專利名稱：閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于控制流體流動(dòng)的閥。
背景技術(shù)：
在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或燃料電池組中，流體或冷卻劑通常用于將多余熱 量從發(fā)動(dòng)機(jī)傳送至散熱器。通常，這種冷卻劑通過泵而連續(xù)流過發(fā)動(dòng) 機(jī)/電池組，直到它的溫度超過預(yù)定水平，這時(shí)， 一部分流體流的路線 為通過散熱器。流體流被連續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便試圖使發(fā)動(dòng)機(jī)/電池組的 溫度保持在合適范圍。在內(nèi)燃機(jī)中，這通常通過閥來進(jìn)行，該閥由浸
沒在流體流中的蠟馬達(dá)(wax motor)來驅(qū)動(dòng)。
在一種已知的現(xiàn)有技術(shù)的流體回路中，散熱器和閉合閥在冷卻劑 回路中串聯(lián)連接，且旁通回路跨過散熱器和關(guān)閉閥并聯(lián)連接。閥構(gòu)造
成當(dāng)該閥關(guān)閉時(shí)阻止冷卻劑流過散熱器。當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)，冷卻劑通過旁 通回路繼續(xù)在發(fā)動(dòng)機(jī)中循環(huán)。與這種構(gòu)造相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)是旁通流動(dòng)通 路一直保持打開，這樣，較大部分的冷卻劑流總是繞過散熱器，即使 當(dāng)要求最大冷卻時(shí)。
各種閥形成現(xiàn)有技術(shù)的部分。
為了避免與永久性旁通流動(dòng)相關(guān)聯(lián)的問題，這些閥提供了在換熱 流體回路(該換熱流體回路經(jīng)過散熱器)和非換熱流體回路(該非換 熱流體回路短路或繞過散熱器)之間的選擇。在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車輛中， 旁通環(huán)路通常是加熱器芯回路，它在技術(shù)上也是換熱流體回路，因此 總是有冷卻劑流過加熱器芯。選擇向客艙供熱或不供熱通過對(duì)導(dǎo)通空 氣流過或環(huán)繞加熱器芯進(jìn)行人工或真空操作閥控制來實(shí)現(xiàn)。
不過，已知的閥相對(duì)昂貴、相對(duì)不結(jié)實(shí)或者流動(dòng)特征相對(duì)較差。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于流體的閥形成本發(fā)明的 一 個(gè)方面。該閥包括閥體和插塞。該閥體具體有 一對(duì)間隔開的流動(dòng)口；內(nèi)部腔室；內(nèi)部壁，該內(nèi)部壁 至少部分地把內(nèi)部腔室分成第一子腔室和第二子腔室，所述流動(dòng)口中 的一個(gè)通向該第一子腔室，所述流動(dòng)口中的另一個(gè)通向該第二子腔室， 所述內(nèi)部壁具有貫穿其的壁開口，該壁開口引導(dǎo)在第一子腔室和第二 子腔室之間；內(nèi)部開口，設(shè)置用于第一子腔室和第二子腔室之間的連 通；以及又一流動(dòng)口，該又一流動(dòng)口沿軸線與內(nèi)部開口間隔開。插塞
具有在其內(nèi)的插塞開口，并可在內(nèi)部腔室中在第一位置和第二位置之 間在軸向上運(yùn)動(dòng)。在第二位置，插塞密封該又一流動(dòng)口，且該閥限定 在間隔開的流動(dòng)口之間的第 一流動(dòng)通路，該第 一流動(dòng)通路經(jīng)過壁開口 ； 以及在間隔開的流動(dòng)口之間的第二流動(dòng)通路，該第二流動(dòng)通路經(jīng)過內(nèi) 部開口和插塞開口。在第一位置，內(nèi)部壁密封插塞開口，插塞密封內(nèi)
部開口和壁開口，由此至少基本使第一子腔室與第二子腔室隔離，并 引導(dǎo)流體流經(jīng)過又一流動(dòng)通路，用于使得所述流體在所述流動(dòng)口中的 另 一 個(gè)和該又 一 流動(dòng)口之間通過閥體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一流動(dòng)通路和第二流動(dòng)通路可以共同 限定主流動(dòng)通路，且該主流動(dòng)通路和所述又一流動(dòng)通路可以在它們的 各自長度上基本沒有收縮。
用于流體的閥形成本發(fā)明的又一方面。該閥包括閥體和插塞。該 閥體具有一對(duì)間隔開的流動(dòng)口，并包括管形結(jié)構(gòu)。該管形結(jié)構(gòu)具有側(cè) 壁和開口端，并在內(nèi)部限定有與所述流動(dòng)口中的一個(gè)流體連通的第一 子腔室。所述壁具有貫穿其的壁開口。閥體還限定了與所述流動(dòng)口中 的另一個(gè)流體連通的第二子腔室，該第二子腔室圍繞側(cè)壁延伸，并且 延伸超過開口端，以便進(jìn)一步與開口端和壁開口流體連通。插塞具有 插塞開口，并安裝在管形結(jié)構(gòu)上，用于在第一位置和第二位置之間伸 縮運(yùn)動(dòng)。在第二位置，插塞布置成至少部分地在第二子腔室中，且所 述閥限定了在流動(dòng)口之間的第一流動(dòng)通路，該第一流動(dòng)通路經(jīng)過壁 開口；以及在流動(dòng)口之間的第二流動(dòng)通路，該第二流動(dòng)通路經(jīng)過管形 結(jié)構(gòu)的開口端和插塞開口。在第一位置，插塞和管形結(jié)構(gòu)相互作用， 以便限制經(jīng)過第 一 流動(dòng)通路和第二流動(dòng)通路的流體流。
7本發(fā)明能夠提供相對(duì)較低成本的、相對(duì)結(jié)實(shí)的閥，該閥具有相對(duì) 良好的流動(dòng)特征。通過參考附圖閱讀下面的說明和附屬權(quán)利要求，將 更清楚本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特性和特征、結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的操作方法 和功能、以及部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性，下面簡要介紹附圖。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的閥的透視圖；圖2是圖1的結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖3是圖2的包圍區(qū)域3的視圖；圖4是圖3的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖5是沿圖4的線5-5的剖視圖；圖6是圖2的包圍區(qū)域6的放大圖；圖7是圖6的結(jié)構(gòu)從另一方位看時(shí)的透視圖；圖8是圖6的結(jié)構(gòu)的側(cè)-f見圖；圖9是圖2的包圍區(qū)域9的放大圖；圖IO是圖9的結(jié)構(gòu)從另一方位看時(shí)的透視圖；圖11是圖9的結(jié)構(gòu)從另一方位看時(shí)的透視圖；圖12是圖9的結(jié)構(gòu)從另一方位看時(shí)的透視圖；圖13A是圖1的閥的、與圖5類似的視圖，顯示了蠟馬達(dá)處于完 全退回結(jié)構(gòu)，且閥處于它的旁通結(jié)構(gòu)；圖13B是類似于圖13A的視圖，顯示了蠟馬達(dá)處于部分地伸出結(jié) 構(gòu)，且閥處于它的流過結(jié)構(gòu)；圖13C是類似于圖13B的視圖，顯示了蠟馬達(dá)處于完全伸出結(jié)構(gòu)， 且發(fā)處于它的流過結(jié)構(gòu)；圖14是與圖1的閥類似的閥在用于發(fā)動(dòng)機(jī)單元鑄件中時(shí)的示意圖；圖15是與圖1的閥類似的閥在用于散熱器中時(shí)的示意圖； 圖16是本發(fā)明第二實(shí)施例的閥的、類似于圖13A的視圖； 閨17是本發(fā)明第三實(shí)施例的閥的、類似于圖13A的視圖； 圖18是本發(fā)明第四實(shí)施例的閥的、類似于圖13A的視圖；圖19是本發(fā)明第五實(shí)施例的閥的、類似于圖13A的視圖； 圖20是圖l的閥的假想圖，顯示了黑線(blacklined)容積，該 黑線容積表示流動(dòng)口直接對(duì)齊的程度；圖21是本發(fā)明第六實(shí)施例的閥的、類似于圖19的視圖； 圖22是本發(fā)明笫七實(shí)施例的閥的、類似于圖19的視圖； 圖23是本發(fā)明第七實(shí)施例的盒結(jié)構(gòu)的透視圖； 圖24是圖23的結(jié)構(gòu)的剖^L圖；圖25是本發(fā)明實(shí)施例的閥在第一示例用途中的示意圖；圖26是第二示例用途的、類似于圖25的視圖；圖27是如圖23、 24中所示的、圖11的結(jié)構(gòu)的可選實(shí)施例的透視圖；圖28是如圖23、 24中所示的、圖6的結(jié)構(gòu)的可選實(shí)施例在用于圖27的結(jié)構(gòu)時(shí)的側(cè)視圖；圖29是圖6的結(jié)構(gòu)的又一可選實(shí)施例的透視圖；以及 圖30是圖6的結(jié)構(gòu)的又一可選實(shí)施例的透視圖。
具體實(shí)施方式
總體參考圖l-13C，圖中顯示了本發(fā)明的第一實(shí)施例，即用于流 體例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的閥，它總體由參考標(biāo)號(hào)20表示。參考圖2，閥 20包括殼體22和閥盒24。該殼體22為鋁的，并包括中心部分26， 該中心部分26限定了開口接收器和三個(gè)插口 28、 30、 32，這三個(gè)插 口 28、 30、 32以T形結(jié)構(gòu)從該中心部分26上延伸，各插口通入開口 接收器中。其中的兩個(gè)插口 28、 30基本彼此平行且相對(duì)。第三插口 32橫向于其它插口延伸。接收器的內(nèi)表面34具有環(huán)繞其延伸的周邊 槽36。閥盒24包括鋁插入件38、鋁插塞40、促動(dòng)器42和橡膠0形 環(huán)44。插入件38具有接收O形環(huán)44的周邊槽48，并且可以裝配至 接收器26中和通過中間裝配在槽36中的彈簧夾50而固定就位，如圖 13A中所示。這樣固定后，0形環(huán)44與插入件38和接收器26的內(nèi)表 面34中的每個(gè)密封地嚙合，以使得插入件38和殼體22相互密封，這 樣，插入件38、 0形環(huán)44和殼體22—起限定閥體。9參考圖13A，閥體具有一對(duì)流動(dòng)口 52、 54、內(nèi)部表面56、軸線 X-X、內(nèi)部壁58、又一口 60、第一閥座62和第二閥座64。流動(dòng)口 52、 54相互間隔開、基本彼此相對(duì)和基本彼此對(duì)齊，并通過平行插口 28、 30而相互連通。各流動(dòng)口 52、 54定向成基本橫向于軸線X-X。在該 公開內(nèi)容和附屬權(quán)利要求中，流動(dòng)口 52、 54的"基本對(duì)齊"的意思是當(dāng) 人們平行于流動(dòng)口的相應(yīng)流動(dòng)方向而橫跨閥體投影流動(dòng)口時(shí)，投影將 在很大程度上交叉，如圖20所示，其中，岡以假想線表示，交叉容積 由黑線容積表示。內(nèi)部表面56限定了閥體的內(nèi)部腔室66，該內(nèi)部腔室66布置在流 動(dòng)口 52、 54之間并與它們連通。軸線X-X與第三插口 32對(duì)齊，并定 向成橫向于流過方向Y-Y，流動(dòng)口 52、 54基本與該流動(dòng)方向Y-Y對(duì) 齊。內(nèi)部壁58是繞軸線X-X定中心的大致半圓柱形結(jié)構(gòu)，它在軸向 上部分地跨過內(nèi)部腔室66延伸，并與內(nèi)部表面56組合限定內(nèi)部開口 68,且它具有貫穿其的壁開口 70。壁開口 70與流動(dòng)口 52相對(duì)且對(duì)齊， 即壁開口 70和流動(dòng)口 52相互對(duì)準(zhǔn)。流動(dòng)口 54和壁開口 70對(duì)齊，即 當(dāng)人們平行于流動(dòng)口的流動(dòng)方向(未示出)投影流動(dòng)口 54時(shí)，投影將 在很大程度上與壁開口 70交叉。概念上，內(nèi)部壁58與閥體的部分組 合限定了管形結(jié)構(gòu)，在該管形結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部開口 68限定了開口端，且 內(nèi)部壁58限定了該管形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。內(nèi)部開口 68提供了在內(nèi)部腔室66的第一子腔室72(—個(gè)流動(dòng)口 52通向該第一子腔室72)和內(nèi)部腔室66的第二子腔室74 (另一個(gè)流 動(dòng)口 54通向該第二子腔室74)之間的連通。第二子腔室74部分地環(huán) 繞側(cè)壁延伸，并超過前述管形結(jié)構(gòu)的開口端。在側(cè)壁58中的壁開口 70也引導(dǎo)在第一子腔室72和第二子腔室74之間。內(nèi)部壁58和它的 壁開口 70各自限定了大約180°的角度。又一口 60提供了在第二子腔 室74和第三插口 32之間的連通。第一閥座62環(huán)繞該又一口 60，并 由閥的內(nèi)部表面56限定。第二閥座62環(huán)繞內(nèi)部開口 68，并與第一閥 座62在軸向上間隔開，且由內(nèi)部表面56和內(nèi)部壁58的端部限定。如圖6-8中最好地所示，插塞40具有圓形基座部分76和從該基座部分76延伸的半圓柱形側(cè)壁部分78。側(cè)壁部分78具有在其內(nèi)的平 分插塞開口 80,且側(cè)部部分78和插塞開口 80中的每個(gè)限定大約180° 的角度。在圖13A中，插塞40顯示為處于在內(nèi)部腔室66中的第一位 置。這樣定位時(shí)，基座部分76和側(cè)部部分78都繞軸線X-X定中心， 這樣，側(cè)部部分78與內(nèi)部壁58同心，內(nèi)部壁58疊套在插塞40內(nèi)， 基座部分76置于第二閥座64上，內(nèi)部壁58覆蓋在插塞開口 80上， 側(cè)部部分78覆蓋在壁開口 70上，以便使內(nèi)部腔室66的第一子腔室 72與第二子腔室74至少基本隔離。這限定了閥20的弓形(或旁通， 當(dāng)閥用作旁通閥時(shí))流動(dòng)結(jié)構(gòu)，在該流動(dòng)結(jié)構(gòu)中，閥20限定了穿過閥 體在插口 30、32之間通過流動(dòng)口 54和又一口 60的又一流動(dòng)通路B-B。促動(dòng)器42用于使插塞40在內(nèi)部腔室中在圖13A所示的第 一位置 和圖13B所示的第二位置之間軸向運(yùn)動(dòng)。在插塞40的第二位置，基 座部分76設(shè)置于第一閥座62上，以便至少基本阻塞該又一口 60。這 限定了閥20的流過結(jié)構(gòu)，在該流過結(jié)構(gòu)中，閥20限定了穿過閥體在 插口 28、 30之間通過流動(dòng)口 52、 54的主流動(dòng)通路F-F。在這種結(jié)構(gòu) 中，可以知道，插塞40的側(cè)部部分78和內(nèi)部壁58布置成一個(gè)在另一 個(gè)后面，以便使得流體可以流過的面積最大。主流動(dòng)通路是分離流動(dòng) 結(jié)構(gòu)，具有在口 52、54之間通過壁開口 70的第一流動(dòng)通路和在口 52、 54之間通過管形結(jié)構(gòu)的開口端(即內(nèi)部開口 68和插塞開口 80)的第 二流動(dòng)通路。在插塞40的該位置，插塞開口 80和流動(dòng)口 54對(duì)齊。參考圖2、 6-8和13B，所示促動(dòng)器42包括蠟馬達(dá)82、截頭錐形 不銹鋼返回彈簧84、圓柱形不銹鋼過載彈簧86和鋁的管形套筒88。 套筒88具有環(huán)繞各端延伸的環(huán)形凸緣90、 92，并延伸穿過圓形基座 部分76中的開口98。凸緣90、 92使得套筒88能夠由圓形基座部分 76捕獲。蠟馬達(dá)82為普通類型，它包括殼體91，該殼體91具有擴(kuò)大 的頭部89，軸93從該頭部89凸出，該軸93響應(yīng)包含在殼體91中的 蠟狀材料(未示出)的熱感應(yīng)膨脹而運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)82裝配在套筒88中， C形夾194固定在其上，這樣，擴(kuò)大頭部89和C形夾194在它們之 間捕獲套筒88。軸93從蠟馬達(dá)82凸出到形成于插入件38中的凹窩或凹口 94內(nèi)。返回彈簧84在套筒凸緣92 (該套筒凸緣92由C形夾 194捕獲)和旁通口 60之間延伸。過載彈簧86環(huán)繞套筒88裝配，并 且在套筒凸緣90 (該套筒凸緣90由擴(kuò)大頭部89捕獲)和插塞40的 基座部分76之間延伸。工作時(shí)，當(dāng)蠟馬達(dá)82中的蠟的溫度低于蠟促動(dòng)器的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，蠟 狀材料的容積相對(duì)較低，這樣，軸93可以基本裝配在殼體91中。由 返回彈簧84提供的偏壓保證軸93位于殼體91內(nèi)，足以使得凸緣92 能夠使插塞40的基座部分76保持抵靠在第二閥座64上，如圖13A 中所示。這對(duì)應(yīng)于蠟馬達(dá)82的完全退回結(jié)構(gòu)。當(dāng)馬達(dá)82中的蠟狀材料的溫度達(dá)到或超過促動(dòng)器的設(shè)定點(diǎn)溫度 時(shí)，蠟狀材料膨脹。這使得軸93從殼體91部分地推出。當(dāng)軸93不能 穿過凹窩94延伸時(shí)，軸93從殼體91的延伸通過殼體91和套筒88(殼 體91由該套筒88機(jī)械捕獲)遠(yuǎn)離凹窩94的運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)。首先，當(dāng)殼 體91遠(yuǎn)離凹窩94運(yùn)動(dòng)時(shí)，由過載彈簧86提供的偏壓使得基座部分 76在該運(yùn)動(dòng)過程中保持嚙合抵靠凸緣92，這樣，殼體91的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng) 于插塞40的運(yùn)動(dòng)。在該運(yùn)動(dòng)過程中，插塞40將最終到達(dá)第二位置， 如圖13B中所示。這對(duì)應(yīng)于蠟馬達(dá)82的部分伸出結(jié)構(gòu)。在該點(diǎn)處， 插塞40的基座部分76設(shè)置抵靠在第一閥座62上，且不能進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)蠟狀材料需要進(jìn)一步的膨脹容積時(shí)，這將通過套筒88穿過基座部分 76中的開口 98的運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)，如圖13C中所示。這對(duì)應(yīng)于蠟馬達(dá)82 的完全伸出結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，該結(jié)構(gòu)是有利的，化:通過:J過載彈i結(jié):'，閥的^殳計(jì)者可以保證閥響應(yīng)溫度^化在 第 一和第二位置之間可預(yù)計(jì)地運(yùn)動(dòng)，并且還可以避免閥中的不合適應(yīng) 力，當(dāng)不能夠進(jìn)行用于過度延伸的調(diào)節(jié)時(shí)，可能產(chǎn)生該不合適應(yīng)力。當(dāng)蠟馬達(dá)82中的蠟狀材料的溫度降低至低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，圓錐形返 回彈簧84將驅(qū)動(dòng)殼體91返回到軸93之上。由過載彈簧86提供的偏 壓將保持基座部分76設(shè)置抵靠在第一閥座62上，直到套筒88的凸緣 92與基座部分76嚙合時(shí)。圓錐形彈簧84超過該點(diǎn)的膨脹將導(dǎo)致套筒1288和插塞40—起運(yùn)動(dòng)，在該運(yùn)動(dòng)過程中，內(nèi)部壁58套入插塞40中。 最終，插塞40返回第一位置，且通過基座部分76與第二閥座64的嚙 合而阻止進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)。
在一種用途中，圖1的閥用作旁通閥，并部署在汽車?yán)鋮s回路中。 在該用途(未示出)中，插口 30接收軟管(未示出)，來自發(fā)動(dòng)機(jī)的 冷卻劑通過該軟管被接收，插口 28通過軟管與散熱器進(jìn)口 (未示出) 連接；且又一插口 32與將冷卻劑輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)的軟管連接。當(dāng)冷卻劑
的溫度低于蠟促動(dòng)器的設(shè)定點(diǎn)(其中，冷卻劑并沒有充分加熱至需要 發(fā)散熱量)時(shí)，蠟馬達(dá)保持在完全退回位置，插塞布置在第一位置， 且閥布置在旁通結(jié)構(gòu)，這樣，大部分冷卻劑沿著通路B-B返回發(fā)動(dòng)機(jī)。 這樣，在這樣使用時(shí)，口54是進(jìn)口孔，口 52、 60是出口孔。在旁通 結(jié)構(gòu)中，泄漏通路存在于在插塞40的基座部分76和第二閥座64之間 的密封中、在內(nèi)部部分58和側(cè)部部分78之間的連接中、在套筒88 和基座部分76中的開口 98之間的連接中、以及在殼體91和套筒88 之間的連接中。因此，蠟馬達(dá)82并不整個(gè)與流體流隔離，以便當(dāng)流體 流溫度超過蠟的設(shè)定點(diǎn)時(shí)容易進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)這樣進(jìn)行時(shí)，插塞40運(yùn)動(dòng) 至第二位置，閥采取流過結(jié)構(gòu)，這樣，大部分冷卻劑在返回發(fā)動(dòng)機(jī)之 前沿流動(dòng)通路F-F經(jīng)過散熱器。還有，在該結(jié)構(gòu)中，泄漏通路將存在 于在插塞40的基座部分76和第一閥座64之間的密封中、在內(nèi)部壁 58和側(cè)部部分78之間的連接中、在套筒88和基座部分76中的開口 98之間的連接中、以及在殼體91和套筒88之間的連接中。
在圖14中示意性地顯示了類似用途。這里，閥20'(類似于圖1 的閥，但是沒有插口 )裝配在發(fā)動(dòng)機(jī)單元鑄件99中，流動(dòng)口形成從發(fā) 動(dòng)機(jī)到散熱器的冷卻劑回路(未示出)的一部分，旁通口聯(lián)結(jié)到繞過 散熱器且返回到發(fā)動(dòng)機(jī)的回路(未示出)上。該閥20'的操作在功能上 與閥20相同，且它的使用如前所述，因此這里不再介紹。
在圖15中示意性地顯示了圖14的閥20'的進(jìn)一步的用途，這里， 閥20'裝配在散熱器101中，流動(dòng)口形成換熱回路103的一部分，冷卻 劑在返回發(fā)動(dòng)機(jī)之前被使得通過該換熱回路而橫過換熱器101并發(fā)散部分，該回路105在其返回發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) 繞過散熱器的換熱部分。還有，該閥20'的操作在功能上與閥20相同， 且它的使用如前所述，因此這里不再介紹。
應(yīng)當(dāng)知道，在所述的各閥和使用中，發(fā)現(xiàn)有盒24，該盒24包含 閥的所有運(yùn)動(dòng)部件，以有利地使系統(tǒng)很容易地裝配，或者根據(jù)需要進(jìn) 行拆卸和更換。還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的閥在使用時(shí)具有相對(duì)較低的壓力損失， 這在汽車領(lǐng)域中很有利，因?yàn)樗軌蚴褂孟鄬?duì)更小或更輕的泵，相應(yīng) 節(jié)省汽車成本和重量，并相應(yīng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
并不是在理論上進(jìn)行界定，可以認(rèn)為，本發(fā)明的閥的有利的流動(dòng) 特征來源于閥的形狀和它的部件。在這方面值得注意的是，主流動(dòng)通 路基本平行于通向閥和離開閥的流體流。而且，主流動(dòng)通路和又一流 動(dòng)通路中的每個(gè)在它們的各自長度上沒有顯著的收縮，這尤其是由于 在閥的弓形或旁通結(jié)構(gòu)中流體流橫過的第二子腔室74的相對(duì)較大容 積，以及在閥的流過結(jié)構(gòu)中流體流橫過的開口 70、 80的相對(duì)較大面積 (尺寸類似于流動(dòng)口和又一口 52、 54、 60中的每個(gè)的面積)。另外應(yīng)當(dāng) 注意內(nèi)部腔室的第二子腔室74的形狀，具體地說，它的上部部分具有 C形或弓形截面，這使得流體流從流動(dòng)口 54進(jìn)入以展開，在經(jīng)過基座 部分76的下面和通過口 60離開之前環(huán)繞側(cè)壁78/內(nèi)部壁58。
圖16-18中顯示了閥的各種其它實(shí)施例。這些閥在功能上類似于 圖l-13C的閥，但是圖l-13C的閥利用蠟馬達(dá)來在第一和第二位置之 間驅(qū)動(dòng)插塞，這些閥利用其它形式的促動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)該相同功能。圖16 顯示了閥20"，其中，插塞40具有從其上軸向延伸的螺紋柱100，該 螺紋柱100 ^f皮與馬達(dá)104連接的內(nèi)螺紋驅(qū)動(dòng)軸102接收。馬達(dá)104可 以4吏驅(qū)動(dòng)軸102旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動(dòng)軸102繞螺紋柱100旋轉(zhuǎn)，以導(dǎo)致柱100 的軸向運(yùn)動(dòng)，并因此使得插塞40在第一和第二位置之間運(yùn)動(dòng)。圖17 顯示了閥20'",其中，齒條106從插塞40上延伸，小齒輪108與齒 條106嚙合，馬達(dá)110與小齒輪108驅(qū)動(dòng)連接。這里，馬達(dá)110使小 齒輪108旋轉(zhuǎn)，該小齒輪108軸向驅(qū)動(dòng)齒條106，以使得插塞40在第 一和第二位置之間運(yùn)動(dòng)。圖18顯示了又一閥20""，其中，凸輪從動(dòng)
14器112與插塞40連接，凸輪114與該凸輪從動(dòng)器嚙合，步進(jìn)馬達(dá)116 與凸輪114連接。這里，步進(jìn)馬達(dá)116使得凸輪114旋轉(zhuǎn)，以與凸輪 從動(dòng)器112嚙合，并在第一和第二位置之間軸向驅(qū)動(dòng)插塞。在各種情 況下，可以使用某些形式的外部傳感器或控制器來激發(fā)插塞的運(yùn)動(dòng)。 作為促動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，這種類型傳感器和控制器是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 的常規(guī)設(shè)計(jì)，且因?yàn)殚y20"、 20"'、 20""以與閥20和20'基本類似的 方式來操作，因此不需要對(duì)它們的結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
圖21的閥20"'"顯示了又一可能變化形式，該閥20""，類似于圖 18的閥，但是還包括管形裙緣120，該管形裙緣120從插塞上延伸， 并套入又一口中。這里，通過該又一口的旁通流受到限制，因?yàn)樗?要經(jīng)過限定在裙緣120中的孔122。通過改變孔122的尺寸/形狀，該 閥的流動(dòng)特征可以在第一和第二位置之間運(yùn)動(dòng)的過程中在不同點(diǎn)進(jìn)行 變化，以便使得流量能夠進(jìn)行計(jì)量或線性化。除了計(jì)量功能外，裙緣 提供了插塞的預(yù)先對(duì)齊，這能夠幫助在流過位置中的密封，從而避免 粘連、避免軸的變形和提高旁通流體流的均勻性，以便尤其是平衡閥 中的內(nèi)部壓力和提高旁通位置的密封。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易理 解到，在完全旁通和不旁通之間的各個(gè)位置處使用時(shí)，閥內(nèi)部受到的 壓力將是旁通和流過回路中的流阻的函數(shù)。當(dāng)回路中的流阻明顯不平 衡時(shí)，這將往往驅(qū)使基本全部流體流通向低壓力回路，即使閥只是部 分地開口于該低壓力回路，裙緣可以用于平衡總體壓力降，包括閥和 回路，這樣，由于插塞位置的相對(duì)更線性函數(shù)，流體流被導(dǎo)向更高壓 力回路。盡管在圖21中特別表示了完全布置在裙緣中并徑向等距間隔 開的圓形"孔"，但是應(yīng)當(dāng)知道，"孔"(i)不需要是圓形，可以為三角 形、矩形、卵形等；(ii)可以"橋接，，裙緣的邊緣，即裙緣可以具有帶 齒的(如圖29中所示的實(shí)施例500)、裙?fàn)罨ㄟ叺?如圖30中所示的 實(shí)施例600)、或者另外的不規(guī)則的端部以用于流動(dòng)成比例；以及(iii) 在裙緣中的孔、齒、裙?fàn)罨ㄟ吇虿灰?guī)則部分可以不同于徑向等距地間 隔開，例如，孑L、齒、裙?fàn)罨ㄟ吇虿灰?guī)則部分可以集中在一個(gè)區(qū)域， 用于流量波動(dòng)目的。圖22的變化閥20"""顯示了又一變化形式。該閥基本與圖18的閥類似，但是沒有又一"旁通"口。
圖23和24顯示了本發(fā)明的閥的又一實(shí)施例的盒部分200。該盒部分200具有一些類似于圖16的閥盒的類似性，特別是它們各自利用旋轉(zhuǎn)元件來保證插塞40的線性運(yùn)動(dòng)。不過，在圖16的結(jié)構(gòu)中，插塞40具有外螺紋柱100，軸102旋轉(zhuǎn)并具有內(nèi)螺紋，在圖23、 24中，設(shè)置有外螺紋軸102'，該外螺紋軸102'接合在外螺紋軸延伸部分206中，該延伸部分206又接合在內(nèi)螺紋柱100'中。螺紋軸102'不旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上，設(shè)置有鍵/鍵槽結(jié)構(gòu)形式的限制裝置220，以阻止軸102'的旋轉(zhuǎn)，但是該軸102'與內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)子230螺紋嚙合，該內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)子230在定子線圏218 (該定子線圏218形成步進(jìn)馬達(dá)216的一部分)的磁控制下旋轉(zhuǎn)。上部和下部軸承240將轉(zhuǎn)子230保持就位，同時(shí)允許自由旋轉(zhuǎn)。作為又一變化形式，盒200包括偏壓彈簧204,用于將插塞40推向流過位置。還有，側(cè)壁部分78適用于通過軸向間隔開的間隔開的邊緣78A、 78B而更好地密封壁開口 70，該間隔開的邊緣78A、 78B在插塞40的旁通位置分別與形成于內(nèi)部壁58上的唇緣58A和形成于閥體中的槽202嚙合。軸向槽400也形成于閥體中，側(cè)壁部分78在旁通位置和流過位置之間的運(yùn)動(dòng)過程中在該軸向槽中滑動(dòng)，直立唇緣205形成于基座部分76上，該基座部分76在插塞40的旁通位置與形成于閥體中的槽207嚙合。在該實(shí)施例中，當(dāng)失去向閥發(fā)送的信號(hào)時(shí)，即當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)216失去動(dòng)力(以及轉(zhuǎn)子230變得可自由運(yùn)動(dòng))時(shí)，通過轉(zhuǎn)子230的旋轉(zhuǎn)，彈簧204可靠地將插塞40推向流過位置。不過，應(yīng)當(dāng)知道，本實(shí)施例的彈簧運(yùn)動(dòng)至圖17、 18中所示的彈簧的位置、同時(shí)對(duì)步進(jìn)馬達(dá)的尺寸、步進(jìn)率、轉(zhuǎn)子和軸的螺距以及彈簧尺寸進(jìn)行合適變化，以便解決施加在插塞上的力(該力應(yīng)當(dāng)理解為隨著閥中的流體流量尤其是改變背壓和插塞位置)可以產(chǎn)生這樣的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，在失去信號(hào)時(shí)彈簧204可靠地將插塞40推向旁通位置?？梢詫?shí)現(xiàn)這種變化的方式是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)設(shè)計(jì)，因此這里不再詳細(xì)介紹。作為前述的變化形式，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的閥可以形成為只
16有在低流量狀態(tài)下才可靠運(yùn)動(dòng)至一個(gè)口 (即旁通或流過結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要)。因此，在失去發(fā)送給步進(jìn)馬達(dá)的信號(hào)或者動(dòng)力，但是泵保持全功率時(shí)，閥不能立即采取故障安全位置，這可能導(dǎo)致"水錘"損壞。為了
實(shí)現(xiàn)該功能，必須在以下因素之間找到合適平衡(i)彈簧偏壓和步進(jìn)靜摩擦；以及(ii)與在第一和第二子腔室之間的壓力差相關(guān)的液
壓力?？梢詫?shí)現(xiàn)這種變化的方式(它可能不需要涉及使用裙緣，如這里所述)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)設(shè)計(jì)，因此這里不再詳細(xì)介紹。
采用圖23、 24的盒的閥例如可以以圖15所示的方式來使用，即作為用于內(nèi)燃機(jī)的散熱器旁通閥。不過，因?yàn)樵撻y可以形成為包括(i)比例性，即在流過和旁通之間的遞增選擇性，以及(ii)故障安全性，因此該閥也可以與可變速度泵和風(fēng)扇組合(未示出)使用，以便顯著有利于燃料電池的應(yīng)用，其中，在工作循環(huán)范圍內(nèi)的燃料電池組的溫度的精確控制對(duì)于合適工作很關(guān)鍵。
圖25示意性地顯示了這樣的閥300處于用于冷卻劑回路的進(jìn)口轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，閥300具有一個(gè)進(jìn)口孔和兩個(gè)出口孔。由泵320驅(qū)動(dòng)的冷卻劑流從燃料電池組302或其它熱源進(jìn)入閥300，并分開進(jìn)入朝向旁通管線304和散熱器管線306的出口孔。當(dāng)插塞被使得采取旁通位置和流過位置中間的位置時(shí)，該閥將進(jìn)口流體流轉(zhuǎn)向到散熱器316、旁通管線304、或者它們的組合。
圖26示意性地顯示了這樣的閥300處于進(jìn)口混合結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，閥300具有兩個(gè)進(jìn)口孔和一個(gè)出口孔。從旁通管線304和散熱器管線306進(jìn)入閥的進(jìn)口流體流結(jié)合在一起，并混合進(jìn)入閥出口流中，同時(shí)閥控制流過各個(gè)散熱器316和旁路304的相對(duì)流量。
在任一結(jié)構(gòu)中，閥與泵速度和散熱器風(fēng)扇速度組合能夠通過在散熱器和旁通環(huán)路之間轉(zhuǎn)向流體流來控制熱源的溫度。
閥操作中的比例可用性不但能夠?qū)α鲃?dòng)分布進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，以便精細(xì)調(diào)整溫度，而且能夠用于避免閥振蕩。例如，在冷狀態(tài)中，當(dāng)全部流體流都被引導(dǎo)繞過換熱器時(shí)，在換熱器中的冷卻劑將保持非常冷。這時(shí)，當(dāng)閥再重新設(shè)置成完全阻擋旁通流體流時(shí)較大部分的寒冷冷卻劑將進(jìn)入換熱器。這將對(duì)任何燃料電池的操作或回路中的其它溫度敏感設(shè)備產(chǎn)生沖擊，還可能使閥激發(fā)成立即轉(zhuǎn)變至旁通結(jié)構(gòu)，即閥振蕩(即傳感器可以檢測到低溫冷卻劑部分，并認(rèn)為這需要加熱)。為了避
免該現(xiàn)象，圖24的閥可以操作以在流過結(jié)構(gòu)和旁通結(jié)構(gòu)之間遞增地運(yùn)動(dòng)，以避免所述冷部分。根據(jù)特定用途的規(guī)定(包括但不局限于橫過旁通回路和換熱回路的壓力降以及冷卻劑的粘性)，該功能可以通過使用校準(zhǔn)泄漏(例如穿過閥的基座部分76或其它部件的、預(yù)定尺寸的孔，未示出)和/或通過使用參考圖21所述的普通類型裙緣120而進(jìn)一步提高。
通過尤其是圖24的閥可獲得的故障安全功能性使得回路能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣，當(dāng)不能向步進(jìn)馬達(dá)發(fā)送信號(hào)或者向步進(jìn)馬達(dá)供電發(fā)生故障時(shí)，閥自動(dòng)轉(zhuǎn)變成向散熱器提供最大流量的結(jié)構(gòu)，以避免燃料電池組過熱以及將引起的相關(guān)損壞。
盡管這里已經(jīng)顯示了閥的多個(gè)實(shí)施例和使用，但是應(yīng)當(dāng)知道，可以進(jìn)行多種變化。
例如，盡管在這里閥有時(shí)表示和解釋為旁通閥，其中，輸入或進(jìn)口流體流;陂引向兩個(gè)輸出或出口中的一個(gè)，但是應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，該閥可以用作混合閥，其中，從兩個(gè)輸入中的一個(gè)選擇性地接收流體流，并輸送給單個(gè)輸出。在口 52部署為進(jìn)口孔的用途中，流體壓力可以使得壁78、 58分離，為了避免這樣，如圖21中所示的裙緣可以有利地用于穩(wěn)定插塞。
還有，盡管說明書教導(dǎo)了插塞在第一和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，但是顯然，當(dāng)流體流要分離時(shí)，或者當(dāng)要接收分離的流體流時(shí)，插塞可以采取中間位置。在這種情況下，當(dāng)然，能夠使得插塞在第一和第二位置之間部分地運(yùn)動(dòng)的促動(dòng)器(例如圖16-18和24中所示的促動(dòng)器中的一個(gè))將用于代替蠟馬達(dá)，該蠟馬達(dá)盡管與圖16-18和24的促動(dòng)器相比相對(duì)便宜、結(jié)實(shí)和可靠，但是通常缺乏比例響應(yīng)性，即可靠地只在完全退回和完全伸出結(jié)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)。
而且，盡管所示和所述的閥具有相對(duì)良好的流動(dòng)特征，但是可以考慮通過內(nèi)部造形或流線型化而獲得改進(jìn)，如圖19中所建議的，其中，內(nèi)部表面56的一部分56A已經(jīng)進(jìn)行造形以用于流動(dòng)調(diào)節(jié)。
還有，盡管圖l-13C的閥表示為由鋼、鋁和橡膠構(gòu)成，但是顯然，也可以很容易地使用其它材料，例如塑料。
另外，盡管這里所示和所述的閥表示為盒類型，以便在故障或過多磨損的情況下能夠(例如)很容易地除去和更換閥的運(yùn)動(dòng)部件，但是顯然，并不必須使用盒形結(jié)構(gòu)。
而且，盡管所示和所述的插塞開口表示為平分的，但是顯然并不必須如此。插塞開口同樣可以由單個(gè)孔來限定，或者由三個(gè)或更多個(gè)孔來限定，且孔的形狀可以以與參考裙緣120所述類似的方式形成，以用于流動(dòng)平衡或線性化的目的。壁開口 70的形狀可以類似地形成，用于相同的目的。而且，盡管在這里插塞的側(cè)部部分和內(nèi)部部分表示為半圓柱形，并限定至少大約180°，但是它并不是必須的，實(shí)際上，具有完美的半圓柱形形狀并不總是需要的。例如，當(dāng)需要相對(duì)"更平"和"更寬"的閥時(shí)，可以釆用半橢圓形截面。還有，錐形插塞(即具有與截頭錐形的一部分相對(duì)應(yīng)的側(cè)部部分)可以與類似形狀的壁部分合作地使用。這將簡化閥由模制塑料部件的制造。通過提供如圖27和圖24所示的槽400，與如圖24中所示的槽202組合，也可以提高密封，該槽400以緊配合關(guān)系接收插塞的側(cè)部部分的整個(gè)周邊，以便最小化在該區(qū)域中的泄漏通路。另外，盡管流動(dòng)口和壁開口基本彼此相對(duì)，如圖所示，但是應(yīng)當(dāng)知道，流動(dòng)口不需要彼此相對(duì)，而是可以布置為彼此成角度關(guān)系。
而且，盡管在這里內(nèi)部壁表示為部分地分割內(nèi)部腔室，但是應(yīng)當(dāng)知道，內(nèi)部壁可以完全橫過內(nèi)部腔室延伸。在這種結(jié)構(gòu)中，插塞可以向在內(nèi)部套入第一子腔室中，且在內(nèi)部壁中可以提供一些形式的穿孔或小孔，以便當(dāng)插塞處于第二位置時(shí)與插塞開口匹配。
另外，應(yīng)當(dāng)理解到，在說明書和附屬權(quán)利要求中使用的"密封"并不必須認(rèn)為完全阻止流動(dòng)，而是只意味著所述部件至少配合或相互作用成限制或阻扭流動(dòng)。而且，盡管前面介紹了圖24的閥具有完全旁通的故障安全結(jié)構(gòu)， 但是應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明的閥可以構(gòu)造成在失去發(fā)送信號(hào)的情況下采取 完全旁通或不旁通。還有，盡管特別在圖24的實(shí)施例中介紹了故障安 全功能，但是還應(yīng)當(dāng)知道，通過對(duì)螺紋節(jié)距或類似物的合適變化，在 圖16的實(shí)施例中可以提供相同的功能。還有，本發(fā)明的閥可以使用電 子線性促動(dòng)器，故障安全功能也可以在其內(nèi)提供。
類似的，盡管上面介紹了用于汽車和車輛用途，但是本發(fā)明也可 以用于其它內(nèi)燃機(jī)或燃料電池組發(fā)動(dòng)機(jī)用途，例如靜止的發(fā)電機(jī)。
如上所述，應(yīng)當(dāng)理解到，本發(fā)明僅由特別提出的附屬權(quán)利要求來 限定。
權(quán)利要求
1.一種用于流體的閥，所述閥包括閥體，該閥體具有一對(duì)間隔開的流動(dòng)口；內(nèi)部腔室；內(nèi)部壁，該內(nèi)部壁至少部分地將內(nèi)部腔室分割成第一子腔室和第二子腔室，所述流動(dòng)口中的一個(gè)通向該第一子腔室，所述流動(dòng)口中的另一個(gè)通向該第二子腔室，所述內(nèi)部壁具有貫穿其的壁開口，該壁開口引導(dǎo)在第一子腔室和第二子腔室之間；內(nèi)部開口，設(shè)置用于第一子腔室和第二子腔室之間的連通；以及又一流動(dòng)口，該又一流動(dòng)口沿軸線與內(nèi)部開口間隔開；以及插塞，該插塞具有位于其內(nèi)的插塞開口，該插塞可在內(nèi)部腔室中在第一位置和第二位置之間進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)；其中在第二位置，插塞密封該又一流動(dòng)口，且該閥限定在所述間隔開的流動(dòng)口之間的第一流動(dòng)通路，該第一流動(dòng)通路經(jīng)過壁開口；以及在所述間隔開的流動(dòng)口之間的第二流動(dòng)通路，該第二流動(dòng)通路經(jīng)過內(nèi)部開口和插塞開口；在第一位置，所述內(nèi)部壁密封插塞開口，該插塞密封內(nèi)部開口和壁開口，由此至少基本使第一子腔室與第二子腔室隔離，并引導(dǎo)流體流經(jīng)過又一流動(dòng)通路，用于使得所述流體在所述流動(dòng)口中的另一個(gè)和所述又一流動(dòng)口之間通過閥體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中所述間隔開的流動(dòng)口各自橫 向于軸線定向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中第一流動(dòng)通路和第二流動(dòng)通 路共同限定主流動(dòng)通路，該主流動(dòng)通路和所述又一流動(dòng)通路各自在它 們的相應(yīng)長度上基本沒有收縮。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中所述閥體具有 第一閥座，該第一閥座圍繞所述又一口，且插塞在它的第二位置設(shè)置抵靠在該第一閥座上；以及第二閥座，該第二閥座圍繞內(nèi)部開口，在軸向上與第一閥座間隔開，且插塞在它的第一位置設(shè)置抵靠在該第二閥座上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，還包括促動(dòng)器，用于使插塞在第 一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，還包括用于使插塞響應(yīng)流體的溫度 在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)的促動(dòng)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中內(nèi)部壁在插塞從第二位置向 第一位置運(yùn)動(dòng)的過程中套入插塞中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中內(nèi)部壁軸向延伸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中內(nèi)部壁為半圓柱形，且插塞 有與該內(nèi)部壁同心的半圓柱形側(cè)壁。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥，其中插塞開口和壁開口各自限 定至少大約180°的角度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中所述間隔開的流動(dòng)口基本 相互對(duì)齊且彼此相對(duì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中所述流動(dòng)口中的一個(gè)和壁 開口基本彼此相對(duì)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的岡，其中所述流動(dòng)口中的另一個(gè)和 壁開口基本相互對(duì)齊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥，其中所述流動(dòng)口中的一個(gè)為出 口孔，所述流動(dòng)口中的另一個(gè)為進(jìn)口孔。
15. —種用于流體的閥，所述閥包括閥體，該閥體具有一對(duì)間隔開的流動(dòng)口，所述閥體包括管形結(jié)構(gòu)， 該管形結(jié)構(gòu)具有側(cè)壁和開口端，該管形結(jié)構(gòu)在內(nèi)部限定了與所述流動(dòng) 口中的一個(gè)流體連通的第一子腔室，所述壁具有貫穿其的壁開口；以 及所述閥體限定了與所述流動(dòng)口中的另 一個(gè)流體連通的第二子腔室， 該第二子腔室圍繞側(cè)壁延伸，并延伸超過開口端，以便進(jìn)一步與開口 端和壁開口流體連通；插塞，該插塞具有插塞開口，并安裝在管形結(jié)構(gòu)上，用于在第一 位置和第二位置之間伸縮運(yùn)動(dòng)，其中在第二位置，插塞布置成至少部分地在第二子腔室中，且該閥限定了在所述流動(dòng)口之間的第一流動(dòng)通路，該第一流動(dòng)通路經(jīng)過壁開口；以及在所述流動(dòng)口之間的第二流動(dòng)通路，該第二流動(dòng)通路經(jīng)過管形結(jié)構(gòu)的開口端和插塞開口；在第一位置，插塞和管形結(jié)構(gòu)相互作用，以限制經(jīng)過第一流動(dòng)通路和第二流動(dòng)通路的流體流。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，其中所述管形結(jié)構(gòu)基本為圓柱形，第二子腔室部分地環(huán)繞該管形結(jié)構(gòu)延伸，插塞具有與該管形結(jié)構(gòu)基本同心的半圓柱形側(cè)壁。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的閥，其中插塞開口和壁開口各自限定了至少大約180。的角度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，其中管形結(jié)構(gòu)在插塞從第二位置向第一位置運(yùn)動(dòng)的過程中套入插塞中。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，其中所述流動(dòng)口中的一個(gè)和壁開口基本彼此相對(duì)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，其中所述流動(dòng)口中的另一個(gè)和壁開口基本彼此對(duì)齊。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，其中所述閥體具有沿軸線與管形結(jié)構(gòu)的開口端間隔開的又一流動(dòng)口；插塞在第一位置和第二位置之間軸向運(yùn)動(dòng)；在第二位置，插塞密封該又一流動(dòng)口；且在插塞的第一位置，閥限定又一流動(dòng)通路，用于使所述流體在所述流動(dòng)口中的另一個(gè)和該又 一 流動(dòng)口之間通過閥體。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，其中促動(dòng)器包括電步進(jìn)馬達(dá)，并且用于使插塞在第一位置和第二位置之間遞增運(yùn)動(dòng)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的閥，還包括偏壓彈簧，當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)失去電力時(shí)，該偏壓彈簧將插塞推向第一位置和第二位置中的一個(gè)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的閥，還包括彈簧，用于將插塞推向第一位置和第二位置中的一個(gè)，其中，所述閥適于當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)失去電力時(shí)，該彈簧使得插塞運(yùn)動(dòng)至第一位置和第二位置中的所述一個(gè)，且經(jīng)過閥的流量足夠低，以避免水錘損壞。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥，還包括裙緣，該裙緣從插塞上延伸進(jìn)入所述又一口中。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的閥，其中裙緣為管形，并且在插塞 在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)的過程中伸縮進(jìn)、出該口。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的閥，其中當(dāng)插塞處于第一位置和第二位置時(shí)，裙緣凸出到該口中，以穩(wěn)定插塞防止粘連。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的閥，其中在使用時(shí)，裙緣平衡在包括第一流動(dòng)通路的第一回路和包括第二流動(dòng)通路的第二回路之間的壓力降，這樣，流體流在第一回路和第二回路之間作為插塞位置的基本線性函數(shù)而被轉(zhuǎn)變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括閥體和插塞的閥。閥體具有一對(duì)口和管形結(jié)構(gòu)，該管形結(jié)構(gòu)具有側(cè)壁和開口端，并在內(nèi)部限定了與一個(gè)口流體連通的第一子腔室。所述壁具有開口。閥體還限定了與另一口流體連通的第二子腔室，該第二子腔室圍繞側(cè)壁延伸，并超過端部，以便與端部和開口連通。插塞具有開口，并安裝在管形結(jié)構(gòu)上，在第一位置和第二位置之間伸縮運(yùn)動(dòng)。在第二位置，插塞布置成至少部分地在第二子腔室中，且閥限定了在所述口之間的第一流動(dòng)通路，該第一流動(dòng)通路經(jīng)過壁開口；以及在所述流動(dòng)口之間的第二流動(dòng)通路，該第二流動(dòng)通路通過插塞開口經(jīng)過管形結(jié)構(gòu)的開口端。在第一位置，插塞和管形結(jié)構(gòu)限制經(jīng)過第一和第二流動(dòng)通路的流體流。
文檔編號(hào)F16K3/26GK101668972SQ200880009763
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者D·范德維斯, Y·佩里克 申請(qǐng)人:達(dá)納加拿大公司