CN219345581U - 二通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种二通阀，其包括具有第一端和第二端的中心体。中心体包括第一内阀和第二内阀。第一内阀被配置为当超过第一流体压力阈值时仅在从中心体的第二端到第一端的方向上沿着第一内部路径使流体能够通过。第二内阀被配置为当超过第二流体压力阈值时仅在从中心体的第一端到第二端的方向上沿着第二内部路径使流体能够通过。第一内部路径的第一对称轴线和第二内部路径的第二对称轴线彼此平行并且平行于中心体的纵向轴线。本实用新型的二通阀提供了紧凑的设计、能够以简单的方式制造、减少了部件的数量、保证了最佳性能并降低了制造成本。

Description

二通阀

技术领域

本实用新型的目的是一种专为车辆的冷却回路设计的二通阀。

优选地，本实用新型目的的二通阀特别适用于电动车辆的冷却回路。

本实用新型目的的二通阀提供了紧凑的设计并且能够以简单的方式制造，相对于现有技术的其它二通阀减少了部件的数量，保证了最佳性能并降低了制造成本。

本实用新型目的的二通阀应用于汽车工业中，并且更具体地应用于致力于汽车的液压回路部件的设计和制造的工业中。

背景技术

机动车辆包括一个或多个冷却回路，用于冷却驱动系统的某些部件以及作为空调系统的一部分用于冷却要引入车辆的乘客厢的空气。

这些冷却系统具有冷却流体回路(例如，由水与乙二醇的混合物形成)，该回路在必须要冷却的部件附近运行。由于冷却流体在它分别吸收或放出热量时和/或在它承受压力变化时能够膨胀和/或收缩的事实，因此在车辆的冷却系统中必须具有用于冷却流体的膨胀室。

膨胀室通常具有塞子，当要用冷却流体填充回路时，必须将塞子移除。通常，所述膨胀室的塞子具有两个阀，当冷却流体/液体在冷却流体回路中分别膨胀或收缩时，所述两个阀允许外部空气进入或离开。

同样，膨胀室通常被配置成散置在一个或多个冷却液体回路中，并且具有向回路供给冷却流体的下部管道和从回路接收冷却流体的上部管道。

然而，膨胀罐或室可以制造有冷却流体的单一出口/入口管道。膨胀室的这一概念用于这样的冷却流体回路中，其中膨胀室不散置在冷却流体回路(一个或者多个)中，而是简单地与回路(一个或多个)流体连接，以允许在每个回路(接收冷却流体)中冷却流体的膨胀或允许冷却流体的收缩(向一个或多个回路提供冷却流体)，避免回路中的负压和随之而来的回路软管塌陷的风险。

根据前一段所述的冷却流体回路的概念，其中膨胀室具有冷却流体的单一出口/入口管道，必须在膨胀室的所述出口/入口管道中设置二通阀。该二通阀被校准，以在回路中的冷却流体的压力超过预定的最大阈值时使冷却流体能够进入膨胀室。同样地，校准二通阀，以当在所述一个或多个回路中的冷却流体的压力降低到低于预定最小阈值时，使冷却液体/流体能够朝向一个或多个回路离开。

为了符合上一段中描述的功能，二通阀内部具有双流体入口和出口路径，每个路径都有自己的阀或内部闸板系统。为了获得二通阀的更大的紧凑性，二通阀的两条路径(具有对应的阀或闸板系统)通常相对于彼此同心布置，并且相对于二通阀的入口和出口通道或移液器的轴线居中。文献CN 101382207 A、EP 0180208 A2和WO 8809429 A1描述了用于冷却回路的二通同心阀。

对于具有内燃机的车辆的应用，冷却回路中的冷却流体的最大允许压力通常约为250kPa。就其部分而言，冷却回路中的冷却流体压力的最小阈值(以避免回路软管的塌陷)通常约为5kPa。

然而，对于应用在电动牵引车辆(electric traction vehicles)中，冷却回路中的冷却流体压力的最大和最小阈值通常分别约为30kPa和5kPa。

可以看出，在电动牵引车辆的应用中，冷却回路中的冷却流体压力的最大和最小阈值比在用于具有内燃机的车辆的应用中彼此更接近。

由于二通阀的内部元件的校准或设置取决于冷却回路中的冷却流体压力所允许的最大和最小阈值，因此在为每种特定应用设计二通阀时必须考虑这些阈值。

已发现同心二通阀在具有内燃机的车辆中的应用中提供了非常好的性能。在该应用中，同心二通阀的设计相对简单，因为冷却回路中冷却流体压力的最大和最小阈值之间的大的差异允许，尽管同心配置高度紧凑，但泄压阀(校准或设计为在达到冷却回路中冷却流体压力的最大允许阈值时打开)具有的闸板的直径远大于补偿阀闸板(校准或设计为在冷却回路中达到冷却流体压力的最小允许阈值时打开)的直径。这种直径上的差异使补偿阀能够安装在泄压阀的关闭元件(闸板)上。

然而，对于电动牵引车辆的应用，冷却回路中冷却流体压力的最大和最小允许阈值之间的较大接近意味着泄压阀和补偿阀的闸板或关闭元件的直径，在二通阀的内部，彼此更加相似地多。这使得难以设计应用在电动牵引车辆的冷却系统中的二通同心阀，因为两个内阀的关闭元件与其对应的阀座的尺寸重叠。

当然，从具有相似直径的内阀的闸板的同心二通阀的配置开始，可以提出通过增加内闸板的直径之间的差异来改变二通阀设计，以达到例如在用于具有内燃机的车辆的冷却系统的二通同心阀中观察到的一种情况。这种改变涉及调整泄压阀和补偿阀的相应拮抗弹簧(antagonist spring)的刚度值。然而，尽管事实是这种策略是先验可行的，它可能会导致从各种角度来看的非最佳配置；弹簧的尺寸或刚度、每个阀所需的最小通道截面等。因此，例如，泄压阀(其包括补偿阀)的闸板的质量是关键参数。对于现有情况(电动牵引车辆)，其中泄压阀的打开压力低，重型闸板与柔性弹簧的组合是不安全的并且可能导致动态不稳定。

实用新型内容

为了解决上述缺点，本实用新型涉及一种二通阀。

本实用新型目的的二通阀包括具有第一端和第二端的中心体。中心体包括第一内阀(或泄压阀)和第二内阀(或补偿阀)。

第一内阀被配置为只要在第一内部路径中超过第一流体压力阈值就使得流体能够沿着中心体的第一内部路径仅在从中心体的第二端到第一端的方向上通过。一旦在第一内部路径中超过该第一流体压力阈值，第一内阀就打开(通过克服第一内阀的弹簧的弹力)。

第二内阀被配置为只要在第二内部路径中超过第二流体压力阈值就使流体能够沿着中心体的第二内部路径仅在从中心体的第一端到第二端的方向上通过。当在第二内部路径中超过该第二流体压力阈值时，第二内阀打开(通过克服第二内阀的弹簧的弹力)。

以一种新颖的方式，在本实用新型目的的二通阀中，第一内部路径的第一对称轴线和第二内部路径的第二对称轴线彼此平行并且平行于中心体的纵向轴线被间隔开。

通过这种配置，在二通阀的中心体中具有两条用于通过流体的内部路径，它们的对称轴线相对于中心体的纵向轴线是偏心的。这种配置可以解决设置或校准内阀的元件的问题，允许两个内阀完全独立地设计，这在如所述的其中内阀的操作参数(打开压力阈值)彼此非常相似的情况下尤其重要。

优选地，所述第一内阀的第一阀座和所述第二内阀的第二阀座位于所述中心体的不同横向平面(与纵向轴线正交的平面)中。该特征有助于促进中心体的两个内阀的完全独立设计。

根据本实用新型的一个优选实施例，二通阀包括构造成连接到流体的膨胀室的第一端子体和构造成连接到流体回路的管道的第二端子体，其中，第一端子体设置为通过旋转焊接(spin welding)附接于中心体的第一端，并且其中第二端子体设置为通过旋转焊接附接于中心体的第二端。借助这一特征，可以使二通阀以大的装配简单度进行配置，消除了密封垫圈，密封垫圈在其它类型的阀中通常难以放置，并且密封垫圈的维护限制了阀的使用寿命。旋转焊接保证了二通阀的本体的牢固连接，同时保证了端子体与中心体的连接的紧密性。此外，这种焊接类型避免了超声波焊接所产生的改变阀弹簧的负载值的缺陷。

根据二通阀的该优选实施例，第一内阀包括第一闸板元件、第一弹簧和构造成支撑第一弹簧的第一支撑元件。第一弹簧的弹性常数以及第一闸板元件的尺寸的选择是在考虑第一内阀的第一打开压力阈值的情况下进行的。

根据一个优选实施例，第一闸板元件包括球形几何形状并且优选地由弹性材料制成。

第一支撑元件包括至少一个孔，该孔构造成当第一阀打开时使流体能够通过第一支撑元件。

根据二通阀的该优选实施例，第二内阀包括第二闸板元件、第二弹簧和构造成支撑第二弹簧的第二支撑元件。如关于第一内阀所提到的，在这种情况下同样地，第二弹簧的弹性常数以及第二闸板元件的尺寸的选择是在考虑第二内阀的第二打开压力阈值的情况下进行的。

根据一个优选实施例，第二闸板元件包括盘形几何形状并且优选地由弹性材料制成。

第二支撑元件包括至少一个孔，该孔构造成当第二阀打开时使流体能够通过第二支撑元件。

优选地，第二内阀包括插入元件，该插入元件被配置为在第二弹簧和第二闸板元件之间的插入装置。通过该特征，可以使由第二弹簧施加在第二闸板元件上的压力标准化，并提高第二闸板元件的稳定性，避免其变形，这在其中第二闸板元件具有盘形几何形状的优选情况下特别有用。

附图说明

作为对本实用新型的至少一个实施例的说明的一部分，已经包括以下附图。

图1示出了本实用新型目的的二通阀的一种可能实施例的示意性剖视图。

图2示出了根据图1的实施例的二通阀的中心体的示意性剖视图。

图3示出了二通阀的中心体的示意性剖视图，其中所述中心体相对于图2所示的视图旋转了180°。

图4示出了根据图1的实施例的二通阀的分解立体右侧视图。

图5示出了二通阀的分解立体右侧视图，其中二通阀的端部显示为相对于图4所示的位置的倒置位置。

图6示出了图5的二通阀的分解立体左侧视图。

图7示出了根据图1的实施例的二通阀的中心体的立体图。

图8示出了二通阀的中心体的立体图，其中中心体的端部被显示为相对于图7所示的位置的倒置位置。

具体实施方式

如上所述，本实用新型涉及一种二通阀。

图1示意性地示出了本实用新型的目的的二通阀的一种可能实施例的剖视图。

该二通阀包括第一端子体100、第二端子体200和中心体300。

第一端子体100和第二端子体200包括关于二通阀的纵向轴线400的旋转对称。

相反，中心体300不包括关于二通阀的纵向轴线400的所述旋转对称。

图2和图3分别示出了二通阀的中心体300的剖视图。

中心体300包括与二通阀的第一端子体100对应设置的第一端301和与二通阀的第二端子体200对应设置的第二端302。

在图2和图3中，中心体300的第一端301显示在图的左侧，而在图1中，中心体的所述第一端301显示在图的右侧。

就其部分而言，在图2和图3中，中心体300的第二端302显示在图的右侧，而在图1中，中心体的所述第二端302表示在图的左侧。

中心体300包括第一内阀303或泄压阀以及第二内阀304或补偿阀。

第一内阀303或泄压阀位于包括第一阀座306的第一壳体305中。

第二内阀304或补偿阀位于包括第二阀座308的第二壳体307中。

图4、图5和图6示出了二通阀的分解图。

可以看出，第一内阀303或泄压阀包括第一闸板元件309、第一弹簧310和构造成支撑第一弹簧310的第一支撑元件311。

就其部分而言，在图4、图5和图6中可以看出，第二内阀304或补偿阀包括第二闸板元件312、第二弹簧313、配置为支撑第二弹簧313的第二支撑元件314以及配置为在第二弹簧313和第二闸板元件312之间的插入装置的插入元件315。

第一闸板元件309包括球形几何形状并且配置成在抵靠第一壳体305的第一阀座306时密封冷却流体的第一内部路径316。

第二闸板元件312包括盘形几何形状并且被配置为在抵靠第二壳体307的第二阀座308时密封冷却流体的第二内部路径317。

第一闸板元件309和第二闸板元件312两者优选地由弹性材料制成。

第一支撑元件311和第二支撑元件314两者包括设置有一个或多个孔318或开口的基部，其构造成在分别打开第一内阀303或泄压阀和打开第二内阀304或补偿阀之后使得冷却流体能够通过。

冷却流体的第一内部路径316围绕第一局部对称轴线500成形，并且冷却流体的第二内部路径317围绕第二局部对称轴线600成形。

冷却流体的第一内部路径316的第一局部对称轴线500和冷却流体的第二内部路径317的第二局部对称轴线600彼此平行，并且以相对于二通阀的纵向轴线400平行的方式偏置。因此，第一局部对称轴线500和第二局部对称轴线600两者在相对于二通阀的纵向轴线400的相反侧上偏心地布置。

同样，第一阀座306和第二阀座308位于中心体300的不同的横向平面中。

二通阀的第一端子体100包括第一套管101或移液管，其被配置为连接到冷却流体的膨胀室的入口/出口管道。

第二端子体200包括第二套管201或移液管，其被配置为连接到冷却回路的管道或软管。

二通阀的第一端子体100包括第一连接区102(或连接边)，构造成用于通过旋转焊接与中心体300的第一端301连接。

二通阀的第二端子体200包括第二连接区202(或连接边)，构造成用于通过旋转焊接与中心体300的第二端302连接。

图7和图8示出了中心体300的两个立体图，其具有用于第一内阀303或泄压阀的相应的第一壳体305和第一阀座306以及用于第二内阀304或补偿阀的第二壳体307和第二阀座308。

Claims (12)

1.一种二通阀，其包括具有第一端(301)和第二端(302)的中心体(300)，其中所述中心体包括第一内阀(303)和第二内阀(304)，其中所述第一内阀(303)被配置为当超过第一流体压力阈值时仅在从中心体(300)的第二端(302)到第一端(301)的方向上沿着第一内部路径(316)使流体能够通过，并且其中所述第二内阀(304)被配置为当超过第二流体压力阈值时仅在从中心体(300)的第一端(301)到第二端(302)的方向上沿着第二内部路径(317)使流体能够通过，其特征在于，所述第一内部路径(316)的第一对称轴线(500)和所述第二内部路径(317)的第二对称轴线(600)彼此平行并且平行于所述中心体(300)的纵向轴线(400)。

2.根据权利要求1所述的二通阀，其特征在于，所述第一内阀(303)的第一阀座(306)和所述第二内阀(304)的第二阀座(308)位于所述中心体(300)的不同的横向平面中。

3.根据权利要求1或2所述的二通阀，其特征在于，所述二通阀包括配置为连接到流体的膨胀室的第一端子体(100)和配置为连接到流体回路的管道的第二端子体(200)，其中所述第一端子体(100)配置为通过旋转焊接附接到所述中心体的第一端(301)，并且其中所述第二端子体(200)配置为通过旋转焊接附接到中心体(300)的第二端(302)。

4.根据权利要求1或2所述的二通阀，其特征在于，所述第一内阀(303)包括第一闸板元件(309)、第一弹簧(310)和配置为支撑所述第一弹簧(310)的第一支撑元件(311)。

5.根据权利要求4所述的二通阀，其特征在于，所述第一闸板元件(309)具有球形几何形状。

6.根据权利要求4所述的二通阀，其特征在于，所述第一闸板元件(309)由弹性材料制成。

7.根据权利要求4所述的二通阀，其特征在于，所述第一支撑元件(311)包括至少一个孔(318)，所述至少一个孔(318)配置为当打开第一内阀(303)时使流体能够通过所述第一支撑元件(311)。

8.根据权利要求1或2所述的二通阀，其特征在于，所述第二内阀(304)包括第二闸板元件(312)、第二弹簧(313)和配置为支撑所述第二弹簧(313)的第二支撑元件(314)。

9.根据权利要求8所述的二通阀，其特征在于，所述第二闸板元件(312)包括盘形几何形状。

10.根据权利要求8所述的二通阀，其特征在于，所述第二闸板元件(312)由弹性材料制成。

11.根据权利要求8所述的二通阀，其特征在于，所述第二支撑元件(314)包括至少一个孔(318)，所述至少一个孔(318)配置为当打开第二内阀(304)时使流体能够通过所述第二支撑元件(314)。

12.根据权利要求8所述的二通阀，其特征在于，所述第二内阀(304)包括插入元件(315)，所述插入元件配置为在所述第二弹簧(313)和所述第二闸板元件(312)之间的插入装置。

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