恒溫受控閥,尤其是散熱器閥的制作方法
【專利摘要】提供一種恒溫受控閥(1)，尤其是一種散熱器閥，包括：閥殼體(2)，其具有入口(3)、出口(4)和定位在所述入口(3)和所述出口(4)之間的閥座(5)；連接至心軸(8)的閥構(gòu)件(7，26)，所述閥構(gòu)件(7，26)可朝向和遠(yuǎn)離所述閥座(5)移動(dòng)；以及致動(dòng)所述心軸(8)的波紋管構(gòu)件(16)。這種閥具有小尺寸。為了該目的，心軸(8)可移動(dòng)超出所述閥構(gòu)件(7，26)與所述閥座(5)接觸的位置。
【專利說(shuō)明】恒溫受控閥，尤其是散熱器閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種恒溫受控閥，尤其是一種散熱器閥，包括:閥殼體，其具有入口、出口和定位在所述入口和所述出口之間的閥座；連接到心軸的閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件可朝向和遠(yuǎn)離所述閥座移動(dòng)；以及致動(dòng)所述心軸的波紋管構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]該恒溫受控閥可由例如WO 92/20945獲知。
[0003]波紋管構(gòu)件被用來(lái)控制與環(huán)境溫度有關(guān)的、通過(guò)該閥的流體流量。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，波紋管構(gòu)件移動(dòng)閥構(gòu)件更靠近閥座，以使得通過(guò)該閥的流體流量減少。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，閥構(gòu)件被移動(dòng)遠(yuǎn)離閥座，以使得通過(guò)該閥的流體流量可以增長(zhǎng)。
[0004]在某些情況下，因?yàn)榄h(huán)境溫度足夠高波紋管構(gòu)件已關(guān)閉該閥。在關(guān)閉狀態(tài)下，閥構(gòu)件與閥座接觸，以使得可以沒(méi)有流體流過(guò)該閥。然而，當(dāng)在這種條件下，環(huán)境溫度進(jìn)一步增加時(shí)，產(chǎn)生過(guò)壓。為了避免由該過(guò)壓引起的損壞，使用過(guò)壓功能(overpressure function)。該功能通常在波紋管構(gòu)件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。波紋管構(gòu)件可根據(jù)溫度擴(kuò)大其體積而不會(huì)進(jìn)一步移動(dòng)心軸和閥構(gòu)件。
[0005]然而，該功能需要一些空間，其使得閥大且昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目標(biāo)是形成具有小尺寸的閥。
[0007]該目標(biāo)由如上所述的恒溫受控閥得以實(shí)現(xiàn)，在于所述心軸可移動(dòng)超出所述閥構(gòu)件接觸所述閥座的位置。
[0008]換句話說(shuō)，過(guò)壓功能不再是波紋管構(gòu)件的部件實(shí)現(xiàn)，而是目前建立在該閥中。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，因?yàn)闇囟壬卟⑶也y管構(gòu)件的體積擴(kuò)張，仍有可能進(jìn)一步在朝向閥座的方向上移動(dòng)心軸。盡管閥構(gòu)件已經(jīng)接觸閥座，該運(yùn)動(dòng)也是可能的。因此，不必在波紋管構(gòu)件中提供該功能?？墒共y管構(gòu)件保持小并且可以低成本制造，因?yàn)樵诓y管構(gòu)件中實(shí)現(xiàn)過(guò)壓功能所需的部件可以省略。在閥殼體本身內(nèi)，只有很少部件是實(shí)現(xiàn)過(guò)壓功能所必需的。
[0009]優(yōu)選地，所述閥構(gòu)件包括通孔，所述心軸穿過(guò)所述通孔。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)壓情況時(shí)，閥構(gòu)件抵靠閥座而心軸被進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)通過(guò)閥構(gòu)件。換句話說(shuō)，心軸可在所述閥構(gòu)件中滑動(dòng)或移動(dòng)，以使得閥構(gòu)件相對(duì)于閥座的位置在過(guò)壓情況下不會(huì)變化。
[0010]優(yōu)選地，所述心軸具有止擋部。所述閥構(gòu)件通過(guò)過(guò)壓彈簧被迫使抵靠所述止擋部。當(dāng)心軸遠(yuǎn)離閥座移動(dòng)時(shí)，例如在環(huán)境溫度降低的情況下，該止擋部被用來(lái)移動(dòng)該閥構(gòu)件遠(yuǎn)離該閥座。未受干擾情況下，即，沒(méi)有過(guò)壓時(shí)，過(guò)壓彈簧在心軸上限定閥構(gòu)件的位置。然而，當(dāng)存在過(guò)壓時(shí)，心軸可進(jìn)一步在朝向閥座的方向上移動(dòng)。
[0011]優(yōu)選地，所述過(guò)壓彈簧是圍繞所述心軸的卷簧。過(guò)壓彈簧不需要額外的空間。圍繞所述心軸可獲得足夠空間。
[0012]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述過(guò)壓彈簧布置在所述閥構(gòu)件和一部分所述閥殼體之間。該閥殼體部件是靜止的，也就是說(shuō)在任何情況下都不會(huì)移動(dòng)。因此，存在用來(lái)支撐該過(guò)壓彈簧的可靠固定位置。
[0013]優(yōu)選地，所述部分固定在所述殼體內(nèi)并且包括作用于所述心軸上的密封裝置。該部分可從所述殼體單獨(dú)制成并可通過(guò)任何已知方式固定在所述殼體內(nèi)。該部分引導(dǎo)心軸同時(shí)相對(duì)于外部密封心軸。
[0014]在優(yōu)選實(shí)施例中，開(kāi)啟彈簧作用在所述心軸上，在所述閥處于完全打開(kāi)狀態(tài)下，所述開(kāi)啟彈簧具有大于所述過(guò)壓彈簧的過(guò)壓彈簧力的開(kāi)啟彈簧力。在波紋管構(gòu)件在相對(duì)方向上沒(méi)有動(dòng)作時(shí)，該開(kāi)啟彈簧通常用來(lái)移動(dòng)該閥構(gòu)件遠(yuǎn)離所述閥座。在目前的情況下，開(kāi)啟彈簧必須克服過(guò)壓彈簧力以打開(kāi)該閥。因此，可取的是開(kāi)啟彈簧力大于過(guò)壓彈簧力以避免額外的致動(dòng)裝置。
[0015]在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述閥座形成為通道開(kāi)口，所述通道在圓周方向上由壁進(jìn)行限定，所述壁平行于所述心軸的移動(dòng)方向布置，所述閥構(gòu)件可插入到所述通道內(nèi)。當(dāng)在這個(gè)實(shí)施例中出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，閥心軸可進(jìn)一步移動(dòng)進(jìn)入通道。然而，在這種情況下閥構(gòu)件不會(huì)相對(duì)于心軸可移動(dòng)，而是與心軸一起移動(dòng)到通道內(nèi)。這種運(yùn)動(dòng)不會(huì)改變密封情況。閥構(gòu)件仍舊與通道的壁接觸，防止通過(guò)該閥的任何流體流量。然而，心軸的運(yùn)動(dòng)仍舊是可能的。
[0016]優(yōu)選地，所述閥構(gòu)件在徑向方向上可壓縮。當(dāng)在閥構(gòu)件已經(jīng)接觸閥座后，心軸進(jìn)一步移動(dòng)時(shí)，閥構(gòu)件在徑向方向上略微壓縮，以使得產(chǎn)生足夠高的密封力。當(dāng)閥構(gòu)件移動(dòng)至通道內(nèi)時(shí)，沒(méi)有可以用來(lái)形成密封的軸向力。
[0017]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述閥構(gòu)件定位在設(shè)置在所述心軸上的凹槽內(nèi)。凹槽可以使閥構(gòu)件克服兩個(gè)方向的力，即朝向閥座的方向和遠(yuǎn)離閥座的方向上的力保持在心軸上的固定位置。因此，閥構(gòu)件不僅可以被移動(dòng)進(jìn)入通道，還能從通道內(nèi)取出而不改變心軸上的位置。
[0018]優(yōu)選地，所述通道具有環(huán)繞所述開(kāi)口的圓錐形前部面。當(dāng)心軸進(jìn)一步移進(jìn)入通道時(shí)，所述圓錐形前部面用來(lái)壓縮閥構(gòu)件。
[0019]優(yōu)選地，所述開(kāi)啟彈簧布置在所述通道內(nèi)。因此，在通道外部不需要額外的空間。
[0020]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述通道包括引導(dǎo)部分，所述引導(dǎo)部分具有縮小的直徑，所述心軸被插入所述引導(dǎo)部分并且通過(guò)所述引導(dǎo)部分進(jìn)行引導(dǎo)。這可以使閥座和相應(yīng)的閥構(gòu)件具有更大的直徑從而允許更大的流體流量。心軸在操作期間被引導(dǎo)，以使得心軸被更好地保護(hù)免于卡住(Stuck)。這對(duì)過(guò)壓情況來(lái)說(shuō)是尤其正確的。
[0021]優(yōu)選地，所述通道形成在塑料插件中，所述插件定位在位于所述入口和所述出口之間的所述閥殼體內(nèi)。塑料插件可以被形成為具有相對(duì)大的設(shè)計(jì)自由度。因?yàn)樽饔迷诓寮系牧χ皇切〉牧?，塑料材料就足夠了。插件可例如通過(guò)注射模制形成。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]現(xiàn)在參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中:
[0023]圖1是穿過(guò)恒溫受控閥的截面示意圖，
[0024]圖2是穿過(guò)恒溫受控閥的第二實(shí)施例的截面示意圖，以及
[0025]圖3是穿過(guò)恒溫受控閥的第三實(shí)施例的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0026]圖1示意性示出了穿過(guò)恒溫受控閥I的截面圖。閥I包括閥殼體2。閥殼體2具有入口 3和出口 4，布置在入口 3和出口 4之間的閥座5。然而，也可以使用其他形式的閥殼體，例如傾斜的殼體。
[0027]閥殼體2是倒"T"形。入口 3和出口 4布置在"T"的臂上。殼體的軸6垂直于連接入口 3和出口 4的虛構(gòu)的線延伸。
[0028]閥構(gòu)件7可在其接觸閥座5并切斷入口 3和出口 4之間的連接的位置和遠(yuǎn)離閥座
5、存在從入口 3到出口 4的通道的位置之間移動(dòng)。閥構(gòu)件7和閥座5之間的距離是分別限定流向與該閥I連接的散熱器的加熱流體或流向與該閥I連接的冷卻機(jī)構(gòu)的冷卻流體的體積流量的參數(shù)。
[0029]閥構(gòu)件7連接至心軸8。心軸8平行于閥殼體2的軸6的軸線延伸。在這個(gè)實(shí)施例中，心軸8的端部9伸出軸6。
[0030]密封封裝件10布置在閥殼體2的軸6中，阻止入口 3和出口 4之間的閥殼體2內(nèi)的加熱或冷卻流體通過(guò)軸6泄露到外部。在當(dāng)前實(shí)施例中，密封封裝件10包括若干O型圈11，12，13。然而，可以改變密封封裝件10的形式。
[0031]設(shè)置開(kāi)啟彈簧14，通過(guò)限位裝置15作用于心軸8上。開(kāi)啟彈簧14在遠(yuǎn)離閥座5的方向上作用于心軸8上。換句話說(shuō)，當(dāng)沒(méi)有作用于心軸8上的另外的力時(shí)，閥構(gòu)件7盡可能遠(yuǎn)地遠(yuǎn)離閥座5移動(dòng)。
[0032]波紋管構(gòu)件16采用機(jī)械方式連接到閥殼體2，更準(zhǔn)確地連接到閥殼體2的軸6上，正如稍后闡述的。波紋管構(gòu)件16包括隨著上升溫度膨脹的材料制成的填充物17。該填充物17布置在由波紋管18限制在其內(nèi)側(cè)上的腔室內(nèi)。波紋管構(gòu)件16進(jìn)一步包括布置在波紋管18中的填充構(gòu)件19，心軸8的端部9插到填充構(gòu)件19中。填充構(gòu)件19用來(lái)使波紋管構(gòu)件16與心軸8配合。當(dāng)心軸8足夠長(zhǎng)時(shí)，填充構(gòu)件19可以省略。
[0033]波紋管構(gòu)件16直接作用在閥心軸8上，也就是說(shuō)不需要將力從波紋管構(gòu)件16傳遞至心軸8的中間構(gòu)件。
[0034]在圖1所示的實(shí)施例中，波紋管構(gòu)件16的填充物17已經(jīng)膨脹，以使得波紋管18被壓縮并且閥構(gòu)件7壓在閥座5上。當(dāng)環(huán)境空氣溫度降低時(shí)，填充物17的體積減小并且波紋管18膨脹，以使得開(kāi)啟彈簧14使閥構(gòu)件7遠(yuǎn)離閥座5移動(dòng)。
[0035]采用環(huán)的形式的控制裝置20用來(lái)連接波紋管構(gòu)件16至閥殼體2同時(shí)允許調(diào)整波紋管構(gòu)件16相對(duì)于閥殼體2的位置。
[0036]為此，波紋管構(gòu)件16包括容納在形成于控制裝置20中的凹槽22內(nèi)的臺(tái)肩21。如果需要，臺(tái)肩和凹槽22允許控制裝置20相對(duì)于波紋管構(gòu)件16轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，波紋管構(gòu)件16在平行于心軸8的方向上固定定位在控制裝置20內(nèi)。
[0037]當(dāng)調(diào)整控制裝置20相對(duì)于閥殼體2的位置時(shí)，波紋管構(gòu)件16相對(duì)于閥殼體2的位置也得以調(diào)整。
[0038]閥構(gòu)件7設(shè)置有通孔23。心軸8穿過(guò)該通孔23。心軸8具有比通孔23略小的直徑，以使得心軸8可在通孔23內(nèi)，即在閥構(gòu)件7內(nèi)滑動(dòng)。
[0039]在與上述端部9相對(duì)的端部，心軸8包括止擋部24。止擋部24固定在心軸8處。閥構(gòu)件7抵靠該止擋部24。閥構(gòu)件7通過(guò)過(guò)壓彈簧25產(chǎn)生的力壓靠止擋部24。過(guò)壓彈簧25是布置在閥構(gòu)件7和密封封裝件10之間的卷簧。密封封裝件10被認(rèn)為是閥殼體2的部件。
[0040]過(guò)壓彈簧25在O型圈13上施加軸向力，增強(qiáng)O型圈13的密封效果。
[0041]當(dāng)環(huán)境溫度低以致需要加熱時(shí)，波紋管構(gòu)件16的填充物17減少其體積，以使得心軸8可遠(yuǎn)離閥座5移動(dòng)。該動(dòng)作是由開(kāi)啟彈簧14的動(dòng)作引起的。在當(dāng)前情況下，開(kāi)啟彈簧14必須克服過(guò)壓彈簧25的力。然而，因?yàn)檫@僅僅是平衡兩個(gè)彈簧14，25的問(wèn)題，該方案是可行的。
[0042]當(dāng)處于圖1所示的、閥I的關(guān)閉位置中時(shí)，環(huán)境溫度升高并且填充物17的體積增大，心軸8毫無(wú)問(wèn)題地進(jìn)一步移動(dòng)進(jìn)入由閥座5所圍繞的開(kāi)口內(nèi)。在這種情況下，心軸8進(jìn)一步從閥構(gòu)件7伸出，因?yàn)樾妮S8可滑動(dòng)通過(guò)閥構(gòu)件7，這是可能的。因此，由于過(guò)壓引起的損壞風(fēng)險(xiǎn)減到最小。
[0043]圖2不出了另一個(gè)實(shí)施例,其中相同的構(gòu)件具有與圖1中一樣的相同的附圖標(biāo)記。
[0044]在圖2所示的實(shí)施例中，閥構(gòu)件7通過(guò)布置在位于心軸8的圓周上的凹槽27內(nèi)的O型圈26實(shí)現(xiàn)。因此，在心軸8的運(yùn)動(dòng)方向上，O型圈26固定在心軸8上。
[0045]閥座5形成在壁28的前部面上，所述壁28在周向方向上包圍通道29。形成閥座5的前部面在當(dāng)前實(shí)施例中是圓錐形的，也就是說(shuō)通道29的開(kāi)口在朝向波紋管構(gòu)件16的方向上擴(kuò)大。
[0046]通道29本身形成在安裝于閥殼體2內(nèi)的塑料插件30中。通道29通過(guò)設(shè)置在通道29的壁28中的開(kāi)口 31連接至入口 3。閥座5在連接至出口 4的溢流室32中打開(kāi)。
[0047]在圖2所示的情況下，閥構(gòu)件7遠(yuǎn)離閥座5定位，以使得通過(guò)閥I的流體的流動(dòng)是可能的。閥構(gòu)件7遠(yuǎn)離閥座5的運(yùn)動(dòng)是由布置在通道29內(nèi)的開(kāi)啟彈簧14引起的。
[0048]壁28，至少是壁28的內(nèi)部平行于心軸8的移動(dòng)方向行進(jìn)。優(yōu)選地，通道29具有氣缸的形式。
[0049]當(dāng)環(huán)境溫度升高并且填充物17的體積增加時(shí)，心軸8移動(dòng)，以使得閥構(gòu)件7更靠近閥座5并且最終與閥座5接觸。在這種情況下，閥I完全關(guān)閉。
[0050]然而，正如上結(jié)合圖1所示實(shí)施例所述，環(huán)境溫度的進(jìn)一步升高導(dǎo)致填充物17的體積進(jìn)一步增加。這使心軸8可以進(jìn)一步移動(dòng)成為必需。該運(yùn)動(dòng)是可能的。在這種情況下，形成閥構(gòu)件7的O型圈26被壓至閥座5之外，閥座5與壁28內(nèi)部保持密封接觸，仍舊完全關(guān)閉閥I。O型圈26可毫無(wú)問(wèn)題地在通道29內(nèi)移動(dòng)，因?yàn)樵谥芟蚍较蛏舷薅ㄍǖ?9的壁28平行于移動(dòng)方向延伸。
[0051]圓錐形式的閥座5有利于O型圈26插入通道29內(nèi)。當(dāng)O型圈26插入通道29中時(shí)，它沿徑向略受壓縮。該壓縮在O型圈26和壁28之間產(chǎn)生足夠保證密封，即閥I的關(guān)閉條件的力。
[0052]圖3示出了類似于圖2的實(shí)施例的實(shí)施例。相同的附圖標(biāo)記用于相同構(gòu)件。
[0053]與圖2所示實(shí)施例相比，閥座5和相應(yīng)閥構(gòu)件7具有在某些情況下允許較大流體流量所希望的較大直徑。同時(shí)在該實(shí)施例中，O型圈26可插入到通道28內(nèi)。
[0054]通道28具有縮小直徑的引導(dǎo)部分33。心軸8包括插入到引導(dǎo)部分33中的延長(zhǎng)部分34。延長(zhǎng)部分34具有與引導(dǎo)部分33相同的部分。因此，在心軸8移動(dòng)時(shí),延長(zhǎng)部分34以及隨著它心軸8通過(guò)引導(dǎo)部分33進(jìn)行引導(dǎo)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒溫受控閥(I)，尤其是一種散熱器閥，包括: 閥殼體(2)，其具有入口(3)、出口(4)和定位在所述入口(3)和所述出口(4)之間的閥座(5);連接至心軸(8)的閥構(gòu)件(7，26)，所述閥構(gòu)件(7，26)可朝向和遠(yuǎn)離所述閥座(5)移動(dòng)，以及致動(dòng)所述心軸(8)的波紋管構(gòu)件(16)，其特征在于，所述心軸(8)可移動(dòng)超出所述閥構(gòu)件(7，26)與所述閥座(5)接觸的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件包括通孔(23)，所述心軸(8)穿過(guò)所述通孔(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于，所述心軸具有止擋部(24)，所述閥構(gòu)件(7)通過(guò)過(guò)壓彈簧(25)被迫使抵靠所述止擋部(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥，其特征在于，所述過(guò)壓彈簧(25)是圍繞所述心軸(8)的卷簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的閥，其特征在于，所述過(guò)壓彈簧(25)布置在所述閥構(gòu)件(7)和所述閥殼體(2)的一部分(10)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥，其特征在于，所述部分(10)固定在所述閥殼體(2)內(nèi)并且包括作用于所述心軸(8)上的密封裝置(10-13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其特征在于，開(kāi)啟彈簧(14)作用于所述心軸(8)上，在所述閥(I)的完全打開(kāi)狀態(tài)下，所述開(kāi)啟彈簧(14)具有比所述過(guò)壓彈簧(25)的過(guò)壓彈簧力更大的開(kāi)啟彈簧力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述閥座(5)形成為通道(29)的開(kāi)口，所述通道(29)在周向方向上由壁(28)限定，所述壁(28)平行于所述心軸(8)的移動(dòng)方向布置，所述閥構(gòu)件(7，26)可插入到所述通道(29)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件(7，26)在徑向方向是可壓縮的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件(7，26)定位在設(shè)置在所述心軸上的凹槽內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述通道(29)具有圍繞所述開(kāi)口的圓錐形前部面。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述開(kāi)啟彈簧(14)布置在所述通道(29)內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述通道(29)包括引導(dǎo)部分(33)，所述引導(dǎo)部分(33)具有縮小的直徑，所述心軸(8)可插入所述引導(dǎo)部分(33)并通過(guò)所述引導(dǎo)部分(33)進(jìn)行引導(dǎo)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-13中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述通道(29)形成在塑料插件(30)中，所述插件(30)定位在位于所述入口(3)和所述出口(4)之間的所述閥殼體(2)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F16K1/42GK103511646SQ201210315199
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】N·畢杰加德, A·O·克勞森 申請(qǐng)人:丹佛斯公司