本公開涉及一種改進的隔膜閥，特別但不僅限于公開一種先導(dǎo)隔膜閥。本公開的各方面涉及一種先導(dǎo)操縱隔膜閥和一種用于車輛的冷卻劑控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隔膜閥是已知的。典型地，排放通道設(shè)置在隔膜上。然而，由于攜帶污染物或碎屑的流體流經(jīng)隔膜閥，這可能會導(dǎo)致堵塞。為防止此類污染物或碎屑堵塞排放通道并損害隔膜閥的功能，會使用過濾器。然而，使用過濾器會限制流體通過閥門。
本發(fā)明旨在解決上述一個或多個問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的各方面和實施例提供了一種如所附權(quán)利要求所要求保護的先導(dǎo)操縱隔膜閥和用于車輛的冷卻劑控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種先導(dǎo)操縱隔膜閥，其具有：入口、出口、隔膜、具有排放通道軸x的排放通道和環(huán)形過濾器，其特點在于：所述環(huán)形過濾器設(shè)置在所述隔膜的上游，所述排放通道設(shè)置在所述隔膜的上游，所述環(huán)形過濾器與所述入口軸向?qū)?，所述環(huán)形過濾器與所述排放通道軸x正交對準，被設(shè)置為用于防止污染物進入所述排放通道。
本發(fā)明將所述排放通道從所述隔膜上移開，并使用所述環(huán)形過濾器防止流體中的碎屑堵塞所述排放通道。此外，即使當(dāng)污染物或碎屑開始在所述過濾器表面臨時聚集時，所述過濾器的環(huán)形形狀也能使流動擾亂減到最少。
所述排放通道可以設(shè)置在閥體中。
所述環(huán)形過濾器位于至少部分由所述閥體限定的環(huán)形凹口內(nèi)。這種布置意味著所述過濾器對從所述入口到所述出口通過閥的主要的流體流動擾亂最小。通過所述閥的主要流體流動不受所述環(huán)形過濾器的限制。
所述環(huán)形凹口可以限定在所述閥體和入口適配組件之間，使得所述環(huán)形過濾器的內(nèi)表面與所述入口適配組件和所述閥體的相應(yīng)內(nèi)表面保持齊平。這種布置提供了自清潔功能，使得主要的流體流動通過所述閥，從所述入口到所述出口，沖洗所述環(huán)形過濾器的表面，以清除可能在那里開始積聚的任何污染物或碎屑。自清潔功能意味著在所述隔膜閥的使用壽命內(nèi)無需保養(yǎng)所述隔膜閥。
所述環(huán)形凹口可以在所述環(huán)形過濾器和所述排放通道之間限定周向延伸通道。這種布置確保即使所述過濾器的一部分被暫時堵塞(例如，可能已開始積聚在所述過濾器的一部分上的任何污染物或碎屑)，流體也可以通過所述過濾器流至所述排放通道。
所述環(huán)形過濾器可以包括至少一個網(wǎng)狀部分。
所述至少一個網(wǎng)狀部分可以具有小于所述排放通道的直徑d的網(wǎng)孔尺寸。這確保排放通道不會被流經(jīng)所述隔膜閥的流體攜帶的污染物或碎屑堵塞。否則這些污染物或碎屑可能會導(dǎo)致所述隔膜失靈。
所述至少一個網(wǎng)狀部分具有小于電樞總成和電樞孔內(nèi)表面之間的滑動間隙的距離d的網(wǎng)孔尺寸。這確保電樞總成的滑動間隙不會被流經(jīng)所述隔膜閥的流體攜帶的污染物或碎屑堵塞。否則這些污染物或碎屑可能會導(dǎo)致所述隔膜失靈。例如，在所述隔膜閥中，先導(dǎo)閥的電樞總成必須能平滑升降，否則所述隔膜閥就不能正常工作。
所述隔膜可以包括設(shè)置在第一凸耳上的排放通道孔。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于車輛的冷卻劑控制系統(tǒng)，該冷卻劑控制系統(tǒng)包括如上文所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥。
在本申請的范圍內(nèi)，需要明確指出，上述段落、權(quán)利要求和/或以下說明書和附圖中陳述的各個方面、實施例、示例和替代方案，特別是其各個特征可以獨立的或以任何組合方式考慮。即，所有實施例和/或任何實施例的特征可以以任何方式結(jié)合和/或組合，除非這些特征不兼容。申請人保留相應(yīng)地更改任何最初提交的權(quán)利要求或提交任何相應(yīng)新權(quán)利要求的權(quán)利，包括以引用和/或合并任何其他權(quán)利要求的任何特征的權(quán)利修改任何最初提交的權(quán)利要求，即使最初沒有以這種方式提出權(quán)利要求。
具體實施方式
隔膜閥10具有閥體20、入口適配組件30、出口適配組件32、隔膜40、導(dǎo)向件50、蓋組件60、先導(dǎo)閥組件70和環(huán)形過濾器100。
閥體20具有入口通道22和出口通道24，兩者均由閥體壁限定。入口通道22和出口通道24在具有直立壁的區(qū)域處匯合，限定內(nèi)孔25和外孔23。直立壁止于環(huán)形主閥座38中。主閥座38分隔內(nèi)孔25和外孔23。
入口通道22進一步限定環(huán)形肩部16。在環(huán)形肩部16的上游，閥體壁上有一個直徑為d的排放孔。排放孔作為排放通道26延伸穿過閥體壁。排放通道26具有軸x。
出口通道24具有先導(dǎo)孔，其作為先導(dǎo)通道28延伸穿過閥體壁。
入口適配件組件30是具有帶凸緣的連接區(qū)域31的管道。入口適配組件30限定隔膜閥入口34。類似地，出口適配組件32是具有帶凸緣的連接區(qū)域33的管道。出口適配組件32限定隔膜閥出口36。
蓋組件60限定腔室62。腔室62與閥體20的排放孔流體連接。如下文將更詳細地描述的，腔室62也與先導(dǎo)孔流體連接。蓋組件包括用于連接到閥體20的帶凸緣的連接區(qū)域64。蓋組件60還包括先導(dǎo)閥組件接收區(qū)域66，用于接收先導(dǎo)閥組件70。在組件接收區(qū)域66中，在先導(dǎo)通道的上端設(shè)置有先導(dǎo)閥座80。
隔膜40是具有用于固定導(dǎo)向件50的中心對準主孔42的柔性盤。所述隔膜還包括設(shè)置在第一凸耳45上的排放通道孔44和設(shè)置在第二凸耳47上的先導(dǎo)通道孔46。
導(dǎo)向件50具有四個向下支撐的叉52、一個用于接收隔膜40的環(huán)形凹口54和一個圓形固定法蘭56。
先導(dǎo)閥組件70包括線圈組件72、電樞總成74、復(fù)位彈簧76、先導(dǎo)閥構(gòu)件78和先導(dǎo)閥座80。電樞總成74在電樞孔84內(nèi)移動?；瑒娱g隙82，即電樞總成74和電樞孔84的內(nèi)表面之間的間隙是距離d。
環(huán)形過濾器100(參見圖4)具有兩個環(huán)形法蘭-上游環(huán)形法蘭102和下游環(huán)形法蘭104。兩個環(huán)形法蘭102和104由四個腹板106連接。環(huán)形法蘭102、104和四個腹板106在它們之間限定覆蓋在網(wǎng)狀物110中的四個袋狀結(jié)構(gòu)108。網(wǎng)狀物110以及由四個腹板106連接的兩個環(huán)形法蘭102、104提供基本齊平的內(nèi)表面。在環(huán)形過濾器100的外表面上，環(huán)形法蘭102、104徑向延伸超過四個腹板106，從而限定周向延伸通道112。
隔膜閥10的組件
環(huán)形過濾器100插入閥體20的入口通道22中，使得下游環(huán)形法蘭104與環(huán)形肩部16鄰接。在該位置，環(huán)形濾波器100的網(wǎng)狀物110與排放通道26的軸x正交對準。環(huán)形過濾器100與排放通道軸x正交對準，被設(shè)置為用于防止污染物進入排放通道26。
入口適配件組件30通過帶凸緣的連接區(qū)域31連接到閥體20，使得入口適配件組件30的端部鄰接環(huán)形過濾器100的上游環(huán)形法蘭102。由此，環(huán)形過濾器100固定在入口適配組件30和閥體20之間的環(huán)形凹口18中。此外，環(huán)形過濾器100的內(nèi)表面保持與入口適配件組件30和閥體100的相應(yīng)內(nèi)表面齊平。
入口適配組件30和閥體20之間包括一個o形密封圈14以確保流體緊連接。由此，入口34和入口通道22流體連接，且在使用中，冷卻劑將主要沿軸向流過環(huán)形過濾器100。冷卻劑也可以通過網(wǎng)狀物110從入口34流向排放通道。鑒于徑向延伸的環(huán)形法蘭102、104，冷卻劑可在進入排放通道之前在周向延伸的通道112中周向流動。
以中心對準固定于環(huán)形凹口54的主孔42，隔膜40與導(dǎo)向件50連接。導(dǎo)向件50插入內(nèi)孔25中，使得四個下向支撐的叉52鄰接直立壁的內(nèi)壁面。因此，隔膜40密封主閥座38。
排放通道孔44與排放通道對準，先導(dǎo)通道孔44與先導(dǎo)通道對準。蓋組件60將隔膜40的外周(包括第一和第二凸耳45,47)夾固在閥體20上。蓋組件60以連接區(qū)域64連接在閥體20上。
出口適配組件32通過帶凸緣的連接區(qū)域33連接到閥體20。出口適配組件32和閥體20之間包括一個o形密封圈15，以確保流體緊密連接。由此，出口通道24和出口36流體連接，并且在使用中，當(dāng)隔膜閥10打開時，冷卻劑將主要通過出口通道24從腔室62流向出口36。冷卻劑也可以通過排放先導(dǎo)通道從腔室62流向出口36。
隔膜閥10的功能
參見圖3，當(dāng)先導(dǎo)閥組件70的線圈組件72斷電時，電樞總成74通過復(fù)位彈簧76推動先導(dǎo)閥構(gòu)件78抵住先導(dǎo)閥閥座80來關(guān)閉先導(dǎo)閥。
入口壓力通過排放通道26，該壓力乘以隔膜40上側(cè)的表面積，產(chǎn)生的壓力大于隔膜40下側(cè)的壓力。因此，隔膜40被壓到主閥座38上，隔膜閥10關(guān)閉。由此，隔膜閥10在常閉狀態(tài)下工作。
參考圖5，當(dāng)先導(dǎo)閥組件70的線圈組件72通電時，電樞總成74從先導(dǎo)閥閥座80上升起。
隔膜40上的壓力通過打開的先導(dǎo)閥閥座80排出。從先導(dǎo)閥流出的流體比通過排放通道26流出的流體多，因為先導(dǎo)閥閥座80的區(qū)域大于排放通道26的區(qū)域，從而形成壓差。隔膜40下側(cè)上增大的力將隔膜40從主閥座38上升起并打開隔膜閥10。
為確保隔膜閥10正常工作，排放通道26必須不得堵塞，同樣地，先導(dǎo)閥組件70的電樞總成74也必須在孔84內(nèi)自由移動。
經(jīng)選擇的網(wǎng)狀物110使得網(wǎng)狀物內(nèi)的孔的最大尺寸(網(wǎng)孔尺寸)小于滑動間隙82距離d和排放通道26直徑d。因此，濾網(wǎng)100防止冷卻劑內(nèi)的任何污染物進入并可能阻塞排放通道26和/或影響電樞總成74平順運作。
在隔膜閥的正常運作中，一些碎屑可能會在短時間內(nèi)阻塞環(huán)形過濾器100的網(wǎng)狀物110的一部分。然而，由于在環(huán)形過濾器100中提供了周向延伸通道112，冷卻劑仍然可以由網(wǎng)狀物110的另一部分通過環(huán)形過濾器100和排放通道。因此，隔膜閥的功能不會受到不利影響。
此外，由于環(huán)形過濾器與進入隔膜閥10的冷卻劑的主要流動方向軸向?qū)?，所以開始聚集在網(wǎng)狀物110上的任何碎屑將被冷卻劑流體慣性沖走。這意味著無需取出環(huán)形過濾器100并手動清潔。
更進一步，鑒于環(huán)形過濾器100在環(huán)形凹槽18內(nèi)的齊平布置，隔膜閥10的流速不會受到限制。
如圖3所示，當(dāng)隔膜閥回到關(guān)閉狀態(tài)時，導(dǎo)向件50，特別是四個下向支撐的叉52確保隔膜40在內(nèi)孔25中中心對齊，從而在隔膜40和環(huán)形主閥座38之間形成良好的密封。導(dǎo)向件50還提供緩閉操作(attenuatedclosingoperation)，即使在通過隔膜閥10的高流量情況下也是如此。這可以防止所謂的水錘效應(yīng)。
圖6顯示了用于車輛210的冷卻劑控制系統(tǒng)。冷卻劑控制系統(tǒng)包括四個隔膜閥10，用于控制冷卻劑從發(fā)動機熱交換器經(jīng)由減壓閥和過濾器220向分布在整個客艙的熱交換器230的流動。該車是一輛客車，通常用于城內(nèi)和城際旅行。隔膜閥10通過電流信號來控制冷卻液流動路徑的打開和關(guān)閉。
該功能由一個2/2間接作用閥實現(xiàn)，一般常閉，通電時打開。這種布置提供一種開環(huán)控制策略。與獨立的電動閥相比，這種布置提供一種更經(jīng)濟的解決方案。
技術(shù)人員會理解可選擇的冷卻劑控制系統(tǒng)可以配備可選數(shù)量的隔膜閥。此外，技術(shù)人員會理解，本發(fā)明的隔膜閥不限于與冷卻劑控制系統(tǒng)一起使用，而是可用于其它系統(tǒng)。介質(zhì)不限于冷卻劑，可以是任何流體，如空氣、水等。
技術(shù)特征：
1.一種先導(dǎo)操縱隔膜閥，包括：
入口、出口、隔膜、具有排放通道軸x的排放通道和環(huán)形過濾器，其特征在于，
所述環(huán)形過濾器設(shè)置在所述隔膜的上游，
所述排放通道設(shè)置在所述隔膜的上游，
所述環(huán)形過濾器與所述入口軸向?qū)剩?/span>
所述環(huán)形過濾器與所述排放通道軸x正交對準，被設(shè)置為用于防止污染物進入所述排放通道。
2.如權(quán)利要求1所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，所述隔膜閥具有閥體，其中，所述排放通道設(shè)置在所述閥體中。
3.如權(quán)利要求2所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述環(huán)形過濾器位于至少部分由所述閥體限定的環(huán)形凹口內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述環(huán)形凹口限定在所述閥體和入口適配組件之間，使所述環(huán)形過濾器的內(nèi)表面與所述入口配件組件和所述閥體的相應(yīng)內(nèi)表面保持齊平。
5.如權(quán)利要求3所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述環(huán)形凹口在所述環(huán)形過濾器和所述排放通道之間限定周向延伸通道。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項權(quán)利要求所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述環(huán)形過濾器包括至少一個網(wǎng)狀部分。
7.如權(quán)利要求6所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述至少一個網(wǎng)狀部分具有小于所述排放通道的直徑d的網(wǎng)孔尺寸。
8.如權(quán)利要求6所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述至少一個網(wǎng)狀部分具有小于電樞總成和電樞孔內(nèi)表面之間的滑動間隙的距離d的網(wǎng)孔尺寸。
9.如前述權(quán)利要求任一項所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥，其中，所述隔膜包括設(shè)置在第一凸耳上的排放通道孔。
10.一種用于車輛的冷卻劑控制系統(tǒng)，所述冷卻劑控制系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1至9中任一項權(quán)利要求所述的先導(dǎo)操縱隔膜閥。
技術(shù)總結(jié)
一種先導(dǎo)操縱隔膜閥(10)。該閥(10)具有入口(34)、出口(36)、隔膜(40)、排放通道(26)和環(huán)形過濾器(100)。排放通道(26)具有排放通道軸X。環(huán)形過濾器(100)設(shè)置在隔膜(40)的上游。排放通道(26)設(shè)置在隔膜(40)的上游。環(huán)形過濾器(100)與入口(34)軸向?qū)?。環(huán)形過濾器(100)與排放通道軸X正交對準，其被設(shè)置為用于防止污染物進入排放通道(26)。一種用于車輛的冷卻劑控制系統(tǒng)，該冷卻劑控制系統(tǒng)包括先導(dǎo)操縱隔膜閥(10)。
