CN108105405A - 一种具有密封结构的阀门及应用其的尾气换热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种具有密封结构的阀门及应用其的尾气换热装置，涉及阀门领域。主要采用的技术方案为：一种具有密封结构的阀门，其包括壳体和阀芯；壳体，其具有内腔，所述壳体上设有进气口和出气口；阀芯可相对所述壳体活动，所述阀芯上设有密封件，所述密封件为层状结构，所述密封件的每一层均由耐热材料制成；所述阀芯用于运动至相应位置时带动所述密封件打开和封盖所述进气口；其中，当所述阀芯带动所述密封件封盖所述进气口时，所述密封件在厚度方向上受挤压能发生形变。根据本发明提供的技术方案，阀芯上设置呈层状结构的密封件可以有效封闭进风口，防止在闭合时进风口处漏气；另外，呈层状结构的密封件还具有减振的技术效果，噪音较小。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别是涉及一种具有密封结构的阀门及应用其的尾气换热装置。
背景技术
车辆的发动机在工作时，其尾气中包含有大量的热量，为了减少能量的浪费，一般通过尾气换热装置对车辆尾气中的热量进行回收利用。尾气换热装置一般包括阀门，以对尾气的排放进行控制。由于尾气的温度较高，现有阀门的阀芯受到高温尾气的冲击后容易变形，导致密封不严而发生漏气的现象，故需要设计一种新型的阀门，防止闭合不严发生漏气。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有密封结构的阀门，可以有效防止闭合不严发生漏气的现象。
本发明还提供一种应用上述阀门的尾气换热装置。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种具有密封结构的阀门，其包括：
壳体，其具有内腔，所述壳体上设有进气口和出气口；
阀芯，可相对所述壳体活动，所述阀芯上设有密封件，所述密封件为层状结构，所述密封件的每一层均由耐热材料制成；所述阀芯用于运动至相应位置时带动所述密封件打开和封盖所述进气口；
其中，当所述阀芯带动所述密封件封盖所述进气口时，所述密封件在厚度方向上受挤压能发生形变。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述密封件具有第一层，所述第一层具有相背的第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一拉伸凸环；
其中，当所述阀芯带动所述密封件封盖所述进气口时，所述第一侧相对所述第二侧靠近所述进气口，所述进气口在所述第一层上的投影位于所述第一拉伸凸环的内侧。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述第一侧还具有第二拉伸凸环，所述第二拉伸凸环位于所述第一拉伸凸环的内侧；
其中，当所述阀芯带动所述密封件封盖所述进气口时，所述进气口在所述第一层上的投影位于所述第一拉伸凸环和所述第二拉伸凸环之间。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述第一层的数量为两个以上，且相邻的两个第一层之间夹设有呈平板状的第二层。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，
所述密封件的相邻的两层之间具有间隙；
和/或，所述密封件是由不锈钢片层叠而成，以通过所述不锈钢片形成所述密封件的层状结构。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述密封件与所述进气口相对，所述阀芯用于沿直线轨迹运动，以带动所述密封件打开和封盖所述进气口。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述进气口包括第一进气口和第二进气口；
所述密封件包括与所述第一进气口相对应的第一密封件和与所述第二进气口相对应的第二密封件；
其中，所述阀芯用于运动至第一位置时带动所述第一密封件打开所述第一进气口、且带动所述第二密封件封盖所述第二进气口，使所述第一进气口与所述出气口连通；和运动至第二位置时带动所述第一密封件封盖所述第一进气口、且带动所述第二密封件打开所述第二进气口，使所述第二进气口与所述出气口连通。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述阀芯包括第一阀板和第二阀板，所述第一密封件设置在所述第一阀板上，所述第二密封件设置在所述第二阀板上。
在前述的具有密封结构的阀门中，可选的，所述壳体具有位于所述第一进气口与所述出气口之间的第一区域，所述第二进气口分布在所述第一区域；
所述阀门还包括壳管，所述壳管的一端与所述第一进气口连接；
其中，所述第一阀板位于所述壳管内，所述第二阀板位于所述壳体内。
另一方面，本发明的实施例还提供一种尾气换热装置，其可以包括上述任一种所述的阀门。
借由上述技术方案，本发明具有密封结构的阀门及应用其的尾气换热装置至少具有以下有益效果：
在本发明提供的技术方案中，因为密封件的每一层均由耐热材料制成，从而可以经受尾气的高温；又因为密封件为层状结构，并且当阀芯带动密封件封盖进气口时，密封件在厚度方向上受挤压能发生形变，从而可以弥补进气口所在面由于加工误差所造成的不平，使密封件受挤压可以紧贴进气口所在面，进而达到对进气口封盖的技术效果，可有效防止在闭合时进气口漏气的现象。
另外，通过设置呈层状的密封件，还具有减振的技术效果，以降低噪音。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的一实施例提供的一种包含有壳管的阀门的结构示意图；
图2是本发明的一实施例提供的一种包含有壳管的阀门在隐藏出气管时第一状态的半剖视图；
图3是本发明的一实施例提供的一种包含有壳管的阀门在隐藏出气管时第二状态的半剖视图；
图4是本发明的一实施例提供的一种第一密封件的结构示意图；
图5是本发明的一实施例提供的一种第一密封件与第一阀板两者装配的结构示意图；
图6是本发明的一实施例提供的一种第二密封件的结构示意图；
图7是本发明的一实施例提供的一种第二密封件与第二阀板两者装配的结构示意图；
图8是本发明的一实施例提供的一种密封件的局部放大剖视图；
图9是本发明的一实施例提供的一种第二阀板的结构示意图；
图10是本发明的一实施例提供的一种不包含壳管的阀门的结构示意图；
图11是本发明的一实施例提供的一种壳体的结构示意图；
图12是本发明的一实施例提供的一种尾气换热装置的结构示意图。
附图标记：1、壳体；10、进气口；11、第一进气口；12、第二进气口；13、出气口；101、壳板；2、阀芯；21、第一阀板；22、第二阀板；221、过气孔；222、第一过孔；3、壳管；4、轴承；41、第一轴承；5、执行器；6、推拉件；7、密封件；71、第一密封件；72、第二密封件；701、第一层；702、第二层；7011、第一拉伸凸环；7012、第二拉伸凸环；100、阀门；200、尾气换热装置。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1至图3所示，本发明的一个实施例提出的一种具有密封结构的阀门100，其包括壳体1和阀芯2。壳体1具有内腔。壳体1上设有进气口10和出气口13。阀芯2可相对壳体1活动，比如滑动等。阀芯2上设有密封件7。密封件7为层状结构。密封件7的每一层均由耐热材料制成，比如均为不锈钢片等。由于车辆尾气的温度一般高达600℃～700℃，故此处的耐热材料至少能够耐600℃～700℃的高温。阀芯2用于运动至相应位置时带动密封件7打开和封盖进气口10。此处的“封盖”可以指密封件7单独封盖进气口10，也可以指阀芯2与密封件7配合共同封盖进气口10。其中，当阀芯2带动密封件7封盖进气口10时，密封件7在厚度方向上受挤压能发生形变。
在上述提供的技术方案中，因为密封件7的每一层均由耐热材料制成，从而可以经受尾气的高温；又因为密封件7为层状结构，并且当阀芯2带动密封件7封盖进气口10时，密封件7在厚度方向上受挤压能发生形变，从而可以弥补进气口10所在面由于加工误差所造成的不平，使密封件7受挤压可以紧贴进气口10所在面，进而达到对进气口10封盖的技术效果，可有效防止在闭合时进气口10漏气的现象。
另外，通过设置呈层状的密封件7，还具有减振的技术效果，以降低噪音。
进一步的，如图8所示，前述的密封件7可以是由不锈钢片层叠而成，以通过不锈钢片形成密封件7的层状结构。换句话说，前述密封件7的每一层均可以是不锈钢片。
前述密封件7的每一层均可以呈片状，且厚度为0.1mm-0.2mm。
进一步的，前述密封件7的相邻的两层之间可以具有间隙，主要是因为进气口10所在面的加工误差，使得进气口10所在面不平，当密封件7相对进气口10所在面闭合时，两者之间有的地方完全贴死，而有的地方具有间隙，故将相邻的两层不锈钢片之间设置微小的间隙，该间隙可以弥补进气口10所在面由于加工误差所造成的不平，使密封件7受挤压可以紧贴进气口10所在面，以进一步防止在闭合时进气口10漏气的现象。
进一步的，如图3至图5所示，前述的密封件7具有第一层701。第一层701具有相背的第一侧和第二侧。第一侧具有第一拉伸凸环7011。其中，当阀芯2带动密封件7封盖进气口10(比如第一进气口11)时，第一侧相对第二侧靠近进气口10、且进气口10在第一层701上的投影位于第一拉伸凸环7011的内侧。在本示例中，第一拉伸凸环7011受压时可以充分地形变，以紧贴进气口10所在面，从而可以对进气口10的外侧进行密封，进而达到防止进气口10漏气的效果。
进一步的，如图2、图6和图7所示，前述的第一侧还具有第二拉伸凸环7012，第二拉伸凸环7012位于第一拉伸凸环7011的内侧。其中，当阀芯2带动密封件7封盖进气口10(比如第二进气口12)时，进气口10在第一层701上的投影位于第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012之间。在本示例中，第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012两者受压时均可以充分地形变，以紧贴进气口10所在面。又因为进气口10在第一层701上的投影位于第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012之间，从而可以进一步防止进气口10漏气。
这里需要说明的是：如图6和图8所示，前述的第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012均位于第一层701的内部，即第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012均与第一层701的边沿之间具有一段距离，如此有助于第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012受挤压时充分地变形，密封效果更佳。
进一步的，如图8所示，前述第一层701的数量可以为两个以上，且相邻的两个第一层701之间可以夹设有呈平板状的第二层702。当第一层701上的第一拉伸凸环7011和第二拉伸凸环7012与平板状的第二层702相抵时可以充分地形变，以进一步帮助密封件7紧贴进气口10所在面，使密封件7封盖进气口10，进一步防止闭合时进气口10处漏气。
进一步的，如图2和图3所示，前述的密封件7可以与进气口10相对，阀芯2用于沿直线轨迹运动，以带动密封件7打开和封盖进气口10。其中，相对于转动等其它轨迹的运动，沿直线轨迹运动的阀芯2更容易控制。
进一步的，如图2和图3所示，本发明的阀门100还可以包括推拉件6，推拉件6与阀芯2连接，推拉件6用于受驱动带动阀芯2沿直线轨迹运动。
为了节省人力，如图1所示，本发明的阀门100还可以包括驱动装置，驱动装置与推拉件6连接，以驱动推拉件6运动，使推拉件6带动阀芯2沿直线轨迹运动。优选的，驱动装置包括执行器5，执行器5与推拉件6连接，以驱动推拉件6运动。
优选的，如图1所示，上述的驱动装置安装在壳体1的外侧，以方便安装，并且也可以减少高温尾气对驱动装置的腐蚀。
进一步的，如图2和图3所示，前述的进气口10可以包括第一进气口11和第二进气口12。密封件7包括与第一进气口11相对应的第一密封件71和与第二进气口12相对应的第二密封件72。其中，阀芯2用于运动至第一位置时带动第一密封件71打开第一进气口11、且带动第二密封件72封盖第二进气口12，使第一进气口11与出气口13连通(如图2所示)；和运动至第二位置时带动第一密封件71封盖第一进气口11、且带动第二密封件72打开第二进气口12，使第二进气口12与出气口13连通(如图3所示)。在本示例中，阀门100可以与外部套装式尾气换热装置200配合使用，当阀芯2运动第一位置时，外部套装式尾气换热装置200的第一排气口的气体可以经由第一进气口11从出气口13排出(如图2所示)。当阀芯2运动第二位置时，外部套装式尾气换热装置200的第二排气口的气体可以经由第二进气口12从出气口13排出(如图2所示)。
进一步的，如图2和图3所示，前述的阀芯2可以包括第一阀板21和第二阀板22，第一密封件71设置在第一阀板21上(如图5所示)，比如通过螺栓等固定在第一阀板21上。第二密封件72设置在第二阀板22上(如图7所示)，比如通过螺栓等固定在第二阀板22上。
优选的，如图5所示，第一阀板21具有第一支撑面，第一密封件71设置在第一阀板21的第一支撑面上，且第一密封件71在第一阀板21上的投影位于第一支撑面内部。第一阀板21的第一支撑面可以对第一密封件71提供有力的支撑，使密封件7的层状结构可以在第一进气口11处充分受挤压发生变形，以紧贴第一进气口11所在面，达到封盖第一进气口11的目的。
同样的，如图7所示，第二阀板22具有第二支撑面，第二密封件72设置在第二阀板22的第二支撑面上，且第二密封件72在第二阀板22上的投影位于第二支撑面内部。第二阀板22的第二支撑面可以对第二密封件72提供有力的支撑，使密封件7的层状结构可以在第二进气口12处充分受挤压发生变形，以紧贴第二进气口12所在面，达到封盖第二进气口12的目的。
进一步的，如图11所示，前述的壳体1具有位于第一进气口11与出气口13之间的第一区域，第二进气口12分布在第一区域。如图1至图3所示，本发明的阀门100还包括壳管3，壳管3的一端与第一进气口11连接，以方便第一进气口11通过壳管3与外部套装式尾气换热装置200的排气口连接。其中，第一阀板21位于壳管3内，第二阀板22位于壳体1内。
进一步的，如图2和图3所示，前述的第二阀板22与壳体1的内壁沿周向密封配合。第二阀板22上设有过气孔221(如图9所示)。其中，第一进气口11在阀芯2运动至第一位置时通过过气孔221与出气口13连通(如图2所示)，第二进气口12在阀芯2运动至第二位置时通过过气孔221与出气口13连通(如图3所示)。在本示例中，通过在第二阀板22上设置的过气孔221，方便第一进气口11和第二进气口12与出气口13连通。
进一步的，如图10和图11所示，前述第二进气口12的数量可以为两个以上、且绕壳体1的周向排布。
进一步的，如图9所示，前述的第二阀板22上可以设有第一过孔222。推拉件6穿过第一过孔222、且与第二阀板22相对固定。其中，前述过气孔221的数量可以为两个以上、且环绕第一过孔222设置。在本示例中，过气孔221数量的增多，可以提高过气效率。
进一步的，如图2和图3所示，推拉件6的一端穿过壳体1、且与第一阀板21固定连接。
进一步的，本发明阀门100还可以包括用于对推拉件6的运动导向的导向部，以提高推拉件6的运动精度。
如图2和图3所示，前述的导向部可以包括设置在壳体1上的轴承4。推拉件6具有与轴承4相适配的轴部。推拉件6通过轴部穿过轴承4，以相对轴承4沿直线轨迹运动。
进一步的，如图11所示，前述的轴承4包括第一轴承41，前述的第一进气口11的数量为两个以上、且环绕第一轴承41设置。
如图11所示，前述的壳体1可以包括壳板101，该壳板101可以为平板。前述的第一进气口11和第二进气口12可以均设置在该壳板101上，如此具有方便加工的技术效果。在一个示例中，第一进气口11和第二进气口12的数量均为两个以上，壳板101上具有供推拉件6的轴部穿过的第一轴承41。第一进气口11和第二进气口12均环绕该第一轴承41设置，且第二进气口12位于第一进气口11的远离第一轴承41的一侧。前述的第一阀板21位于壳板101的外侧、且与穿过第一轴承41的推拉件6连接，以在推拉件6的带动下运动。前述壳管3的一端连接壳板101上第一进气口11与第二进气口12之间的位置，以使第一进气口11通过壳管3与外部连通。前述推拉件6的另一端从壳体1的另一侧穿出，并与驱动装置比如执行器5连接。
如图12所示，本发明的实施例还提供一种尾气换热装置200，其可以包括上述任一示例中的阀门100。
其中，尾气换热装置200可以为套装式尾气换热装置，即尾气换热装置200的换热器芯和排气管两者采用套设的方式装配，比如将换热器芯套设在排气管上，或将排气管套设在换热器芯上。而采用上述示例中的阀门100可以与该套装式尾气换热装置200配套使用，以达到方便对排气进行控制的目的。
这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种具有密封结构的阀门，其特征在于，包括：
壳体(1)，其具有内腔，所述壳体(1)上设有进气口(10)和出气口(13)；
阀芯(2)，可相对所述壳体(1)活动，所述阀芯(2)上设有密封件(7)，所述密封件(7)为层状结构，所述密封件(7)的每一层均由耐热材料制成；所述阀芯(2)用于运动至相应位置时带动所述密封件(7)打开和封盖所述进气口(10)；
其中，当所述阀芯(2)带动所述密封件(7)封盖所述进气口(10)时，所述密封件(7)在厚度方向上受挤压能发生形变。
2.如权利要求1所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述密封件(7)具有第一层(701)，所述第一层(701)具有相背的第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一拉伸凸环(7011)；
其中，当所述阀芯(2)带动所述密封件(7)封盖所述进气口(10)时，所述第一侧相对所述第二侧靠近所述进气口(10)、且所述进气口(10)在所述第一层(701)上的投影位于所述第一拉伸凸环(7011)的内侧。
3.如权利要求2所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述第一侧还具有第二拉伸凸环(7012)，所述第二拉伸凸环(7012)位于所述第一拉伸凸环(7011)的内侧；
其中，当所述阀芯(2)带动所述密封件(7)封盖所述进气口(10)时，所述进气口(10)在所述第一层(701)上的投影位于所述第一拉伸凸环(7011)和所述第二拉伸凸环(7012)之间。
4.如权利要求2或3所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述第一层(701)的数量为两个以上，且相邻的两个第一层(701)之间夹设有呈平板状的第二层(702)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述密封件(7)的相邻的两层之间具有间隙；
和/或，所述密封件(7)是由不锈钢片层叠而成，以通过所述不锈钢片形成所述密封件(7)的层状结构。
6.如权利要求1至3中任一项所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述密封件(7)与所述进气口(10)相对，所述阀芯(2)用于沿直线轨迹运动，以带动所述密封件(7)打开和封盖所述进气口(10)。
7.如权利要求1至3中任一项所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述进气口(10)包括第一进气口(11)和第二进气口(12)；
所述密封件(7)包括与所述第一进气口(11)相对应的第一密封件(71)和与所述第二进气口(12)相对应的第二密封件(72)；
其中，所述阀芯(2)用于运动至第一位置时带动所述第一密封件(71)打开所述第一进气口(11)、且带动所述第二密封件(72)封盖所述第二进气口(12)，使所述第一进气口(11)与所述出气口(13)连通；和运动至第二位置时带动所述第一密封件(71)封盖所述第一进气口(11)、且带动所述第二密封件(72)打开所述第二进气口(12)，使所述第二进气口(12)与所述出气口(13)连通。
8.如权利要求7所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述阀芯(2)包括第一阀板(21)和第二阀板(22)，所述第一密封件(71)设置在所述第一阀板(21)上，所述第二密封件(72)设置在所述第二阀板(22)上。
9.如权利要求8所述的具有密封结构的阀门，其特征在于，
所述壳体(1)具有位于所述第一进气口(11)与所述出气口(13)之间的第一区域，所述第二进气口(12)分布在所述第一区域；
所述阀门还包括壳管(3)，所述壳管(3)的一端与所述第一进气口(11)连接；
其中，所述第一阀板(21)位于所述壳管(3)内，所述第二阀板(22)位于所述壳体(1)内。
10.一种尾气换热装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的阀门。
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