CN103998758A - 混合阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合阀，其具有壳体(1)，在壳体中布置了第一流动通道(2)和第二流动通道(3)，其中，第二流动通道(3)通入第一流动通道(1)中，并且第一和第二流动通道具有各一个阀瓣(4，5)，为了影响通流横截面，阀瓣可旋转地布置在相应的流动通道(2，3)中。从流动方向上看，第一流动通道(2)在第二流动通道(3)的通入部的下游后具有带有至少两个横截面扩展部(14，15)的区域(11)，并且在该区域(11)内布置了至少一个伸入流动通道(2)中的、固定的引导部件(12，13)。

Description

混合阀
技术领域
本发明涉及一种混合阀，其具有壳体，在壳体中布置有第一流动通道和第二流动通道，其中，第二流动通道通入第一流动通道中，并且第一和第二流动通道具有各一个阀瓣，为了影响通流横截面，阀瓣可旋转地布置在相应的流动通道中。
背景技术
这种混合阀用于混合两种气体或两种液体，并且例如用作机动车中的废气混合阀。对此已知，允许第二流动通道以90°的或更小的角度通入第一流动通道中。如果一种流体占主导地位，那么该流体大多在第一流动通道中被引导，并且通过通入的第二流动通道来输送第二流体。在此过程中显示出，这两股流体通常直至离开壳体时还未完全混合均匀，或者为此需要较长的流动路线。当主导的流体以高速流动时，则特别出现这种情况。通过涡流部件可以减轻该缺点。然而由此又会提高流动阻力。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种混合阀，该混合阀实现了在尽可能小的结构空间内将两股流体良好地混合，而并不提高流动阻力。
根据本发明，该目的由此实现，即从流动方向上看，第一流动通道在第二流动通道的通入部的下游具有带有至少两个横截面扩展部的区域，并且在该区域内布置有至少一个伸入流动通道中的、固定的引导部件。
已证明的是，伸入流动通道中的引导部件促进流体更好地混合。在此，流动通道的横截面同时扩展防止通过引导部件的布置使流动阻力提高。此外，由于横截面扩展部对流动方向有影响，因此横截面扩展部还对所述两股流体有附加的混合效果。
将横截面扩展部对称地布置在流动通道的周向上，由此实现了特别显著的附加的混合效果。特别是当横截面扩展部是两个时，它们彼此相对地布置。在另一种设计方案中，这以同样的方式也适用于同样对称地布置在流动通道的周向上的引导部件，并且同时有利的是，它们分别彼此相对置。
利用一种设计方案既实现了最大可能的混合，同时又避免了附加的流动阻力，在这种设计方案中，引导部件关于流动通道的周向与横截面扩展部错开地布置。
可以垂直于主流动方向地布置引导部件，其中，为避免过大的流动阻力，引导部件仅具有很小的径向延伸。相反地，利用一种设计方案实现扩大流体混合度而不增加流动阻力，在这种设计方案中，引导部件以偏离于主流动方向的垂直线的角度布置，该角度优选地在30°到60°之间。通过这种成角度的布置，使得引导片的垂直于主流动方向投影的延伸小于其自身长度。然而，引导片由此也具有了在流动方向上投影的延伸，从而其可以在较长的时间段内与流体接触，并且可以影响流体的流动走向。对此，既可以朝向流动方向、也可以朝向流动方向的反方向地布置引导部件。
如果壳体由两个部件构成，并且这两个部件的分界面位于横截面扩展部的区域内，则简化了壳体的可制造性。这使得能够借助浇铸来制造金属壳体或者借助注塑来制造塑料壳体。但也可以考虑，对于塑料壳体而言，利用气体内部压力法(Gasinnendruckverfahren)制造横截面扩展部，从而可以实现一体式的壳体。
在一种简单的设计方案中，以如下方式通过法兰连接件实现壳体的两个部件的连接，即这两个部件在其分界面上都具有模制到相应的壳体部件上的法兰。
如果将引导部件与壳体部件设计成一体式的，则可以取消对至少一个引导部件的单独安装。
相反的，如果将至少一个引导部件作为单独部件布置在第一流动通道的区域内时，则简化了引导部件和至少一个壳体部件的可制造性。该至少一个引导部件为此具有环形的支承件，该环形支承件被引入到具有横截面扩展部的区域中。通过使支承件的轴向长度等于横截面扩展部的这个区域的长度、使支承件的周向与横截面扩展部区域的轮廓相符合，可以在轴向上并且也在径向上固定该支承件，或者借助于过盈配合将支承件插入到横截面扩展部的这个区域中。
在另一种设计方案中，将该环形支承件设计为中间法兰，该中间法兰插在壳体部件的两个法兰之间。
附图说明
通过多个实施例详细说明本发明。其示出：
图1是通过根据本发明的混合阀的截面，
图2是图1的侧视图，
图3是图1的俯视图，和
图4，5是引导部件的布置的两个示意性实施方式。
具体实施方式
图1中的混合阀是机动车中的废气混合阀。它由其中布置了第一流动通道2和第二流动通道3的壳体1构成，其中，第二流动通道3通入第一流动通道2中，并且第一流动通道和第二流动通道具有各一个阀瓣4，5，其可旋转地布置在相应的流动通道中以便影响通流横截面。用于调节流通量的阀瓣4，5的驱动装置和控制装置并未示出。在第一流动通道2中，新鲜空气作为主导气体流动。通过流动通道3输送高温废气，以便在将由高温废气与新鲜空气构成的混合气体6在第一流动通道2的出口处输送给未示出的涡轮增压机之前使二者相互混合。在此重要的是将新鲜空气与废气尽可能充分地混合，以便防止高温废气由于不充分的混合而损害涡轮增压机。壳体1由壳体部件7，8构成，这两个壳体部件分别通过法兰9，10相互连接。在壳体1的分界面中布置了具有横截面扩展部的区域11，该区域延伸到两个壳体部件7，8中，并且在后面的图中深入说明其设计方案。在壳体部件8的流动通道2中，两个引导部件12，13以偏离于第一流动通道2中的主流动方向的垂直线的45°角布置。这两个引导部件12，13与壳体部件8一体制造而成，它们彼此相对并由此对称地布置在区域11的周向上。
图2以进入混合阀的出口6的视角示出混合阀的侧视图。出口6具有圆形的横截面，而区域11则具有两个镰刀形的横截面扩展部14，15，这两个横截面扩展部彼此相对地布置，从而使区域11总体获得椭圆形的横截面。横截面扩展部14，15在区域11的周向上与引导部件12，13错开90°地布置。利用横截面扩展部为流动的气体提供额外的空间，如此以便补偿布置在区域11中的引导部件的流动阻力。然而，该转向引导影响了流动走向，这再次提高了混合度。引导部件12，13具有椭圆形的形状。但也可以考虑将引导部件设计为圆形、或者多边形。
在图3中，在俯视图中示出了混合阀，其中，基于与引导部件成90°错开地布置，可以清楚地看到具有横截面扩展部12，13的区域11。为了避免过度地影响流动气体，使第一流动通道2到区域11的过渡16，17成弧形，这意味着过渡是稳定延伸的并且由此是不间断地实施的。
图4示出区域11，在该区域中布置了引导部件12，13。引导部件12，13作为单独部件布置在区域11中，其中，引导部件12，13与环形的支承件18一体地连接。支承件18的外直径大于第一流动通道2的内直径，从而在引导部件12，13的区域内、在第一流动通道2中，借助过盈配合在轴向上和径向上固定支承件18。
根据图5，通过将支承件设计为中间法兰，并将其布置在法兰9，10之间，实现将具有引导部件12，13的支承件18并不是固定在流动通道中、而是固定在壳体1的分界面中。

Claims (10)

1.一种混合阀，所述混合阀具有壳体，在所述壳体中布置有第一流动通道和第二流动通道，其中，所述第二流动通道通入所述第一流动通道中，并且所述第一流动通道和所述第二流动通道具有各一个阀瓣，为了影响通流横截面，所述阀瓣能旋转地布置在相应的流动通道中，其特征在于，从流动方向上看，所述第一流动通道(2)在所述第二流动通道(3)的通入部的下游具有带有至少两个横截面扩展部(14，15)的区域(11)，并且在所述区域(11)内布置有至少一个伸入所述流动通道(2)中的、固定的引导部件(12，13)。
2.根据权利要求1所述的混合阀，其特征在于，所述横截面扩展部(14，15)对称地布置在所述第一流动通道(2)的周向上。
3.根据权利要求2所述的混合阀，其特征在于，所述引导部件(12，13)对称地布置在所述第一流动通道(2)的所述周向上。
4.根据权利要求3所述的混合阀，其特征在于，所述引导部件(12，13)关于所述第一流动通道(2)的所述周向与所述横截面扩展部(14，15)错开地布置。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的混合阀，其特征在于，至少一个所述引导部件(12，13)以偏离于所述主流动方向的垂直线的角度布置，所述角度优选地在30°至60°之间。
6.根据权利要求1至5中至少一项所述的混合阀，其特征在于，所述壳体(1)由两个部件(7，8)构成，并且所述两个部件(7，8)的分界面位于所述横截面扩展部(14，15)的所述区域内。
7.根据权利要求6所述的混合阀，其特征在于，所述两个部件(7，8)借助于法兰连接件(9，10)连接。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的混合阀，其特征在于，至少一个所述引导部件(12，13)与所述壳体部件(7，8)设计成一体式的。
9.根据前述权利要求1至7中至少一项所述的混合阀，其特征在于，至少一个所述引导部件(12，13)作为单独部件(18)布置在所述第一流动通道(2)的所述区域(11)中。
10.根据权利要求9所述的混合阀，其特征在于，至少一个所述引导部件(12，13)与插入所述第一流动通道(2)中的支承件一体地连接。
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