CN115654177A - 一种多通阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通阀，涉及阀门技术领域；包括：阀体，两端封闭，内部设有阀腔，侧壁设有多个阀口，且各所述阀口与所述阀腔能够连通；阀芯，侧壁设置有多个导流凹腔，且能够绕自身轴线旋转；密封衬垫，位于所述阀体内侧壁和所述阀芯外侧壁之间，用于密封所述阀芯与所述阀体之间的间隙，且设置多个导流口，各所述导流口与各所述阀口一一对应；其中，通过所述阀芯的转动，切换所述导流凹腔与所述阀口的对应情况，以控制对应所述阀口的开/闭和/或调节一所述阀口和另一所述阀口流量的比例。本发明具有密封性好、泄漏率低和体积小的特点，能够实现流道通断的切换以及阀口流量比例的调节，并确保新能源汽车多通阀功能的实现。

Description

一种多通阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种多通阀。

背景技术

传统汽车热管理***常采用三通阀、四通阀，其密封原理为：精确控制阀芯与阀壳配合尺寸，靠阀芯与阀壳较小的配合间隙减少非连通管路的泄漏。存在阀芯转动扭矩较大、阀芯磨损过快等问题。同样的，新能源汽车的热管理***等***中，通常需要使用具有多个通路的控制阀（多通阀）以控制各个回路的通断及通路的切换。

其中，由于新能源汽车的管路***较传统汽车更为复杂，采用传统的三通阀、四通阀，需要更大的安装空间，同时导致热管理***成本的上升。另外，新能源汽车对管路泄漏率的要求更高，并且新能源汽车采用的多通阀通常具有五个以上的阀口，采用传统的阀芯阀壳配合难以满足内部泄漏率及耐用性的要求。

发明内容

针对现有多通阀难以满足新能源汽车使用要求的技术问题；本发明提供了一种多通阀，具有密封性好、泄漏率低和体积小的特点，能够实现流道通断的切换以及阀口流量比例的调节，确保新能源汽车多通阀功能的实现，使得新能源汽车热管理***的集成度更高，也降低了新能源汽车热管理***的成本。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种多通阀，包括：阀体，两端封闭，内部设有阀腔，侧壁设有多个阀口，且各所述阀口与所述阀腔能够连通；阀芯，侧壁设置有多个导流凹腔，且能够绕自身轴线旋转；密封衬垫，位于所述阀体内侧壁和所述阀芯外侧壁之间，用于密封所述阀芯与所述阀体之间的间隙，且设置多个导流口，各所述导流口与各所述阀口一一对应；其中，通过所述阀芯的转动，切换所述导流凹腔与所述阀口的对应情况，以控制对应所述阀口的开/闭和/或调节一所述阀口和另一所述阀口流量的比例。

本发明提供的多通阀，在两端封闭的阀体内设置阀芯，并在阀芯上设置导流凹腔、在阀体侧壁设置多个阀口，同时在阀芯外侧壁和阀体内侧壁直接设置密封衬垫，在密封衬垫上设置多个与阀口一一对应的导流口，当阀芯转动后带动导流凹腔一起转动，从而切换导流凹腔与阀口的对应情况，以控制阀口有效流通截面积的大小，进而控制对应所述阀口的开/闭和/或调节一所述阀口和另一所述阀口流量的比例。

其中，阀体两端封闭、阀口设置在阀体的侧壁上，而阀芯完全位于阀体的阀腔内，同时阀芯和阀体间的间隙通过密封衬垫进行密封，可防止各阀口之间非功能性的串液，能够确保整个多通阀具有良好密封性，并且相对于将阀口分设在阀体侧壁和端部的方式，能够减小多通阀的体积，降低其对安装空间的要求。而通过切换导流凹腔与阀口的对应情况，以控制阀口有效流通截面积的大小，进而控制对应阀口的开/闭和/或调节一阀口和另一阀口流量的比例，可满足新能源汽车热管理***管路切换的功能需求。

因此，本发明提供的多通阀具有密封性好、泄漏率低和体积小的特点，能够实现流道通断的切换以及阀口流量比例的调节，确保新能源汽车多通阀功能的实现，使得新能源汽车热管理***的集成度更高，也降低了新能源汽车热管理***的成本。

在一可选的实施方式中，所述阀体一端密封焊接有阀盖，所述阀芯与所述阀盖转动连接，以在密封阀体前将阀芯装入阀体的阀腔内，再将阀盖与阀体密封焊接，一方面便于阀芯的装配，另一方面能够确保阀体的整体性，进而确保多通阀的密封性和耐用性。

在一可选的实施方式中，所述密封衬垫正对所述阀芯的侧壁覆盖有聚四氟乙烯层，以减小阀芯与密封衬垫间的摩擦，一方面能够延长密封衬垫的使用寿命，另一方面能够减小阀芯转动时的摩擦力，从而便于控制阀芯的转动精度，精确的控制阀口的开/闭、流量比例的调节。

在一可选的实施方式中，所述密封衬垫正对所述阀体的侧壁纵横交错设置有多个凸筋，以使得凸筋之间存在相应的变形空间，从而使得密封衬垫易于变形，一则便于密封衬垫以及阀芯的装配，二则能够确保阀芯与阀体间的密封性，三则在阀芯转动时密封衬垫能够轻松的变形避让，从而进一步减小阀芯转动的阻力。

在一可选的实施方式中，所述凸筋宽度方向的截面为三角形，以确保凸筋自身和与密封衬垫间的连接有足够的结构强度。

在一可选的实施方式中，各所述阀口正对所述阀芯的一端的截面垂直于所述阀芯的径向，以使得液流的作用力与反应力垂直作用在阀芯的轴线上，以避免阀芯在其作用力下自行偏转。

在一可选的实施方式中，各所述阀口远离所述阀芯的一端位于同一平面上，以便于将各阀口与对应的管路相连。

在一可选的实施方式中，所述阀口的数量大于或等于5，以确保多通阀满足新能源汽车的使用需求。

在一可选的实施方式中，沿所述阀芯的轴向，所述阀口设置有多排，以确保多个阀口能够设置在同一平面上。

在一可选的实施方式中，多个所述阀口中，有两个所述阀口能够同时与另一阀口连通，以通过控制对应阀口的开口大小，从而控制流经他们的液流流量的比例。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果

1、本发明提供的多通阀，阀体两端封闭、阀口设置在阀体的侧壁上，而阀芯完全位于阀体的阀腔内，同时阀芯和阀体间的间隙通过密封衬垫进行密封，能够确保整个多通阀具有良好密封性，并且相对于将阀口分设在阀体侧壁和端部的方式，能够减小多通阀的体积，降低其对安装空间的要求。

2本发明提供的多通阀，通过切换导流凹腔与阀口的对应情况，以控制阀口有效流通截面积的大小，进而控制对应阀口的开/闭和/或调节一阀口和另一阀口流量的比例，可满足新能源汽车热管理***管路切换的功能需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在附图中：

图1为本发明一实施例多通阀的***结构示意图；

图2为图1所示实施例多通阀的主视示意图；

图3为图2的A-A面结构示意图；

图4为图2的B-B面结构示意图；

图5为图2的C-C面结构示意图；

图6为本发明另一实施例多通阀的***结构示意图；

图7为图6所示实施例多通阀的主视示意图；

图8为图7的D-D面结构示意图；

图9为图7的E-E面结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

10-阀体，11-阀腔，12-阀口，121-第一接口，122-第二接口，123-第三接口，124-第四接口，125-第五接口，126-第六接口，127-第七接口，128-第八接口；

20-阀芯，21-导流凹腔，211-第一凹腔，212-第二凹腔，213-第三凹腔，214-第四凹腔，215-第五凹腔，216-第六凹腔，217-第七凹腔，218-第八凹腔，22-驱动轴；

30-密封衬垫，31-导流口，32-凸筋；

40-阀盖。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，术语 “中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例1

结合图1，本实施例提供了一种多通阀，包括：阀体10，两端封闭，内部设有阀腔11，侧壁设有多个阀口12，且各所述阀口12与所述阀腔11能够连通；阀芯20，侧壁设置有多个导流凹腔21，且能够绕自身轴线旋转；密封衬垫30，位于所述阀体10内侧壁和所述阀芯20外侧壁之间，用于密封所述阀芯20与所述阀体10之间的间隙，且设置多个导流口31，各所述导流口31与各所述阀口12一一对应；其中，通过所述阀芯20的转动，切换所述导流凹腔21与所述阀口12的对应情况，以控制对应所述阀口12的开/闭和/或调节一所述阀口12和另一所述阀口12流量的比例。

可以理解的是，为便于加工阀腔11，通常腔阀腔11制作成圆柱形或椎台形，相应的阀芯20也为圆柱和锥台形。在阀芯20的一端设置有驱动轴22，以便于将驱动电机的输出轴与阀芯20传动连接。

在本实施例中，所述阀体10一端密封焊接有阀盖40，所述阀芯20与所述阀盖40转动连接，以在密封阀体10前将阀芯20装入阀体10的阀腔11内，再将阀盖40与阀体10密封焊接，一方面便于阀芯20的装配，另一方面能够确保阀体10的整体性，进而确保多通阀的密封性和耐用性。通常，在阀盖40的内侧和/或外侧设置有放射状的筋条，以确保阀盖40的结构强度。

对于阀芯20上的导流凹腔21的位置、大小，且根据阀口12的位置、多通阀的使用情况、所需的对流道控制的功能需求确定。

对于密封衬垫30通常采用橡胶材料制成，以确保其有足够的密封性能，如采用三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟硅橡胶等。在本实施例中，所述密封衬垫30正对所述阀芯20的侧壁覆盖有聚四氟乙烯层，以通过聚四氟乙烯的自润滑特性，减小阀芯20与密封衬垫30间的摩擦，一方面能够延长密封衬垫30的使用寿命，另一方面能够减小阀芯20转动时的摩擦力，从而便于控制阀芯20的转动精度，精确的控制阀口12的开/闭、流量比例的调节。

再此基础上，所述密封衬垫30正对所述阀体10的侧壁纵横交错设置有多个凸筋32，以使得凸筋32之间存在相应的变形空间，从而使得密封衬垫30易于变形，一则便于密封衬垫30以及阀芯20的装配，二则能够确保阀芯20与阀体10间的密封性，三则在阀芯20转动时密封衬垫30能够轻松的变形避让，从而进一步减小阀芯20转动的阻力。

优选的，所述凸筋32宽度方向的截面为三角形，以确保凸筋32自身和与密封衬垫30间的连接有足够的结构强度。

对于阀口12的数量，根据多通阀所需连接流道的数量确定，即所述阀口12的数量大于或等于5，以确保多通阀满足新能源汽车的使用需求。

同时，在本实施例中，各所述阀口12正对所述阀芯20的一端的截面垂直于所述阀芯20的径向，以使得液流的作用力与反应力垂直作用在阀芯20的轴线上，以避免阀芯20在其作用力下自行偏转。

优选的，各所述阀口12远离所述阀芯20的一端位于同一平面上，以便于将各阀口12与对应的管路相连。

通常情况下，沿所述阀芯20的轴向，所述阀口12设置有多排，以确保多个阀口12能够设置在同一平面上。

应当理解的是，多个所述阀口12中，有两个所述阀口12能够同时与另一阀口12连通，以通过控制对应阀口12的开口大小，从而控制流经他们的液流流量的比例。

为便于理解本实例的技术方案，结合图2～5，本实施例以在阀体10上设置8个阀口12为例进行说明，具体的：

结合图2，在阀体10设置有8个阀口12，分别为第一接口121、第二接口122、第三接口123、第四接口124、第五接口125、第六接口126、第七接口127和第八接口128。且沿所述阀芯20轴向，呈三排设置，即第一排从左往右依次为第一接口121和第二接口122、第二排从左往右依次为第三接口123、第四接口124和第五接口125、第三排从左往右依次为第六接口126、第七接口127和第八接口128。

在初始状态下，第一接口121与第三接口123连通、第四接口124与第五接口125连通、第七接口127与第八接口128连通，而第二接口122、第六接口126处于关闭状态。也就是说在初始状态下，阀芯20上有同时正对第一接口121和第三接口123的第一凹腔211（图3），同时正对第四接口124和第五接口125的第二凹腔212（图4），同时正对第七接口127和第八接口128的第三凹腔213（图5）。而对于阀芯20正对第二接口122和第六接口126的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

当阀芯20旋转第一设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置逆时针旋转45°为例，此时第一接口121与第三接口123连通、第二接口122与第四接口124连通、第六接口126与第七接口127连通，第五接口125、第八接口128处于关闭状态。即，在该状态下，阀芯20上有同时正对第一接口121和第三接口123的第四凹腔214，同时正对第六接口126和第七接口127的第五凹腔215，而第一凹腔211同时正对第二接口122和第四接口124。而对于阀芯20正对第五接口125和第八接口128的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

当阀芯20旋转第二设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置逆时针旋转135°为例，此时第一接口121与第二接口122连通、第三接口123和第四接口124连通、第六接口126和第七接口127连通，第五接口125、第八接口128处于关闭状态。即，在该状态下，阀芯20上有同时正对第一接口121和第二接口122的第六凹腔216、同时正对第三接口123和第四接口124的第七凹腔217，同时正对第六接口126和第七接口127的第八凹腔218，而对于阀芯20正对第五接口125和第八接口128的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

当阀芯20旋转第三设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置逆时针旋转135°-180°为例，如逆时针旋转157.5°，此时第一接口121与第二接口122连通、第六接口126和第七接口127连通、第三接口123和第五接口125同时与第四接口124连通，第八接口128处于关闭状态。也就是说，第一接口121和第二接口122同时正对第六凹腔216、第第六接口126和第七接口127同时正对第八凹腔218，而第三接口123、第四接口124和第五接口125则通过阀芯20的第九凹腔连通，并且，随着阀芯20的旋转，第三接口123和第四接口124连通的截面积从100%逐步减小到0%、第四接口124和第五接口125连通的截面积从0%逐步增加到100%。其中，对于阀芯20正对第八接口128的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

当阀芯20旋转第四设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置逆时针旋转270°为例，此时第一接口121与第三接口123连通、第四接口124与第五接口125连通、第六接口126与第七接口127连通，第二接口122、第八接口128处于关闭状态。能够理解的是，在该状态下，第二凹腔212正对第一接口121和第三接口123，第三凹腔213正对第六接口126和第七接口127、第九凹腔正对第四接口124和第五接口125，其中，对于阀芯20正对第二接口122和第八接口128的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

总结来说，本实施例提供的多通阀，在两端封闭的阀体10内设置阀芯20，并在阀芯20上设置导流凹腔21、在阀体10侧壁设置多个阀口12，同时在阀芯20外侧壁和阀体10内侧壁直接设置密封衬垫30，在密封衬垫30上设置多个与阀口12一一对应的导流口31，当阀芯20转动后带动导流凹腔21一起转动，从而切换导流凹腔21与阀口12的对应情况，以控制阀口12有效流通截面积的大小，进而控制对应所述阀口12的开/闭和/或调节一所述阀口12和另一所述阀口12流量的比例。

其中，阀体10两端封闭、阀口12设置在阀体10的侧壁上，而阀芯20完全位于阀体10的阀腔11内，同时阀芯20和阀体10间的间隙通过密封衬垫30进行密封，可防止各阀口12之间非功能性的串液，能够确保整个多通阀具有良好密封性，并且相对于将阀口12分设在阀体10侧壁和端部的方式，能够减小多通阀的体积，降低其对安装空间的要求。而通过切换导流凹腔21与阀口12的对应情况，以控制阀口12有效流通截面积的大小，进而控制对应阀口12的开/闭和/或调节一阀口12和另一阀口12流量的比例，可满足新能源汽车热管理***管路切换的功能需求。

因此，本实施例提供的多通阀具有密封性好、泄漏率低和体积小的特点，能够实现流道通断的切换以及阀口12流量比例的调节，确保新能源汽车多通阀功能的实现，使得新能源汽车热管理***的集成度更高，也降低了新能源汽车热管理***的成本。

实施例2

结合图6，本实施例提供了一种多通阀，基于实施例1所记载的结构和原理，不同的是，在阀体10上设置有5个阀口12，具体的：

结合图7，在阀体10设置有5个阀口12，分别为第一接口121、第二接口122、第三接口123、第四接口124、第五接口125。且沿所述阀芯20轴向，呈两排设置，即第一排从左往右依次为第二接口122、第三接口123和第四接口124，第二排从左往右依次为第五接口125和第二接口122。

在初始状态下，第一接口121关闭、第二接口122与第五接口125连通、第三接口123与第四接口124连通。结合图8和图9具体来讲，在初始状态下，阀芯20上有同时正对第二接口122和第五接口125的第一凹腔211（图8和图9），同时正对第三接口123和第四接口124的第二凹腔212（图8）。对于阀芯20正对第一接口121的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

当阀芯20旋转第一设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置顺时针旋转10°-40°为例，如顺时针旋转25°，此时，第一接口121和第五接口125均与第二接口122连通、第三接口123与第四接口124连通。可以理解的是，在该状态下，第三接口123和第四接口124同时正对第二凹腔212，第二接口122正对第一凹腔211和第五接口125部分对着第一凹腔211。并且，随着阀芯20的旋转，第五接口125和第二接口122连通的截面积从100%逐步减小到0%、第一接口121和第二接口122连通的截面积从0%逐步增加到100%。

当阀芯20旋转第二设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置顺时针旋转50°为例，此时第一接口121与第二接口122连通、第三接口123和第四接口124连通，第五接口125关闭。也就是说，第一接口121和第二接口122通过第一凹腔211连通，第三接口123和第四接口124同时正对第二凹腔212，对于阀芯20正对第五接口125的部分，可以是实体也可以是小于或等于对应接口的凹缺。

当阀芯20旋转第三设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置顺时针旋转90°为例，此时，四接口和第五接口125连通、第三接口123和第二接口122连通，第一接口121关闭。即，在该状态下，第四接口124和第五接口125均同时正对第一凹腔211、第三接口123和第二接口122均正对第二凹腔212。

当阀芯20旋转第四设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置顺时针旋转100°-130°为例，如顺时针旋转115°，此时，第三接口123和第二接口122连通，第一接口121和第五接口125与第四接口124连通。在该状态下，第三接口123和第二接口122均正对第二凹腔212、第一接口121和第二接口122均部分对着第一凹腔211、第四接口124正对第一凹腔211。并且，随着阀芯20的旋转，第五接口125和第四接口124连通的截面积从100%逐步减小到0%、第一接口121和第二接口122连通的截面积从0%逐步增加到100%。

当阀芯20旋转第五设定角度后，本实施例以阀芯20由初始位置顺时针旋转140°为例，此时，第二接口122和第三接口123连通，第一接口121和第四接口124连通，第五接口125关闭。在该状态下，第三接口123和第二接口122均正对第二凹腔212、第四接口124和第一接口121均正对第一凹腔211。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通阀，其特征在于，包括：

阀体（10），两端封闭，内部设有阀腔（11），侧壁设有多个阀口（12），且各所述阀口（12）与所述阀腔（11）能够连通；

阀芯（20），侧壁设置有多个导流凹腔（21），且能够绕自身轴线旋转；

密封衬垫（30），位于所述阀体（10）内侧壁和所述阀芯（20）外侧壁之间，用于密封所述阀芯（20）与所述阀体（10）之间的间隙，且设置多个导流口（31），各所述导流口（31）与各所述阀口（12）一一对应；

其中，通过所述阀芯（20）的转动，切换所述导流凹腔（21）与所述阀口（12）的对应情况，以控制对应所述阀口（12）的开/闭和/或调节一所述阀口（12）和另一所述阀口（12）流量的比例。

2.根据权利要求1所述的多通阀，其特征在于，所述阀体（10）一端密封焊接有阀盖（40），所述阀芯（20）与所述阀盖（40）转动连接。

3.根据权利要求1所述的多通阀，其特征在于，所述密封衬垫（30）正对所述阀芯（20）的侧壁覆盖有聚四氟乙烯层。

4.根据权利要求1所述的多通阀，其特征在于，所述密封衬垫（30）正对所述阀体（10）的侧壁纵横交错设置有多个凸筋（32）。

5.根据权利要求4所述的多通阀，其特征在于，所述凸筋（32）宽度方向的截面为三角形。

6.根据权利要求1所述的多通阀，其特征在于，各所述阀口（12）正对所述阀芯（20）的一端的截面垂直于所述阀芯（20）的径向。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的多通阀，其特征在于，各所述阀口（12）远离所述阀芯（20）的一端位于同一平面上。

8.根据权利要求7所述的多通阀，其特征在于，所述阀口（12）的数量大于或等于5。

9.根据权利要求8所述多通阀，其特征在于，沿所述阀芯（20）的轴向，所述阀口（12）设置有多排。

10.根据权利要求8所述多通阀，其特征在于，多个所述阀口（12）中，有两个所述阀口（12）能够同时与另一阀口（12）连通。

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