CN104676082A - 压力调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力调节阀，其用于调节流体(70)的压力，该压力调节阀包括带有壳体盖(14)的阀壳体(12)和阀主体(16)，阀主体与膜片(22)连接，膜片在阀壳体中布置在第一腔室(36)中，其中阀主体在端部(20)处具有封闭元件(24)，并且其中通过支撑在阀壳体处的弹性元件(26)施加力到膜片上。此外流出接管(30)在布置在阀壳体中的端部处具有阀座(32)，其可通过封闭元件封闭，并且由此可调节流体的引出。在此在第一腔室和第二腔室(38)之间布置有分离底板(34)，其中阀主体引导通过在分离底板中的引导开口(40)，并且其中扫气介质(72)通过至少一个布置在分离底板中的开口(46)引导到第二腔室。

Description

压力调节阀
技术领域
发明涉及一种压力调节阀，该压力调节阀尤其用于机动车的内燃机的曲轴箱通风。
背景技术
压力调节阀例如应用在内燃机的曲轴箱和进气管或者空气滤清器之间的通风管道中。在此涉及，不允许在待通风的容器中的压力或负压上升超过预设的值。
在实际的运行中气体(称为窜气)被吸取通过装入到在内燃机的进气管和曲轴箱之间的通风管道中的压力调节阀。在此在内燃机运行期间应该在曲轴箱中始终存在小的负压，以便没有含机油的窜气可向外例如通过密封件到达外面并且污染环境。
另一方面应该不显著地下降低于给定的负压值，因为否则通过不密封性不想要的渗透空气(Fehlluft)被吸取到曲轴箱中。
从文件DE 10 2008 061 753 A1已知一种压力调节阀，其包括阀壳体，该阀壳体由尤其盆形的壳体下部和壳体盖装配而成。壳体具有通入到壳体下部中的流入接管和从壳体下部通出的流出接管，其在阀壳体内布置在中心的接管端部构造为阀座。
压力调节阀此外包括在其边缘处在壳体盖和壳体下部之间的凹槽中密封的夹住的膜片式阀主体，其将阀壳体划分为阀腔室和通气腔室，其中通气腔室可通过通气通道与大气连接。膜片具有面向在接管端部处的阀座的阀板。此外压力调节阀包括压力弹簧，其支撑在壳体下部的底板处并且在壳体盖的方向上施加力到膜片上。在压力调节阀运行时相对侵蚀性的窜气到达到膜片处并且因此随着时间推移可影响膜片的材料。
发明内容
因此本发明的目的是，创造一种压力调节阀，其在即使利用具有差的品质的燃料运行内燃机时也可实现长的使用寿命。
前述的目的根据本发明的一方面在用于调节流体压力的压力调节阀情况下通过以下方式解决，即对于阀壳体在第一和第二腔室之间中布置有分离底板，其中阀主体引导通过在分离底板中的引导开口，并且其中扫气介质通过至少一个布置在分离底板中的开口引导到第二腔室中。
本发明的有利的设计方案和优点由其它的权利要求、说明书以及图纸得出。
建议一种这样的用于调节流体的压力的压力调节阀，即该压力调节阀包括带有壳体盖的阀壳体和阀主体，阀主体与膜片连接，该膜片在阀壳体中布置在第一腔室中，其中阀主体在端部处具有封闭元件，并且其中通过支撑在阀壳体处的弹性元件施加力到膜片上。此外流出接管在布置在阀壳体中的端部处具有阀座，该阀座可通过封闭元件封闭并且因此可调节流体的引出。在此在第一腔室和第二腔室之间布置有分离底板，其中阀主体引导通过在分离底板中的引导开口，并且其中扫气介质通过至少一个布置在分离底板中的开口引导到第二腔室。
尤其封闭元件在阀壳体中布置在第二腔室中。待调节的流体可例如通过流入接管引入到第二腔室中并且通过流出接管再次从第二腔室中引出，其中流入接管和流出接管可布置在第二腔室处。备选地流体的供应和引出也可通过集成的通道实现。扫气介质可例如通过布置在第一腔室处的扫气介质接管供应。备选地在此通过集成的通道供应扫气介质也是可行的。
所描述的压力调节阀(该压力调节阀可例如布置在流体管道中，尤其布置在曲轴箱通风管道中)的基本结构相应于传统的压力调节阀、尤其包括膜片、弹性元件以及阀座。在根据本发明的解决方案中阀壳体例如通过插入的分离底板划分为两个腔室，这两个腔室尤其可通过环形间隙互相连通。第一腔室利用可动的膜片(其布置在阀主体的端部处)相对周围环境密封，该膜片相对分离底板利用弹性元件(例如压力弹簧)支撑。非常小的体积流量的新鲜空气或扫气介质(例如惰性气体)引入到第一腔室中。扫气介质根据负载状态在涡轮增压器前和/或在节流阀片后借助于止回阀例如从内燃机的进气系统中提取并且通过布置在第一腔室处的扫气介质接管供应给阀壳体。在此如此选择体积流量的大小，即流体尤其曲轴箱通风的窜气不可由于因为膜片运动而引起的对流或扩散而在第一腔室中到达到膜片处。这是这样描述的压力调节阀的大的优点，因为当前不存在这样的膜片材料，即其对于全球范围的应用具有相对侵蚀性的窜气足够的介质稳定性。恰好在带有差的燃料质量的国家中窜气能相对于至今使用的膜片材料例如氟硅酮(Fluorsilikonen)具有非常侵蚀性的特性。通过根据本发明的解决方案不再持续地利用窜气污染膜片。由此通过窜气引起的膜片的化学老化有效地降低。
有利地弹性元件可支撑在分离底板处。因为阀主体运动通过在分离底板中的引导开口并且此外引导开口紧密地包围阀主体杆，因此适宜的是，可例如以压缩弹簧形式实施的弹性元件支撑在分离底板自身上。由此也可调整稳定的阀弹性距离并且实现用于压力调节的相应的压力标定。
阀座可以在膜片的静止状态中始终打开。由此在静止状态中流出接口敞开。在实际的运行中窜气被吸取穿过装入到在内燃机的进气管和曲轴箱之间的通风管道中的压力调节阀。在运行期间应该在曲轴箱中始终存在小的负压，以便没有含油的窜气可向外例如通过密封件到达外界并且污染环境。另一方面不允许显著地下降低于给定的负压值，因为否则通过不密封性不想要的渗透空气被吸取到曲轴箱中。这意味着，在吸取管道中存在较大的负压时压力调节阀的膜片通过在流出接管中的负压被吸引并且阀主体利用封闭元件封闭流出接管，该封闭元件可为阀板。
有利地在分离底板中的开口(通过该开口引导扫气介质到第二腔室中)可通过在分离底板和阀主体之间的间隙形成。因为开口应该足够小从而没有窜气可从曲轴箱到达到膜片处，因此这样的间隙(即在分离底板中引导开口必须具有该间隙以便阀主体可以在其中运动)典型地足够作为扫气介质通过部。精确的尺寸确定取决于压力调节阀在其压力极限值中的整体设计尺寸。
适宜地开口可包括在分离底板中的至少一个平衡孔，尤其开口通过平衡孔形成。如果对于压力调节阀的一定的压力布局设计(Druckauslegung)在分离底板中的引导开口的环形间隙应该不足够使得充足的扫气介质穿过，那么附加的平衡孔可提供附加的扫气介质供应到第二腔室中。平衡孔的数量和大小在此也取决于压力调节阀的精确的压力布局设计。
有利地封闭元件可以构造为锥形或截锥形并且密封地封闭阀座。这样的实施形式具有如下优点，即圆锥形或截圆锥形可自动定心地封闭圆形的阀座并且因此在关闭的状态中可容易确保压力调节阀的密封性。然而备选地封闭元件也可构造成带有另外的合适的密封几何结构。
有利地用于供应扫气介质的扫气介质接管可与内燃机的进气部段(Ansaugtrakt)连接。扫气介质根据负载状态在涡轮增压器前和/或在节流阀片后借助于止回阀例如从内燃机的进气系统中提取。以这种方式获得限定的空气供应，其也已经流过相应的过滤级并且不会将附加的污染或湿气带到流出接管中。
在有利的设计方案中扫气介质可通过流量节流器供应。以这种方式可确保，扫气介质可以限定的压力通过扫气介质接管到达到压力调节阀的第一腔室中并且如此在运行时在曲轴箱通风处对于压力调节阀的扫气介质供给存在限定的关系。流量节流器可例如布置在扫气介质接管处。备选地流量节流器也可集成到扫气介质接管或阀壳体中。
有利地壳体盖可具有通到周围环境的通气开口。为了可使用周围环境压力作为对于压力调节阀的参照，在膜片外侧上施加有周围环境压力。就此而言压力调节阀基于在外面存在的周围环境压力调节在曲轴箱通风中的压力。这样因此也不需将用于周围环境压力的附加的供给管道引向到压力调节阀处。
在一种有利的设计方案中阀主体的运动沿着阀壳体的轴线在中心伸延。压力调节阀的中心对称的布局因为对称布置具有在运行中尤其有利的工作模式。这样可简单地实现用于规定的压力关系的布局。可使用例如以压缩弹簧的形式的弹性元件并且因此可有利地形成整个压力调节阀的结构。
适宜地此外用于供应流体的流入接管可偏心于轴线布置。由于当阀主体例如在阀壳体的轴线中伸延时可如此有利地形成流量比，因此流入接管有利地相对于轴线错位地布置，以为了因此还可提供压力调节阀有利的装配方案。
有利地用于引出流体的流出接管可在轴线中在中心通到阀座中。以这种方式有利地构成流体从第二腔室到流出接管中的流出，因为对称布置有利于压力调节阀的简单的调节行为。
有利地可应用压力调节阀用于内燃机的曲轴箱通风。通过根据本发明给压力调节阀的第一腔室供给扫气介质，利用侵蚀性的窜气对相对敏感的膜片进行的污染降低并且因此有利于在曲轴箱通风中这样的压力调节阀的长的使用寿命。
然而绝不排除压力调节阀应用于其它使用情况。在这样的应用(即在其中待调节流体可能对于压力调节阀的膜片具有一定的有害的作用(例如由于侵蚀性的气体或同样湿气))中，有利地可设想使用根据本发明的压力调节阀。
附图说明
其它的优点从下文的图纸说明中得出。在图纸中描述了本发明的实施例。图纸、说明书以及权利要求书在组合中含有很多的特征。本领域技术人员将适宜地也单独地考虑这些特征并且概括为有意义的其它的组合。其中：
图1示意性地显示了根据本发明的实施例的压力调节阀。
具体实施方式
唯一的图1显示了仅仅一个示例并且可不理解为起限制作用。
图1说明了根据本发明的一个实施例的压力调节阀10。压力调节阀10包括带有壳体盖14的阀壳体12以及阀主体16，该阀主体16在端部18处与膜片22连接，该膜片22在阀壳体12中布置在第一腔室36中，其中阀主体16在另一端部20处具有封闭元件24，并且其中通过弹性元件26(其支撑在阀壳体12处)施加力到膜片22上。此外压力调节阀10包括用于将流体70尤其来自内燃机的曲轴箱的窜气供应到阀壳体12中的流入接管28、用于从阀壳体12中引出流体70的流出接管30，该流出接管30在布置在阀壳体12中的端部处具有阀座32，该阀座32可通过封闭元件24封闭。在此流入接管28和流出接管30在阀壳体12中布置在第二腔室38中，而在第一腔室36和第二腔室38之间布置有分离底板34，其中阀主体16引导通过在分离底板34中的引导开口40，并且其中扫气介质72从布置在第一腔室36处的扫气介质接管42通过布置在分离底板34中的开口46引导到第二腔室38中。
以压力弹簧的形式实施的弹性元件26支撑在分离底板34处。阀座32在膜片22的静止状态中为打开的。用于将扫气介质72从扫气介质接管42供应到第二腔室中的开口46通过在分离底板34和阀主体16之间的间隙44(例如环形间隙)(在示出的实施例中为引导开口40)形成。备选地开口46可包括在分离底板34中的至少一个平衡孔48，尤其开口46通过平衡孔48形成。
压力调节阀10的封闭元件24可以锥形构造或构造成带有另外的合适的密封几何结构并且密封地封闭阀座32。通过圆锥形或截圆锥形封闭元件24能自动定心地封闭圆形的阀座32并且因此在关闭状态中确保压力调节阀10的密封性。
有利地扫气介质接管42通过管道52与内燃机的进气部段连接，其中在图1中在扫气介质接管42中布置有流量节流器54。例如根据负载状态扫气介质72通过管道62在涡轮增压器前和/或通过管道64在节流阀片后提取，其中两个管道62,64分别借助于止回阀60来防止回流。以这种方式获得扫气介质72(在已显示的实施例中即来自内燃机的进气部段的空气，该空气也已经流过相应的过滤级并且不会将附加的污染或湿气带到流出接管30中)的限定的供应。通过应用流量节流器54可确保，扫气介质72可以限定的压力通过扫气介质接管42到达到压力调节阀10的第一腔室36中并且因此在运行时在曲轴箱通风处存在用于压力调节阀10的扫气介质供给的限定的关系。
壳体盖14具有通到周围环境的通气开口50。由此可使用周围环境压力作为对于压力调节阀10的参照，周围环境压力那么位于膜片22的外侧上。就此而言压力调节阀10基于外面存在的周围环境压力调节在曲轴箱通风中的压力。
阀主体16的运动在中心沿着阀壳体12的轴线56伸延，从而流入接管28偏心于轴线56布置，以为了如此也描述了压力调节阀10的有利的装配方案，而流出接管30在中心在轴线56中通到阀座24中，以便有利地构成流体70从第二腔室38到流出接管30中的流出，因为对称布置有利于压力调节阀10的简单的调节行为。压力调节阀10的中心对称的布局设计在运行中因为对称布置具有尤其有利的工作模式。用于规定的压力关系的布局设计可这样简单地实现，可使用弹性元件26(例如以压缩弹簧的形式)，因此可有利地形成整个压力调节阀10的结构。
在图1中的压力调节阀10实施成用于应用于内燃机的曲轴箱通风。通过根据本发明给压力调节阀的第一腔室36供给扫气介质72，利用侵蚀性的窜气对相对敏感的(例如由氟硅酮制成的)膜片22造成的污染降低并且因此有利于在曲轴箱通风中压力调节阀10的长的使用寿命。

Claims (12)

1. 一种用于调节流体(70)的压力的压力调节阀(10)，包括：带有壳体盖(14)的阀壳体(12)；阀主体(16)，该阀主体(16)与膜片(22)连接，该膜片(22)在所述阀壳体(12)中布置在第一腔室(36)中，其中所述阀主体(16)在端部(20)处具有封闭元件(24)，并且其中通过支撑在所述阀壳体(12)处的弹性元件(26)施加力到所述膜片(22)上，
其中流出接管(30)在布置在所述阀壳体(12)中的端部处具有阀座(32)，该阀座(32)可通过所述封闭元件(24)封闭，由此可调节所述流体(70)的引出，其中在所述第一腔室(36)和第二腔室(38)之间布置有分离底板(34)，其中所述阀主体(16)引导通过在所述分离底板(34)中的引导开口(40)，并且其中扫气介质(72)从所述第一腔室(36)通过至少一个布置在所述分离底板(34)中的开口(46)引导到所述第二腔室(38)。
2. 根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述弹性元件(26)支撑在所述分离底板(34)处。
3. 根据权利要求1或2所述的压力调节阀，其特征在于，所述开口(46)通过在分离底板(34)和阀主体(16)之间的间隙(44)形成。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，所述开口(46)包括在所述分离底板(34)中的至少一个平衡孔(48)，所述开口(46)尤其通过所述平衡孔(48)形成。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，所述封闭元件(24)构造为锥形或截锥形并且密封地封闭所述阀座(32)。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，用于供应所述扫气介质(72)的扫气介质接管(42)与内燃机的进气部段连接。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，所述扫气介质(72)可通过流量节流器(54)供应。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，所述壳体盖(14)具有通到周围环境的通气开口(50)。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，所述阀主体(16)的运动沿着所述阀壳体(12)的轴线(56)在中心伸延。
10. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，用于供应所述流体(70)的流入接管(28)布置成偏心于所述轴线(56)。
11. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，用于引出流体(70)的流出接管(30)在所述轴线(56)中在中心通到所述阀座(24)中。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的压力调节阀(10)用于内燃机的曲轴箱通风的用途。
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