CN116085529B - 一种热风阀用阀板及热风阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热风阀用阀板及热风阀,属于热风阀领域,包括两个相对间隔设置的盖板,两个盖板的外侧均浇注有耐火材料,两个盖板的边缘围设有内圈体,内圈体与两个盖板之间形成第一腔室,第一腔室内通过隔板设有螺旋式水道,内圈体的外侧套设有外圈体,内圈体与外圈体之间形成第二腔室,第二腔室内设有两个挡水板,将第二腔室分为进水腔与出水腔,外圈体上设有进水管与出水管,进水腔与进水管连通,出水腔与出水管连通,进水腔、螺旋式水道、出水腔依次连通,进水腔内间隔设有多个散热片,散热片呈长带状,散热片的延伸方向与冷却水的流向一致。本发明提供的热风阀用阀板,水冷效果良好,可减少冷却水的使用量。
Description
技术领域
本发明属于热风阀领域,更具体地说,是涉及一种热风阀用阀板及热风阀。
背景技术
热风阀是高炉热风炉管道中必不可少的设备。在高炉炼铁中,所有送往高炉的热风都要经过热风阀。在热风炉送风期,热风阀打开,在热风炉燃烧期,热风阀关闭,使热风炉和热风管道隔离开。热风阀长期承受热对流、热辐射,温度高达 1200℃~ 1450℃,是高炉设备中工作环境最恶劣的设备之一,超高的温度使得热风阀必须通过冷却才能正常工作。在现有的热风阀阀板设计中,阀板内部常设有冷却水道,由于冷却水道结构较为单一,冷却效果不理想,通常需要消耗大量的冷却水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热风阀用阀板,以解决现有技术中存在阀板冷却效果不理想,用水量较大的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种热风阀用阀板,包括两个相对间隔设置的盖板,两个盖板的外侧均浇注有耐火材料,两个所述盖板的边缘围设有内圈体,所述内圈体与两个所述盖板之间形成第一腔室,所述第一腔室内设有螺旋式水道,所述内圈体的外侧套设有外圈体,所述内圈体与所述外圈体之间形成第二腔室,所述第二腔室内设有两个挡水板,将所述第二腔室分为进水腔与出水腔,所述外圈体上设有进水管与出水管,所述进水腔与所述进水管连通,所述出水腔与所述出水管连通,所述进水腔、所述螺旋式水道、所述出水腔依次连通,所述进水腔内间隔设有多个散热片,所述散热片呈长带状,所述散热片的延伸方向与冷却水的流向一致。
在一种可能的实现方式中,所述散热片在所述进水腔内呈波浪状延伸。
在一种可能的实现方式中,两个所述盖板上对应设有多个贯穿的连接孔,所述连接孔内穿设有连接管,所述连接管内填充有连接两个所述盖板外侧的所述耐火材料的连接料。
在一种可能的实现方式中,所述外圈体的上端设有调节组件,所述调节组件包括上下连接的第一块体和第二块体,所述进水管与所述出水管连接在第一块体上,所述外圈体与所述第二块体连接,所述第一块体与所述第二块体上贯穿设有连接水道,所述连接水道包括相互间隔设置的进水道与出水道,所述进水管通过所述进水道与所述进水腔连通,所述出水管通过所述出水道与所述出水腔连通,所述第一块体靠近所述第二块体的端面上设有安装槽,所述安装槽位于所述进水道与所述出水道之间,所述安装槽内转动设有第一齿轮和第二齿轮,所述第二块体靠近所述第一块体的端面上对应所述进水道一侧设有第一滑槽,对应所述出水道一侧设有第二滑槽,所述第一滑槽一端与所述安装槽连通另一端横向贯穿所述进水道,所述第二滑槽一端与所述安装槽连通另一端横向贯穿所述出水道,所述第一滑槽内滑动设有第一齿条,所述第一齿条远离所述安装槽的一端设有第一挡板,所述第二滑槽内滑动设有第二齿条,所述第二齿条远离所述安装槽得一端设有第二挡板,所述第一齿轮与所述第一齿条啮合,所述第二齿轮与所述第二齿条啮合,所述第二块体的下端插装有导热容器,所述导热容器下部贯穿所述外圈体的侧壁并延伸至出水腔内,所述导热容器内滑动设有活塞,所述活塞与所述导热容器之间形成的密封腔室内设有膨胀体,所述活塞的上端连接有驱动杆,所述驱动杆贯穿所述第二块体延伸至所述安装槽内,并与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合,所述膨胀体通过感受所述出水腔内冷却水温度的变化,膨胀或者收缩,驱动所述驱动杆移动,以使所述第一挡板在所述第一滑槽内滑动遮挡或避让所述进水道,以使所述第二挡板在所述第二滑槽内滑动,遮挡或避让所述出水道。
在一种可能的实现方式中,所述第一齿轮包括固定连接的第一传动段和第一从动段,所述第一传动段与所述驱动杆啮合,所述第一从动段与所述第一齿条啮合,所述第二齿轮包括固定连接的第二传动段和第二从动段,所述第二传动段与所述驱动杆啮合,所述第二从动段与所述第二齿条啮合,所述第一传动段的直径小于所述第一从动段的直径,所述第二传动段的直径小于所述第二从动段的直径。
在一种可能的实现方式中,所述第一挡板截面面积大于所述进水道的截面面积,所述第二挡板的截面面积大于所述出水道的截面面积。
在一种可能的实现方式中,所述驱动杆与所述安装槽之间设有弹性件。
在一种可能的实现方式中,所述第一挡板与所述第二挡板上均贯穿设有多个过水孔。
在一种可能的实现方式中,所述膨胀体为空气或者水银或者酒精中的任意一种。
本发明提供的热风阀用阀板的有益效果在于:与现有技术相比,本发明热风阀用阀板,通过在第一腔室内设置螺旋式水道,使整个阀板的中部区域冷却均匀,同时在进水腔内设置散热片,使散热片呈长带状,且使散热片的延伸方向与冷却水的流向一致,增加散热片使冷却水与阀板的接触面积增大,使得冷却水在循环流动时可带走更多的热量,增强了冷却水的冷却效果,进而可减少冷却水的用量。
本发明还提供了一种热风阀,包括上述的热风阀用阀板。
本发明提供的热风阀的有益效果在于:与现有技术相比,具备上述阀板所有的有益效果,通过在第一腔室内设置螺旋式水道,使整个阀板的中部区域冷却均匀,同时在进水腔内设置散热片,使散热片呈长带状,且使散热片的延伸方向与冷却水的流向一致,增加散热片使冷却水与阀板的接触面积增大,使得冷却水在循环流动时可带走更多的热量,增强了冷却水的冷却效果,进而可减少冷却水的用量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的热风阀用阀板的主视示意图;
图2为本发明实施例提供的热风阀用阀板主视剖视图;
图3为本发明实施例提供的热风阀用阀板的左视图;
图4为本发明第二种实施例提供的外圈体的截面图;
图5为本发明第二种实施例提供的外圈体的展开示意图;
图6为本发明实施例提供的调节组件去除第一块体后的俯视图;
图7为沿图6中A-A线的剖视结构图。
其中,图中各附图标记:
1、盖板;101、连接管;2、内圈体;3、外圈体;31、环状槽;301、第一进水口;302、第二出水口;4、螺旋式水道;401、第二进水口;402、第一出水口;5、隔板;6、进水腔;62、出水腔;7、挡水板;8、散热片;9、调节组件;10、导热容器;11、膨胀体;12、活塞;13、驱动杆;14、安装槽;15、第一齿轮;151、第一传动段;152、第一从动段;16、第二齿轮;161、第二传动段;162、第二从动段;17、第一齿条;18、第二齿条;19、第一挡板;20、第二挡板;21、过水孔;22、第一转轴;23、第二转轴;24、第一滑槽;25、第二滑槽;26、弹性件;100、进水管;200、出水管;300、耐火材料;400、锚固钉。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图5,现对本发明提供的热风阀用阀板进行说明。一种热风阀用阀板,包括两个相对间隔设置的盖板1,两个盖板1的外侧均浇注有耐火材料300,两个盖板1的边缘围设有内圈体2,内圈体2与两个盖板1之间形成第一腔室,第一腔室内通过隔板5设有螺旋式水道4,内圈体2的外侧套设有外圈体3,内圈体2与外圈体3之间形成第二腔室,第二腔室内设有两个挡水板7,将第二腔室分为进水腔6与出水腔62,外圈体3上设有进水管100与出水管200,进水腔6与进水管100连通,出水腔62与出水管200连通,进水腔6、螺旋式水道4、出水腔62依次连通,进水腔6内间隔设有多个散热片8,散热片8呈长带状,散热片8的延伸方向与冷却水的流向一致。
本发明提供的热风阀用阀板,与现有技术相比,通过在第一腔室内设置螺旋式水道4,使整个阀板的中部区域冷却均匀,同时在进水腔6内设置散热片8,使散热片8呈长带状,且使散热片8的延伸方向与冷却水的流向一致,增加散热片8使冷却水与阀板的接触面积增大,使得冷却水在循环流动时可带走更多的热量,增强了冷却水的冷却效果,进而可减少冷却水的用量。
在本实施例中,两块盖板1呈圆形,内圈体2是由长条状板材卷曲焊接后形成的圈体结构,两块盖板1均位于内圈体2内部,盖板1的边缘与内圈体2的内侧壁通过焊接固定,两块盖板1的外侧壁与内圈体2的内侧壁之间均具备用于浇注耐火材料300的凹槽,在盖板1的外侧壁上焊接固定有多个锚固钉400,锚固钉400起到固定耐火材料300的作用,锚固钉400采用耐高温合金制成,可有效防止因锚固钉400烧损造成的耐火材料300脱落的问题发生,提高了盖板1抵抗热疲劳破坏的能力,从而提高了阀板的使用寿命。
进一步地,请参阅图2和图3,两个盖板1上对应设有多个贯穿的连接孔,连接孔内穿设有连接连接管101,连接管101与两个盖板1均焊接固定,连接管101的两端均延伸至盖板1的外侧壁外,连接杆的直径大小在2-3cm之间,连接杆内填充有连接两个盖板1外侧的耐火材料300的连接料,在实际生产中,连接管101内的连接料与耐火材料300相同,通过设置连接管101,一方面使两个盖板1的连接强度,提高了盖板1抗变形能力,另一方面,连接管101使两个盛装浇注耐火材料300的凹槽连通,使得阀板两侧的耐火材料300在浇注时可粘结成一体,如此,增加耐火材料300与盖板1的连接强度,在阀板使用过程中,耐火材料300不易脱落。
请参阅图2和图3,作为本发明提供的热风阀用阀板的一种具体实施方式,外圈体3为环状结构,环状外圈体3的内侧壁中部向内凹陷,在外圈体3上形成环状槽31,在生产中,外圈体3套设在内圈体2上,两者通过焊接固定,内圈体2与外圈体3之环状槽31构成第二腔室,在第二腔室内通过设置两块挡水板7,将第二腔室分为进水腔6和出水腔62,进水腔6通过开设在外圈体3上的第一进水口301与进水管100连通,进水腔6通过开设在内圈体2上的第二进水口401与螺旋式水道4的进口连通,出水腔62通过开始在内圈体2上的第一出水口402与螺旋式水道4的出口连通,出水腔62通过开设在外圈体3上的第二出水口302与出水管200连通。
进一步地,在进水腔6内设有多个散热片8,散热片8为长带状,散热片8的延伸方向与冷却水的流向一致,在本实施例中,散热片8连接在环形槽的两个侧壁之间,在应用中,环形槽的两个侧壁受热,热量通过散热片8的传递可及时被冷却水吸收,从而对外圈体3起到冷却作用,通过设置散热片8,使冷却水与外圈体3的接触面积增加,如此使得同等流量大小的冷却水可带走的热量增加,增强了冷却效果。
作为本发明提供的热风阀用阀板的第二种实施例,请参阅图4和图5,散热片8连接在环形槽的底面与内圈体2的外侧壁之间,且散热片8呈波浪状延伸,如此设置,散热片8将进水腔6分割成多个进水通道,每个进水通道具备多个折弯,如此增加了冷却水在进水腔6内的行程,增加了冷却水与散热片8、外圈体3和内圈体2的接触时长,如此同等流量大小的冷却水可带走的热量增加,增强了冷却效果。
请参阅图6和图7,作为本发明提供的热风阀用阀板的一种具体实施方式,外圈体3的上端设有调节组件9,调节组件9包括上下连接的第一块体和第二块体,进水管100与出水管200连接在第一块体上,外圈体3与第二块体连接,第一块体与第二块体上贯穿设有连接水道,连接水道包括相互间隔且竖直设置的进水道与出水道,在本实施例中,进水道位于第一块体的右端,进水管100通过进水道与进水腔6连通,出水道位于第一块体的左端,出水管200通过出水道与出水腔62连通,第一块体靠近第二块体的端面中部设有安装槽14,安装槽14位于进水道与出水道之间,安装槽14内前后两个侧壁之间转动连接有第一转动轴和第二转动轴,第一转轴22与第二转轴23平齐,第一转轴22位于靠近进水道的一侧,第二转轴23位于靠近出水道的一侧,第一转轴22上穿设有第一齿轮15,第一转轴22与第一齿轮15通过焊接固定,第二转轴23上穿设有第二齿轮16,第二转轴23与第二齿轮16通过焊接固定,第二块体靠近第一块体的端面上对应进水道一侧设有第一滑槽24,对应出水道一侧设有第二滑槽25,第一滑槽24一端与安装槽14连通另一端横向贯穿进水道,第二滑槽25一端与安装槽14连通另一端横向贯穿出水道,第一滑槽24内滑动设有第一齿条17,第一齿条17远离安装槽14得一端设有第一挡板19,第一挡板19截面面积大于所述进水道的截面面积,第一挡板19上贯穿设有多个第一过水孔21,第二滑槽25内滑动设有第二齿条18,第二齿条18远离安装槽14得一端设有第二挡板20,第二挡板20的截面面积大于所述出水道的截面面积,第二挡板20上贯穿设有多个第二过水孔21,第一齿轮15与第一齿条17啮合,第二齿轮16与第二齿条18啮合,第二块体的下端插装有导热容器10,且导热容器10与第二块体之间设有密封胶,导热容器10的下部贯穿外圈体3的侧壁并延伸至出水腔62内,导热容器10内滑动设有活塞12,活塞12与导热容器10之间形成的腔室内密封有膨胀体11,在本实施例中,膨胀体11为空气、水银或者酒精中的一种,活塞12的上端连接有驱动杆13,驱动杆13贯穿第二块体延伸至安装槽14内,并位于第一齿轮15与第二齿轮16之间,且同时与第一齿轮15和第二齿轮16啮合。
在实际应用中,导热容器10设置在出水腔62内,实时感受出水腔62内冷却水的温度变化,当出水腔62内冷却水温度升高时,膨胀体11受热体积膨胀,推动活塞12向上移动,使驱动杆13向上移动,驱动杆13通过与第一齿轮15和第二齿轮16啮合,同时带动第一齿轮15和第二齿轮16转动,第一齿轮15与第一齿条17啮合,带动第一齿条17向远离进水道的一侧移动,使第一挡板19避让进水道,使进水道的过流面积增加,第二齿轮16与第二齿条18啮合,带动第二齿条18向远离出水道的一侧移动,使第二挡板20避让进水道,使出水道的过流面积增加,如此可使的冷却水的流量增加,增强对阀板的冷却效果,同样的,当出水腔62内冷却水温度降低时,膨胀体11随冷却水的温度降低体积缩小,带动活塞12向下移动,使驱动杆13向下移动,在驱动杆13、第一齿轮15与第一齿条17的作用下,在驱动杆13、第二齿轮16与第二齿条18的作用下,第一挡板19向进水道一侧移动遮挡进水道,使进水道的过流面积减小,第二挡板20向出水道一侧移动遮挡出水道使出水道的过流面积减小,如此使得冷却水的流量减小,起到节水的作用。通过在第一挡板19与第二挡板20上均设置过水孔21,目的在于当第一挡板19全部遮挡在进水道上,第二挡板20全部遮挡在出水道上时,通过过水孔21可使冷却水的流量降到最低,避免调节组件9出现问题时,避免闸板过热损坏。
进一步地,请参阅图6和图7,第一齿轮15包括固定连接的第一传动段151和第一从动段152,第一传动段151与驱动杆13啮合,第一从动段152与第一齿条17啮合,第二齿轮16包括固定连接的第二传动段161和第二从动段162,第二传动段161与所述驱动杆13啮合,第二从动段162与第二齿条18啮合,第一传动段151的直径小于第一从动段152的直径,第二传动段161的直径小于第二从动段162的直径,在本实施例中,第一传动段151与第一从动段152直径的比值为1:2,第二传动段161与第二从动段162直径的比值为1:2,如此设置,当膨胀体11的体积变化较小时,仍可以使第一挡板19与第二挡板20具备较大的位移,增强调节组件9的调节效果。
可选的,请参阅图7,驱动杆13与安装槽14之间设有弹性件26,弹性件26可以为弹簧,当出水腔62内水温较高时,膨胀体11体积膨胀推动活塞12带动驱动杆13向上移动压缩弹簧,当出水腔62内水温降低时,膨胀体11体积收缩,活塞12带动驱动杆13向下移动,弹簧释放弹力,辅助驱动杆13复位。
本发明还提供了一种热风阀,使用了上述的阀板。
本发明提供的热风阀,与现有技术相比,使用了上述的阀板,具备上述阀板所有的有益效果,通过在第一腔室内设置螺旋式水道4,使整个阀板的中部区域冷却均匀,同时在进水腔6内设置散热片8,使散热片8呈长带状,且使散热片8的延伸方向与冷却水的流向一致,增加散热片8使冷却水与阀板的接触面积增大,使得冷却水在循环流动时可带走更多的热量,增强了冷却水的冷却效果,进而可减少冷却水的用量。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热风阀用阀板,其特征在于,包括两个相对间隔设置的盖板(1),两个盖板(1)的外侧均浇注有耐火材料(300),两个所述盖板(1)的边缘围设有内圈体(2),所述内圈体(2)与两个所述盖板(1)之间形成第一腔室,所述第一腔室内设有螺旋式水道(4),所述内圈体(2)的外侧套设有外圈体(3),所述内圈体(2)与所述外圈体(3)之间形成第二腔室,所述第二腔室内设有两个挡水板(7),将所述第二腔室分为进水腔(6)与出水腔(62),所述外圈体(3)上设有进水管(100)与出水管(200),所述进水腔(6)与所述进水管(100)连通,所述出水腔(62)与所述出水管(200)连通,所述进水腔(6)、所述螺旋式水道(4)、所述出水腔(62)依次连通,所述进水腔(6)内间隔设有多个散热片(8),所述散热片(8)呈长带状,所述散热片(8)的延伸方向与冷却水的流向一致;
所述外圈体(3)的上端设有调节组件(9),所述调节组件(9)包括上下连接的第一块体和第二块体,所述进水管(100)与所述出水管(200)连接在第一块体上,所述外圈体(3)与所述第二块体连接,所述第一块体与所述第二块体上贯穿设有连接水道,所述连接水道包括相互间隔设置的进水道与出水道,所述进水管(100)通过所述进水道与所述进水腔(6)连通,所述出水管(200)通过所述出水道与所述出水腔(62)连通,所述第一块体靠近所述第二块体的端面上设有安装槽(14),所述安装槽(14)位于所述进水道与所述出水道之间,所述安装槽(14)内转动设有第一齿轮(15)和第二齿轮(16),所述第二块体靠近所述第一块体的端面上对应所述进水道一侧设有第一滑槽(24),对应所述出水道一侧设有第二滑槽(25),所述第一滑槽(24)一端与所述安装槽(14)连通另一端横向贯穿所述进水道,所述第二滑槽(25)一端与所述安装槽(14)连通另一端横向贯穿所述出水道,所述第一滑槽(24)内滑动设有第一齿条(17),所述第一齿条(17)远离所述安装槽(14)的一端设有第一挡板(19),所述第二滑槽(25)内滑动设有第二齿条(18),所述第二齿条(18)远离所述安装槽(14)的一端设有第二挡板(20),所述第一齿轮(15)与所述第一齿条(17)啮合,所述第二齿轮(16)与所述第二齿条(18)啮合,所述第二块体的下端插装有导热容器(10),所述导热容器(10)下部贯穿所述外圈体(3)的侧壁并延伸至出水腔(62)内,所述导热容器(10)内滑动设有活塞(12),所述活塞(12)与所述导热容器(10)之间形成的密封腔室内设有膨胀体(11),所述活塞(12)的上端连接有驱动杆(13),所述驱动杆(13)贯穿所述第二块体延伸至所述安装槽(14)内,并与所述第一齿轮(15)和所述第二齿轮(16)啮合,所述膨胀体(11)通过感受所述出水腔(62)内冷却水温度的变化,膨胀或者收缩,驱动所述驱动杆(13)移动,以使所述第一挡板(19)在所述第一滑槽(24)内滑动遮挡或避让所述进水道,以使所述第二挡板(20)在所述第二滑槽(25)内滑动,遮挡或避让所述出水道。
2.如权利要求1所述的热风阀用阀板,其特征在于,所述散热片(8)在所述进水腔(6)内呈波浪状延伸。
3.如权利要求1所述的热风阀用阀板,其特征在于,两个所述盖板(1)上对应设有多个贯穿的连接孔,所述连接孔内穿设有连接管(101),所述连接管(101)内填充有连接两个所述盖板(1)外侧的所述耐火材料(300)的连接料。
4.如权利要求1所述的热风阀用阀板,其特征在于,所述第一齿轮(15)包括固定连接的第一传动段(151)和第一从动段(152),所述第一传动段(151)与所述驱动杆(13)啮合,所述第一从动段(152)与所述第一齿条(17)啮合,所述第二齿轮(16)包括固定连接的第二传动段(161)和第二从动段(162),所述第二传动段(161)与所述驱动杆(13)啮合,所述第二从动段(162)与所述第二齿条(18)啮合,所述第一传动段(151)的直径小于所述第一从动段(152)的直径,所述第二传动段(161)的直径小于所述第二从动段(162)的直径。
5.如权利要求1所述的热风阀用阀板,其特征在于,所述第一挡板(19)截面面积大于所述进水道的截面面积,所述第二挡板(20)的截面面积大于所述出水道的截面面积。
6.如权利要求1所述的热风阀用阀板,其特征在于,所述驱动杆(13)与所述安装槽(14)之间设有弹性件(26)。
7.如权利要求1所述的热风阀用阀板,其特征在于,所述第一挡板(19)与所述第二挡板(20)上均贯穿设有多个过水孔(21)。
8.如权利要求4-7任意一项所述的热风阀用阀板,其特征在于,所述膨胀体(11)为空气或者水银或者酒精中的任意一种。
9.一种热风阀,其特征在于,包括如权利要求1-8任意一项所述的热风阀用阀板。
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