[发明专利]用于关闭和打开管路系统的阀

说明书

本发明涉及一种用于关闭和打开管路系统的阀，其包括：阀体(24)，所述阀体(24)形成阀座(26)；管路系统(18)，所述管路系统(18)具有用于向所述阀座(26)导入流体的导入管路(20)和用于从所述阀座(26)导出所述流体的导出管路(22)，其中，在所述导入管路(20)中的所述流体处于供给压力(pV)下，并且在所述导出管路(22)中的所述流体处于有效压力(pN)下；关闭元件(28)，所述关闭元件(28)与所述阀座(26)配合用于关闭和打开所述管路系统，其中，所述关闭元件(28)释放所述阀座(26)和所述关闭元件(28)之间的节流阀横截面(A)；复位元件(32)，所述复位元件(32)将复位力施加到所述关闭元件(28)上，所述复位力将所述关闭元件(28)压靠在所述阀座(26)上以关闭所述管路系统；以及压力室(46)，在所述压力室(46)中所述流体处于关闭压力(pS)下，所述流体利用所述关闭压力(pS)将关闭力施加到所述关闭元件(28)上以关闭所述管路系统(18)，其中，所述阀(10)具有装置(52)，利用所述装置，所述压力室(46)中的所述关闭压力(pS)可依赖于所述释放的节流阀横截面(A)降低到所述供给压力(pV)以下。此外，本发明涉及一种具有这种阀的车辆和一种用于操作这种阀的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于关闭和打开管路系统的阀。

背景技术

阀通常具有固定的阀座，使用阀座可以如此关闭和打开管路系统，即，可移动的关闭元件与阀座配合。这种管路系统包括用于向阀座导入流体的导入管路和用于从阀座导出所述流体的导出管路，其中，在所述导入管路中的所述流体处于供给压力下，并且在所述导出管路中的所述流体处于有效压力下。一些用途要求，只要供给压力低于一定的阈值，阀就关闭，并且一旦供给压力超过阈值，阀就打开。

原则上，这种特性可以借助调节装置来实现，该调节装置在超过或低于阈值时才相应地移动关闭元件。例如，为此可以电磁阀。不过，在这里，需要设置压力传感器，该压力传感器与控制单元通信，该控制单元又相应地激活调节装置。除了这些部件产生的成本、电缆敷设费用和所需的结构空间以外，对这种电磁阀特别不利的是，其功能性依赖于合适的供电。并不总是给予供电，尤其是在诸如车辆的电动自主系统中。另外，随着电磁阀的激活而出现的耗电对使用内燃机驱动的相关车辆的燃料消耗造成显著负面影响。对于电动车辆，由于耗电量增加，有效距离缩短。

为了克服这些缺点，使用了流体控制阀。这种阀包括复位元件，该复位元件使关闭元件以一定的复位力压靠阀座。只要流体的供给压力低于阈值，阀就保持关闭，从而它是所谓的“常闭”阀。在这里，该阀如此设计，使得由于供给压力而将流体力施加到关闭元件上，该流体力抵消了复位力。如果供给压力超过阈值，则流体力超过复位力，从而使关闭元件远离阀座移动并打开阀。

为了将复位元件实施的尽可能小并因此节省结构空间，一些阀具有压力室，该压力室布置在从阀座观察为关闭元件的后部。压力室填充有流体，该流体处于一定的压力下。压力引起关闭力，该关闭力作用在与复位元件的复位力相同的方向上，由此在将关闭元件压靠在阀座上时支撑复位元件。因此，在下文中，压力室中的流体压力也称为关闭压力。在许多情况下，压力室与导入管路流体连接，使得关闭压力与供给压力同样大。随着供给压力的增大，关闭压力也增大，这导致，关闭元件仅相对缓慢地远离阀座移动，并且因此在阀和关闭元件之间的节流阀横截面，即由流体在从导入管路流入导出管路时横穿的流动横截面积随着供给压力的增大而仅相对缓慢地增大。因此，关闭元件和阀座用作节流阀，使得在流过节流阀横截面时供给压力被节流到有效压力。节流阀横截面越小，节流就越强。由于关闭元件缓慢地远离阀座移动，供给压力在相对大的压力范围内相对强被节流到有效压力，这是不利的，因为对于许多用途来说期望高的有效压力。

发明内容

因此，本发明的一个实施方式的目的是如此改进开头所述类型的流体控制阀，使得供给压力与已知流体控制阀相比在打开阀期间和之后不太强地被节流，并且因此存在更高的有效压力。换句话说，应相应地改善打开性能，使得在给定的供给压力下，与已知的流体控制阀相比释放更大的节流阀横截面并且因此使供给压力不太强。