CN104520552A - 用于车辆冷却系统的阀组 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于车辆冷却系统的阀组(10)，该阀组包括：第一管道(20)，该第一管道适于允许冷却液的第一流(P1)通过第一嘴部(21)进入；第二管道(30)，该第二管道适于允许冷却液的第二流(P2)通过第二嘴部(31)进入；离开管道(50)，该离开管道与所述第一管道和第二管道流体连通，以用于第一流和第二流(P1、P2)离开；封闭元件(80)，该封闭元件能在封闭位置与打开位置之间移动，在所述封闭位置中，该封闭元件定位在所述第一嘴部和第二嘴部(21、31)上以阻挡冷却液进入，在所述打开位置中，该封闭元件远离所述嘴部以允许所述第一管道和第二管道与所述离开管道(50)流体连通；控制装置(90)，该控制装置包括控制元件(91)，该控制元件适于在封闭位置与打开位置之间平移和移动所述封闭元件(80)。

Description

用于车辆冷却系统的阀组

本发明涉及一种用于冷却系统的阀组，具体地为用于车辆的冷却系统的阀组。

具体地，阀组适于在车辆的冷却系统中使用，该车辆的冷却系统适于冷却具有双汽缸排(double cylinder bank)的吸热马达(endothermic motor)。车辆优选地为汽车或摩托车。

尽管本发明所涉及的阀组适于冷却吸热马达的汽缸排，该阀组也适于控制车辆的其它部件的冷却；优选地，取决于系统的实施方式，所述其它部件为马达外部的另外的部件或马达的除汽缸排外的另外的部件，例如头部。

众所周知的是，用于热马达(thermic motor)的冷却系统或冷却回路，特别是在车辆领域中的这种冷却系统或冷却回路，在结构上是非常复杂的并且需要特别注意部件和与它们之间的流体连通性。因此，需要将巨大的精力放在正确地设计这些部件(比如泵或阀)上，并且重点放在性能的持续提升上。

在本申请人的BS2010A000122文献中示出了冷却泵的一个实例。

已知的阀组适于控制冷却泵的下游的其它部件的冷却，以及控制所述马达的另外的元件或车辆其它内部部件的冷却。

所述阀组需要尽可能小的尺寸、尽可能简单的操作方式并且尽可能的可靠。

相悖地，当制造小尺寸并且尽可能操作简单的阀组时，阀组通常不是非常可靠，具体地，会存在泄漏的问题。

本发明的目的是制造一种用于冷却系统的阀组，该阀组适于控制马达汽缸排的主冷却管道与次级管道、分出(bled off)管道或毛细(capillary)管道之间的流体连通，该阀组是根据前述的需求而制造的，但具有更优的可靠性。

通过根据权利要求1制造的阀组实现了该目的。

参考附图，从下文给出的非限制性实例的说明中，根据本发明的阀组的特性和优点将变得显而易见，在附图中：

-图1示出了根据本发明的一个实施方式的用于热马达车辆的冷却系统的视图，该冷却系统具有包括阀组的双汽缸排，其中，由阀组控制的冷却液适于冷却车辆的吸热马达外部的其他部件；

-图1a示出了根据本发明另一实施方式的用于热马达车辆的冷却系统的又一视图，该冷却系统具有包括阀组的双汽缸排，其中，由阀组控制的冷却液适于冷却吸热马达的另外的零件，比如汽缸头部；

-图2是根据本发明一个实施方式的阀的轴测视图；

-图3a和图3b是图2中的阀组在封闭构造中和在打开构造中的两个截面图；

-图4a和图4b是根据本发明另一实施方式的阀组在封闭构造中以及在打开构造中的两个轴测视图；

-图5a和图5b分别是图4a与图4b中的阀组在封闭构造中以及打开构造中的两个截面图。

在附图中，根据本发明的一个实施方式，参考标号10表示用于冷却系统1的阀组。

阀组10特别地用于优选地为汽车或摩托车的车辆冷却系统1，并且特定地用于具有两个汽缸排502和503的吸热内燃机501的车辆冷却系统。

在优选的实施方式中，阀组10包括适于允许冷却液进入阀组10内部的两个进入管道20和30。

具体地，阀组10包括第一管道20，该第一管道适于允许冷却液通过第一嘴部21进入阀组10中；第一管道20的尺寸设置成允许冷却液的第一流P1通过。

同样地，阀组10包括第二管道30，该第二管道适于允许冷却液穿过第二嘴部31进入阀组10中；第二管道30的尺寸设置成允许冷却液的第二流P2通过。

优选地，第一管道20的尺寸能与第二管道30的尺寸相匹配，使得第一流P1在量上能与第二流P2相匹配。

在优选的实施方式中，第一管道20与第二管道30分开。

例如，两个管道在相对的或平行的或垂直的方向上延伸而没有交汇，以便将两个流沿两个管道的延伸接合。

在优选的实施方式中，两个管道在两者的一部分中交汇同时保持流P1和P2彼此分离；实际上，在优选的实施方式中，第一管道20(至少在其最后的部分中，例如第一嘴部21)围绕第二管道30(至少在其最后的部分中，例如第二嘴部31)延伸。

优选地，为了允许从阀组中离开，阀组10包括离开管道50，该离开管道与第一管道20和第二管道30流体连通；从第一嘴部20和从第二嘴部30进入的冷却液的第一流P1和第二流P2因此适于通过离开管道50而从阀组10离开。

优选地，为了调节前述的冷却液离开，阀组10包括封闭元件80。

封闭元件80能在封闭位置和打开位置之间移动。在封闭位置中，封闭元件80相应地定位在所述第一嘴部21和第二嘴部31上，并且阻挡来自第一管道20和来自第二管道30的冷却液进入；而在打开位置中，封闭元件远离第一嘴部21和第二嘴部31从而允许第一管道20和第二管道30与离开管道50流体连通；

优选地，当封闭元件80在封闭位置中时，封闭元件定位成用于密封所述第一嘴部21和第二嘴部31。换言之，封闭元件80的存在密封地阻挡冷却液的流通并且特别地阻挡第一流的流通和第二流P2的流通。

在优选的实施方式中，为了定位所述封闭元件80，阀组10包括特定的控制装置90。

优选地，控制装置90包括控制元件91，该控制元件能沿轴线平移从而适于接合封闭元件80并适于使封闭元件在前述的封闭位置和打开位置之间移动。

如所述的，在封闭位置中，封闭元件80在该封闭元件所在位置处防止第一嘴部21和第二嘴部31的任何泄露；具体地，这是由于如下事实：当控制装置90将封闭元件80定位在封闭位置中时，控制装置施加到封闭元件80上的力比从所述嘴部流出的第一流P1和第二流P2的作用力大。

特别地，在不同的实施方式中控制元件91与封闭元件80之间的接合可发生改变。实际上，在一些变型中，部件之间的所述相互作用是直接类型的，然而在另一些实施方式中，所述相互作用为间接的，也就是说借助于另外的特定部件。

在优选的实施方式中，控制元件91以直接的方式接合封闭元件80从而使封闭元件轴向地平移。

换言之，封闭元件80的平移对应于控制元件91的平移。

优选地，封闭元件80包括主干部81，该主干部直接连接至控制元件91并且连接至头部82(优选地，在主干部81的另一端部处)；使头部82适于通过以平移的方式移动主干部81而定位在第一嘴部21上以及在第二嘴部31上。

因此，在所述实施方式中，封闭元件80大体为蘑菇形状的。

优选地，根据所述的实施方式，第一管道20和第二管道30至少在其部分(例如最后的部分，邻近于第一嘴部21和第二嘴部31处)中具有径向于主干部81或平行于该主干部的延伸。

在另一实施方式的变型中，控制元件91间接地接合封闭元件80；具体地，借助于包括在控制装置90中的杆件92，控制元件与封闭元件彼此连通，该杆件适于将控制元件91的轴向移动转化成封闭元件80的旋转移动。

优选地，实际上，封闭元件80包括连接至所述杆件92的销85并包括叶片件86，该叶片件适于定位成随着杆件92的旋转并且因此而随着该叶片件所铰接的销85的旋转而旋转，从而定位在第一嘴部21和第二嘴部31上。

因此，叶片件86适于定位在两个嘴部上以便将两个嘴部密封并且因此阻挡流P1和P2。

在优选的实施方式中，在不同部件之间为直接接合的实施方式中和为间接接合的实施方式中，阀组10均包括在第一嘴部21和第二嘴部31与离开管道50之间的混合室40。

优选地，此外混合室40还适于容纳处于封闭位置与打开位置之间的封闭元件80。换言之，混合室适于根据封闭元件80本身的尺寸以及当封闭元件移动时所占据的空间而设计大小并制造。

在优选的实施方式中，第一流P1和第二流P2在混合室中汇合然后通过离开管道50而从阀组10离开。

在优选的实施方式中，所述控制装置80包括致动器，优选地为气动的，优选地为真空致动器。

在其它实施方式中，控制装置包括适于以沿轴线的平移方式移动控制元件81的一个或多个机械元件或电子元件。

下文以非限制性的方式描述根据本发明的用于具有吸热马达的车辆的冷却系统1，所述吸热马达具有包括至少一个阀的双汽缸排501。在下文描述的冷却系统的说明中，还将参考附图1和附图1a中的图，这些图示意性地示出了在两种实施方式中的所述系统的逻辑方案。

优选地，冷却系统1还包括冷却泵100以及阀组10。

优选地，所述冷却泵100适于通过两个相应的主管道2和3将冷却液的两个主流PP1和PP2朝向吸热马达的两个相应的汽缸排502和503移动。

优选地，主管道2和3包括在相应的汽缸排输入中的主进入管道2’、3’以及在相应的汽缸排的输出中的主离开管道2”、3”。所述主离开管道2”、3”与单个主返回管道5”流体连通，该主返回管道适于使冷却液返回至泵100。

冷却系统1包括根据上文描述的实施方式的阀组10，在系统1中的阀组被证实适于控制车辆其它部件的冷却，车辆其它部件优选地为吸热马达外部的部件(图1)或在吸热马达内部的部件，例如头部(图1a)以及汽缸排；优选地，所述部件定位在阀组10的上游(图1和图1a中)或在其它实施方式中所述部件定位在阀组的下游。

在所述实施方式中，阀组10的第一管道20和第二管道30分别地与毛细管道22和33连通，这些毛细管道从两条主管道2、3分出，优选地从主进入管道2’和3’分出。相反地，离开管道50优选地与返回离开管道5’流体连通，该返回离开管道实际上使从阀组10流出的冷却液返回至泵100。

最后，优选地，系统1在冷却泵100的输入中设置泵进入管道5，该泵进入管道与来自汽缸排502、503的主返回管道5”以及来自阀组10的返回离开管道5’流体连通。

在优选的实施方式中，毛细管道22和32适于允许第一流P1和第二流P2通过；优选地，毛细管道大体设计成比相应的主管道2和3的数量级小的尺寸。换言之，优选地，第一流P1大体的量为第一主流PP1的十分之一，第二流P2大体的量为第二主流PP2的十分之一。

优选地，因此，两条毛细管道22和32适于冷却另外的部件而不是吸热马达的汽缸排502和503，该另外的部件例如在吸热马达内部的诸如头部或底座(图1a)或甚至是在吸热马达外部的附加部件600(图1)。

优选地，由于如上文所述的阀组10的特性，在封闭位置中，阀组保持第一流P1和第二流P2分离并且因此保持相应的主流PP1和PP2分开。

创造性地，本发明所涉及的阀组定位在车辆和相关的马达的冷却系统中，从而允许及时并可靠地控制冷却液的两个分离的流的通过。

有利地，两个液体流保持彼此分离直到到达阀组。

此外，有利地，冷却液的流仅在封闭元件的下游彼此混合。

根据另一有利的方面，阀组，具体地，阀组的封闭元件在封闭位置中时该封闭元件自身定位在管道嘴部上从而阻挡在输入中的流通过；因此使封闭元件保持封闭所需的力需要校正以便经受由两个流产生的作用力；有利地，这全都被证实是非常简便的并且这种方式实现了密闭的封闭从而保持两个液体流完全地分离，避免了泄露或类似的问题。

根据又一有利的方面，通过将封闭元件直接地定位在嘴部上而因此实现了阻碍而无密封表面。

有利地，阀组适于用小尺寸的管道操作，特别适于移动有限的流。

此外，有利地，通过适于沿轴线平移的控制装置，能够以极为简单的方式实现封闭元件的移动。

根据另一有利的方面，阀组的几何形状极为简单。

根据另一有利的方面，阀组被证实是极为紧凑的并且具有减小的尺寸，并且因此易于插入车辆内部。有利地，实际上，阀组仅占据的空间是由于控制元件的尺寸所需的空间以及用于移动控制元件所需的空间。

有利地，在冷却系统中，由于阀组，能冷却吸热马达的汽缸排和其它部件或者它们的冷却是可控的；特别地，能冷却吸热马达另外的内部部件，或能冷却吸热马达另外的外部部件。

显而易见的是，本领域的普通技术人员可对上文描述的阀组和系统做出修改以满足具体的需求，这些修改全部包含在由所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种用于冷却系统的阀组(10)，特别地所述冷却系统用于车辆，所述阀组包括：

-第一管道(20)，该第一管道适于允许冷却液的第一流(P1)通过第一嘴部(21)进入；

-第二管道(30)，该第二管道与所述第一管道(20)相分离，所述第二管道适于允许冷却液的第二流(P2)通过第二嘴部(31)进入；

-离开管道(50)，该离开管道与所述第一管道(20)流体连通并且与所述第二管道(30)流体连通，所述离开管道适于允许冷却液的所述第一流和所述第二流(P1、P2)离开；

-封闭元件(80)，该封闭元件能在封闭位置与打开位置之间移动，在所述封闭位置中，所述封闭元件(80)相应地定位在所述第一嘴部和所述第二嘴部(21、31)上并且阻挡冷却液从所述第一管道(20)和所述第二管道(30)进入，在所述打开位置中，所述封闭元件远离所述第一嘴部和所述第二嘴部(21、31)并且允许所述第一管道(20)和所述第二管道(30)与所述离开管道(50)之间流体连通；

-控制装置(90)，该控制装置包括能沿轴线平移的控制元件(91)，所述控制元件适于接合所述封闭元件(80)并且在所述封闭位置与所述打开位置之间移动所述封闭元件。

2.根据权利要求1所述的阀组(10)，其中，在所述封闭位置中，所述封闭元件(80)定位成将所述第一嘴部(21)和所述第二嘴部(31)密封。

3.根据前述权利要求中任一项所述的阀组(10)，其中，在所述封闭位置中，所述控制装置(90)施加在所述封闭元件(80)上的作用力大于由所述第一流(P1)和所述第二流(P2)在所述封闭元件上产生的作用力。

4.根据前述权利要求中任一项所述的阀组(10)，其中，所述控制元件(91)以直接的方式接合轴向平移的所述封闭元件(80)。

5.根据权利要求4所述的阀组(10)，其中，所述封闭元件(80)包括连接至所述控制元件(91)的主干部(81)并且包括头部(82)，该头部适于当以平移方式移动所述主干部(81)时被定位在所述第一嘴部(21)与所述第二嘴部(31)上。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的阀组(10)，其中，借助于杆件(92)，所述控制元件(91)间接地接合所述封闭元件(80)，所述杆件适于将所述控制元件(91)的轴向移动转换成所述封闭元件(80)的旋转移动。

7.根据权利要求6所述的阀组(10)，其中，所述封闭元件(80)包括连接至杆件(92)的销(85)并且包括叶片件(86)，所述叶片件适于当旋转所述销(85)时被定位在所述第一嘴部(21)与所述第二嘴部(31)上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的阀组(10)，其中，至少在所述第一管道的最后部分中，例如在所述第一嘴部(21)中，所述第一管道(20)至少在所述第二管道的最后部分处围绕所述第二管道(30)延伸，例如至少围绕所述第二嘴部(31)延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阀组(10)，其中，所述控制装置(80)包括致动器，所述致动器优选地为气动的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的阀组(10)，所述阀组包括在所述第一嘴部(21)和所述第二嘴部(31)与所述离开管道(50)之间的混合室(40)，该混合室适于容纳在所述封闭位置与所述打开位置之间的所述封闭元件(80)。

11.一种冷却系统(1)，所述冷却系统用于具有双汽缸排(501)的吸热马达车辆，所述冷却系统包括：

-冷却泵(100)，该冷却泵适于使冷却液的两条主流(PP1、PP2)通过两条相应的主管道(2、3)而朝向所述吸热马达的两个相应的汽缸排(502、503)移动，其中，所述主管道包括在相应的汽缸排的输入中的主进入管道(2’、3’)以及在相应的汽缸排的输出中的主离开管道(2”、3”)，并且其中，所述主离开管道(2”、3”)与通向所述冷却泵(100)的单个主返回管道(5”)流体连通；

-阀组(10)，所述阀组为根据前述权利要求中任一项所述的阀组，所述阀组适于控制另外的车辆部件的冷却，其中，所述阀组(10)的所述第一管道(20)与所述第二管道(30)分别与两条毛细管道(22、33)连通，该两条毛细管道从两条所述主管道(2、3)分出，并且其中，所述离开管道(50)与来自所述冷却泵(100)的返回离开管道(5’)流体连通；

-泵进入管道(5)，该泵进入管道在所述冷却泵(100)的输入部分中并且与来自所述汽缸排(502、503)的所述主返回管道(5”)以及来自所述阀组(10)的所述返回离开管道(5’)流体连通。

12.根据权利要求11所述的冷却系统(1)，其中，所述毛细管道(22、32)适于允许所述第一流(P1)和所述第二流(P2)通过，并且所述毛细管道大体设计成具有比相应的所述主管道(2、3)的数量级小的尺寸。

13.根据权利要求11和12所述的冷却系统(1)，其中，在所述封闭位置中，所述阀组(10)保持所述第一流和所述第二流(P1、P2)分离，并且因此保持相应的所述主流(PP1、PP2)分离。