CN105765285B - 磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁阀(10)，尤其是用于液体调节的加热和/或冷却设备，包括一个具有至少三个通道(12，14，15)，尤其是供给或排出通道，的阀壳(16)和一个电磁地开关的第一阀件(18)，该阀件与一个电枢(32)一起被固定在阀杆(26)上并且在第一开关位置上建立在第一通道(12)和第三通道(15)之间的连接和在第二开关位置上封闭在第一通道(12)和第三通道(15)之间的连接，其中，阀杆(26)与电枢(32)一起沉入电枢室(54)中，电枢室经由运动间隙(80)和经由在阀杆(26)中的轴向的通道(48)至少暂时地被液体通流。建议，电枢室(54)经由运动间隙(80)和经由轴向的通道(48)在第一阀件(18)的面对电枢室(54)的一侧上与第三通道(15)连接，其中，第三通道(15)构造成辅助供给通道(15)。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有优化的通风的磁阀。
背景技术
由DE19537067Cl已知，在一种磁阀中，该磁阀布置在加热设备热交换器的供给管道中，在利用在供给管道和回流管道之间的压力降下对磁阀的电枢室进行通流，以便去除电枢室中的空气泡和避免与此相关联的缺陷。为此在电枢室和回流管道之间设置通风管道，而通过在电枢和磁阀的线圈之间的环隙，液体从供给管道流入通风管道并且防止在电枢室中聚集空气泡。
此外由DE3416465A1已知，在一种磁阀中，使电枢室通过在电枢杆中的轴向的通道与一个管道段连接，该管道段位于阀件与电枢室面对的一侧上。通过在阀操作期间电枢的泵抽作用，空气应该被从电枢室中挤出并且液体被抽出。但是由于空气的可压缩性在电枢室和管道段之间不是总是发生足够的液体交换并且空气在一定的情况下可以被保持封闭在电枢室的上部的环形部分中。
由DE19809047A1已知一种磁阀，其中，轴向的杆的开口突入到磁阀的强烈通流的通道中。
发明内容
按照本发明的磁阀包括一个具有至少三个通道的阀壳和一个电磁地开关的第一阀件，该第一阀件与一个电枢一起被固定在阀杆上并且在第一开关位置上建立在第一通道和第三通道之间的连接和在第二开关位置上封闭在第一通道和第三通道之间的连接，其中，阀杆与电枢一起沉入电枢室中，电枢室经由运动间隙和经由在阀杆中的轴向的通道至少暂时地被液体通流，其特征在于，电枢室经由运动间隙和经由轴向的通道在第一阀件的面对电枢室的一侧上与第三通道连接，其中，第三通道构造成辅助供给通道。按照本发明的磁阀相对于在现有技术中已知的磁阀具有优点，通过磁阀的电枢室的通流量是较小的，由此降低由于液体中的颗粒物造成的污染可能性。此外电枢的运动被以液压的方式阻尼，以避免在液体系统中的突然的关闭和与此相关的压力冲击。也防止在阀件在未阻尼下冲击到阀座上时产生的噪声和磨损。
通过在以下说明中列出的措施得到本发明的有利的扩展方案和改进。
磁阀可以简单地结合到新的或者现有的系统中。为此各单个的通道必须各与尤其是加热和/或冷却设备的一个管道段连接。通过与加热或冷却设备连接，可以在阀中混合不同地温控的液体。通过该混合依据混合比例实现在阀处流出的液体的温度提高或温度降低。因此磁阀可以在许多使用领域中，例如在机动车中的冷却回路中、在建筑物的加热或冷却系统中使用。磁阀也可以在混合设备中使用。
有利地，第三通道是辅助供给通道。辅助供给通道例如可以由于较小的横截面具有较小的通流量。此外，与其它的通道不同，辅助供给通道不是被连续地通流的。有利地，辅助供给通道可以含有相对于第一和第二通道不同的液体或具有不同的温度的液体。磁阀尤其实现来自辅助供给通道和另一个通道的液体的混合和反向地实施。来自辅助供给通道的液体附加物的计量例如可以通过对开关位置的定时的更换来实施。该定时通过对磁阀的PWM控制来实现。
液体流入阀中所通过的通道称为供给通道。液体从阀中流出所经过的通道称为排出通道。辅助供给通道有利地由供给通道构造。如果辅助供给通道由供给通道构造，那么电枢室最大部分地被辅助供给通道的液体通流。
特别有利的是，阀杆在阀件与电枢室背离的一侧上被延长和装有第二阀件。第二阀件在第二开关位置上建立在第一通道和第二通道之间的连接（连通）。在第一开关位置上，第二阀件中断在第一和第二通道之间的连接。通过第二阀件可以建立或封闭在第一和第二通道之间的连接。依据开关位置可以实现在第一通道和辅助供给通道之间或在第一通道和第二通道之间的连接。可以设想将热的或冷的液体引入一个管道段中。
此外有利的是，阀杆具有开口，其在辅助供给通道和轴向的通道之间建立连接。开口例如可以实施成钻孔。开口实现限定的液体供给或液体排出，或经由阀杆中的轴向的通道到电枢室中的限定的液体输送。有利地，阀杆也可以具有一个缺口，缝隙，横向钻孔或其它形式的开口，其在辅助供给通道和轴向的通道之间建立连接。依据开口的类型可以限定供给或排出的强度。通过开口的类型也可以产生涡流，其导致对轴向的通道的清洁的作用。
此外可以以有利的方式通过开口或钻孔的类型在辅助供给通道和轴向的通道之间实现节流。为此或者轴向的通道或者开口可以具有节流位置或由节流位置构造成。通过改变开口的类型，例如可以在生产中以很小的费用构造一个节流位置。在轴向的通道中的节流位置可以由变窄部、嵌入件、粘接点、焊接点或钎焊点构造成。轴向的通道的内径的变化也可以产生节流。作为开口例如提供钻孔，横向钻孔，缝隙或缺口。但是也可以设想阀杆的锯切部。
为了液体不是不受控制地在磁阀中分布，有利的是，具有密封唇的膜片密封在阀件与电枢室面对的一侧上贴合在阀杆上。膜片密封限制通过电枢室的通流和防止在停止状态下电枢室的空载运转。电枢室的空载运转导致电枢室被填充空气。由此可能会抵消在电枢室中液体的液压阻尼作用。润滑和冷却也可能变差。
此外有利的是，第一通道是排出通道。因此可以在两个供给通道之间进行选择，其中，第二通道和辅助供给通道分别是一个供给通道。也可以设想，第一通道是一个供给通道和第二通道和辅助供给通道形成一个排出通道。在此情况下可以通过调整磁阀，是否应该通过第二通道或辅助供给通道实施排出。
有利地，该阀包括两个开关位置，其中，在第一开关位置上辅助供给通道与第一通道连接和在第二开关位置上第一通道与第二通道连接。使用两个开关位置简化了阀的结构和控制。不需要中间位置，其需要对当前的位置的费事的询问。磁阀例如可以通过弹簧的力占据第二开关位置和通过磁场的力占据第一开关位置和反向实施。
对阀杆的多次的凸肩磨削或凹槽磨削在制造中是费事的并且因此成本高。在凸肩或台阶中也可以沉积脏污颗粒物。由于这个原因，一个特别有利的设计是，阀杆是贯穿磨削的。
优选地，第一阀件包括第一阀椎体和第一阀座而第二阀件包括第二阀椎体和第二阀座。
此外有利的是，如果第一阀件的第一阀椎体和第二阀件的第二阀椎体一体地实施，则用于磁阀的制造费用降低。一体实施的阀椎体可以简单地安装。也不必补偿在第一和第二阀椎体之间的公差。通过一体地实施的阀椎体简化磁阀的安装。
此外已经表明在各个通道之间的横截面的变化是有利的。因此尤其是辅助供给通道的横截面小于第一通道或第二通道的横截面。
附图说明
本发明的其它的特征从附图中得出并且在下面的描述中解释:
图1显示按照现有技术的磁阀，
图2显示按照本发明的磁阀，并且
图3显示具有一体地实施的阀椎体的磁阀的另一个实施例。
具体实施方式
按照图1的磁阀10例如布置在供给管道中在内燃机和暖气设备热交换器之间。它具有与内燃机连接的供给通道14，尤其是与暖气设备热交换器连接的排出通道12，和用作连接通道的辅助供给通道15。在排出通道12和辅助供给通道15之间设置第一阀件18，它经由第一阀椎体20与阀壳16中的第一阀座22共同作用和在第一开关位置上建立在辅助供给通道15和排出通道12之间的连接（连通）并且在第二开关位置上，即关闭位置，封闭在辅助供给通道15和排出通道12之间的连接。第一阀件18包括在阀壳16中的第一阀座22和第一阀椎体20。在通道12和14之间设置第二阀件46，它经由第二阀椎体21与在阀壳16中的第二阀座23共同作用。在第一开关位置上第二阀件46封闭在供给通道14和排出通道12之间的连接。在第二开关位置上第二阀件建立该连接。
此外磁阀10具有阀杆26。借助于阀杆26第一阀件18，第二阀件46和电枢32，尤其形状配合地和传力地连接。电枢32与磁线圈28共同作用。电枢32在电枢室54中通过导向套40可轴向移动地被引导。阀弹簧24将第一阀件18保持在关闭位置上，只要磁线圈28不被电流通流，尤其是被磁激励。如果磁线圈28被通电流，磁芯30克服阀弹簧24的力吸引电枢32，该磁芯与板72，磁罐34和导向套40一起形成磁回路。第一阀件18打开在辅助供给通道15和排出通道12之间的连接。在电枢32和导向套40之间以及在阀杆26和磁芯30之间设置用于电枢32和阀杆26运动的运动间隙80，它们至少暂时地形成在电枢室54和辅助供给通道15之间的连接。电枢室54此外经由轴向的通道48与通道12连接。
由于在辅助供给通道15和排出通道12之间的压力降，尤其是在第一阀件18的关闭位置上，液体经由轴向的通道48和运动间隙80流动通过电枢室54。流动的液体消除在电枢室54中的空气或气体的聚积。轴向的通道48经由横向钻孔60与供给通道12连接。由于在横向钻孔60和辅助供给通道15之间的压力降，电枢室54在辅助供给通道15的方向上被通流。
通过电枢室54的液体的通流量可以通过在轴向的通道48中或在横向钻孔60中的限定的节流位置（节流点）确定。限定的节流位置避免脏物的沉积和/或限制在关闭的第一阀件18下的泄漏量。但是为了限制通流量，轴向的通道48或横向钻孔60本身也可以如此地设计尺寸，即它们起着节流位置的作用。
尽管有在轴向的通道48中或在横向钻孔60中的限定的节流位置，对电枢室54的持续的通流仍然可以导致脏物沉积在电枢室54中。供给通道14和排出通道12形成两个主通道，它们相对于辅助供给通道15被更强烈地通流。通过使电枢室54与两个主通道12，14中的一个连接，使电枢室54被通流。由此存在电枢室54的提高的脏污危险。
图2显示用于按照本发明的磁阀10的一个实施例。在磁阀10中电枢室54经由两个连接部与辅助供给通道15连接。第一连接部通过轴向的通道48和开口60形成。第二连接部通过运动间隙80形成。开口60在此情况下可以实施成间隙、横向钻孔，缺口或钻孔。
如果在辅助供给通道15和第一通道12之间的连接被建立，那么较小比例的液体通过开口60和轴向的通道48流入电枢室54中。液体从电枢室54出来通过运动间隙流回到辅助供给通道15中。开口60，轴向的通道48，电枢室54，运动间隙80和辅助供给通道15形成一个回路。该液体回路具有优点，即空气泡被从电枢室中挤出，尤其是被冲出。依据开口60和轴向的通道48的类型和形状的情况，可以实现节流作用。
此外通过电枢32的运动和由此通过液体在电枢室54中的排挤，产生泵抽作用。通过泵抽作用将空气泡挤出电枢室54。
通过经由轴向的通道48和运动间隙80使电枢室54与辅助供给通道15连接，仅仅在第一开关位置上或者说在使辅助供给通道15与第一通道12连通的情况下，实现对电枢室54的通流。由此电枢室54不是持续地被通流。这导致脏污可能性的降低。在按照本发明的磁阀10中对液体的纯净度的要求比在现有技术中已知的磁阀10中要较低。
通过在运动间隙80中的液体对相邻接的部件如磁芯30，电枢32，导向套40和阀杆26进行冷却和润滑。
磁线圈28位于一个磁罐34中，磁罐固定在阀壳16上。
此外，通过具有密封唇52的膜片密封50防止电枢室54经由运动间隙80空载运转。但是，当辅助供给通道15与第一通道12连通时，膜片密封50和密封唇52必须允许液体流动。膜片密封50和密封唇52具有与压力相关联的密封作用。
通过磁阀10的结构和开口60在辅助供给通道15中的设置可以依据用于第一通道12，第二通道14和辅助供给通道15的应用领域选择类型，即是否涉及的是供给通道或排出通道。由此磁阀10可以相对于在现有技术中已知的磁阀10更灵活地使用。在图2中示例性地将辅助供给通道15和第二通道14实施成供给通道。第一通道12实施成排出通道。但是也可能的是将第一通道12实施成供给通道和将第二通道14和辅助供给通道15实施成排出通道。
图3示出具有一体地实施的阀椎体36的另一个实施例。在该实施例中，第一阀件18的第一阀椎体20与第二阀件46的第二阀椎体21一体地实施。一体的阀椎体36包括阀杆容纳部63，在其中插入阀杆26。阀杆26一体地，尤其是贯穿磨削地和由此可简单制造地实施。一体的阀椎体36通过焊接、挤压、钎焊、粘接与阀杆26连接。但是阀杆26也可以通过在阀杆容纳部63中的形状配合连接或摩擦配合连接与一体的阀椎体36抗扭转地和位置固定地连接。
本发明由此可以应用于许多的阀变型和阀结构，而不要求复杂的匹配。
按照另一个实施方式，磁阀10具有止挡38。在磁阀10的第一开关位置上阀杆26顶靠在止挡38上，该止挡在端面侧封闭导向套40或电枢室54。当阀杆26在打开的位置上顶靠在止挡38上时，在阀杆26的电枢室侧的端部处的横向通道56也保证所述连接（连通）。止挡38有利地由减振的塑料材料制造。
Claims (18)
1.磁阀(10)，包括一个具有至少三个通道(12，14，15)的阀壳(16)和一个电磁地开关的第一阀件(18)，该第一阀件与一个电枢(32)一起被固定在阀杆(26)上并且在第一开关位置上建立在所述阀壳(16)的第一通道(12)和所述阀壳(16)的第三通道(15)之间的连接和在第二开关位置上封闭在第一通道(12)和第三通道(15)之间的连接，其中，阀杆(26)与电枢(32)一起沉入电枢室(54)中，电枢室经由运动间隙(80)和经由在阀杆(26)中的轴向的通道(48)至少暂时地被液体通流，其特征在于，电枢室(54)经由运动间隙(80)和经由轴向的通道(48)在第一阀件(18)的面对电枢室(54)的一侧上与第三通道(15)连接，其中，第三通道(15)构造成辅助供给通道(15)。
2.根据权利要求1所述的磁阀(10)，其特征在于，所述阀壳(16)的每个通道(12，14，15)各与一个管道段连接。
3.根据权利要求1所述的磁阀(10)，其特征在于，第三通道(15)不是被连续通流的并且构造成供给通道。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阀(10)，其特征在于，阀杆(26)在第一阀件(18)与电枢室(54)背离的一侧上被延长并且装有一个第二阀件(46)，该第二阀件在第二开关位置上建立在第一通道(12)和所述阀壳(16)的第二通道(14)之间的连接和在第一开关位置上封闭在第一通道(12)和第二通道(14)之间的连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阀(10)，其特征在于，阀杆具有开口(60)，它建立在辅助供给通道(15)和轴向的通道(48)之间的连接。
6.根据权利要求5所述的磁阀(10)，其特征在于，所述轴向的通道(48)或开口(60)具有节流位置或由节流位置构造成。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阀(10)，其特征在于，在辅助供给通道(15)与电枢室(54)面对的一侧上一个具有密封唇(52)的膜片密封(50)贴合在阀杆(26)上，所述膜片密封限制通过电枢室(54)的通流和防止在停止状态下电枢室(54)的空载运转。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阀(10)，其特征在于，第一通道(12)是排出通道和第二通道(14)是供给通道。
9.根据权利要求3所述的磁阀(10)，其特征在于，在第一开关位置上辅助供给通道(15)与第一通道(12)连接和在第二开关位置上第一通道(12)与第二通道(14)连接。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阀(10)，其特征在于，阀杆(26)是贯穿磨削的。
11.根据权利要求4所述的磁阀(10)，其特征在于，第一阀件(18)包括第一阀椎体(20)和第一阀座(22)并且第二阀件(46)包括第二阀椎体(21)和第二阀座(23)。
12.根据权利要求11所述的磁阀(10)，其特征在于，第一阀椎体(20)和第二阀椎体(21)一体地实施。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阀(10)，其特征在于，辅助供给通道(15)的横截面小于第一通道(12)的横截面或第二通道(14)的横截面。
14.根据权利要求1所述的磁阀(10)，其特征在于，所述磁阀(10)用于液体调节的加热和/或冷却设备。
15.根据权利要求1所述的磁阀(10)，其特征在于，所述阀壳(16)的通道(12，14，15)是供给或排出通道。
16.根据权利要求14所述的磁阀(10)，其特征在于，所述阀壳(16)的每个通道(12，14，15)各与加热和/或冷却设备的一个管道段连接。
17.根据权利要求5所述的磁阀(10)，其特征在于，所述开口(60)是钻孔。
18.根据权利要求6所述的磁阀(10)，其特征在于，所述开口(60)是横向钻孔。
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