CN106609879A - 用于车辆的隔膜阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于车辆的隔膜阀，该隔膜阀包括：隔膜室，具有被隔膜分开的上部室和下部室，并且该隔膜室与阀入口和阀出口连通。所述上部室具有短管，流体在该短管内流动或从该短管排出，所述下部室的下端具有室开口端口。阀杆耦接至所述隔膜并朝所述阀出口延伸。阀头设置在与所述阀杆的端部对应的位置处，且阀头的横截区域宽于所述阀杆的横截区域。当所述阀关闭时，所述阀头关闭所述阀出口，而当所述阀打开时，所述阀头关闭所述室开口端口。

Description

用于车辆的隔膜阀

技术领域

本公开总体涉及用于车辆的隔膜阀，更具体地涉及通过从隔膜室内部产生的压力差来操作的隔膜阀。

背景技术

一般而言，车辆内有各种流体流动，例如空气、燃料等，且设有各种阀来控制这种流体流动。在这些阀中，隔膜阀(其被称为容积式阀(positive displacement valve))利用隔膜运动来控制流体的流动。隔膜为具有弹性的薄膜形式的分隔片，且主要由橡胶、薄金属板等制成。

隔膜阀通过隔膜的运动操作，隔膜的运动由隔膜室内的隔膜所分成的室之间的压力差引起。隔膜室内的任何一个室均可与阀的流体通道连通，以便进入阀从而形成压力的流体可在室内流动。

然而，形成为与阀的流体通道连通从而形成压力的室存在问题，这是因为当阀打开时流体在隔膜室内流动，隔膜室内的压力形成旋涡和湍流。因此，流体在从阀排出之前会使阀内的流快速变化，从而产生噪音。

此外，由于当阀打开时流体在隔膜室内形成旋涡和湍流的同时会流动，因此隔膜的耐用性降低。

以上所述仅意在帮助理解本公开的背景技术，并非意指本公开落在本领域的技术人员已知的现有技术的范围内。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于车辆的隔膜阀，其能够有效地减少隔膜阀噪音的发生并提高隔膜的耐用性。

根据本公开的一个实施方式，用于车辆的隔膜阀包括：隔膜室，其具有被隔膜分开的上部室和下部室并与阀入口和阀出口连通。上部室具有短管(nipple，短接管)，流体在该短管内流动或从其排出，下部室在其下端处具有室开口端口。阀杆耦接至隔膜并朝阀出口延伸。阀头设置在与阀杆的端部对应的位置处，且阀头的横截面积宽于阀杆的横截面积。当阀关闭时，阀头关闭阀出口，而当阀打开时，阀头关闭室开口端口。

阀头可密封下部室，当阀关闭时，阀头在下部室内向下移动，以便阀头与阀出口的周边部分紧密接触，从而关闭阀出口。当阀打开时，阀头向上移动，以便阀头与室开口端口的周边部分紧密接触，从而关闭室开口端口。

隔膜阀可进一步包括第一引导部分，第一引导部分设置在与阀入口的上部对应的位置处并朝下部突出。随着第一引导部分逐渐接近阀杆，第一引导部分的突出高度变得更高。

隔膜阀可进一步包括第二引导部分，第二引导部分设置在与阀入口的下部对应的位置处以具有倒角形状。

隔膜阀可进一步包括密封件，该密封件由弹性材料制成并设置成从阀头的外表面突出。密封件沿阀头的圆周方向延伸，并与室开口端口或阀出口的周边部分紧密接触。

连接至阀出口的排出流动通道内可形成网孔层，网孔层可具有通风部分，该通风部分具有网格形状以减弱由流体流动产生的噪音。

网孔层可具有上层和下层，每一层均具有网格状的通风部分。下层可相对于上层旋转以控制下层的通风部分的网格方向。

阀入口和阀出口可连接至发动机的进气歧管。

根据车辆的具有上述结构的隔膜阀，可简单且有效地减少阀噪音的发生，且还可提高隔膜的耐用性。

具体而言，当阀打开时，阀头关闭并密封隔膜室的下部室，因此防止了流体在隔膜室内流动，这样流体流的急剧弯曲得以缓和，从而减少了阀噪音的发生，并提高了隔膜的耐用性。

此外，由于阀入口设有第一引导部分和第二引导部分，因此当通过阀入口进入的流体被排放至阀出口时，流体的流动可平稳地发生变化。因此，可有效地减少由流体流动导致的噪音的发生。

由于分为上层和下层的网孔层设置在流动通道内并位于阀出口处，使得下层可相对于上层旋转，因此阀的噪音特性可调整。因此，其可效地减少噪音。

附图说明

结合附图根据以下详细描述，将更清楚地理解本公开的上述以及其它目的、特征和其它优点。

图1是示出根据本公开的实施方式的用于车辆的隔膜阀堵塞的实例的视图。

图2是示出根据本公开的实施方式的用于车辆的隔膜阀打开的情况的视图。

图3是示出了安装在根据本公开的实施方式的用于车辆的隔膜阀内的第一引导部分和第二引导部分的视图。

图4是示出流体在根据本公开的实施方式的用于车辆的隔膜阀内流动的视图。

图5是示出安装在根据本公开的实施方式的用于车辆的隔膜阀内的网孔层的视图。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。

本公开具体地涉及设置在车辆进气歧管上的隔膜阀。隔膜阀包括下部室，当隔膜阀打开时阀头关闭下部室，从而防止流体在隔膜室内流动。因此，其有利之处在于控制了流动的快速变化，使得可减少噪音，此外还可提高隔膜的耐用性。

此外，设置了第一引导部分和第二引导部分，使得通过阀入口进入的流体流平滑地弯曲朝阀出口，从而提高减少可由阀产生的噪音的效果。进一步地，连接至阀出口的排出流动通道内设有网孔层，以能根据流体的噪音特性而旋转，使得由于旋涡和湍流的形成而处于不稳定状态的流体流能够被稳定，从而减少噪音的发生。

参考图1和图2，根据本公开的用于车辆的隔膜阀100包括：隔膜室200，其具有被隔膜250分开的上部室220和下部室240并与阀入口260和阀出口280连通。上部室220具有短管225，流体在该短管内流动或从其排出，下部室240在其下端处具有室开口端口。阀杆320耦接至隔膜250并朝阀出口280延伸。阀头340设置在与阀杆320的端部对应的位置处，且该阀头的横截面积宽于阀杆320的横截面积。当隔膜阀100关闭时，阀头340关闭阀出口280，而当隔膜阀100打开时，阀头关闭室开口端口。

详细而言，隔膜室200包括被隔膜250分开的上部室220和下部室240。上部室220具有短管225，流体在该短管内流动或从其排出，下部室240在其下端处设有室开口端口。因此，隔膜室200与阀入口260和阀出口280连通。

隔膜250可由高弹性材料(例如橡胶等)制成薄膜形式，且可将隔膜室200分成上部室220和下部室240。图1和图2示出了被隔膜250分开的上部室220和下部室240。

隔膜阀100一般通过隔膜250的运动操作，隔膜250的运动由隔膜250分成的空间之间的压力差引起。在本公开中，室240与阀入口260和阀出口280连通，使得下部室240的内部压力由穿过隔膜阀100的流体的压力形成。

此外，由于用于形成压力的流体经由短管225流动或排出，因此可控制上部室220的内部压力。即，当上部室220内的流体经由短管225排至外部时，上部室220内形成的压力低于下部室240的内部压力，以便隔膜250的中心部分向上移动。因此，当流体经由短管225在上部室220内的流动时，上部室220保持与下部室240的压力平衡力或生成高压，以便隔膜250的中心部分向下移动。

阀杆320耦接至隔膜250并朝阀出口280延伸。阀杆320可形成长条状，且可由各种材料制成。此外，阀杆320的端部可耦接至隔膜250，或可穿过隔膜250并耦接至隔膜250。阀杆与隔膜之间的耦接方法可进行各种改变。

耦接至隔膜250的阀杆320根据隔膜250的竖直运动随着隔膜250一起移动。图1示出了由于上部室220内形成高压，因此隔膜250向下运动使得阀杆320向下移动，由此关闭阀出口280的情况。图2示出了由于上部室220内形成低压，因此隔膜250向上运动使得阀杆320向上移动，由此打开阀出口280的情况。

阀杆320的横截面积可小于室开口端口的横截面积，以便阀杆320与室开口端口之间可形成间隙。由于室开口端口由阀头340而非阀杆320关闭，且设置成使得流体经由间隙在阀杆320与室开口端口之间流动，因此流体可始终在下部室240内形成内部压力。

此外，阀杆320可通过穿过室开口端口而延伸。如图1和图2所示，阀出口280可设置在与室开口端口的下部对应的位置处，且耦接至隔膜250的中心部分的阀杆320可通过穿过室开口端口并延伸而面向阀出口280。因此，阀头340可与室开口端口或阀出口280紧密接触。

阀头设置在与阀杆320的端部对应的位置处，且其横截面积宽于阀杆320的横截面积。当隔膜阀100关闭时，阀头340关闭阀出口280，而当阀100打开时，阀头340关闭室开口端口。

当阀100关闭时，为了防止阀杆320干扰流动至下部室240的流体的流动，阀杆320的横截面积形成为小于室开口端口的横截面积。设置在与阀杆320的端部对应的位置处并用于关闭室开口端口和阀出口280的阀头340的横截面积形成为大于阀杆320的横截面积。

此外，室开口端口可在与隔膜250的下部对应的位置处形成，阀出口280可在与室开口端口的下部对应的位置处形成。阀杆320可耦接至隔膜250且可竖直延伸，以便阀头340(设置在与阀杆320的端部对应的位置处)根据隔膜250和阀杆320的竖直运动在阀出口280与室开口端口之间往复移动。

相应地，为了关闭隔膜阀100，在上部室220内形成了相对较高的压力。因此，当隔膜250和阀杆320向下运动时，阀头340也向下移动，以便阀头340与阀出口280的周边部分紧密接触，其中室开口端口形成打开状态。

结果，由于阀出口280关闭，穿过阀的流体的流动受阻，且在下部室240内的流体经由打开的室开口端口流动，以便流体的压力形成下部室240的内部压力。

此外，当上部室220内形成相对较低的压力以打开隔膜阀100，使得隔膜250和阀杆320向上运动时，阀头340也向上移动以便阀头340可定位成与室开口端口的周边部分紧密接触，其中阀出口280处于打开状态。

由于阀出口280打开，尽管流体流动穿过隔膜阀100，但是由于室开口端口关闭，流体不会再在下部室内流动。如此，可防止下部室240内发生由流体流动导致的旋涡和湍流，因此可减少噪音的发生，且还可提高隔膜250的耐用性。

阀头340进行往复运动的段内可形成室，其中室的横截面积可与阀头340的横截面积相同，或室的横截面积可设置成与阀头形成间隙的程度。因此，通过使室开口端口与阀出口280之间的空间内形成不必要的流动，可防止打开隔膜阀100时在阀内流动的流体产生旋涡和湍流。

参考图3和图4，隔膜阀100进一步包括第一引导部分264，第一引导部分设置在与阀入口260的上部对应的位置处并朝下部突出，因此随着第一引导部分264逐渐接近阀杆320，第一引导部分264的突出高度变得更高。

详细而言，第一引导部分264设置在与阀入口260的上部对应的位置处并朝下部突出，从而朝设置在与隔膜阀100的下部对应的位置处的阀出口280引导经由阀入口260流动的流体流。图3图示了隔膜阀100具有第一引导部分264，图4图示了由第一引导部分264引导的流体的流动。

此外，随着第一引导部分逐渐接近阀杆320，第一引导部分264的突出高度变得更高。第一引导部分264的突出高度可朝阀杆320不断变高，以便第一引导部分264可引导流体的流动，使得穿过阀入口260的流体可自然地朝阀出口280移动。

参考图3和图4，隔膜阀100进一步包括第二引导部分268，第二引导部分设置在与阀入口260的下部对应的位置处以具有倒角形状。

详细而言，第二引导部分268设置在与阀入口260的下部对应的位置处并具有面向阀出口280的倒角形状，从而朝可设置在与隔膜阀100的下部对应的位置处的阀出口280引导经由阀入口260流动的流体流。

此外，随着第二引导部分268逐渐接近阀杆320，第二引导部分268的深度变得更深。第二引导部分268的深度可朝阀杆320不断变深，以便第二引导部分能够以使得经由阀入口260进入的流体在朝阀出口280移动的同时产生自然弯曲的方式引导流体的流动方向。

返回图1和图2，隔膜阀100进一步包括密封件360，密封件由弹性材料制成并从阀头340的外表面突出。密封件沿阀头340的圆周方向延伸，并与室开口端口或阀出口280的周边部分紧密接触。

详细而言，密封件360可由诸如橡胶、塑料等弹性材料制成，且可从阀头340的外表面突出。此外，密封件可具有沿阀头340的圆周方向延伸的肋状形状。

密封件360设置在阀头340的外表面的一部分处，该部分与室开口端口或阀出口280的周边部分接触。因此，可增强关闭阀出口280或阀头340的室开口端口的功能，以便可提高隔膜阀100的性能。图1和图2为示出密封件360形成在阀头340内的与阀出口280的周边部分接触的部分处的视图。

参考图1或图5，隔膜阀100具有网孔层400，网孔层形成在连接至阀出口280的排出流动通道内并具有通风部分，该通风部分具有网格形状以减弱由流体流动产生的噪音。

详细而言，如图5所示，网孔层400具有网格状通风部分，并设置在流体的排出流动通道内。进一步地，网孔层400可由各种材料制成，且可一体地包括排出流动通道或可以耦接方式设置。图1示出了在根据本公开的用于车辆的隔膜阀100中，网孔层400形成在排出流动通道内。

根据流体(通过穿过隔膜阀100而被排出至排出流动通道)的流动方向在隔膜阀内的快速变化，处于不稳定状态的流体可在被排出的流动期间造成噪音。因此，排出流动通道内设有内部形成有网格状通风部分的网孔层400，以便可稳定流体的湍流，从而减少噪音。

在根据本公开的用于车辆的隔膜阀100中，网孔层400可具有上层420和下层440，每一层均具有网格状通风部分。下层440可相对于上层420旋转，以便可控制通风部分的网格方向。

详细而言，网孔层400被分成上层420和下层440，每一层内均形成网格状通风部分。然而，下层440可相对于上层420旋转，以便可将上层420的网格方向与下层400的网格方向控制成彼此不同。

设置网孔层400是为了使从隔膜阀100排出的流体的不稳定流动变得稳定。根据隔膜阀100的具体形状以及流体的特性，当将网孔层的网格方向控制成与经由阀出口280排出的流体的噪音特性匹配时，可提高减少噪音的效果。

除此之外，当内部形成有网格状通风部分的网孔层400被分成上层420和下层440时，下层440可相对于上层420旋转，以便可单独将上层420和下层440的网格方向设置成与穿过隔膜阀100的流体的特性匹配，从而最减少噪音的效果大化。

上层420和下层440可以被可旋转地设置。如本公开的一个实施方式那样，为了保持已确定的与流体的噪音特性匹配的网格方向，上层420可以固定地设置在排出流动通道内，而下层440可以可旋转地设置在排出流动通道内。进一步地，下层440可固定至上层420的下部，以便可固定根据流体的噪音特性确定的网格方向。

上层420和下层400的耦接方法可有所不同。如本公开的一个实施方式那样，参考图4和图5，上层420和下层400以挂钩耦接的方法耦接至彼此。因此，挂钩容置部分422在与上层420的下部对应的位置处形成，挂钩容置部分422的数量大于设置在下层440的挂钩442的数量，以通过旋转将下层440耦接至上层420。

如此，在确定了网格方向之后，通过挂钩将下层440耦接至上层420的与所述位置对应的挂钩容置部分422，从而保持固定状态。

进一步地，在隔膜阀100中，阀入口260和阀出口280与发动机的进气歧管连通。

当下部室240内形成高压时，隔膜阀100可更容易操作。因此，在控制高压流体流动的情况下，效率提高。根据这种操作特性，具有高压的吸入空气可连接至流动进气歧管以提高燃烧效率。

当控制高压流体流动以便控制吸入空气量的节气门根据车辆的驾驶环境即时减小空气量时，为了防止高压流体因吸入空气量的瞬时改变而在歧管内造成震动，可通过当吸入空气的量突然减小时将进入进气歧管的吸入空气的一部分重新传送至进气歧管的上游来利用高压流体缓冲进气歧管的震动。

虽然为了进行说明已描述了一些实施方式，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替代。

Claims (8)

1.一种用于车辆的隔膜阀，包括：

隔膜室，具有被隔膜分开的上部室和下部室并且所述隔膜室与阀入口和阀出口连通，所述上部室具有短管，流体在所述短管内流动或从所述短管排出，并且所述下部室在所述下部室的下端处具有室开口端口；

阀杆，耦接至所述隔膜并朝所述阀出口延伸；以及

阀头，设置在与所述阀杆的端部对应的位置处，且所述阀头的横截面积宽于所述阀杆的横截面积，当所述隔膜阀关闭时所述阀头关闭所述阀出口，而当所述隔膜阀打开时所述阀头关闭所述室开口端口。

2.根据权利要求1所述的隔膜阀，其中，所述阀头密封所述下部室，

当所述隔膜阀关闭时所述阀头在所述下部室内向下移动，使得所述阀头与所述阀出口的周边部分紧密接触以关闭所述阀出口，并且

其中，当所述隔膜阀打开时所述阀头向上移动，使得所述阀头与所述室开口端口的周边部分紧密接触，从而关闭所述室开口端口。

3.根据权利要求1所述的隔膜阀，进一步包括：

第一引导部分，设置在与所述阀入口的上部对应的位置处并朝所述阀入口的下部突出，

其中，所述第一引导部分的突出高度朝所述阀杆增大。

4.根据权利要求1所述的隔膜阀，进一步包括：

第二引导部分，设置在与所述阀入口的下部对应的位置处并具有倒角形状。

5.根据权利要求1所述的隔膜阀，进一步包括：

密封件，由弹性材料制成并从所述阀头的外表面突出，

其中，所述密封件沿所述阀头的圆周方向延伸，并与所述室开口端口或所述阀出口的周边部分紧密接触。

6.根据权利要求1所述的隔膜阀，其中，连接至所述阀出口的排出流动通道内形成有网孔层，所述网孔层具有通风部分，所述通风部分具有网格形状以减弱由所述流体的流动产生的噪音。

7.根据权利要求6所述的隔膜阀，其中，所述网孔层具有上层和下层，

所述上层和所述下层中的每一层均具有网格形状的所述通风部分，

其中，所述下层相对于所述上层能旋转，从而控制所述下层的所述通风部分的网格方向。

8.根据权利要求1所述的隔膜阀，其中，所述阀入口和所述阀出口连接至发动机的进气歧管。