本發(fā)明涉及流體流動(dòng)閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防倒流單向閥門。

背景技術(shù)：

在開發(fā)一種紙濾芯空氣濾清器時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)存在倒爆(發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)部過熱氣流倒流進(jìn)入空氣濾清器，造成空氣濾清器內(nèi)部濾芯燒毀)現(xiàn)象，為了有效防止發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣流倒爆燒毀濾芯，需要開發(fā)一種閥門。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何設(shè)計(jì)一種防倒流單向閥門，以有效防止發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣流倒爆燒毀濾芯。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種防倒流單向閥門，包括閥門殼體6，所述閥門殼體6兩端分別開有閥門進(jìn)氣口1和閥門出氣口7；使得氣流由閥門進(jìn)氣口1流出閥門出氣口7過程中，氣流可順利通過，而當(dāng)瞬間氣流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，即氣流由閥門出氣口7向閥門進(jìn)氣口1流動(dòng)時(shí)，氣流則不能通過。

優(yōu)選地，所述閥門殼體6內(nèi)部安裝有可開合關(guān)閉的上活門葉片3和下活門葉片4，氣流順向由閥門進(jìn)氣口1向閥門出氣口7流動(dòng)時(shí)，上活門葉片3和下活門葉片4成壓縮閉合狀態(tài)，使得閥門打開，氣流逆向由閥門出氣口7向閥門進(jìn)氣口1流動(dòng)時(shí)，上活門葉片3和下活門葉片4在逆向氣流的作用下打開，開合到上活門葉片3的上端和下活門葉片4的下端分別與閥門殼體6上下壁面貼合，使得閥門封閉。

優(yōu)選地，所述閥門殼體6采用進(jìn)氣口端窄出氣口端寬的結(jié)構(gòu)形式，過渡角度為60°～70°。

優(yōu)選地，所述上活門葉片3和下活門葉片4在壓縮閉合狀態(tài)時(shí)的角度為30°～40°之間，所述上活門葉片3和下活門葉片4邊緣采用向內(nèi)彎曲的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，彎曲角度為10°±5°，彎曲半徑為10.5±2mm。

優(yōu)選地，所述閥門還包括滾動(dòng)軸承2、支撐桿5和活門葉片連接軸9；所述上活門葉片3通過所述活門葉片連接軸9分別與位于閥體兩側(cè)的滾動(dòng)軸承2連接，下活門葉片4通過活門葉片連接軸9分別與所述位于閥體兩側(cè)的滾動(dòng)軸承2連接；開合支撐片8包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐片和可前后移動(dòng)的支撐片，依次為第一支撐片、第二支撐片和第三支撐片，第一支撐片一端與第二支撐片一端固定在一起形成兩個(gè)支撐片的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，第一支撐片另一端連接上活門葉片3可活動(dòng)的一端，第二支撐片另一端連接下活門葉片4可活動(dòng)的一端，第三支撐片一端也固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，另一端與一支撐桿5的中部連接，支撐桿5的兩端分別固定于閥門殼體6的兩側(cè)面。

(三)有益效果

本發(fā)明基于流體力學(xué)設(shè)計(jì)，第一，上、下活門葉片自動(dòng)展開與閉合，無需外力作用。第二，上、下活門葉片無彈簧拉緊或支撐，無需初始能量打開，降低了系統(tǒng)耗能。第三，經(jīng)過流體計(jì)算優(yōu)化，系統(tǒng)阻力最低，盡量少的額外增加空氣濾清器總阻力，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的閥門結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為氣流順向流動(dòng)時(shí)本發(fā)明實(shí)施例的閥門工作狀態(tài)；

圖3為氣流逆向流動(dòng)時(shí)本發(fā)明實(shí)施例的閥門工作狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的防倒流單向閥門，包括閥門殼體6，所述閥門殼體6兩端分別開有閥門進(jìn)氣口1和閥門出氣口7；使得氣流由閥門進(jìn)氣口1流出閥門出氣口7過程中，氣流可順利通過，而當(dāng)瞬間氣流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，即氣流由閥門出氣口7向閥門進(jìn)氣口1流動(dòng)時(shí)，氣流則不能通過。

為實(shí)現(xiàn)上述功能，本實(shí)施例中，所述閥門殼體6內(nèi)部安裝有可開合關(guān)閉的上活門葉片3和下活門葉片4，氣流順向由閥門進(jìn)氣口1向閥門出氣口7流動(dòng)時(shí)，上活門葉片3和下活門葉片4成壓縮閉合狀態(tài)，使得閥門打開，氣流逆向由閥門出氣口7向閥門進(jìn)氣口1流動(dòng)時(shí)，上活門葉片3和下活門葉片4在逆向氣流的作用下打開，開合到上活門葉片3的上端和下活門葉片4的下端分別與閥門殼體6上下壁面貼合，使得閥門封閉，解決了限制氣流反向流動(dòng)，且不增加或少增加系統(tǒng)管路阻力的技術(shù)問題。

閥門經(jīng)過Fluent流體力學(xué)軟件優(yōu)化，所述閥門殼體6采用進(jìn)氣口端窄出氣口端寬的結(jié)構(gòu)形式，過渡角度為60°～70°。上活門葉片3和下活門葉片4配合位置、開啟角度和葉片邊緣經(jīng)過優(yōu)選，達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)：上活門葉片3和下活門葉片4在壓縮閉合狀態(tài)時(shí)的角度為30°～40°之間，所述上活門葉片3和下活門葉片4邊緣采用向內(nèi)彎曲的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，彎曲角度為10°±5°，彎曲半徑為10.5±2mm，使得當(dāng)氣流順向(由閥門進(jìn)氣口1流入閥門出氣口7)時(shí)，系統(tǒng)阻力低于1.2千帕。

所述閥門還包括滾動(dòng)軸承2、支撐桿5和活門葉片連接軸9；所述上活門葉片3通過所述活門葉片連接軸9分別與位于閥體兩側(cè)的滾動(dòng)軸承2連接，下活門葉片4通過活門葉片連接軸9分別與所述位于閥體兩側(cè)的滾動(dòng)軸承2連接；開合支撐片8包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐片和可前后移動(dòng)的支撐片，依次為第一支撐片、第二支撐片和第三支撐片，第一支撐片一端與第二支撐片一端固定在一起形成兩個(gè)支撐片的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，第一支撐片另一端連接上活門葉片3可活動(dòng)的一端，第二支撐片另一端連接下活門葉片4可活動(dòng)的一端，第三支撐片一端也固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，另一端與一支撐桿5的中部連接，支撐桿5的兩端分別固定于閥門殼體6的兩側(cè)面。從而可以使整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)平衡、穩(wěn)定，上活門葉片3和下活門葉片4開啟關(guān)閉動(dòng)作靈活、靜音。

本發(fā)明在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先依據(jù)安裝位置和安裝空間確定單向閥的尺寸，其次應(yīng)用三維建模軟件建立簡(jiǎn)要三維模型，包括流場(chǎng)控件和活門狀態(tài)，在流場(chǎng)仿真軟件Fluent中進(jìn)行流場(chǎng)仿真計(jì)算，確定了最佳的閥門殼體6、上活門葉片3和下活門葉片4形狀、開啟角度方案后，還要應(yīng)用動(dòng)力學(xué)分析軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，確定上活門葉片3和下活門葉片4的厚度可以關(guān)閉與彈開，最終開展工程設(shè)計(jì)，特別是軸承的選型、閥體的結(jié)構(gòu)等工程問題需要解決，最終形成產(chǎn)品，在空氣濾清器實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行正反流通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證流體力學(xué)優(yōu)化過程的正確性，同時(shí)驗(yàn)證閥門功能能夠正常實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的防倒流單向閥門，可安裝在空氣濾清器進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器進(jìn)氣口之間，當(dāng)氣流由空氣濾清器流入發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，氣流可以順利通過，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)倒爆發(fā)生時(shí)，即瞬間氣流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，由閥門出氣口7向閥門進(jìn)氣口1流動(dòng)，單向閥發(fā)生動(dòng)作，上活門葉片3和下活門葉片4打開，擋住倒爆氣流，使之不能通過進(jìn)入空氣濾清器內(nèi)部，從而保護(hù)了空氣濾清器濾芯。在安裝使用本發(fā)明的閥門時(shí)，將防倒流單向閥門安裝在管路中防倒流的關(guān)鍵位置，開啟氣流，上活門葉片3和下活門葉片4受力面為順流面，順向氣流可以順利通過，無需其他額外操作，當(dāng)氣流瞬間反向流動(dòng)時(shí)，上活門葉片3和下活門葉片4受力面發(fā)生變化，逆流面受力，活門迅速張開，張開的活門與閥門殼體6上下端面配合，完全遮擋住反向氣流。當(dāng)反向氣流消失，順向氣流再次開啟時(shí)，上活門葉片3和下活門葉片4再次壓縮回收，氣流可順利通行。

可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的閥門主要功能在于當(dāng)氣流順向(由進(jìn)氣口流入出氣口流出)流動(dòng)時(shí)，氣流可以順利通過，當(dāng)瞬間氣流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，即氣流逆向(由出氣口流入進(jìn)氣口流出)時(shí)，氣流則不能通過。解決了實(shí)際應(yīng)用中在大直徑管路中(直徑大于50mm)僅限制氣流單向流動(dòng)，反向流動(dòng)禁止，特別應(yīng)用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)氣流倒爆，且不增加或少增加系統(tǒng)管路阻力的技術(shù)問題。該閥門經(jīng)過Fluent流體力學(xué)軟件優(yōu)化，閥體和合頁狀活門配合位置、合頁狀活門開啟角度和葉片邊緣經(jīng)過優(yōu)選，達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，當(dāng)氣流順向(由進(jìn)口流入出口流出)時(shí)，系統(tǒng)阻力低于1.2千帕。該型閥門活門無需安裝彈簧，不需要初始動(dòng)能迫使閥門合頁狀活門打開，降低了系統(tǒng)阻力。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。