带比例流量功能的多端口阀门的制作方法

本发明涉及一种多端口阀门，特别但不限于用于汽车的冷却剂系统。该发明还涉及一种汽车的冷却剂系统，特别是电动汽车的冷却剂系统。

背景技术：

1、汽车发动机中冷却剂流量的比例调节通常由一个三通阀控制。冷却剂从主冷却回路中按比例导向电池/电驱动单元回路和散热器之间。还提供一个额外的阀门，允许交叉功能。这通常是一个四通阀，它允许将流入的流量转移到需要冷却的各个组件，例如在电池和电驱动单元之间，通常有一个入口来自比例调节阀，另一个来自回路内的另一个系统。

2、这种配置需要多个执行器来操作不同的阀门，从而创建大量的基础元件，因为需要额外的连接管道或管路，系统中的压力下降导致更加笨重的设置和更高的总体成本。

3、与冷却剂流量的比例调节相关的还有一个额外问题，那就是，当阀门元件处于过渡状态时，阀门入口处的背压可能会在阀门被堵塞时在入口后方产生压力积累，从而引起流体锤击效应。对于更安静的车辆，特别是电动汽车，水锤可能会向驾驶员产生一个令人惊讶且分散注意力的噪音，因此，最小化由流体锤击效应产生的噪音是有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种多端口阀门，能够克服或消除上述问题。

2、根据发明的第一个方面，提供了一种多端口阀门，包括：一个阀门壳体，具有一个轴向端口和多个圆周端口；一个阀门元件，其上至少有两个流道，阀门元件可在阀门壳体内围绕一个轴线运动，通过改变至少两个流道的位置来改变多端口阀门中的流体流动，其中在多个圆周端口之间至少可以实现一种专用的比例流动条件；以及一个位于阀门壳体和阀门元件之间的密封装置，阀门元件相对于密封装置可移动，密封装置包括与每个圆周端口相关联的密封件；其特征在于，密封装置的至少一个密封件相对于相应的圆周端口是过大尺寸的，以在阀门元件和轴向端口之间提供一个防浪涌通道。

3、本发明提供一种多端口阀门，旨在首先减少汽车冷却剂系统中使用的执行器数量，通过提供一种能够同时实现比例流动和交叉流动功能的阀门配置。使用防浪涌开口，无论是作为密封装置的一部分还是作为阀门元件本身的一部分，都提供了一种消除与流体锤击效应相关的问题的方法。防浪涌开口在阀门的过渡旋转位置期间，特别是从受压端口到轴向端口提供泄漏路径。因此，由流体锤击效应产生的噪音大大减少，阀门更适合用于安静车辆，如电动汽车。术语"专用比例流量条件"意指希望达到比例流量的阀门位置，因此也是阀门的预期使用条件。可以理解的是，本领域的阀门可能由于密封装置不足或中间过渡阀位置，产生无意的伪比例流量条件。这不是本发明的意图。

4、在一个实施例中，多个圆周端口位于同一平面上。

5、对于许多汽车应用而言，致动器的轴向尺寸更难以适应在现有冷却剂回路周围的范围内。因此，在冷却剂系统中，外形紧凑的致动器是最有用的。

6、可选地，阀门元件可能包括第一和第二流道，阀门元件主体的两个流道之间的通道壁的圆周尺寸小于所述至少一个过大尺寸密封件的密封孔的圆周尺寸。

7、阀门元件主体的壁与所述至少一个过大尺寸密封件之间的关系是一种有效创建防浪涌开口的手段。这导致在阀门元件的过渡旋转期间形成非密封条件，允许流体溢流到轴向端口，从而通过减少背压来减轻过渡期间流体锤击噪声的影响。由于过渡时间短，这种压力损失对系统的运行能力影响很小。

8、优选的，第一流道可以从阀门元件的第一圆周开口延伸到第二圆周开口。

9、这种流道结构，如果从上方看，它趋向于阀门元件的弦线，提供了一条穿过阀门元件的路径，如果相应的端口配置正确，可以导致比例行为。

10、多个圆周端口可能包括两个出口圆周端口，这两个出口圆周端口可能在圆周上相隔一定距离，这个距离小于所述第一流道的第一和第二圆周开口中至少一个开口的圆周尺寸。

11、相对于流体通道的圆周开口的尺寸而言，接近的圆周端口是一种实现比例流动行为的手段。如果阀门元件的圆周开口大于圆周端口之间的距离，流量就可以按比例分流。

12、可选地，第二流道可能从第三圆周开口延伸到阀门元件的轴向开口。

13、径向型流道与弦线型流道结合得很好，因为它们之间的流动实际上是相互垂直的，这为集成多种不同的交叉和比例行为提供了许多潜在的可能性。

14、第三圆周开口可能具有等于或实质上等于所述至少一过大尺寸密封件的周向尺寸的圆周尺寸。

15、如果第三圆周开口的尺寸与一个或多个过大尺寸的密封件相匹配，那么在真正的比例或交叉阀门位置，就不太可能出现意外的泄漏路径。

16、可选地，多个圆周端口可能包括第一圆周端口、第二圆周端口、第三圆周端口和第四圆周端口。

17、至少需要四个圆周端口才能产生理想的比例和交叉行为。

18、优选地，与第一圆周端口相关联的密封件可能是所述的过大尺寸密封件。

19、过大尺寸密封件允许在阀门元件周围形成泄漏路径，并且通过使至少一个端口具有这样的密封件，减少了来自该端口的流体锤击噪声的影响。

20、此外，或者作为替代，与第二圆周端口相关联的密封件可能是所述的过大尺寸密封件。

21、多个端口最好具有密封件提供的防浪涌能力，因为这样可以生产出基本对称的阀门，这对于创造多种不同比例的流量条件非常重要。

22、在一个实施例中，与第三圆周端口相关的密封件和与第四圆周端口相关的密封件可设置在单个密封元件上。

23、将相近端口的密封件组合在一起可简化将密封装置安装到阀门壳体中的过程。

24、所述密封元件可包括密封件中间的盖板。

25、这种盖板的存在可防止第三和第四圆周端口之间出现不希望出现的交叉流动，确保保持预期的比例流动行为。

26、所述密封元件的形状可选择为两个重叠的长方形或长圆形的叠加，其中盖板的尺寸为其重叠区域的尺寸。

27、密封元件的叠加形状可确保第三和第四圆周端口之间不会出现交叉泄漏。

28、优选地，从第一圆周端口到第三和第四圆周端口可以有至少一个比例流量条件，以及从第二圆周端口到第三和第四圆周端口可以有至少一个比例流量条件。

29、能够从不同的进口端口提供比例流动行为，允许在两个冷却回路结合在一起时，将交叉功能与比例流动行为结合起来，这在同时冷却汽车的散热器以及电池/电驱动单元时是常见的。

30、多端口阀门还可以具有至少一个进一步的比例流量条件。

31、阀门元件的形状可以导致替代的比例条件，特别是在第一和第二圆周端口之间，这可以显著提高阀门的实用性。

32、至少一个密封件可以相对于相关密封元件的表面以突出的边缘形式提供。

33、在密封元件上设置突出的边缘或唇缘有利地为阀门元件提供了密封效果，同时不会抑制其旋转运动。

34、根据本发明的第二方面，提供了一种用于机动车辆的冷却剂系统，该冷却剂系统包括至少一个根据本发明第一方面所述的多端口阀门。

35、在机动车辆的冷却剂回路布置中，对比例和交叉行为的需求非常强烈，因此本发明非常适合集成到此类系统中。

36、优选地，机动车辆可以是电动汽车。

37、电动汽车的噪音很低，因此冷却剂系统中的流体锤击噪声的影响要明显得多。本发明在设计时考虑到了这一问题。