。

在一些实施例中，请参阅说明书附图1-10，一种用于汽车热泵系统的分配阀的方法，包括以下步骤：

步骤一：气体从阀门组件2的孔径调节组件21的通气管211导入，依次经过通气孔212、套筒气孔214和环形槽216，最终从出气管217排出；需要调节出气量时，固定组件23的推拉电磁铁2311启动，带动弧形板2310前推，从而使弧形板2310的弧面接触滑轮239，滑轮239沿着弧面朝里侧滚动，带动连杆238转动，连杆238带动凸轮转轴235和按压凸轮236和转动，按压凸轮236的外端向上抬起，从而使拉簧234将第二刹车片233向外端拉开，使第一刹车片232与第二刹车片233分离，使得凸沿231和转动套筒213可以自由活动；此时外部的伺服电机转动，通过拼接组件3带动拨盘组件22的传动轴222转动，传动轴222带动拨块涡卷弹簧224转动，从而使拨块涡卷弹簧224带动拨块223拨动调节凸轮221，使得转动套筒213旋转，通气孔212和套筒气孔214错开，从而使孔径减小，出风量减小；

步骤二：当通气孔212和套筒气孔214完全错开时，出气管217不再出风，阀口关闭；阀门调整完成后，推拉电磁铁2311断电收回，凸轮涡卷弹簧237带动按压凸轮236向下翻转，从而将第一刹车片232和第二刹车片233压合，此时若拨块223拨动调节凸轮221，第一刹车片232和第二刹车片233的摩擦力大于拨块涡卷弹簧224的弹力，从而使拨块223沿传动轴222转动，调节凸轮221不动；

步骤三：拼接该装置时，将相邻阀体的拼接组件3的上快速接头33与下快速接头34对齐，相邻阀体的上联轴器35和下联轴器36对齐，再将下凸边32与上凸边31插接，使得相邻阀体的上快速接头33与下快速接头34连通，相邻阀体的上联轴器35与下联轴器36卡接，之后将位于两端的阀体的进气端分别连接外部进气管和堵头，其中一端阀体的上联轴器35或下联轴器36连接外部伺服电机，从而将阀体串联；需要拆卸时，将拆卸板37下压，上快速接头33的活动端下滑，上快速接头33和下快速接头34分离，将阀体向外拉开从而完成拆卸；

步骤四：若阀体内管道压力过大，则泄压组件4的钢珠槽43中的钢珠45受到气体压力被顶开，泄压弹簧44被压缩，气体沿泄压孔41和泄压通道42排出；待压力恢复正常，泄压弹簧44回弹，使钢珠45重新封堵泄压通道42。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。