控制阀的制作方法

1.本实用新型涉及流体控制领域，具体涉及一种控制阀。


背景技术：

2.热管理系统中包括至少两个流体支路和控制阀，控制阀的接口与流体支路的端口连通，使得控制阀能够对至少两个流体支路中的流路进行控制。
3.随着热管理系统的发展，人们对热管理系统的功能具有更多的要求，例如在不同的工作模式，流体支路中一些的端口需要通过控制阀连通，另一些端口需要通过控制阀关闭。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种控制阀，能够在不同的工作模式中均能实现连通口组中的至少两个连通口的连通，且能够实现连通口组中的其余连通口的关闭。
5.本实用新型实施例提供一种控制阀，所述控制阀具有阀腔和连通口组，所述连通口组包括至少四个连通口，所述控制阀包括阀体和阀芯，所述阀体包括侧壁部，所述侧壁部形成所述阀腔的至少部分壁部，所述阀芯的至少部分位于所述阀腔，所述连通口位于所述侧壁部，在所述阀体，所述连通口组中的连通口相互隔离设置；
6.所述阀芯包括导通腔，在所述控制阀的任一工作模式中，所述导通腔被配置为选择性地将所述连通口组中的至少两个所述连通口导通，同时所述阀芯将所述连通口组中的其余所述连通口关闭。
7.根据本实用新型实施例提供的控制阀，连通口组中包括至少四个连通口，且连通口组中的连通口在阀体范围内相互隔离设置，通过旋转阀芯，能够使得在控制阀的任一工作模式中，导通腔选择性地将连通口组中的至少两个连通口导通，同时阀芯将连通口组中的其余连通口关闭，使得本实用新型实施例提供的一个控制阀能够实现至少两个连通口的导通以及其余连通口的关闭功能，当本实用新型实施例的控制阀应用至热管理系统时，能够使其中一些流体支路中一些的端口通过控制阀连通，另一些端口通过控制阀关闭，能够满足热管理系统的需求。
附图说明
8.图1是本实用新型一种实施例提供的控制阀的分解结构示意图；
9.图2是图1中示出的一种控制阀的立体结构示意图；
10.图3是图2中示出的一种控制阀在其中一个位置处的截面结构示意图；
11.图4是图2中示出的一种控制阀在另一个位置处的截面结构示意图；
12.图5是本实用新型一种实施例提供的阀体的局部结构示意图；
13.图6是图5中示出的一种阀体的截面结构示意图；
14.图7是本实用新型一种实施例提供的阀芯的立体结构示意图；
15.图8是图7中示出的一种阀芯的截面结构示意图；
16.图9是图2中示出的一种控制阀在第一工作模式的截面结构示意图；
17.图10是图2中示出的一种控制阀在第二工作模式的截面结构示意图；
18.图11是图2中示出的一种控制阀在第三工作模式的截面结构示意图；
19.图12是图2中示出的一种控制阀在第四工作模式的截面结构示意图；
20.图13是图2中示出的一种控制阀在第五工作模式的截面结构示意图；
21.图14是图2中示出的一种控制阀在第六工作模式的截面结构示意图；
22.图15是图2中示出的一种控制阀在第七工作模式的截面结构示意图；
23.图16是图2中示出的一种控制阀在第八工作模式的截面结构示意图。
具体实施方式
24.下面将对本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例进行描述，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步描述。本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
25.本实用新型实施例提供一种控制阀，可以用于车辆热管理系统，具体可以用于冷却液循环系统，能够起到对热管理系统的流路隔离、导通以及切换功能。
26.如图1至图5所示，本实用新型实施例示出的一种控制阀1，该控制阀1包括阀体10、阀芯20和密封件组301，控制阀1具有阀腔101以及连通口组102，连通口组102包括至少四个连通口1021，阀体10包括侧壁部11、底壁部12以及顶壁部13，侧壁部11的至少部分位于底壁部1022和顶壁部1023之间，侧壁部11、顶壁部13以及底壁部12形成阀腔101的至少部分壁部。连通口1021位于侧壁部11，顶壁部13以及底壁部12均与侧壁部11密封连接，阀芯20的至少部分位于阀腔101且阀芯20能够在带动下转动，例如，底壁部12和顶壁部13的其中一者可以与侧壁部11一体注塑，另一者可以与侧壁部11焊接设置以实现两者的密封。本实施例中连通口1021的数量可以为四个，在其他示例中，该连通口组102中连通口1021的数量可以为五个、六个、七个等更多数量。密封件组301具有与连通口1021数量相同的密封组件30，沿阀芯20的径向，密封组件30位于侧壁部11和阀芯20之间，密封组件30具有孔道，该孔道与对应的连通口1021连通，密封组件30用于对控制阀1进行密封。
27.可选地，控制阀1还包括驱动组件40，驱动组件34包括驱动件，驱动件可以包括电机或者电机与传动齿轮组的组合，驱动件与阀芯20的芯轴23传动连接，以使驱动件带动阀芯20转动，通过阀芯20的转动从而实现不同连通口1021的导通功能。
28.在其他一些实施例中，控制阀1还包括流道，流道的一端与对应的连通口1021连通，另一端形成控制阀1的接口，以使流体可以通过端口进入或离开控制阀1，该端口可以集成于同一面或者根据用户的需求进行设置。当本实用新型实施例中的控制阀应用至热管理系统中时，控制阀的接口可以与热管理系统中的其他流体组件连通，示例性地，流体组件可以为换热器、水泵、或者管路等结构连通。控制阀的接口可以直接与换热器中的通路连通，也可以通过管路结构实现连通，本实用新型对此不进行限定，只要是流体能够在两个部件之间连通即可。
29.请进一步参阅图1至图5，在阀体10中，连通口组102中的连通口1021相互隔离设置，即在阀体10的范围内，连通口组102中的连通口1021彼此之间不连通。阀芯20包括导通腔21，在控制阀1的任一工作模式中，导通腔21被配置为选择性地将连通口组102中的至少两个连通口1021导通，同时阀芯20将连通口组102中的其余连通口1021关闭。通过上述设置，使得本实用新型实施例提供的一个控制阀1能够实现至少两个连通口1021的导通以及其余连通口1021的关闭功能，当本实用新型实施例的控制阀1应用至热管理系统时，能够使流体支路中一些的端口通过控制阀连通，另一些端口通过控制阀关闭与其他端口的连通关系，便于实现热管理系统的多种工作模式。
30.在一些实施例中，连通口组102中的连通口1021沿侧壁部11的外周方向排布，此时的连通口1021沿阀芯20的圆周方向排布，在具体实施时，连通口1021可以包括第一口p1、第二口p2、第三口p3和第四口p4，第一口p1、第二口p2、第三口p3和第四口p4沿侧壁部11的圆周方向顺次排布，如图4至图6所示，连通口1021沿侧壁部11的外周方向均匀排布。定义相邻两个连通口1021的中线之间的夹角为c1，c1＝90
°
。在具体实施时，第一口p1的中线和第二口p2的中线之间的夹角为90
°
，第二口p2的中线和第三口p3的中线之间的夹角为90
°
，第三口p3的中线和第四口p4的中线之间的夹角为90
°
，第四口p4的中线和第一口p1的中线之间的夹角为90
°
。
31.结合图4至图8所示，阀芯20的圆周表面为球面，阀芯20的导通腔21自阀芯20的外周壁向阀芯20内部凹陷，此时的导通腔21为凹槽结构，在阀芯20的横向截面，导通腔21的腔壁对应的圆弧角度大于其中两个连通口1021所在口部对应的最大圆弧角度。如图6所示，定义其中两个连通口1021所在口部对应的最大圆弧角度为c2，c2为沿阀芯20的圆周方向，两个连通口1021所在口部距离最远的两个壁面朝向阀腔101的端点与阀芯20的中轴线连线所成的角度，如图8所示，定义导通腔21的腔壁对应的圆弧角度为c3，c3为导通腔21的腔壁沿阀芯20的圆周方向的两端点与阀芯20的中轴线之间的夹角。本文中阀芯20的横向截面为沿垂直于阀芯20的轴向切割阀芯20得到的截面。如图9至图16所示，导通腔21被配置为选择性地将沿侧壁部11的外周方向相邻设置的任意的至少两个连通口1021导通，相应地，阀芯20还被配置为选择性地将任意的连通口1021关闭。通过上述设置，能够使控制阀实现圆周方向相邻设置的任意至少两个连通口的导通，相应地，也可以实现任意的连通口1021关闭，便于实现热管理系统的多种复杂的工作模式。本文中连通口1021所在口部包括连通口1021以及限定连通口1021的壁面。
32.为使阀芯20将连通口组102中的连通口1021的关闭，如图7至图16所示，在一些实施例中，阀芯20包括封堵部22，封堵部22的外周表面为球面，在阀芯20的横向截面，导通腔21的腔口所在口部和封堵部22的圆周面沿阀芯20的圆周方向排布，在控制阀1的任一工作模式中，封堵部22被配置为选择性地将连通口组102中的至少一个连通口1021关闭，具体地，封堵部22与密封组件30抵接，封堵部22将密封组件30的孔道封堵，从而将与孔道连通的连通口1021关闭。其中，腔口所在口部包括腔口以及限定腔口的壁部。
33.进一步地，在阀芯20旋转时，导通腔21被配置为选择性地将密封件组301中的至少三个密封组件30的孔道导通，封堵部22还被配置为将导通的至少三个孔道中的部分数量的孔道的部分面积封堵，便于实现该部分孔道对应的连通口1021的流量调节。在一些实施例中，阀腔101的腔壁对应的圆弧角度大于或等于180度，例如可以为180度，封堵部22对应的
圆弧角度为小于或等于180度，例如可以为180度。
34.在具体实施时，密封组件30包括第一密封组件31、第二密封组件32、第三密封组件33以及第四密封组件34，第一密封组件31具有第一孔道311，第二密封组件32具有第二孔道321，第三密封组件33具有第三孔道331，第四密封组件34具有第四孔道341，其中，第一孔道311与第一口p1连通，第二孔道321与第二口p2连通，第三孔道331与第三口p3连通，第四孔道341与第四口p4连通。例如图10所示，导通腔21将第二孔道321、第一孔道311和第三孔道331连通，封堵部22被配置为将第一孔道311的部分面积和第三孔道331的部分面积封堵，便于实现第一口p1和第三口p3的流量调节。
35.下面结合图9至图16对本实用新型实施例提供的控制阀1的工作模式进行描述，图9至图16中用黑色加粗线条示意出流体的流通路径，本实用新型实施例提供的控制阀1具有以下工作模式的至少之一：
36.如图9所示，在控制阀1的第一工作模式，阀芯20位于第一位置，导通腔21将第二口p2和第三口p3导通，封堵部22将第一口p1和第四口p4关闭，此时的封堵部22与第一密封组件31和第四密封组件34均抵接，使得将封堵部22第一孔道311和第四孔道341均封堵关闭。
37.如图10所示，在控制阀1的第二工作模式，阀芯20位于第二位置，导通腔21将第二口p2、第一口p1和第三口p3均导通，封堵部22将第四口p4关闭，此时的封堵部22将第四孔道341完全封堵，且封堵部22将第一孔道311的部分面积和第三孔道331的部分面积封堵，便于实现第一口p1和第三口p3的流量调节。
38.如图11所示，在控制阀1的第三工作模式，阀芯20位于第三位置，导通腔21将第二口p2、第一口p1导通，封堵部22将第四口p4和第三口p3关闭，此时的封堵部22与第三密封组件33和第四密封组件34均抵接，使得封堵部22将第三孔道331和第四孔道341均封堵关闭。
39.如图12所示，在控制阀1的第四工作模式，阀芯20位于第四位置，导通腔21将第二口p2、第一口p1和第四口p4均导通，封堵部22将第三口p3关闭，此时的封堵部22与第三密封组件33抵接，使得封堵部22将第三孔道331完全封堵关闭，且封堵部22将第二孔道321的部分面积和第四孔道341的部分面积封堵，便于实现第二口p2和第四口p4的流量调节。
40.如图13所示，在控制阀1的第五工作模式，阀芯20位于第五位置，导通腔21将第一口p1和第四口p4导通，封堵部22将第二口p2和第三口p3关闭，此时的封堵部22与第三密封组件33和第二密封组件32均抵接，使得封堵部22将第三孔道331和第二孔道321均封堵关闭。
41.如图14所示，在控制阀1的第六工作模式，阀芯20位于第六位置，导通腔21将第四口p4、第一口p1和第三口p3均导通，封堵部22将第二口p2关闭，此时的封堵部22与第二密封组件32抵接，使得封堵部22将第二孔道321完全封堵关闭，且封堵部22将第一孔道311的部分面积和第三孔道331的部分面积封堵，便于实现第一口p1和第三口p3的流量调节。
42.如图15所示，在控制阀1的第七工作模式，阀芯20位于第七位置，导通腔21将第三口p3和第四口p4导通，封堵部22将第二口p2和第一口p1关闭，此时的封堵部22与第二密封组件32和第一密封组件31均抵接，使得封堵部22将第二孔道321和第一孔道311均封堵关闭。
43.如图16所示，在一些实施例中，控制阀1还可以具有第八工作模式，在第八工作模式，阀芯20位于第八位置，导通腔21将第二口p2、第三口p3和第四口p4均导通，封堵部22将
第一口p1关闭，此时的封堵部22与第一密封组件31抵接，使得封堵部22将第一孔道311完全封堵关闭，且封堵部22将第二孔道321的部分面积和第四孔道341的部分面积封堵，便于实现第二口p2和第四口p4的流量调节。
44.基于此，可以使得本实用新型实施例提供的一个控制阀1能够使得阀芯20在旋转过程中，导通腔21选择性地将沿侧壁部11的外周方向相邻设置的任意的至少两个连通口1021导通，且能实现任意连通口1021的关闭功能。
45.请进一步参阅图9至图16，在一些实施例中，设定阀芯20的第一位置为初始位置，在初始位置定义阀芯20转动的角度a1为0
°
，在第二位置，阀芯20的转动角度a2满足30
°
＜a2＜60
°
，此时的阀芯20自第一位置顺时针旋转30
°
时，第一口p1的流量为0，第三口p3的流量为100％，在阀芯顺时针旋转30
°
～60
°
时，第一口p1的流量为由0切换为100％，第三口p3的流量为100％切换为0，便于实现第一口p1和第三口p3的流量调节，当阀芯20的转动角度a2为45
°
时，第一口p1的流量为50％，第三口p3的流量为50％。在第三位置，阀芯20的转动角度a3为90
°
，此时阀芯20从第一位置顺时针旋转90
°
至第三位置。在第四位置，阀芯20的转动角度a4满足120
°
＜a2＜150
°
，便于实现第二口p2和第四口p4的流量调节，当阀芯20的转动角度位135
°
时，第二口p2的流量为50％，第四口p4的流量为50％。在第五位置，阀芯20的转动角度a5为180
°
，此时阀芯20从第一位置顺时针旋转180
°
至第五位置。在第六位置，阀芯20的转动角度a6满足210
°
＜a6＜240
°
，便于实现第一口p1和第三口p3的流量调节，当阀芯20的转动角度位225时，第一口p1的流量为50％，第三口p3的流量为50％。在第七位置，阀芯20的转动角度a7为270
°
，此时阀芯20从第一位置顺时针旋转270
°
至第七位置。在第八位置，阀芯20的转动角度a6可以满足300
°
＜a6＜330
°
，便于实现第二口p2和第四口p4的流量调节，当阀芯20的转动角度位315
°
时，第二口p2的流量为50％，第四口p4的流量为50％，通过阀芯的旋转，可以实现上述位置的切换，便于实现控制阀的工作模式的切换。本文中的旋转角度均为阀芯自初始位置旋转的角度。
46.在其他一些实施例中，控制阀1还可以包括其他连通口组，该连通口组与图1至图16中示出的连通口组可以沿控制阀1的高度方向排布或者沿与控制阀1的高度方向相交的方向排布，其他的连通口组中包括连通口的数量可以根据用户需求进行设定。
47.综上，根据本实用新型实施例提供的控制阀1，连通口组102中包括至少四个连通口1021，且连通口组102中的连通口1021在阀体10范围内相互隔离设置，通过旋转阀芯20，能够使得在控制阀1的任一工作模式中，阀芯20的导通腔21选择性地将连通口组102中的至少两个连通口1021导通，同时阀芯20将连通口组102中的其余连通口1021关闭，使得本实用新型实施例提供的一个控制阀1能够实现至少两个连通口1021的导通以及其余连通口1021的关闭功能，当本实用新型实施例的控制阀1应用至热管理系统时，能够使其中一些流体支路中一些的端口通过控制阀1连通，另一些端口通过控制阀1关闭与其他端口的连通关系。
48.需要说明的是：以上实施方式仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施方式对本实用新型已进行了说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改、结合或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。