申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所

申请日：2017-12-28

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN109973683B

主分类号：F16K11/07

分类号：F16K11/07;F16K3/314;F16K3/30;F16K27/04;F16K31/64

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.05.28#著录事项变更;2019.07.30#实质审查的生效;2019.07.05#公开

摘要：本申请提供一种调温阀和调温阀箱，该调温阀包括：阀体，包括旁通侧和冷却侧；调温阀芯，安装在所述阀体中，并能够相对于所述阀体沿长度方向移动；上盖部，位于所述阀体的顶部，用于限制所述调温阀芯的移动，其中，所述上盖部包括与所述调温阀芯相接触的阀芯接触部，所述阀芯接触部朝向所述调温阀芯突出并设置有阻力调节部件。本申请还提供一种调温阀箱。通过在上盖部与调温阀芯之间形成迷宫式流道可有效增加阀体的旁通侧的流动阻力，对全工况的流阻匹配适应性较好，使调温阀芯工作在其温控范围的中间值，提高了调温阀芯的可靠性及温控稳定性。该结构紧凑、可靠，简单、易于加工。

主权项：1.一种调温阀，包括：阀体，包括旁通侧和冷却侧；调温阀芯，安装在所述阀体中，并能够相对于所述阀体沿长度方向移动，所述调温阀芯包括裙边；上盖部，位于所述阀体的一端，用于限制所述调温阀芯的移动，所述上盖部包括与所述调温阀芯相接触的阀芯接触部，其中，所述阀芯接触部朝向所述调温阀芯突出并设置有阻力调节部件，所述阻力调节部件包括距所述阀芯接触部的中心一定距离设置的环形凹槽，所述裙边插入所述环形凹槽中，所述环形凹槽与所述裙边之间具有间隙，所述旁通侧的工作介质经过所述间隙形成的曲折流道流入所述调温阀芯的内部，以在所述调温阀芯的移动过程中调节所述旁通侧的流动阻力。

全文数据：调温阀和调温阀箱技术领域本发明涉及一种调温阀。背景技术柴油机的润滑、冷却水系统在工作时，通常需要使用调温阀对介质冷热侧的流量进行调节进而控制温度。目前，在船用柴油机中广泛使用的为滑阀式蜡质调温阀。附图8示出了常规阀体的基本构造。一般的柴油机，调温阀阀体810由旁通侧A、冷却侧B及混合腔C三个腔体组成，并通过调温阀芯830相通。冷却侧B的工作介质通过一个或数个滑油冷却器阻力元件850冷却后流至B口，旁通侧A则直接通过调温阀芯830的滑阀结构连通，流阻较小。蜡质温控元件位于混合腔C内。温控元件根据温度反馈控制滑阀上下移动，不停改变A侧与B侧的流通面积，使冷态与热态的工作介质按比例混合，起到温度控制的目的。只有当冷却侧B与旁通侧A的阻力匹配合理时，调温阀芯830才可以把温度控制在其温控范围的中间值。中间值是其最稳定、可靠的工况点。当冷却侧由于冷却器的结构限制，其流动阻力较大时，常规的调温阀体结构会使大部分工作介质因旁通侧流阻过小而从该侧流走，导致冷却侧的流量不足，换热效果下降，使调温阀工作在其温控范围的高值。如图8所示，润滑系统中的调温阀温控范围为60～70℃时，实际温控效果在68℃左右，不是其最佳工况点。长时间工作在高值的调温阀芯，其温控稳定性不足，可靠性也有所下降。发明内容本申请的目的在于消除或至少缓解上述现有技术的问题。本申请的目的在于提供一种调温阀，其可通过设置阻力调节部件来调节旁通侧的流动阻力，防止工作介质过多地流向旁通侧，调整流量在旁通侧和冷却侧的分配。本申请的另一目的在于提供一种滑阀式蜡质调温阀，其可以有效增加调温阀旁通侧的流动阻力，对全工况的流阻匹配适应性好，且结构紧凑、可靠，工艺性好。为实现上述目的，本申请提供一种调温阀，包括：阀体，包括旁通侧和冷却侧；调温阀芯，安装在所述阀体中，并能够相对于所述阀体沿长度方向移动；上盖部，位于所述阀体的顶部，用于限制所述调温阀芯的移动，其中，所述上盖部包括与所述调温阀芯相接触的阀芯接触部，所述阀芯接触部朝向所述调温阀芯突出并设置有阻力调节部件。根据本申请的调温阀，所述阻力调节部件包括距所述阀芯接触部的中心一定距离设置的环形槽。根据本申请的调温阀，所述旁通侧的流动阻力通过增大所述环形槽与所述阀芯接触部的中心之间的距离以及所述环形槽的深度并减小所述环形槽的宽度来增大。根据本申请的调温阀，所述调温阀芯包括感温元件，并受到所述感温元件的致动而移动。根据本申请的调温阀，所述阀芯接触部包括设置在其中心的凹部。根据本申请的调温阀，还包括位于所述调温阀芯与所述阀体之间的限位件，所述限位件将所述调温阀芯固定在所述阀体上。根据本申请的调温阀，所述感温元件为包括蜡质元件，所述调温阀芯为蜡质调温阀芯。本申请还提供一种调温阀箱，包括：箱体，限定所述调温阀箱的外形；和根据本申请所述的调温阀。通过在上盖部与调温阀芯之间形成迷宫式流道可有效增加阀体的旁通侧的流动阻力，对全工况的流阻匹配适应性较好，使调温阀芯工作在其温控范围的中间值，提高了调温阀芯的可靠性及温控稳定性。该结构紧凑、可靠，简单、易于加工。附图说明本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图1是根据本申请的调温阀箱的剖视图；图2是根据本申请的调温阀箱的局部立体剖视图；图3示出了根据本申请的调温阀的剖视图；图4示出了根据本申请的调温阀芯在最小行程位置时工作介质的流向；图5示出了根据本申请的调温阀芯在向上移动到最大行程位置期间工作介质的流向；图6示出了根据本申请的上盖部的立体图；图7示出了根据本申请的一个上盖部的剖视图；和图8示出了常规阀体的基本构造。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。图1示出了根据本申请的调温阀箱1。调温阀箱1包括箱体10和多个调温阀20。本申请中的调温阀20示出为五个，并且均为蜡质调温阀，但本领域技术人员应清楚此仅为解释说明之用，而非限制本申请。图2示出了根据本申请的调温阀箱1的局部立体剖视图。调温阀20包括阀体210、调温阀芯230和上盖部250。阀体210中容置调温阀芯230，调温阀芯230可在阀体210内沿长度方向移动。优选地，阀体210可与箱体10一体形成，以简化制造。上盖部250放置在阀芯230的一端在本示例中为顶端，以限制阀芯230在阀体210内的移动。上盖部250具有朝向阀芯230伸出的凸台252，其可接触阀芯230并限制阀芯230的最大行程。阀芯230与阀体210之间还设置有压板270，压板270用于压紧阀芯230，使其固定在阀体210中。调温阀20的具体结构见图3。凸台252、阀芯230以及压板270同心地布置例如以图2和图3中的轴线为中心。在本示例中，调温阀20为竖直放置，因此阀芯230可竖直方向移动。但本领域技术人员应理解，调温阀也可根据实际需要水平放置，则阀芯可沿水平方向移动。阀芯230可还相对于压板270在其中上下移动，当阀芯230向上移动到最大行程时接触凸台252，受到凸台252的限制而停止移动。凸台252的与阀芯230接触的一侧设置有阻力调节部件，在图3的示例中，阻力调节部件为环形凹槽2522。环形凹槽2522距离凸台252的中心一定距离设置，并具有一定的深度。通过调整环形凹槽2522的位置和形状能够改变旁通侧A的流阻。具体地，环形凹槽2522距离凸台252的中心的位置为b1，宽度为b2，深度为a，其中增大b1和a并减小b2时，可增大旁通侧A的流阻。在调温阀芯230为蜡质调温阀芯的情况下，当温度升高时，蜡融化而使阀芯230从最小行程位置向上，其中当处于最小行程位置时，阀芯230可大致与压板270齐平，随着向最大行程位置移动而逐渐超出压板270，直至受到凸台252的限制而停止移动，到达最大行程位置。图4是图3中的部分I的详细视图，示出了阀芯230在最小行程位置时工作介质的流向。图中用箭头示出了工作介质的流动，此时，由于旁通侧A的流动阻力最小，大部分工作介质被分配到旁通侧A，可经由大致齐平的阀芯230与压板270的顶部而流入阀芯230的内部。图5为图3中的部分I的详细视图，示出了阀芯230在向上移动到最大行程位置期间工作介质的流向。阀芯230的裙边逐渐插入环形凹槽2522中，环形凹槽2522与阀芯230的裙边之间限定间隙G，此时，工作介质的流动如箭头所示，经过间隙G流入阀芯230的内部旁通侧，即在阀芯230与环形凹槽2522之间能够形成迷宫式的曲折流道，使旁通侧A的流动阻力增加。当阀芯230达到最大行程位置且裙边到达环形凹槽2522的底部时，曲折流道关闭，工作介质不流入阀芯230的内部，即不流入旁通侧。图6示出了根据本申请的上盖部的立体图。在凸台252还设置有凹部2524，凹部2524与环形凹槽2522同心设置。通过设置凹部2524，可避免调温阀芯230在向上移动过程中与上盖部250发生干涉。图7示出了一个上盖部的剖视图。环形凹槽2522和凹部2524以凸台252的圆心为中心布置。本领域技术人员能够理解，在使用多个调温阀时，多个上盖部可形成为一体。通过使用本申请的上盖部结构，当阀芯位于最小行程时，旁通侧的流动阻力最小，绝大部分流量分配至旁通侧。当阀芯打开即向上移动时，旁通侧的阀芯与上盖部的环形凹槽之间形成迷宫式的曲折流道，使旁通侧的流动阻力进一步增加，且随继续向上移动，阻力也增加，很好的匹配了冷却侧的流阻。在实践中，润滑系统中的调温阀温控范围为60～70℃时，实际控制温度例如可在65℃左右。在本申请中，通过在上盖部与调温阀芯之间形成迷宫式流道可有效增加阀体的旁通侧的流动阻力，对全工况的流阻匹配适应性较好，使调温阀芯工作在其温控范围的中间值，提高了调温阀芯的可靠性及温控稳定性。该结构紧凑、可靠，简单、易于加工。本申请的调温阀可以适用于冷却侧串联有较大阻力元件，需要旁通侧进行流阻匹配的系统中。本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

权利要求：1.一种调温阀，包括：阀体，包括旁通侧和冷却侧；调温阀芯，安装在所述阀体中，并能够相对于所述阀体沿长度方向移动；上盖部，位于所述阀体的一端，用于限制所述调温阀芯的移动，其中，所述上盖部包括与所述调温阀芯相接触的阀芯接触部，所述阀芯接触部朝向所述调温阀芯突出并设置有阻力调节部件。2.如权利要求1所述的调温阀，其中，所述阻力调节部件包括距所述阀芯接触部的中心一定距离设置的环形槽。3.如权利要求2所述的调温阀，其中，所述旁通侧的流动阻力通过增大所述环形槽与所述阀芯接触部的中心之间的距离以及所述环形槽的深度并减小所述环形槽的宽度来增大。4.如权利要求1所述的调温阀，其中，所述调温阀芯包括感温元件，并受到所述感温元件的致动而移动。5.根据权利要求2所述的调温阀，其中，所述阀芯接触部包括设置在其中心的凹部。6.如权利要求2所述的调温阀，还包括位于所述调温阀芯与所述阀体之间的限位件，所述限位件将所述调温阀芯固定在所述阀体上。7.如权利要求4所述的调温阀，其中，所述感温元件包括蜡质元件，所述调温阀芯包括蜡质调温阀芯。8.一种调温阀箱，包括：箱体，限定所述调温阀箱的外形；和一个或多个如前述权利要求1-7中任意一项所述的调温阀。

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