本公开涉及一种改进的隔膜阀，特别但不仅限于公开一种先导隔膜阀。本公开的各方面涉及一种先导操纵隔膜阀和一种用于车辆的冷却剂控制系统。
背景技术：
隔膜阀是已知的。典型地，排放通道设置在隔膜上。然而，由于携带污染物或碎屑的流体流经隔膜阀，这可能会导致堵塞。为防止此类污染物或碎屑堵塞排放通道并损害隔膜阀的功能，会使用过滤器。然而，使用过滤器会限制流体通过阀门。
本发明旨在解决上述一个或多个问题。
技术实现要素：
本发明的各方面和实施例提供了一种如所附权利要求所要求保护的先导操纵隔膜阀和用于车辆的冷却剂控制系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种先导操纵隔膜阀，其具有：入口、出口、隔膜、具有排放通道轴x的排放通道和环形过滤器，其特点在于：所述环形过滤器设置在所述隔膜的上游，所述排放通道设置在所述隔膜的上游，所述环形过滤器与所述入口轴向对准，所述环形过滤器与所述排放通道轴x正交对准，被设置为用于防止污染物进入所述排放通道。
本发明将所述排放通道从所述隔膜上移开，并使用所述环形过滤器防止流体中的碎屑堵塞所述排放通道。此外，即使当污染物或碎屑开始在所述过滤器表面临时聚集时，所述过滤器的环形形状也能使流动扰乱减到最少。
所述排放通道可以设置在阀体中。
所述环形过滤器位于至少部分由所述阀体限定的环形凹口内。这种布置意味着所述过滤器对从所述入口到所述出口通过阀的主要的流体流动扰乱最小。通过所述阀的主要流体流动不受所述环形过滤器的限制。
所述环形凹口可以限定在所述阀体和入口适配组件之间，使得所述环形过滤器的内表面与所述入口适配组件和所述阀体的相应内表面保持齐平。这种布置提供了自清洁功能，使得主要的流体流动通过所述阀，从所述入口到所述出口，冲洗所述环形过滤器的表面，以清除可能在那里开始积聚的任何污染物或碎屑。自清洁功能意味着在所述隔膜阀的使用寿命内无需保养所述隔膜阀。
所述环形凹口可以在所述环形过滤器和所述排放通道之间限定周向延伸通道。这种布置确保即使所述过滤器的一部分被暂时堵塞(例如，可能已开始积聚在所述过滤器的一部分上的任何污染物或碎屑)，流体也可以通过所述过滤器流至所述排放通道。
所述环形过滤器可以包括至少一个网状部分。
所述至少一个网状部分可以具有小于所述排放通道的直径d的网孔尺寸。这确保排放通道不会被流经所述隔膜阀的流体携带的污染物或碎屑堵塞。否则这些污染物或碎屑可能会导致所述隔膜失灵。
所述至少一个网状部分具有小于电枢总成和电枢孔内表面之间的滑动间隙的距离d的网孔尺寸。这确保电枢总成的滑动间隙不会被流经所述隔膜阀的流体携带的污染物或碎屑堵塞。否则这些污染物或碎屑可能会导致所述隔膜失灵。例如，在所述隔膜阀中，先导阀的电枢总成必须能平滑升降，否则所述隔膜阀就不能正常工作。
所述隔膜可以包括设置在第一凸耳上的排放通道孔。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于车辆的冷却剂控制系统，该冷却剂控制系统包括如上文所述的先导操纵隔膜阀。
在本申请的范围内，需要明确指出，上述段落、权利要求和/或以下说明书和附图中陈述的各个方面、实施例、示例和替代方案，特别是其各个特征可以独立的或以任何组合方式考虑。即，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式结合和/或组合，除非这些特征不兼容。申请人保留相应地更改任何最初提交的权利要求或提交任何相应新权利要求的权利，包括以引用和/或合并任何其他权利要求的任何特征的权利修改任何最初提交的权利要求，即使最初没有以这种方式提出权利要求。
具体实施方式
隔膜阀10具有阀体20、入口适配组件30、出口适配组件32、隔膜40、导向件50、盖组件60、先导阀组件70和环形过滤器100。
阀体20具有入口通道22和出口通道24，两者均由阀体壁限定。入口通道22和出口通道24在具有直立壁的区域处汇合，限定内孔25和外孔23。直立壁止于环形主阀座38中。主阀座38分隔内孔25和外孔23。
入口通道22进一步限定环形肩部16。在环形肩部16的上游，阀体壁上有一个直径为d的排放孔。排放孔作为排放通道26延伸穿过阀体壁。排放通道26具有轴x。
出口通道24具有先导孔，其作为先导通道28延伸穿过阀体壁。
入口适配件组件30是具有带凸缘的连接区域31的管道。入口适配组件30限定隔膜阀入口34。类似地，出口适配组件32是具有带凸缘的连接区域33的管道。出口适配组件32限定隔膜阀出口36。
盖组件60限定腔室62。腔室62与阀体20的排放孔流体连接。如下文将更详细地描述的，腔室62也与先导孔流体连接。盖组件包括用于连接到阀体20的带凸缘的连接区域64。盖组件60还包括先导阀组件接收区域66，用于接收先导阀组件70。在组件接收区域66中，在先导通道的上端设置有先导阀座80。
隔膜40是具有用于固定导向件50的中心对准主孔42的柔性盘。所述隔膜还包括设置在第一凸耳45上的排放通道孔44和设置在第二凸耳47上的先导通道孔46。
导向件50具有四个向下支撑的叉52、一个用于接收隔膜40的环形凹口54和一个圆形固定法兰56。
先导阀组件70包括线圈组件72、电枢总成74、复位弹簧76、先导阀构件78和先导阀座80。电枢总成74在电枢孔84内移动。滑动间隙82，即电枢总成74和电枢孔84的内表面之间的间隙是距离d。
环形过滤器100(参见图4)具有两个环形法兰-上游环形法兰102和下游环形法兰104。两个环形法兰102和104由四个腹板106连接。环形法兰102、104和四个腹板106在它们之间限定覆盖在网状物110中的四个袋状结构108。网状物110以及由四个腹板106连接的两个环形法兰102、104提供基本齐平的内表面。在环形过滤器100的外表面上，环形法兰102、104径向延伸超过四个腹板106，从而限定周向延伸通道112。
隔膜阀10的组件
环形过滤器100插入阀体20的入口通道22中，使得下游环形法兰104与环形肩部16邻接。在该位置，环形滤波器100的网状物110与排放通道26的轴x正交对准。环形过滤器100与排放通道轴x正交对准，被设置为用于防止污染物进入排放通道26。
入口适配件组件30通过带凸缘的连接区域31连接到阀体20，使得入口适配件组件30的端部邻接环形过滤器100的上游环形法兰102。由此，环形过滤器100固定在入口适配组件30和阀体20之间的环形凹口18中。此外，环形过滤器100的内表面保持与入口适配件组件30和阀体100的相应内表面齐平。
入口适配组件30和阀体20之间包括一个o形密封圈14以确保流体紧连接。由此，入口34和入口通道22流体连接，且在使用中，冷却剂将主要沿轴向流过环形过滤器100。冷却剂也可以通过网状物110从入口34流向排放通道。鉴于径向延伸的环形法兰102、104，冷却剂可在进入排放通道之前在周向延伸的通道112中周向流动。
以中心对准固定于环形凹口54的主孔42，隔膜40与导向件50连接。导向件50插入内孔25中，使得四个下向支撑的叉52邻接直立壁的内壁面。因此，隔膜40密封主阀座38。
排放通道孔44与排放通道对准，先导通道孔44与先导通道对准。盖组件60将隔膜40的外周(包括第一和第二凸耳45,47)夹固在阀体20上。盖组件60以连接区域64连接在阀体20上。
出口适配组件32通过带凸缘的连接区域33连接到阀体20。出口适配组件32和阀体20之间包括一个o形密封圈15，以确保流体紧密连接。由此，出口通道24和出口36流体连接，并且在使用中，当隔膜阀10打开时，冷却剂将主要通过出口通道24从腔室62流向出口36。冷却剂也可以通过排放先导通道从腔室62流向出口36。
隔膜阀10的功能
参见图3，当先导阀组件70的线圈组件72断电时，电枢总成74通过复位弹簧76推动先导阀构件78抵住先导阀阀座80来关闭先导阀。
入口压力通过排放通道26，该压力乘以隔膜40上侧的表面积，产生的压力大于隔膜40下侧的压力。因此，隔膜40被压到主阀座38上，隔膜阀10关闭。由此，隔膜阀10在常闭状态下工作。
参考图5，当先导阀组件70的线圈组件72通电时，电枢总成74从先导阀阀座80上升起。
隔膜40上的压力通过打开的先导阀阀座80排出。从先导阀流出的流体比通过排放通道26流出的流体多，因为先导阀阀座80的区域大于排放通道26的区域，从而形成压差。隔膜40下侧上增大的力将隔膜40从主阀座38上升起并打开隔膜阀10。
为确保隔膜阀10正常工作，排放通道26必须不得堵塞，同样地，先导阀组件70的电枢总成74也必须在孔84内自由移动。
经选择的网状物110使得网状物内的孔的最大尺寸(网孔尺寸)小于滑动间隙82距离d和排放通道26直径d。因此，滤网100防止冷却剂内的任何污染物进入并可能阻塞排放通道26和/或影响电枢总成74平顺运作。
在隔膜阀的正常运作中，一些碎屑可能会在短时间内阻塞环形过滤器100的网状物110的一部分。然而，由于在环形过滤器100中提供了周向延伸通道112，冷却剂仍然可以由网状物110的另一部分通过环形过滤器100和排放通道。因此，隔膜阀的功能不会受到不利影响。
此外，由于环形过滤器与进入隔膜阀10的冷却剂的主要流动方向轴向对准，所以开始聚集在网状物110上的任何碎屑将被冷却剂流体惯性冲走。这意味着无需取出环形过滤器100并手动清洁。
更进一步，鉴于环形过滤器100在环形凹槽18内的齐平布置，隔膜阀10的流速不会受到限制。
如图3所示，当隔膜阀回到关闭状态时，导向件50，特别是四个下向支撑的叉52确保隔膜40在内孔25中中心对齐，从而在隔膜40和环形主阀座38之间形成良好的密封。导向件50还提供缓闭操作(attenuatedclosingoperation)，即使在通过隔膜阀10的高流量情况下也是如此。这可以防止所谓的水锤效应。
图6显示了用于车辆210的冷却剂控制系统。冷却剂控制系统包括四个隔膜阀10，用于控制冷却剂从发动机热交换器经由减压阀和过滤器220向分布在整个客舱的热交换器230的流动。该车是一辆客车，通常用于城内和城际旅行。隔膜阀10通过电流信号来控制冷却液流动路径的打开和关闭。
该功能由一个2/2间接作用阀实现，一般常闭，通电时打开。这种布置提供一种开环控制策略。与独立的电动阀相比，这种布置提供一种更经济的解决方案。
技术人员会理解可选择的冷却剂控制系统可以配备可选数量的隔膜阀。此外，技术人员会理解，本发明的隔膜阀不限于与冷却剂控制系统一起使用，而是可用于其它系统。介质不限于冷却剂，可以是任何流体，如空气、水等。
技术特征：
1.一种先导操纵隔膜阀，包括：
入口、出口、隔膜、具有排放通道轴x的排放通道和环形过滤器，其特征在于，
所述环形过滤器设置在所述隔膜的上游，
所述排放通道设置在所述隔膜的上游，
所述环形过滤器与所述入口轴向对准，
所述环形过滤器与所述排放通道轴x正交对准，被设置为用于防止污染物进入所述排放通道。
2.如权利要求1所述的先导操纵隔膜阀，所述隔膜阀具有阀体，其中，所述排放通道设置在所述阀体中。
3.如权利要求2所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述环形过滤器位于至少部分由所述阀体限定的环形凹口内。
4.如权利要求3所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述环形凹口限定在所述阀体和入口适配组件之间，使所述环形过滤器的内表面与所述入口配件组件和所述阀体的相应内表面保持齐平。
5.如权利要求3所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述环形凹口在所述环形过滤器和所述排放通道之间限定周向延伸通道。
6.如权利要求1至5中任一项权利要求所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述环形过滤器包括至少一个网状部分。
7.如权利要求6所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述至少一个网状部分具有小于所述排放通道的直径d的网孔尺寸。
8.如权利要求6所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述至少一个网状部分具有小于电枢总成和电枢孔内表面之间的滑动间隙的距离d的网孔尺寸。
9.如前述权利要求任一项所述的先导操纵隔膜阀，其中，所述隔膜包括设置在第一凸耳上的排放通道孔。
10.一种用于车辆的冷却剂控制系统，所述冷却剂控制系统包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的先导操纵隔膜阀。
技术总结
一种先导操纵隔膜阀(10)。该阀(10)具有入口(34)、出口(36)、隔膜(40)、排放通道(26)和环形过滤器(100)。排放通道(26)具有排放通道轴X。环形过滤器(100)设置在隔膜(40)的上游。排放通道(26)设置在隔膜(40)的上游。环形过滤器(100)与入口(34)轴向对准。环形过滤器(100)与排放通道轴X正交对准，其被设置为用于防止污染物进入排放通道(26)。一种用于车辆的冷却剂控制系统，该冷却剂控制系统包括先导操纵隔膜阀(10)。
