CN118049510A - 一种阀装置 - Google Patents

Abstract

一种阀装置，包括阀体、阀芯和导流部件，阀体具有内腔，至少部分阀芯位于内腔；阀芯具有第一孔道，第一孔道在阀芯的外壁具有第一开口；导流部件具有第一通道，第一通道与第一开口连通；阀体具有第一连通口，第一连通口位于形成内腔的壁；第一通道在导流部件的外周部具有第二开口，第二开口与第一连通口连通，沿阀装置的径向，至少部分第二开口朝向第一连通口所在的一侧，使得由第一连通口流入内腔的流体更为顺畅地导入第一开口，进而减小第一连通口与第一开口之间的流阻。

Description

一种阀装置

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，尤其涉及一种阀装置。

背景技术

阀装置可应用于汽车热管理系统，如制冷剂系统和冷却液系统。阀装置包括能够绕轴旋转的阀芯以及容纳阀芯的内腔，阀体的内壁具有连通口，流体能够从连通口流入内腔后进入阀芯的入口。在一些情况下，由于空间限制，连通口与阀芯的入口不直接相对，而是错开一定距离，这时，如何减少连通口与阀芯的入口之间的流阻成为一个问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种阀装置，能够减少连通口与阀芯的入口之间的流阻。

本申请的一个实施方式提供一种阀装置，包括阀体、阀芯和导流部件，阀体具有内腔，至少部分阀芯位于内腔；沿阀装置的轴向，导流部件位于阀芯的一侧；阀芯具有第一孔道，第一孔道在阀芯的外壁具有第一开口；导流部件具有第一通道，第一通道与第一开口连通；阀体具有第一连通口，第一连通口位于形成内腔的壁；第一通道在导流部件的外周部具有第二开口，第二开口与第一连通口连通，沿阀装置的径向，至少部分第二开口朝向第一连通口所在的一侧。

本申请的一个实施方式提供的阀装置中，阀装置包括导流部件，导流部件具有第一通道，第一通道在导流部件的外周部具有第二开口，第二开口与第一连通口连通，沿阀装置的径向，至少部分第二开口朝向第一连通口所在的一侧，使得由第一连通口流入的流体更为顺畅地导入第一开口，进而减小第一连通口与第一开口之间的流阻。

附图说明

图1示出了本申请的阀装置的一种实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1所示阀装置的爆炸示意图；

图3示出了图1所示阀装置的俯视示意图；

图4示出了图3所示阀装置沿A-A线的剖视结构示意图；

图5示出了图3所示阀装置沿B-B线的剖视结构示意图；

图6示出了图5所示阀装置的局部剖视结构示意图；

图7示出了图2所示阀装置的导流部件的立体结构示意图；

图8示出了图5所示阀装置的导流部件的剖视结构示意图；

图9示出了图8所示导流部件沿D-D线的剖视结构示意图；

图10示出了图5所示阀装置沿C-C线的剖视结构示意图；

图11示出了图4所示阀体的主体部的立体剖视结构示意图；

图12示出了导流部件的另一种实施方式的剖视示意图；

图13示出了一种集成组件的一部分的剖视结构示意图；

图14示出了图13所示集成组件的装配方法示意图。

附图标记：

100、阀装置；10、驱动部；1、定子组件；2、密封座；3、转子组件；8、传动组件；4、阀体；45、主体部；46、封盖；40、内腔；401、底壁；402连通通道；403、第三壁部；404、第四壁部；405、第五壁部；41、第一连通口；42、第二连通口；43、第三连通口；406、凹部；407、第一凹槽；7、导流部件；71、第一通道；72、第一端面；73、第二端面；74、外周部；75、第三开口；76、第二开口；77、导流壁；771、第一壁部；772、第二壁部；773、过渡壁部；5、阀芯；51、第一孔道；52、外周面；53、第一端部；54、第二端部；511、第一开口；512、第四开口；6、连通组件；61、容纳腔。

具体实施方式

下面结合附图对实施例进行具体说明。

如图1至图4所示，阀装置100包括驱动部10、阀体4、阀芯5、密封座2、导流部件7。阀体4具有内腔40，至少部分阀芯5位于内腔40，导流部件7位于内腔40。驱动部10与阀芯5传动连接，在驱动部10的带动下，阀芯5能够旋转，密封座2与阀芯5滑动配合。定义阀装置100的轴向，阀装置100的轴向在图4中以H示出，定义阀芯5的旋转轴线,阀芯5的旋转轴线在图4中以S1示出，阀装置100的轴向与阀芯5的旋转轴线的延伸方向相同。

如图4所示，沿阀装置100的轴向，导流部件7位于阀芯5的一侧，驱动部10位于阀芯5的另一侧。阀芯5包括第一端部53和第二端部54，沿阀装置100的轴向，第一端部53相对于第二端部54靠近导流部件7，第二端部54与驱动部10传动连接，第一端部53背向驱动部10。如图4、图5所示，阀芯5具有第一孔道51，第一孔道51在阀芯5的外壁具有第一开口511和第四开口512，具体地，第一孔道51在阀芯5的第一端部53具有第一开口511，第一孔道51在阀芯5的外周面52具有第四开口512，第一开口511通过第一孔道51与第四开口512连通。阀芯5的外周面52为球形或类球形，在其它实施方式中，阀芯5的外周面52也可为柱形。

阀体4具有三个连通口，包括第一连通口41、第二连通口42和第三连通口43，三个连通口均位于形成内腔40的壁。第一开口511与第一连通口41连通，随着阀芯5的旋转，第四开口512能够选择性地与第二连通口42和第三连通口43中的至少一个连通，从而实现第一连通口41与第二连通口42和第三连通口43中的至少一个连通。阀体4包括主体部45和封盖46，阀芯5、封盖46可沿阀装置的径向装入主体部45。

如图5至图9所示，导流部件7包括第一端面72、第二端面73以及外周部74，沿阀装置100的轴向，第一端面72和第二端面73位于导流部件7的两端，外周部74位于第一端面72和第二端面73之间。沿阀装置100的轴向，第一端面72位于导流部件7相对靠近阀芯5的一端，第一端面72与阀芯5滑动配合，形成内腔40的壁包括底壁401，沿阀装置100的轴向，导流部件7位于底壁401和阀芯5之间，第二端面73与底壁401抵接。第一端面72的延伸方向垂直于阀装置100的轴向，第一端面72可防止阀芯5翻转，并且第一端面72能够对阀芯5轴向限位。本实施方式中，外周部74沿阀芯5的轴向延伸，外周部74呈柱状，便于加工。

导流部件7具有第一通道71，导流部件7的第一通道71能够引导流体进入第一开口511。第一通道71在导流部件7的第一端面72具有第三开口75，至少部分第三开口75与第一开口511相对设置，第三开口75与第一开口511连通。第一通道71在导流部件7的外周部74具有第二开口76，第二开口76与第一连通口41连通，沿阀装置100的径向，第一连通口41位于阀芯5的一侧，沿阀装置100的径向，至少部分第二开口76朝向第一连通口41所在的一侧，使得由第一连通口41流入内腔40的流体更为顺畅地导入第一开口511，进而减小第一连通口41与第一开口511之间的流阻。

第二开口76的流通截面积大于第一开口511的流通截面积，可减小流体进入第一通道71的流阻，如图9所示，第二开口76的周向两端与导流部件的中心轴的连线之间的夹角b大于90°，使得第二开口较大，可进一步减小流体进入第一通道71的流阻，本实施方式中，夹角b约为180°。进一步地，第一通道71的任一段的流通截面积大于第一开口511的流通截面积，可减小流体经过第一通道71的流阻。本实施方式中，第三开口75、第二开口76为相互独立的开口，在其它实施方式中，如图12所示，第三开口75、第二开口76也可合并为同一个开口。

具体地，如图5至图8所示，形成第一通道71的壁包括导流壁77，导流壁77的一部分面向第二开口76，至少部分导流壁77自第二开口76远离阀芯5的一端向第三开口75延伸，导流壁77可以将从第二开口76的流入导流部件7的流体导向第三开口75，减小流阻。图4、图6中的实线单向箭头示出了阀装置100在一种工作模式下的流体流动路径，流体可为制冷剂，第一连通口41流入内腔40的流体可依序沿连通通道402、第二开口76、第一通道71、第三开口75、第一开口511的路径流动。以图6所示的阀装置的方位为例，从阀芯5的右侧流入阀芯5下侧的流体具有冲向阀芯5左侧的趋势，此时，导流壁77可将一部分冲向阀芯5左侧的流体挡住并向上引导至阀芯5的第一开口511，减少冲入阀芯5左侧的流体的量，减少了无用的压降。

如图8所示，导流壁77包括第一壁部771、第二壁部772和过渡壁部773，第一壁部771自第二开口76沿阀装置100的径向向导流部件7内延伸，第二壁部772自第三开口75沿阀装置100的轴向向导流部件7内延伸，过渡壁部773连接于第一壁部771与第二壁部772之间，流体在导流部件7内产生大致90°的转弯。由于第一孔道51的一部分是自第一开口511沿轴向向阀芯5内延伸的，第二壁部772使得流出第三开口75的流体尽量沿阀装置100的轴向流入阀芯5的第一开口511，可减少流动方向突变而产生的流阻。

本实施方式中，过渡壁部773为弧形，导向面与第二壁部772的连接处平滑过渡，可减小流阻，过渡壁部773与第一壁部771的连接处平滑过渡或基本平滑过渡，可减小流阻，“基本平滑过渡”指的是两者之间的夹角小于30°。在其它实施方式中，如图12所示，过渡壁部773也可为斜面状，导流壁77也可不包括第一壁部771和/或第二壁部772。

如图13、图14所示的集成组件，集成组件至少包括连通组件6和阀装置100，连通组件6可为流道板，具有连通多个功能部件的功能。连通组件6具有容纳腔61和多个通道，阀体4的至少一部分位于容纳腔61。如图14所示，在安装时，阀体4可沿阀装置100的轴向插入容纳腔61，再与连通组件6固定连接或限位连接。

定义第一面，第一面在图4、图5中以S3示出，第一面沿垂直于阀装置100的轴向延伸，部分第一面与形成内腔40的底壁401重合。沿阀装置100的轴向，第一连通口41、第二连通口42和第三连通口43与第一面的距离均大于阀芯5与第一面的距离。本实施方式中，第一连通口41、第二连通口42和第三连通口43与第一面的距离相同或大致相同，这样可减小阀体4的轴向尺寸。进而，如图13、图14所示，在阀体4插入连通组件6后，阀体4所需的轴向安装空间较小，沿阀装置的轴向，连通组件6的厚度可以较小，有利于连通组件6的小型化。定义高度，本申请中的高度指的是：沿阀装置100的轴向，标的物与第一面的距离。

如图5、图13、图14所示，阀体4的外周侧包括斜面408，使得阀体4上大下小，进而使得阀体4更容易插入容纳腔61。此外，环形密封件8设置在阀体4的斜面408与形成容纳腔61的壁之间，在阀体4插入容纳腔61时，斜面408的斜面状的结构可减小环形密封件8与形成容纳腔61的壁之间的摩擦，进而减少环形密封件8的损坏的风险。在其它实施方式中，斜面408也可以是锥面。

导流部件7与阀体4的位置是相对固定的，可使得第二开口76的空间指向不产生变化。本实施方式中，导流部件7与阀体4限位连接，如图11所示，阀体4具有第一凹槽407，第一凹槽407为内腔40的一部分，导流部件7至少部分限位于第一凹槽407。在其它实施方式中，导流部件7可与阀体4固定连接或一体结构。

如图5至图11所示，阀体4具有连通通道402，连通通道402连通第一连通口41和第二开口76，连通通道402位于形成内腔40的壁与阀芯5之间。具体地，形成内腔40的壁包括第三壁部403和第四壁部404，第一连通口41位于第三壁部403,沿阀装置的径向，第四壁部404相对于第三壁部403远离第一连通口41，第四壁部404位于第三壁部403的相对侧，第三壁部与阀芯5相隔一段距离，至少部分连通通道402位于第三壁部403与阀芯5之间。

由于从第一连通口41流经第四壁部404与阀芯5之间再流入第一开口511的路径相比于连通通道402的路径长，在本实施方式中，在同一高度上，第三壁部403与阀芯5的距离大于第四壁部404与阀芯5的距离，使得更少流体从阀芯5与第四壁部404之间流过，可减少不必要的流体压降。此外，减小阀芯5与第四壁部404之间的距离，也可减少阀芯5与第四壁部404之间的低压区，并可减少该处堆积的润滑油。第三壁部403呈弧形，可减小流阻。连通通道402的任一段的流通截面积均大于第一开口511的流通截面积，可减小流体经过连通通道402的流阻。

如图6、图10、图11所示，沿阀装置100的周向，阀体4在第三壁部403的两侧设置有第五壁部405，第三壁部403与第五壁部405共同形成凹部406，所述凹部406自所述第一连通口41向所述阀芯5的所述第一开口511延伸，至少部分连通通道402位于凹部406，第五壁部405可提高连通通道402内流体的集中度，使得更多的流体沿流阻较小的路径流动，可减小流体的压力损失。本实施方式中，第五壁部405垂直于第三壁部403。

如图6、图11所示，第三壁部403的底端与形成第一凹槽407的侧壁连接，第二开口76的底端的高度低于或等于第三壁部403的底端的高度，可减小阻碍，减小流体由连通通道402进入第一通道71产生的流阻。

如图4所示，驱动部10包括转子组件3、定子组件1和传动组件8，转子组件3与传动组件8传动连接，传动组件8与阀芯5传动连接，传动组件8为行星齿轮结构，传动组件8能够带动阀芯5旋转，定子组件1可与外界电连接和/或信号连接。

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)

1.一种阀装置(100)，包括阀体(4)、阀芯(5)和导流部件(7)，所述阀体(4)具有内腔(40)，至少部分所述阀芯(5)位于所述内腔(40)；沿所述阀装置(100)的轴向，所述导流部件(7)位于所述阀芯(5)的一侧；

所述阀芯(5)具有第一孔道(51)，所述第一孔道(51)在所述阀芯(5)的外壁具有第一开口(511)；所述导流部件(7)具有第一通道(71)，所述第一通道(71)与所述第一开口(511)连通；

所述阀体(4)具有第一连通口(41)，所述第一连通口(41)位于形成所述内腔(40)的壁；所述第一通道(71)在所述导流部件(7)的外周部(74)具有第二开口(76)，所述第二开口(76)与所述第一连通口(41)连通，沿所述阀装置(100)的径向，至少部分所述第二开口(76)朝向所述第一连通口(41)所在的一侧。

2.根据权利要求1所述的阀装置(100)，其特征在于，所述导流部件(7)包括第一端面(72)，沿所述阀装置(100)的轴向，所述第一端面(72)位于所述导流部件(7)相对靠近所述阀芯(5)的一端，所述第一通道(71)在所述第一端面(72)具有第三开口(75)，至少部分所述第三开口(75)与所述第一开口(511)相对设置，所述第三开口(75)与所述第一开口(511)连通。

3.根据权利要求2所述的阀装置(100)，其特征在于，形成所述第一通道(71)的壁包括导流壁(77)，所述导流壁(77)的一部分面向第二开口(76)，至少部分所述导流壁(77)自所述第二开口(76)远离所述阀芯(5)的一端向所述第三开口(75)延伸。

4.根据权利要求3所述的阀装置(100)，其特征在于，所述导流壁(77)包括第一壁部(771)、第二壁部(772)和过渡壁部(773)，所述第一壁部(771)自所述第二开口(76)沿所述阀装置(100)的径向向所述导流部件(7)内延伸，所述第二壁部(772)自所述第三开口(75)沿所述阀装置(100)的轴向向所述导流部件(7)内延伸；所述过渡壁部(773)连接于所述第一壁部(771)与所述第二壁部(772)之间，所述过渡壁部(773)为弧形。

5.根据权利要求4所述的阀装置(100)，其特征在于，所述过渡壁部(773)与所述第二壁部(772)的连接处平滑过渡，所述过渡壁部(773)与所述第一壁部(771)的连接处平滑过渡或基本平滑过渡。

6.根据权利要求1所述的阀装置(100)，其特征在于，所述第二开口(76)的周向两端与所述导流部件(7)的中心轴的连线之间的夹角(b)大于90°，所述第一通道(71)的任一段的流通截面积大于所述第一开口(511)的流通截面积。

7.根据权利要求2所述的阀装置(100)，其特征在于，所述第一端面(72)的延伸方向垂直于所述阀装置(100)的轴向，所述外周部(74)沿所述阀芯(5)的轴向延伸，所述阀芯(5)能够旋转，所述第一端面(72)与所述阀芯(5)滑动配合，所述导流部件(7)位于所述内腔(40)，所述导流部件(7)与所述阀体(4)固定连接或限位连接或一体结构。

8.根据权利要求1-7任一所述的阀装置(100)，其特征在于，所述阀体(4)具有连通通道(402)，所述连通通道(402)连通所述第一连通口(41)和所述第二开口(76)；

形成所述内腔(40)的壁包括第三壁部(403)和第四壁部(404)，所述第一连通口(41)位于第三壁部(403),所述第三壁部(403)与所述阀芯(5)相隔一段距离，至少部分所述连通通道(402)位于所述第三壁部(403)与所述阀芯(5)之间；沿所述阀装置(100)的径向，所述第四壁部(404)相对于所述第三壁部(403)远离所述第一连通口(41)，在同一高度，所述第三壁部(403)与所述阀芯(5)的距离大于所述第四壁部(404)与所述阀芯(5)的距离。

9.根据权利要求8所述的阀装置(100)，其特征在于，所述第三壁部(403)呈弧形，沿所述阀装置(100)的周向，所述阀体(4)在所述第三壁部(403)的两侧设置有第五壁部(405)，所述第三壁部(403)与所述第五壁部(405)共同形成凹部(406)，所述凹部(406)自所述第一连通口(41)向所述阀芯(5)的所述第一开口(511)延伸，至少部分所述连通通道(402)位于所述凹部(406)。

10.根据权利要求1-9任一所述的阀装置(100)，其特征在于，定义第一面(S3)，所述第一面沿垂直于所述阀装置(100)的轴向延伸，形成所述内腔(40)的壁包括底壁(401)，沿所述阀装置(100)的轴向，所述导流部件(7)位于所述底壁(401)和所述阀芯(5)之间；部分所述第一面与所述底壁(401)重合；沿所述阀装置(100)的轴向，所述第一连通口(41)与所述第一面的距离大于所述阀芯(5)与所述第一面的距离。

11.根据权利要求10所述的阀装置(100)，其特征在于，所述阀体(4)具有第二连通口(42)和第三连通口(43)，所述第二连通口(42)和第三连通口(43)位于形成所述内腔(40)的壁，沿所述阀装置(100)的轴向，所述第二连通口(42)和第三连通口(43)与所述第一面的距离均大于所述阀芯(5)与所述第一面的距离；

所述第一孔道(51)在所述阀芯(5)的外周面(52)具有第四开口(512)，所述第一开口(511)通过所述第一孔道(51)与所述第四开口(512)连通，所述第四开口(512)能够与所述第二连通口(42)和第三连通口(43)中的至少一个连通。