CN116249852A - 一种控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种控制阀，控制阀包括阀体、阀芯组件以及密封件，阀体具有安装腔，至少部分阀芯组件位于安装腔，阀体包括底壁、侧壁和限位筋，侧壁自底壁凸起设置，限位筋包括弧形段，限位筋位于侧壁和底壁围合形成的空间内且凸出于底壁，侧壁与限位筋之间具有间隙，密封件包括第一部分和第二部分，定义靠近所述密封件的轴向一端为第一部分，定义位于所述阀芯组件和所述侧壁之间的为第二部分，第一部分和第二部分固定连接，第一部分位于间隙内，第二部分位于阀芯组件和侧壁之间；这样控制阀能够通过阀体对密封件的位置进行限定，有利于减小密封件在装配过程中由于局部变形对密封性的影响。

Description

一种控制阀
本申请要求于2021年01月18日提交中国专利局、申请号为202110065261.1、发明名称为“一种阀装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及流体控制技术，具体是一种控制阀。
背景技术
有的系统需要用到多通路的控制阀以控制流路，如机动车，目前一般可能会用多个控制阀进行控制，在一种多通路控制阀中，为了实现密封，通常会在阀体和阀芯组件设置密封件，在密封件与阀体装配过程中，可能会导致密封件在安装过程中产生局部的变形，影响密封效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制阀，能够对密封件的位置进行限定，防止密封件在装配过程中产生局部变形，提高密封件的密封效果。
本发明实施例还提供一种控制阀，所述控制阀包括阀体、阀芯组件以及密封件，所述阀体具有安装腔，至少部分所述阀芯组件位于所述安装腔，所述阀体包括底壁、侧壁和限位筋，所述侧壁自所述底壁凸起设置，所述 限位筋包括弧形段，所述限位筋位于所述侧壁和所述底壁围合形成的空间内且凸出于所述底壁，所述侧壁与所述限位筋之间具有间隙，所述密封件包括第一部分和第二部分，定义靠近所述密封件轴向一端的为第一部分，定义位于所述阀芯组件和所述侧壁之间的为第二部分，所述第一部分和所述第二部分固定连接，所述第一部分位于所述间隙内。
根据本发明实施例的控制阀，控制阀包括阀体、阀芯组件以及密封件，密封件位于阀芯组件和阀体的侧壁之间，能够实现密封件的密封性能；由于密封件和阀体为两个单独的零件，在密封件安装至阀体的过程中，为了便于密封件在阀体上的装配位置进行限定，在阀体内设置有限位筋，侧壁与限位筋之间具有间隙，在密封件与阀体的装配过程中，密封件的第一部分能够设置于位于侧壁与限位筋之间的间隙内，从而使限位筋能够便于对密封件在阀体上的装配位置进行限定；本发明实施例通过设置限位筋包括弧形段，能够使限位筋对密封件的弧长进行限定，减少密封件在装配过程中发生局部变形，从而有利于提高控制阀的密封性能，进而有利于提高控制阀的稳定性和质量。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的控制阀的局部结构爆炸示意图；
图2是本发明一个实施例提供的控制阀在第一角度的局部截面示意图；
图3是本发明一个实施例提供的阀体的局部结构示意图；
图4是本发明一个实施例的限位筋与密封件的组装示意图，图中示出 了分别示出了限位筋和密封件的弧长以及圆心角；
图5是本发明另一个实施例提供的阀体的局部结构的俯视图；
图6是图5中提供的阀体的局部结构的立体结构示意图；
图7是本发明一个实施例提供的控制阀在第二角度的局部截面示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。
在对流体控制的控制阀领域，控制阀包括阀体、阀芯组件和位于阀体和阀芯组件之间的密封件，阀体具有安装腔，阀芯组件的至少部分位于安装腔内，阀芯组件能够在驱动装置的带动下进行转动，密封件用于对阀芯组件和阀体之间的间隙进行密封，防止阀芯组件在工作过程中泄露。
通常的阀体和密封件分体设置，即密封件与阀体为两个单独零件，后续由人工将单独设置的密封件和阀体装配在一起，之后通过将阀芯组件300装配至密封件的形成的安装空间后挤压密封件，使得阀体、密封件、阀芯组件之间存在密封关系。为了便于密封件装配至阀体的安装腔中，可以会在阀体内设置有限位件，以将密封件安装至限位件和阀体的侧壁之间，限位件的结构是一个重要的因素，可能会使部分密封件没有受到限位件的限定作用，易使得密封件与阀体的装配过程中或者阀芯组件与密封件装配挤压过成中，造成密封件的变形，例如造成密封件的卷曲等，从而影响控 制阀的密封性能。
本发明实施例提供了一种新型的控制阀1000。下面结合附图对本发明实施例的控制阀1000进行说明。
请一并参阅图1至图4，本发明实施例的控制阀1000包括阀体100、阀芯组件300以及密封件200，阀体100具有安装腔101，至少部分阀芯组件300位于安装腔101，阀芯组件300能够转动，例如阀芯件能够在外部驱动件的带动下进行能够转动，以对流体进行控制。阀体100包括侧壁20，密封件200位于安装腔101内且设置于阀体100的侧壁20和阀芯组件300之间，以对阀体100的侧壁20和阀芯组件300之间的间隙进行密封，从而提高控制阀1000的质量和稳定性。可以理解的是，侧壁20是围合形成安装腔101的侧壁，侧壁20包括内轮廓和外轮廓，内轮廓和外轮廓的形状可以相同，也可以不同，例如，在图1中，侧壁20的内轮廓为圆柱面，侧壁20的外表面包括平面安装面，以便于安装控制阀1000。
为了便于安装密封件200，以及对密封件200进行较好地限位，在一些实施例中，阀体100包括底壁10、侧壁20和限位筋30，侧壁20自底壁10凸起设置，本实施例中，限位筋30包括弧形段，限位筋30位于底壁10和侧壁20围合形成的空间内且凸出于底壁10，侧壁20与限位筋30之间具有间隙，密封件200装配后为弧形结构且密封件200位于该间隙内，密封件200装配后为弧形结构是指密封件200装配后在底壁10上的正投影为不封闭的圆弧形结构，即密封件200装配后具有内表面和外表面，内表面和外表面分别为弧面，密封件200包括第一部分和第二部分，定义靠近密封件200的轴向的一端的第一部分，定义位于阀芯组件300和侧壁20之间 的为第二部分，第一部分和第二部分固定连接，其中，第一部分位于侧壁20与限位筋30之间的间隙内。
通过本发明实施例的阀体100，在阀体100内设置有限位筋30，侧壁20与限位筋30之间具有间隙，在密封件200与阀体100的装配过程中，密封件200的第一部分能够设置于位于侧壁20与限位筋30之间的间隙内，从而使限位筋30能够便于对位于间隙内的密封件200的位置进行限定，本发明实施例通过设置限位筋30包括弧形段，能够使限位筋30对密封件200的弧长进行限定，减少密封件300在装配过程中发生局部变形，从而有利于提高控制阀的密封性能，进而有利于提高控制阀的稳定性和质量。本发明实施例提供的阀体100能够单独生产或销售，且通过设置阀体100，能够提高控制阀1000的密封性能，便于推广应用。
在一些实施例中，限位筋30的弧长大于等于密封件200的第一部分弧长的0.9倍。可以理解的是，如图4所示，限位筋30的弧长m1是指限位筋30的朝向密封件200的弧形表面的弧长，即限位筋30的外表面的弧长，密封件200弧长m2为密封件200的朝向限位筋30的弧形表面的弧长，即装配后密封件200的内表面的弧长。本发明实施例通过设置限位筋30的弧长大于等于密封件200弧长的0.9倍，当阀体100应用至控制阀1000时，能够使限位筋30在密封件200的大部分弧长进行限定，有利于减小限位筋30的弧长较小时密封件200在装配过程中或者在密封件200与阀芯组件300装配过程中，密封件200没有被限位筋30限定的部分产生变形，从而有利于提高控制阀1000的密封性能，进而有利于提高控制阀1000的稳定性和质量。
请进一步参阅图2和图3，由于密封件200需要保证密封件200与阀体100的侧壁20之间的静态密封，当阀芯组件300转动时，密封件200还需要保证阀芯组件300和密封件200之间的动态密封，因此，在一些实施例中，装配后的密封件200为非封闭的圆弧形结构，非封闭的圆弧形结构在受到径向外力作用时，能够膨胀，从而使得阀芯组件300与密封件200在挤压过程中具有较大的膨胀空间，相较于封闭的圆环形的密封件200，本发明实施例的密封件200能够减小设计难度以及加工难度。当密封件200为非封闭的圆弧形结构时，密封件200的周向上的两侧易在装配过程中产生变形，因此，通过设置限位筋30的弧长能够有效防止密封件200的周向上的两侧边缘处发生变形。
为更好地对密封件200进行限位，防止在控制阀1000的装配过程中，造成密封件200的变形，在一些实施例中，限位筋30的弧长对应的圆心角是侧壁20的内表面的弧长对应圆心角的0.7倍-1倍。由于侧壁20的内表面是封闭的圆柱形曲面，此时弧形侧壁20弧长对应圆心角为360度，通过设置限位筋30的弧长对应的圆心角是侧壁20的内表面的弧长对应圆心角的0.7倍-1倍，计算可得限位筋30的弧长对应的圆心角为252度至360度，通过公式m＝n×π×r/180能够计算得到限位筋30的弧长,式中，m为限位筋30的弧长，n为限位筋30的弧长对应的圆心角度数，r为限位筋30的弧长对应的半径，此时的限位筋30能够对更大部分的密封件200进行限位。
请进一步参阅图4，在一些实施例中，密封件200的第一部分的弧长对应的圆心角α2大于等于270度且小于等于280度，可选地，密封件200的第一部分的弧长对应的圆心角可以为276度。限位筋30的弧长对应的圆 心角α1大于260度且小于等于360度。在具体实施时，当限位筋30的弧长对应的圆心角为260度，密封件200的弧长对应的圆心角可以为276度时，限位筋30的弧长为密封件200弧长的0.9倍；当限位筋30的弧长对应的圆心角为360度，密封件200的弧长对应的圆心角可以为276度时，限位筋30的弧长为密封件200弧长的4.2倍。通过上述设置，使得密封件200能够在具有较大的膨胀空间，限位筋30能够对密封件200的大部分进行限位，通过设置限位筋30的弧长，能够有效减小密封件200在装配过程中发生变形。可以理解的是，密封件200的弧长对应的圆心角可以根据用户的需求进行设定，例如密封件200的弧长对应的圆心角可以为260度或者其他角度，限位筋30的弧长对应的角度也根据密封件200的弧长进行相应的调整。
为了便于设置和制作密封件200，在一些实施例中，限位筋30的弧长对应的圆心角与密封件200的第一部分的弧长对应的圆心角相等。通过上述设置，限位筋30能够对密封件200进行全面限定，防止其变形。可以理解的是，限位筋30与密封件200的相互套设且限位筋30与密封件200相互对应设置，以使限位筋30实现更好的限位作用。
请一并参阅图5至图7，为了提高限位筋30对密封件200的限位性能，有效防止密封件200变形，在一些实施例中，限位筋30包括至少两个限位块31，限位块31为圆弧形结构，至少两个限位块31沿安装腔101的周向间隔设置，限位筋30的弧长大于至少两个限位块31的弧长之和。由于至少两个限位块31间隔设置，相邻两个限位块31之间具有间隔通道，此时，限位筋30的弧长为少两个限位块31的弧长之和以及限位块31之间的间隔 通道对应的弧长的总和，即限位筋30的弧长为过限位筋30的圆心以及过周向上排布在边缘的两个限位块31的端点的最大弧长。通过设置至少两个间隔设置的限位块31，能够在密封件200的周向的各个位置处对密封件200进行限位，例如可以设置三个限位块31，其中两个限位块31分别设置于密封件200的两侧边缘位置处，另一个限位块31位于密封件200周向上的中间位置，以更好地防止密封件200变形，从而提高控制阀1000的密封性能。可以理解的是至少两个限位块31的数量可以根据用户的需求进行设定，例如限位块31的数量可以为两个、或者四个、五个等。
当限位筋30包括至少两个限位块31时，在一些实施例中，限位块31弧长对应的圆心角大于等于76度，沿侧壁20的径向方向上，各限位块31的投影均与密封件200的第一部分的投影至少部分交叠，以使各限位块31均能对密封件200的位置进行限定。由于阀体100为塑料件，通常是通过注塑成型，为了便于圆弧形限位块31的制作成型，通过设置限位块31弧长对应的圆心角度能够简化制作工艺的难度。在具体实施时，各限位块31之间的间隔距离可以根据用户的需求进行设定，只要使得各限位块31均能够对密封件200的第一部分进行限定即可。
在一些实施例中，限位筋30与侧壁20之间间隙的宽度大于等于密封件200的第一部分的厚度，密封件200夹设于阀芯组件300和侧壁20之间。通过上述设置，能够便于密封件200与阀体100的安装。
由于阀芯组件300需要套设至侧壁20的内表面侧，为了使阀芯组件300与侧壁20同轴，使得阀芯组件300稳定转动，在一些实施例中，限位筋30与侧壁20同轴，限位筋30具有朝向侧壁20的限位面，限位面的形 状与密封件200的形状匹配，以使密封件200和侧壁20同轴。当限位筋30包括至少两个限位块31时，至少两个限位块31的背离侧壁20的表面所在的圆弧面相互共面，以更好地对密封件200的位置进行限定。
为了便于阀芯组件300和阀体100的装配，在一些实施例中，阀体100还包括位于安装腔101内且凸出于底壁10的安装部102，阀芯组件300的部分插入安装部102内，限位筋30凸出于底壁10的高度小于等于安装部102凸出于底壁10的高度。通过上述设置，使得限位筋30能够对密封件200进行限位的同时，防止限位筋30的高度过高影响阀芯组件300的安装。在具体实施时，限位筋30的高度可以根据用户需求进行设定，为防止限位筋30的高度较小而影响限位性能，可选地，限位筋30的高度可以略低于安装部102的高度，只要能够不影响阀芯组件300的安装与转动即可。
本发明实施例的控制阀1000时用于对流体进行控制，控制阀1000可应用于换热系统，比如车用空调系统或者家用空调系统等，具体地，控制阀1000所流通的工作介质可为水、水与其他液体的混合液体或者其他具有导热能力的冷却液体，控制阀1000控制工作介质的分配以及调节分配通过控制阀1000的出口流量，进而控制换热系统流路的工作介质，能够提升优化该换热系统流路的控制性能。
为了实现控制阀1000对流体的控制性能，在一些实施例中，侧壁20包括沿侧壁20周向延伸的第一子部21，第一子部21包括第一连通口211，第一连通口211贯穿第一子部21，密封件200包括贯穿密封件200的第二连通口201，第二连通口201与第一连通口211对应且相互导通的第二连通口201，其中，沿侧壁20的周向上，限位筋30靠近第一子部21设置。 通过上述设置，使得限位筋30能够对套设于第一子部21内表面侧的密封件200进行更好的限位，防止密封件200产生变形。
综上，根据本发明实施例的控制阀1000，控制阀1000包括阀体100、阀芯组件300以及密封件200，密封件200套设在阀芯组件300和阀体100的侧壁20之间，使得密封件200能够实现阀芯组件300和阀体100之间的密封，防止控制阀1000在工作过程中造成流体的泄露。由于密封件200和阀体100为两个单独的零件，为了便于密封件200与阀体100的装配，在阀体100内设置有限位筋30，能够便于对密封件200的装配位置进行限定；本发明实施例通过设置限位筋30的弧长大于等于密封件200弧长的0.9倍，能够使限位筋30对更大部分密封件200的弧长进行限定，有利于减小限位筋30的弧长较小时密封件200在装配过程中或者在密封件200与阀芯组件300装配过程中，没有被限位筋30限定的部分产生变形，从而有利于提高控制阀1000的密封性能，提高控制阀1000的质量，便于推广应用。
应理解，术语“第一”、“第二”、等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。需要理解，如此使用的术语在适当的情况下是可以互换的，以使本文所描述的发明中的实施例，例如，能够按照除了本文说明的或其他方式描述的那些顺次而工作或排列。
需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员 仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

  1. 一种控制阀，所述控制阀包括阀体、阀芯组件以及密封件，所述阀体具有安装腔，至少部分所述阀芯组件位于所述安装腔，其特征在于，所述阀体包括底壁、侧壁和限位筋，所述侧壁自所述底壁凸起设置，所述限位筋包括弧形段，所述限位筋位于所述侧壁和所述底壁围合形成的空间内且凸出于所述底壁，所述侧壁与所述限位筋之间具有间隙，所述密封件包括第一部分和第二部分，定义靠近所述密封件轴向一端的为第一部分，定义位于所述阀芯组件和所述侧壁之间的为第二部分，所述第一部分和所述第二部分固定连接，所述第一部分位于所述间隙内。
  2. 根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述限位筋的弧长大于等于所述密封件的第一部分弧长的0.9倍。
  3. 根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述限位筋的弧长对应的圆心角是所述侧壁的内表面的弧长对应圆心角的0.7倍-1倍。
  4. 根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述密封件的第一部分的弧长对应的圆心角大于等于270度且小于等于280度，
    所述限位筋的弧长对应的圆心角大于等于260度且小于等于360度。
  5. 根据权利要求4所述的控制阀，其特征在于，所述限位筋的弧长对应的圆心角与所述密封件的第一部分的弧长对应的圆心角相等。
  6. 根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述限位筋包括至少两个限位块，所述至少两个限位块沿所述安装腔的周向间隔设置，
    所述限位筋的弧长大于所述至少两个限位块的弧长之和。
  7. 根据权利要求6所述的控制阀，其特征在于，所述限位块弧长对应 的圆心角大于等于76度，
    沿所述侧壁的径向方向上，各所述限位块的投影均与所述密封件的所述第一部分的投影至少部分交叠。
  8. 根据权利要求1至7任意一项所述的控制阀，其特征在于，所述限位筋与所述侧壁之间的间隙的宽度大于等于所述密封件的第一部分的厚度，
    所述密封件夹设于所述阀芯组件和所述侧壁之间。
  9. 根据权利要求8所述的控制阀，其特征在于，所述限位筋与所述侧壁同轴，所述限位筋具有朝向所述侧壁的限位面，所述限位面的形状与所述密封件的形状匹配，以使所述密封件和所述侧壁同轴。
  10. 根据权利要求8所述的控制阀，其特征在于，所述阀体还包括位于安装腔内且凸出于所述底壁的安装部，所述阀芯组件的部分插入所述安装部内，
    所述限位筋凸出于所述底壁的高度小于等于所述安装部凸出于所述底壁的高度。
  11. 根据权利要求1至7任意一项所述的控制阀，其特征在于，所述侧壁包括沿所述侧壁的周向延伸的第一子部，所述第一子部包括第一连通口，所述第一连通口贯穿所述第一子部，所述密封件包括贯穿所述密封件的第二连通口，所述第二连通口与所述第一连通口对应且相互导通的第二连通口，
    其中，所述限位筋靠近所述第一子部设置。
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