双向压力阀以及使用该双向压力阀的汽车冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双向压力阀，包括共用阀体（1）的第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀和第二单向阀各自包括阀芯和弹性件，其中第一单向阀的第一正向端口（31）和第二单向阀的第二反向端口（52）形成在阀体（1）的第一端，第二单向阀的第二正向端口（32）和第一单向阀的第一反向端口（51）形成在阀体（1）的第二端。在本实用新型中，通过设置共用阀体的两个单向阀连通两个阀体外部的压力腔，在压力腔未达到预定压力时阀芯不会打开，使汽车冷却系统内部流动的冷却液得到了有效地管控，可以根据具体需要实现冷却液的定向流动，使得汽车冷却系统内部冷却液的流通便于控制。本实用新型还公开了一种汽车冷却系统。
【专利说明】双向压力阀以及使用该双向压力阀的汽车冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车【技术领域】，具体地，涉及双向压力阀以及使用该双向压力阀的汽车冷却系统。
【背景技术】
[0002]汽车冷却系统是汽车整车中通过自身有效的正常工作来保证汽车发动机系统和空调系统、暖风系统的温度处在各自需要的范围内，使各系统都能正常工作的重要功能系统。汽车冷却系统的内部可以看作是一个大的封闭水循环系统，当发动机工作时，在水泵的带动下冷却液开始循环。但在某些使用工况及环境状态下，我们不希望整个系统处处连通，有时希望某处在压力达到特定值时再连通。这类需求多见于冷却系统带有多腔的子部件时，构造形成多重压力环境的情况下使用。而在目前的汽车冷却系统使用多腔子部件时，还没有很理想的压力控制部件。因此汽车冷却系统内部压力和温度的有效管控成为汽车冷却系统设计的一大难题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种双向压力阀以及使用该双向压力阀的汽车冷却系统，用以改善汽车冷却系统内部冷却液流通不好控制的问题。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供一种双向压力阀，包括共用阀体的第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀和第二单向阀各自包括阀芯和用于对该阀芯施加弹性预压力的弹性件，其中所述第一单向阀的第一正向端口和第二单向阀的第二反向端口形成在所述阀体的第一端，所述第二单向阀的第二正向端口和第一单向阀的第一反向端口形成在所述阀体的第二端。
[0005]优选地，所述阀体内形成有第一内腔和第二内腔，所述第一内腔内设置有所述第一单向阀的第一阀芯和用于对该第一阀芯施加弹性预压力的第一弹性件，所述第二内腔内设置有所述第二单向阀的第二阀芯和用于对该第二阀芯施加弹性预压力的第二弹性件。
[0006]优选地，所述第一弹性件和所述第二弹性件为复位弹簧。
[0007]优选地，所述阀体内形成有用于在所述第一单向阀导通状态下使得该第一单向阀的第一正向端口和第一反向端口相互连通的第一内部流道；并且所述阀体内形成有用于在所述第二单向阀导通状态下使得该第二单向阀的第二正向端口和第二反向端口相互连通的第二内部流道。
[0008]优选地，所述第一阀芯的外周面与所述第一内腔的内壁面能够滑动地密封配合，所述第二阀芯的外周面与所述第二内腔的内壁面能够滑动地密封配合。
[0009]优选地，所述第一内腔和第二内腔的侧壁上各自形成有与所述阀体外部连通的第一通孔和第二通孔。
[0010]优选地，所述第一单向阀的第一阀芯和所述第二单向阀的第二阀芯分别为橡胶阀芯或者为外部包裹有橡胶层的金属阀芯。[0011]优选地，所述第一单向阀的用于使得第一阀芯复位的第一弹性件与所述第二单向阀的用于使得第二阀芯复位的第二弹性件的弹性刚度不同。
[0012]优选地，所述阀体的第一端和所述阀体的第二端位于该阀体的同一侧；或
[0013]所述阀体的第一端和所述阀体的第二端位于该阀体的相对的两侧。
[0014]本实用新型还提供了一种汽车冷却系统，该汽车冷却系统的循环冷却管路上连接有上述实施方式中所述的双向压力阀。
[0015]在本实用新型中，通过设置共用阀体的两个单向阀连通两个阀体外部的压力腔，在压力腔未达到预定压力时阀芯不会打开，使汽车冷却系统内部流动的冷却液得到了有效地管控，可以根据具体需要实现冷却液的定向流动，使得汽车冷却系统内部冷却液的流通便于控制。
[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是本实用新型实施实施方式提供的双向压力阀的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型实施实施方式提供的双向压力阀内第一阀芯打开状态的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型实施实施方式提供的双向压力阀内第二阀芯打开状态的结构示意图。
[0021]附图标记说明
[0022]I阀体11第一内部流道
[0023]12第二内部流道 21第一内腔
[0024]22第二内腔31第一正向端口
[0025]32第二正向端口 41第一阀芯
[0026]42第二阀芯51第一反向端口
[0027]52第二反向端口 61第一弹性件
[0028]62第二弹性件 71第一通孔
[0029]72第二通孔
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0031]如图1所示，本实用新型提供的双向压力阀，包括共用阀体I的第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀和第二单向阀各自包括阀芯和用于对该阀芯施加弹性预压力的弹性件，其中第一单向阀的第一正向端口 31和第二单向阀的第二反向端口 52形成在阀体I的第一端，第二单向阀的第二正向端口 32和第一单向阀的第一反向端口 51形成在阀体I的
第二端。
[0032]单向阀应用在液压系统中，是用来控制液体单向流动的，经过带单向阀的液体不能回流。若要实现管路中液体的双向流动，而且使阀体I保持一定的截流作用，一般的单向阀则不能实现。本实用新型中提出的双向压力阀，将两个单向阀设置在一个阀体I内，在阀体I内加装对阀芯施加弹性预压力的弹性件，使得阀芯只有在受到预定压力后才会开启，在液压系统中，当需要液压系统中的液体正向流动时，增大液压，使阀体I 一侧的阀芯被顶开，例如第一单向阀的阀芯被顶开，如图2所示，液体通过第一正向端口 31进入，从阀体I第二端的第一反向端口 51流出，完成液体流动过程；反之相同，如图3所示，当液压系统中的液体反向流动时，第二单向阀的阀芯被顶开，液体通过第二单向阀的第二正向端口 32进入，从阀体I第一端的第二反向端口 52流出。此种设计方式使得双向压力阀既可以阻断来自两个方向的液体流，又可以在特定条件下实现阀芯开启并释放液体流，使得整体液压系统得到了有效的控制。
[0033]具体地，根据阀体I的结构，本实用新型在一个实施方式中列举出:阀体I内形成有第一内腔21和第二内腔22,第一内腔21内设置有第一单向阀的第一阀芯41和用于对该第一阀芯41施加弹性预压力的第一弹性件61，第二内腔22内设置有第二单向阀的第二阀芯42和用于对该第二阀芯42施加弹性预压力的第二弹性件62。
[0034]第一内腔21和第二内腔22直接在阀体I内部形成，相当于在阀体I在中间位置生成两个独立的内腔。在每个内腔中分别设置可以阻断或开启进水口的阀芯。第一弹性件61安装在第一内腔21中，一侧与第一内腔21的内壁抵接，另一侧与第一阀芯41抵接。第一阀芯41在第一弹性件61的作用下封闭第一正向端口 31,使得液体不能进入并从第一反向端口 51流出。第二弹性件62安装在第二内腔22中，一侧与第二内腔22的内壁抵接，另一侧与第二阀芯42抵接，使得第二阀芯42在第二弹性件62的作用下封闭第二正向端口 32，则液体不能进入并从第二反向端口 52流出。弹性件是根据双向压力阀所在的具体使用环境而特殊选择的，可以根据工作环境的不同而选择不同弹力的弹性件，以保证双向压力阀的工作状态可以实现控制液压系统中的液体流的通断。当然，第一弹性件61与第二弹性件62通常可以选择弹力稳定的复位弹簧，以保持稳定的工作状态。
[0035]进一步,第一正向端口 31与第一反向端口 51的连通方式可以有多种,通常是通过单独设置的流道或管路连通。本实用新型的一个实施方式列举出:在阀体I内形成有用于在第一单向阀导通状态下使得该第一单向阀的第一正向端口 31和第一反向端口 51相互连通的第一内部流道11 ;在阀体I内还形成有用于在第二单向阀导通状态下使得该第二单向阀的第二正向端口 32和第二反向端口 52相互连通的第二内部流道12。
[0036]第一内部流道11与第二内部流道12均形成于阀体I内部，也就是形成于阀体I的侧壁中，这样可以使内部流道承载压力的强度得以保障。由于流道没有设置在阀体I外部，因此使得阀体I的整体构造更简洁，体积小，节省安装空间。液体从第一正向端口 31或第二正向端口 32流入，经过侧壁内形成的第一流道或第二流道，从第一反向端口 51或第二反向端口 52流出，完成液体的流动过程。
[0037]由于阀芯可以开启或关闭正向端口，阀芯在运动过程中，若阀芯与阀体I内腔之间有缝隙，则液压系统中流动的液体会从缝隙处进入到阀芯背面的内腔中，当阀芯背面的内腔被液体充满后，会对阀芯的运动起到一定的阻碍作用，以致影响到在限定压力下阀芯不能被顶开。因此，本实用新型的一个实施方式中列举出:第一阀芯41的外周面与第一内腔21的内壁面能够滑动地密封配合，第二阀芯42的外周面与第二内腔22的内壁面能够滑动地密封配合。阀芯的外周面与内腔的内壁密封配合，在滑动过程中，液体不会渗入到阀芯背面的内腔中，保证了内腔中不会有液体阻碍阀芯移动，液体直接从第一正向端口 31或第二正向端口 32流入，并流经第一内部流道11、第一反向端口 51或第二内部流道12、第二反向端口 52流出。
[0038]需要说明的是，第一阀芯41、第二阀芯42与第一内腔21、第二内腔22的内壁贴合，当第一阀芯41、第二阀芯42处于封闭第一正向端口 31、第二正向端口 32的状态时,第一内部流道11、第二内部流道12在第一内腔21、第二内腔22中的开口是正对第一阀芯41、第二阀芯42的外周面的，被其阻断。当第一阀芯41、第二阀芯42被压力顶开时需要移动一段距离，第一内部流道11、第二内部流道12的开口才会脱离第一阀芯41、第二阀芯42的外周面的封堵，与第一正向端口 31、第二正向端口 32连通，这样设置避免了第一阀芯41、第二阀芯42在封闭第一正向端口 31、第二正向端口 32时若存在缝隙，液体会存在少量流通的现象。
[0039]当第一阀芯41、第二阀芯42在移动时，由于外周面与第一内腔21、第二内腔22密封配合，因此在阀芯背面的内腔中会存在一定的气体压缩的现象，因此，本实用新型提出的一个事实方式中示出:第一内腔21和第二内腔22的侧壁上各自形成有与阀体I外部连通的第一通孔71和第二通孔72。由于第一通孔71和第二通孔72是从阀体I内直接连通道外界，因此可以在第一阀芯41、第二阀芯42移动时，将阀芯背面内腔中的气体直接排到外界，不会对第一阀芯41、第二阀芯42的运动造成阻碍，使阀芯在承受限定压力时能够更准确地开启。
[0040]当然，除了在阀体I上设置与外部连通的通孔之外，还可以将第一内腔21、第二内腔22之间通过通孔连通，此种方式使得两个内腔之间的气体压力平衡。由于气体的压缩率较大，在单独一个阀芯运动时，由于第一内腔21与第二内腔22相互连通，因此其内部的气体是以两个内腔中整体的气体体积计算，若阀芯只移动很小的距离，对两个内腔中气体的压缩几乎可以忽略不计，因此也不会影响到阀芯的运动。
[0041]进一步，为了使阀芯的密封性能更好，第一单向阀的第一阀芯41和第二单向阀的第二阀芯42分别为橡胶阀芯或者为外部包裹有橡胶层的金属阀芯。橡胶材料由于具有一定的柔软度以及弹性，因此可以与阀体I的内腔紧密贴合，不会出现泄漏现象。
[0042]另外，根据阀体I所处的液压系统的工作环境，能够使阀芯开启的压力值是由弹性件的弹力大小决定的，处在不同压力中的双向压力阀，为了满足不同的压力环境，在本实用新型的一个实施方式中列举出:第一单向阀的用于使得第一阀芯41复位的第一弹性件61与第二单向阀的用于使得第二阀芯42复位的第二弹性件62的弹性刚度不同。弹性刚度即为弹簧刚度，不同弹性刚度的弹簧所施加给阀芯的弹力也不同，在本实用新型中，使用不同弹性刚度的弹簧分别针对不同的阀芯，使得双向压力阀两个内腔中的阀芯在承受到不同压力时开启，实现液压系统中不同压力下的导通。
[0043]在阀体I的实际使用中，由于阀体I的工作环境不同，所需连接管路的位置也不相同，因此，本实用新型提供的一个实施方式中示出:阀体I的第一端和阀体I的第二端位于该阀体I的同一侧；或
[0044]阀体I的第一端和阀体I的第二端位于该阀体I的相对的两侧。
[0045]当需要在阀体I的同一侧布置管路时，可以采用阀体I的第一端与第二端位于阀体I的同一侧的阀体结构，管路在连接阀体I时更方便，不需考虑阀体I后方是否有不便连接的管路结构，更便于设备安装。当然，第二端也可以位于阀体I的其它方位，例如，第二端形成在与第一端成正交方向的阀体I的侧壁上，或者第二端与第一端形成一定夹角的方向上，根据设备具体的安装结构来制定不同结构的阀体I。
[0046]另外，本实用新型还提供了一种汽车冷却系统，该汽车冷却系统的循环冷却管路上连接有上述实施方式中所述的双向压力阀。
[0047]在本实用新型中，通过设置共用阀体的两个单向阀连通两个阀体外部的压力腔，在压力腔未达到预定压力时阀芯不会打开，使汽车冷却系统内部流动的冷却液得到了有效地管控，可以根据具体需要实现冷却液的定向流动，使得汽车冷却系统内部冷却液的流通便于控制。
[0048]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0049]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0050]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种双向压力阀，其特征在于，包括共用阀体(I)的第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀和第二单向阀各自包括阀芯和用于对该阀芯施加弹性预压力的弹性件，其中所述第一单向阀的第一正向端口(31)和第二单向阀的第二反向端口(52)形成在所述阀体(I)的第一端，所述第二单向阀的第二正向端口(32)和第一单向阀的第一反向端口(51)形成在所述阀体(I)的第二端。
2.根据权利要求1所述的双向压力阀，其特征在于，所述阀体(I)内形成有第一内腔(21)和第二内腔(22)，所述第一内腔(21)内设置有所述第一单向阀的第一阀芯(41)和用于对该第一阀芯(41)施加弹性预压力的第一弹性件(61)，所述第二内腔(22)内设置有所述第二单向阀的第二阀芯(42)和用于对该第二阀芯(42)施加弹性预压力的第二弹性件(62)。
3.根据权利要求2所述的双向压力阀，其特征在于，所述第一弹性件(61)和所述第二弹性件(62)为复位弹簧。
4.根据权利要求2所述的双向压力阀，其特征在于，所述阀体(I)内形成有用于在所述第一单向阀导通状态下使得该第一单向阀的第一正向端口(31)和第一反向端口(51)相互连通的第一内部流道(11);并且所述阀体(I)内形成有用于在所述第二单向阀导通状态下使得该第二单向阀的第二正向端口(32)和第二反向端口(52)相互连通的第二内部流道(12)。
5.根据权利要求3所述的双向压力阀，其特征在于，所述第一阀芯(41)的外周面与所述第一内腔(21)的内壁面能够滑动地密封配合，所述第二阀芯(42)的外周面与所述第二内腔(22)的内壁面能够滑动地密封配合。
6.根据权利要求4所述的双向压力阀，其特征在于，所述第一内腔(21)和第二内腔(22)的侧壁上各自形成有与所述阀体(I)外部连通的第一通孔(71)和第二通孔(72)。
7.根据权利要求1的双向压力阀，其特征在于，所述第一单向阀的第一阀芯(41)和所述第二单向阀的第二阀芯(42)分别为橡胶阀芯或者为外部包裹有橡胶层的金属阀芯。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的双向压力阀，其特征在于，所述第一单向阀的用于使得第一阀芯(41)复位的第一弹性件(61)与所述第二单向阀的用于使得第二阀芯(42)复位的第二弹性件(62)的弹性刚度不同。
9.根据权利要求1所述的双向压力阀，其特征在于，所述阀体(I)的第一端和所述阀体(I)的第二端位于该阀体(I)的同一侧；或 所述阀体(I)的第一端和所述阀体(I)的第二端位于该阀体(I)的相对的两侧。
10.一种汽车冷却系统，其特征在于，该汽车冷却系统的循环冷却管路上连接有根据权利要求I?9中任意一项所述的双向压力阀。
【文档编号】F16K17/04GK203516869SQ201320441061
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】刘金波, 林梅友, 刘福萍, 苏朝霞 申请人:北汽福田汽车股份有限公司