DE202022102171U1

DE202022102171U1 - multi-way valve

Info

Publication number: DE202022102171U1
Application number: DE202022102171.6U
Authority: DE
Original assignee: Eco Holding 1 GmbH
Current assignee: Eco Holding 1 GmbH
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2032-04-23

Abstract

Mehrwegeventil mit einem Ventilkörper (1), einem Ventildeckel (2) und einem Ventileinsatz (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (4) drehbar in einem axialen Hohlraum des Ventilkörpers (1) angeordnet und der Ventildeckel (2) fest mit dem Ventilkörper (1) verbunden ist, um den Ventileinsatz (4) in dem Hohlraum zu positionieren,
wobei mehrere Strömungskanalöffnungen (3) gleichmäßig auf dem Umfang des Ventildeckels (2) verteilt vorgesehen und mehrere Hauptströmungskanäle (41) im Ventileinsatz (4) angeordnet sind, wobei jeder Hauptströmungskanal (41) zur Verbindung mit mindestens zwei Strömungskanalöffnungen (3) vorgesehen ist,
wobei mehrere Ausgleichsöffnungen (8) gleichmäßig auf einem vom Ventildeckel (2) abgewandten Umfang des Ventilkörpers (1) verteilt vorgesehen sind, wobei die Ausgleichsöffnungen (8) jeweils über einen im Ventilkörper (1) angeordneten Ventilkörperströmungskanal (7) mit den Strömungskanalanschlüssen (3) in Verbindung stehen,
und wobei der Ventileinsatz (4) auf einer Unterseite Ausgleichsströmungskanäle (42) im Bereich der Ausgleichsöffnungen (8) aufweist.

Multi-way valve with a valve body (1), a valve cover (2) and a valve insert (4), characterized in that the valve insert (4) is rotatably arranged in an axial cavity of the valve body (1) and the valve cover (2) is fixed to the valve body (1) connected to position the valve insert (4) in the cavity,
wherein several flow channel openings (3) are distributed evenly over the circumference of the valve cover (2) and several main flow channels (41) are arranged in the valve insert (4), each main flow channel (41) being provided for connection to at least two flow channel openings (3),
wherein a plurality of compensation openings (8) are distributed uniformly on a circumference of the valve body (1) remote from the valve cover (2), the compensation openings (8) each being connected via a valve body flow channel (7) arranged in the valve body (1) to the flow channel connections (3) keep in touch,
and wherein the valve insert (4) has compensating flow channels (42) on an underside in the region of the compensating openings (8).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Ventiltechnik, insbesondere auf ein Mehrwegeventil.The present invention relates to the field of valve technology, in particular to a multi-way valve.

Klappenventile, Kugelventile, Säulenventile sind bekannt. Die Nachteile dieser Ventile sind, dass die Anzahl der steuerbaren Durchflusskanäle und die Anzahl der gleichzeitig anschließbaren Durchflusskanäle gering ist. Daher müssen in der Regel mehrere Ventile verwendet werden, was unter anderem zu hohen Kosten führt.Flap valves, ball valves, column valves are known. The disadvantages of these valves are that the number of flow channels that can be controlled and the number of flow channels that can be connected at the same time is small. Therefore, as a rule, several valves have to be used, which leads, among other things, to high costs.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, werden alle Durchflusskanalanschlüsse der bekannten Ventile auf einer Seite des Ventilkörpers angeordnet, wobei die Seite flach ist, was für die Rohranordnung der Armaturen und die Gestaltung des Durchflusskanals günstig ist. Nachteilig ist, dass der Ventileinsatz, nachdem das Fluid den Ventileinsatz durchströmt hat, auf einer einzigen Seite unter Druck steht und die Spannung ungleichmäßig ist, was leicht zu übermäßiger lokaler Reibung des Ventileinsatzes oder der Dichtungselemente, zu Verschleißerscheinungen oder zu Leckagen aufgrund der Neigung des Ventileinsatzes führen kann.In order to solve the above problems, all the flow channel connections of the known valves are arranged on one side of the valve body, which side is flat, which is convenient for the pipe arrangement of the fittings and the flow channel design. The disadvantage is that after the fluid has passed through the valve core, the valve core is under pressure on a single side and the tension is uneven, which is easy to cause excessive local friction of the valve core or sealing elements, wear or leakage due to the inclination of the valve core can lead.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein flexibles Mehrwegeventil bereitzustellen, welches kompatibel für unterschiedliche Anwendung ist.The object of the present invention is therefore to provide a flexible multi-way valve which is compatible for different applications.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Mehrwegeventil mit einem Ventilkörper, einem Ventildeckel und einem Ventileinsatz gemäß Anspruch 1.The object is achieved by a multi-way valve with a valve body, a valve cover and a valve insert according to claim 1.

Der Ventileinsatz ist drehbar in einem axialen Hohlraum des Ventilkörpers angeordnet und der Ventildeckel fest mit dem Ventilkörper verbunden, um den Ventileinsatz in dem Hohlraum zu positionieren.The valve insert is rotatably arranged in an axial cavity of the valve body and the valve cover is fixedly connected to the valve body in order to position the valve insert in the cavity.

Mehrere Strömungskanalöffnungen sind gleichmäßig auf dem Umfang des Ventildeckels verteilt vorgesehen und mehrere Hauptströmungskanäle sind im Ventileinsatz angeordnet sind, wobei jeder Hauptströmungskanal zur Verbindung mit mindestens zwei Strömungskanalöffnungen vorgesehen istA plurality of flow passage openings are provided evenly distributed over the circumference of the valve cover and a plurality of main flow passages are arranged in the valve insert, each main flow passage being provided for connection to at least two flow passage openings

Mehrere Ausgleichsöffnungen sind gleichmäßig auf einem vom Ventildeckel abgewandten Umfang des Ventilkörpers verteilt vorgesehen, wobei die Ausgleichsöffnungen jeweils über einen im Ventilkörper angeordneten Ventilkörperströmungskanal mit den Strömungskanalanschlüssen in Verbindung stehen.A plurality of equalizing openings are distributed uniformly on a circumference of the valve body remote from the valve cover, the equalizing openings each being connected to the flow channel connections via a valve body flow channel arranged in the valve body.

Der Ventileinsatz weist auf einer Unterseite Ausgleichsströmungskanäle im Bereich der Ausgleichsöffnungen auf.The underside of the valve insert has compensating flow channels in the area of the compensating openings.

Die vorliegende Erfindung hat die folgenden Vorteile: Bei der vorliegenden Anwendung ist der Ventilkörper mit einem Ventilkörperströmungskanal zum Ausgleich des Innendrucks des Ventileinsatzes ausgestattet. Der Flüssigkeitsdruck im Ventileinsatz wird durch den Strömungskanal des Ventilkörpers auf den Boden des Ventileinsatzes übertragen, so dass der Druck der oberen und unteren Teile des Ventileinsatzes ausgeglichen werden kann, wodurch die Gesamtleistung des Ventileinsatzes verbessert wird, d.h. der Entwicklungswiderstand und die Reibung verringert, die Lebensdauer erhöht und die Gesamtkraft des Ventileinsatzes ausgeglichen wird.The present invention has the following advantages: In the present application, the valve body is provided with a valve body flow passage for equalizing the internal pressure of the valve core. The fluid pressure in the valve core is transmitted to the bottom of the valve core through the flow channel of the valve body, so that the pressure of the upper and lower parts of the valve core can be balanced, thereby improving the overall performance of the valve core, i.e. reducing development resistance and friction, service life increased and the total force of the valve insert is balanced.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Querschnitt eines Ausgleichsströmungskanals dem eines Hauptströmungskanals entsprechen.According to an advantageous development, a cross section of a compensating flow channel can correspond to that of a main flow channel.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können Anzahl und Anordnung der Ausgleichsströmungskanäle denen der Ausgleichsbohrungen entsprechen.According to an advantageous development, the number and arrangement of the compensating flow channels can correspond to those of the compensating bores.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Hauptströmungskanal im Ventileinsatz in einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal unterteilt sein, wobei der erste Strömungskanal zur Verbindung mehrerer benachbarter Strömungskanalöffnungen und der zweite Strömungskanal zur Verbindung mehrerer gegenüberliegender Strömungskanalöffnungen dient, wobei der zweite Strömungskanal zylindrisch ausgebildet ist und mittig durch den Ventileinsatz verläuft.According to an advantageous development, a main flow channel in the valve insert can be divided into a first flow channel and a second flow channel, with the first flow channel serving to connect several adjacent flow channel openings and the second flow channel serving to connect several opposite flow channel openings, with the second flow channel being cylindrical and running through the middle the valve insert.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine Strömungskanalöffnung jeweils eine innere Strömungskanalöffnung und eine äußere Ausgleichsöffnung aufweisen.According to an advantageous development, a flow channel opening can each have an inner flow channel opening and an outer equalizing opening.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine erste Dichtung vorgesehen sein, welche einen Innenring, einen Außenring, Hauptströmungskanal-Trennabschnitte und Ventilkörper-Strömungskanal-Trennabschnitte aufweist, wobei der Innenring und der Außenring konzentrisch mit der Ventilabdeckung vorgesehen sind, und wobei ein Hauptströmungskanal-Trennabschnitt einem Trennabschnitt zweier benachbarter Strömungskanalöffnungen der Ventilabdeckung entspricht, und ein Ventilkörperströmungskanal-Trennabschnitt einem Trennabschnitt zweier benachbarter Ventilkörperströmungskanälen entspricht.According to an advantageous development, a first seal can be provided which has an inner ring, an outer ring, main flow channel separating sections and valve body flow channel separating sections, with the inner ring and the outer ring being provided concentrically with the valve cover, and with a main flow channel separating section being a separating section of two adjacent flow passage openings of the valve cover, and a valve body flow passage partitioning portion corresponds to a partitioning portion of two adjacent valve body flow passages.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Ventildeckel eine Ausnehmung zur Aufnahme der ersten Dichtung aufweisen.According to an advantageous development, the valve cover can have a recess for accommodating the first seal.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine zweite Dichtung vorgesehen sein, welche an der Unterseite des Ventileinsatzes in einer Ausnehmung des Ventilkörpers angeordnet ist und einen Innenring, einen Außenring sowie Ausgleichsströmungskanal-Trennabschnitte aufweist.According to an advantageous development, a second seal can be provided, which is arranged on the underside of the valve insert in a recess of the valve body and has an inner ring, an outer ring and compensating flow channel separating sections.

Außerdem kann das Mehrwegeventil als Kühlmittelventil vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Ventil in einem Fluidsystem eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.In addition, the multi-way valve can be provided as a coolant valve. For example, the valve can be used in a fluid system of a motor vehicle.

Des Weiteren offenbart die Erfindung ein Wärmemanagementmodul für Fahrzeuge mit einem oder mehreren Mehrwegeventilen. Derartige Ventile sind allgemein bekannt und werden beispielsweise zum Schalten oder Umleiten von Kühlflüssigkeiten innerhalb sogenannter Thermomanagementmodule, insbesondere von Hybridfahrzeugen oder elektrisch betriebenen Fahrzeugen, verwendet.Furthermore, the invention discloses a thermal management module for vehicles with one or more multi-way valves. Such valves are generally known and are used, for example, for switching or diverting cooling liquids within so-called thermal management modules, in particular in hybrid vehicles or electrically powered vehicles.

Figurenlistecharacter list

1 shows a spatial representation of a multi-way valve.
2 shows an axial sectional view of the multi-way valve according to FIG 1 .
3 shows an exploded view of the multi-way valve according to 1 .
4 shows a spatial representation of the valve cover of the multi-way valve according to FIG 1 .
5 shows a spatial representation of a first seal of the multi-way valve according to FIG 1 .

Detaillierte Beschreibung einer AusführungsformDetailed description of an embodiment

Gemäß den 1 bis 5 umfasst eine Ausführungsform eines Mehrwegeventils einen Ventilkörper 1, einen Ventildeckel 2 und einen Ventileinsatz 4. Der Ventileinsatz 4 ist in einem axialen Hohlraum des Ventilkörpers 1 drehbar gelagert, und die Ventilabdeckung 2 ist fest mit dem Ventilkörper 1 verbunden, um den Ventileinsatz 4 in dem Hohlraum zu positionieren. Mehrere Strömungskanalöffnungen 3 sind gleichmäßig auf dem Umfang des Ventildeckels 2 verteilt und mehrere Hauptströmungskanäle 41 sind im Ventileinsatz 4 angeordnet, wobei jeder Hauptströmungskanal 41 zur Verbindung mit mindestens zwei Strömungskanalöffnungen 3 verwendet wird.According to the 1 until 5 an embodiment of a multi-way valve comprises a valve body 1, a valve cover 2 and a valve insert 4. The valve insert 4 is rotatably mounted in an axial cavity of the valve body 1, and the valve cover 2 is fixedly connected to the valve body 1 to the valve insert 4 in the cavity to position. A plurality of flow channel openings 3 are evenly distributed on the circumference of the valve cover 2 and a plurality of main flow channels 41 are arranged in the valve core 4, each main flow channel 41 being used for connection with at least two flow channel openings 3.

Ein Hauptströmungskanal 41 im Ventileinsatz 4 ist in jeweils in einen ersten und einen zweiten Strömungskanal unterteilt, wobei der erste Strömungskanal zur Verbindung mehrerer benachbarter Strömungskanalöffnungen 3 vorgesehen ist. Der zweite Strömungskanal ist zur Verbindung mehrerer gegenüberliegender Strömungskanalöffnungen 3 vorgesehen, wobei der zweite Strömungskanal zylindrisch ausgebildet ist und mittig durch den Ventileinsatz 4 verläuft.A main flow channel 41 in the valve insert 4 is divided into a first and a second flow channel, the first flow channel being provided for connecting a plurality of adjacent flow channel openings 3 . The second flow channel is provided for connecting a plurality of flow channel openings 3 lying opposite one another, the second flow channel being of cylindrical design and running centrally through the valve insert 4 .

Eine erste Dichtung 5 ist in einer Ausnehmung 21 des Ventildeckels 2 angeordnet und weist einen Innenring 51, einen Außenring 52, Hauptströmungskanal-Trennabschnitte 53 und Ventilkörper-Strömungskanal-Trennabschnitte aufweist. Der Innenring 51 und der Außenring 52 sind konzentrisch mit der Ventilabdeckung vorgesehen. Ein Hauptströmungskanal-Trennabschnitt 53 entspricht weiter einem Trennabschnitt zweier benachbarter Strömungskanalöffnungen 3 der Ventilabdeckung 2 und ein Ventilkörperströmungskanal-Trennabschnitt 54 entspricht einem Trennabschnitt zweier benachbarter Ventilkörperströmungskanälen 7 des Ventilkörpers 1.A first seal 5 is arranged in a recess 21 of the valve cover 2 and has an inner ring 51, an outer ring 52, main flow channel separating sections 53 and valve body flow channel separating sections. The inner ring 51 and the outer ring 52 are provided concentrically with the valve cover. A main flow passage separating portion 53 further corresponds to a separating portion of two adjacent flow passage openings 3 of the valve cover 2, and a valve body flow passage separating portion 54 corresponds to a separating portion of two adjacent valve body flow passages 7 of the valve body 1.

Mehrere Ausgleichsöffnungen 8 sind gleichmäßig auf einem vom Ventildeckel (29 abgewandten Umfang des Ventilkörpers 1 vorgesehen und stehen jeweils über einen Ventilkörperströmungskanal 7 mit den Strömungsanschlüssen 3 in Verbindung. Der Ventileinsatz 4 weist auf einer Unterseite ferner Ausgleichsströmungskanäle 42 im Bereich der Ausgleichsöffnungen 8 auf, wobei ein Querschnitt eines Ausgleichsströmungskanal 42 dem eines Hauptströmungskanals 41 entspricht.A plurality of compensation openings 8 are provided uniformly on a circumference of the valve body 1 facing away from the valve cover (29) and are each connected to the flow connections 3 via a valve body flow channel 7. The valve insert 4 also has compensation flow channels 42 on an underside in the region of the compensation openings 8, with a Cross section of a compensating flow channel 42 corresponds to that of a main flow channel 41 .

Wenn das Ventil in Betrieb ist, wird der Flüssigkeitsdruck im Ventileinsatz 4 durch den Ventilkörperströmungskanal 7 und die Ausgleichsöffnung 8 auf die Unterseite des Ventileinsatzes 4 übertragen, so dass die Kräfte auf der Ober- und Unterseite des Ventileinsatzes 4 ausgeglichen sind. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist zwischen dem Ventileinsatz 4 und dem Ventilkörper 1 ein Stützelement vorgesehen, welches eine Fluidströmung zwischen den Ausgleichsströmungskanälen 42 über die Ausgleichsöffnungen 8 zu den Ventilströmungskanälen 7 erlaubt.When the valve is in operation, the fluid pressure in the valve core 4 is transmitted to the bottom of the valve core 4 through the valve body flow passage 7 and the balance port 8, so that the forces on the top and bottom of the valve core 4 are balanced. How out 2 As can be seen, a support element is provided between the valve insert 4 and the valve body 1 which allows a fluid flow between the equalizing flow channels 42 via the equalizing openings 8 to the valve flow channels 7 .

Ein radialer Querschnitt eines Ausgleichsströmungskanals 42 entspricht vorzugsweise dem eines Hauptströmungskanal 41 und Anzahl und Anordnung der Ausgleichsströmungskanäle 42 entsprechen vorzugsweise denen der Ausgleichsöffnungen 8. Der Boden des Ventileinsatzes 4 wird durch die zweite Dichtung 6 abgedichtet, wobei deren Größe und Form den Ausgleichsöffnungen 8 angepasst sind. Die Dichtung 6 ist in einer Ausnehmung des Ventilkörpers 1 bzw. in einer Ausnehmung des Stützelements angeordnet.A radial cross section of a compensating flow channel 42 preferably corresponds to that of a main flow channel 41 and the number and arrangement of the compensating flow channels 42 preferably correspond to those of the compensating openings 8. The bottom of the valve insert 4 is sealed by the second seal 6, the size and shape of which are adapted to the compensating openings 8. The seal 6 is arranged in a recess of the valve body 1 or in a recess of the support element.

Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, weist eine Strömungskanalöffnung 3 jeweils eine innere, radial innenliegende Strömungskanalöffnung und eine äußere, radial außenliegende Ausgleichsöffnung auf. Diese sind derart miteinander verbunden, dass dasselbe Fluid einströmen kann. Die innere Strömungskanalöffnung ist dem Hauptströmungskanal 41 verbindbar, die äußere Strömungskanalöffnung ist über den Ventilkörperströmungskanal 7 mit dem Ausgleichsströmungskanal 42 verbindbar.How in particular 3 As can be seen, a flow channel opening 3 has an inner, radially inner flow channel opening and an outer, radially outer compensating opening. These are so connected to each other that the same fluid can flow in. The inner flow channel opening can be connected to the main flow channel 41 , the outer flow channel opening can be connected to the compensating flow channel 42 via the valve body flow channel 7 .

Dabei ist eine axiale Höhe eines Hauptströmungskanal 41 und die eines Ausgleichsströmungskanal 42 unterschiedlich. Konkret ist die axiale Höhe der Hauptströmungskanäle 41 größer als die der Ausgleichsströmungskanäle 42, so dass der benötigte Bauraum für die Ausgleichsströmungskanäle 42 möglichst geringgehalten werden kann.The axial height of a main flow channel 41 and that of a compensating flow channel 42 are different. Specifically, the axial height of the main flow channels 41 is greater than that of the compensating flow channels 42, so that the installation space required for the compensating flow channels 42 can be kept as small as possible.

Es sind wenigstens zwei Hauptströmungskanäle 41 und zwei Ausgleichsströmungskanäle 42 vorgesehen. Vorzugsweise sind jeweils vier Hauptströmungskanäle 41 und vier Ausgleichsströmungskanäle 42 vorgesehen. Die Anzahl der Strömungskanalöffnungen 3 ist in der Regel doppelt so hoch wie die Anzahl der Haupt- und Ausströmungskanäle 41, 42.At least two main flow channels 41 and two compensating flow channels 42 are provided. Four main flow channels 41 and four compensating flow channels 42 are preferably provided in each case. The number of flow channel openings 3 is usually twice as high as the number of main and outflow channels 41, 42.

Das oben genannte Ausführungsbeispiel soll den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. Alle äquivalenten Strukturen oder die äquivalente Strömungsübertragung, die unter Verwendung der Beschreibung und der Zeichnungen, der direkten oder der indirekten Anwendung in anderen relevanten technischen Bereichen gemacht wird, sind ebenfalls alle von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgedeckt.The above embodiment is not intended to limit the scope of the invention. All equivalent structures or equivalent flow transfer made using the description and drawings, direct or indirect application in other relevant technical fields are also all covered within the scope of the present invention.

Claims

Multi-way valve with a valve body (1), a valve cover (2) and a valve insert (4), characterized in that the valve insert (4) is rotatably arranged in an axial cavity of the valve body (1) and the valve cover (2) is fixed to the valve body (1) is connected in order to position the valve insert (4) in the cavity, a plurality of flow channel openings (3) being provided distributed uniformly over the circumference of the valve cover (2) and a number of main flow channels (41) being arranged in the valve insert (4), wherein each main flow channel (41) is provided for connection to at least two flow channel openings (3), with several equalization openings (8) being distributed evenly on a circumference of the valve body (1) facing away from the valve cover (2), the equalization openings (8) each having a valve body flow channel (7) arranged in the valve body (1) with the flow channel connections (3), and wherein the valve insert (4) has compensating flow channels (42) on an underside in the area of the compensating openings (8).

multi-way valve claim 1 , characterized in that a cross section of a compensating flow channel (42) corresponds to that of a main flow channel (41).

Multi-way valve according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the number and arrangement of the compensating flow channels (42) correspond to those of the compensating bores (8).

Multi-way valve according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that a main flow channel (41) in the valve insert (4) is divided into a first flow channel and a second flow channel, the first flow channel for connecting several adjacent flow channel openings (3) and the second flow channel for connecting several opposite flow channel openings (3) serves, the second flow channel being cylindrical and running centrally through the valve insert (4).

Multi-way valve according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that a flow channel opening (3) has an inner flow channel opening and an outer equalizing opening.

Multi-way valve according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that a first seal (5) is provided, which has an inner ring (51), an outer ring (52), main flow channel separating sections (53) and valve body flow channel separating sections (54), the inner ring (51) and the outer ring (52) are provided concentrically with the valve cover (2), and wherein a main flow passage separating portion (53) corresponds to a separating portion of two adjacent flow passage openings (3) of the valve cover (2), and a valve body flow passage separating portion (54) corresponds to a separating portion corresponds to two adjacent valve body flow channels (7).

multi-way valve claim 6 , characterized in that the valve cover (2) has a recess (21) for receiving the first seal (5).

Multi-way valve according to one of Claims 6 or 7 , characterized in that a second seal (6) is provided, which is arranged on the underside of the valve insert (4) in a recess of the valve body (1) and has an inner ring, an outer ring and compensating flow channel separating sections.

Multi-way valve according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the multi-way valve is used as a coolant valve.

Thermal management module for vehicles with one or more valves according to any of Claims 1 until 9 .