单向阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种单向阀。

背景技术

当前的单向阀设计具有流阻高的特性，尤其是永远大于开启压力的特性，无法满足流体行业尤其在燃料电池领域的低流租要求。并且当前的单向阀在流量越大时，流阻越大。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种具有稳定的开启压力，同时开启压力容易调整，在阀开启后，其流阻非常低，并随着流量增加流阻下降的单向阀。

本发明提供了一种单向阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体上设置有流体通道，所述流体通道包括进口流体通道和与所述进口流体通道连通的出口流体通道，所述进口流体通道朝向所述出口流体通道的一端的横截面小于所述出口流体通道朝向所述进口流体通道的一端的横截面；

阀片，一端转动安装在所述流体通道内，且位于所述进口流体通道和所述出口流体通道连通处，所述阀片的横截面与所述进口流体通道朝向所述出口流体通道的一端的横截面相匹配，当所述阀片闭合时能够将所述进口流体通道朝向所述出口流体通道的一端完全封堵，所述阀片的材质为铁磁性物质；

弹性构件，安装在所述阀体和所述阀片上，用于为所述阀片提供预紧力和回复力；以及

磁性构件，安装在所述阀体上且位于所述阀体的进口流体通道处，用于吸引所述阀片，

当流体从所述进口流体通道向所述出口流体通道流动，所述阀片两侧的压力差大于所述磁性构件对所述阀片的吸引力和所述弹性构件对所述阀片的预紧力之和时，所述阀片打开，当所述阀片两侧压力差消失时，所述阀片在所述弹性构件的作用力下闭合，

当流体从所述出口流体通道向所述进口流体通道流动时，所述阀片处于闭合状态，实现流体的阻断功能。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：所述阀体包括进口阀体和出口阀体，所述进口流体通道设置在所述进口阀体上，所述出口流体通道设置在所述出口阀体上，所述进口阀体外侧设置有固定构件，所述进口阀体的一端伸入所述出口阀体的出口流体通道内，所述出口阀体朝向所述进口阀体的一端固定在所述固定构件上，所述进口阀体朝向所述出口阀体的一端设置有转轴，所述阀片转动安装在所述转轴上，所述磁性构件安装在所述进口阀体的外侧且位于所述出口流体通道内。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：单向阀还包括密封圈，所述密封圈安装在所述进口阀体朝向所述出口阀体的一端。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：所述磁性构件为带磁密封圈，所述磁性构件的材质为软磁。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：单向阀还包括固定环，套设在所述密封圈或者所述带磁密封圈上，用于固定所述密封圈或者所述带磁密封圈。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：所述弹性构件为扭簧，扭簧的簧圈套设在所述转轴上，扭簧的一端固定在所述进口阀体上，另一端固定在所述阀片上。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：所述弹性构件为压簧，所述出口阀体上设置有弹簧容纳槽，所述压簧的一端伸入所述弹簧容纳槽内被所述弹簧容纳槽限制，另一端与所述阀片朝向所述出口阀体的一侧接触或固定，被所述阀片限制。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：所述出口阀体朝向所述进口阀体的一端的出口流体通道的横截面从所述出口阀体的中间向所述进口阀体的方向逐渐增大。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：单向阀还包括通电加热材料，与电源连接，安装在所述阀片上。

进一步，在本发明提供的单向阀中，还可以具有这样的特征：所述阀片的材质为铁、钴或镍。

本发明具有如下优点：

根据本发明所涉及的单向阀，主要利用磁铁的吸力原理，以及在阀片的开启距离变大后，磁力迅速消失的特点，配合弹簧的设计，使得本发明的单向阀结构简单可靠，开启压力稳定，开启后流阻低，同时随着流量增大，阀片打开越大，流阻下降，从而完美解决了对开启压力要求高，流阻要求低的应用场合，也适用于流阻要求低，对震动要求高的应用场合。

附图说明

图1是本发明的实施例中单向阀的剖视图；

图2是本发明的实施例中出口阀体打开后的结构示意图；

图3是本发明的另一实施例中单向阀的剖视图；

图4是本发明的另一实施例中单向阀的弹性构件的结构示意图；

图5是本发明的实施例中阀片打开的结构示意图。

图5中箭头为流体流动方向。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的单向阀作具体阐述。

如图1、图2所示，单向阀100包括：阀体10、阀片20、弹性构件30和磁性构件40。

阀体10上设置有流体通道11，流体通道11包括进口流体通道111和出口流体通道112。进口流体通道111和出口流体通道112连通。进口流体通道111朝向出口流体通道112的一端的横截面小于出口流体通道112朝向进口流体通道111的一端的横截面。

在本实施例中，阀体10包括进口阀体12和出口阀体13。进口流体通道111设置在进口阀体12上，出口流体通道112设置在出口阀体13上。进口阀体12外侧设置有固定构件121，进口阀体12的一端伸入出口阀体13的出口流体通道112内，出口阀体13朝向进口阀体12的一端固定在固定构件121上。具体地，出口阀体13朝向进口阀体12的一端的出口流体通道的横截面从出口阀体13的中间向进口阀体12的方向逐渐增大。即以图1中的方向看，出口阀体13的右端的流道的横截面从中间向右逐渐增大。

阀片20一端转动安装在流体通道11内，且阀片20位于进口流体通道111和出口流体通道112连通处。在本实施例中，进口阀体12朝向出口阀体13的一端设置有转轴122，阀片20转动安装在转轴122上。阀片20的横截面与进口流体通道111朝向出口流体通道112的一端的横截面相匹配，当阀片20闭合时能够将进口流体通道111朝向出口流体通道112的一端完全封堵，即以图1的方向看，将进口流体通道111的左端完全封堵。具体地，进口流体通道111朝向出口流体通道112的一端的横截面为圆形，即以图1的方向看，进口流体通道111的左端的横截面为圆形，阀体12为圆形。当然，进口流体通道111朝向出口流体通道112的一端的横截面也可以为其它形状，阀体12也可以为其它形状。

阀片20的材质为铁磁性物质。具体地，阀片的材质可以选择铁、钴、镍。

弹性构件30安装在阀体10和阀片20上，用于为阀片20提供预紧力和回复力。在阀片20处于闭合状态时，为阀片20提供一定的预紧力，当阀片处于打开状态时，为阀片20提供回复力。具体地，弹性构件30的弹性仅需满足在阀片20打开时能够使阀片20复位即可。

在本实施例中，如图1所示，弹性构件30为扭簧，扭簧的簧圈套设在转轴122上，扭簧的一端固定在进口阀体12上，另一端固定在阀片20上。

在另一实施例中，如图4所示，弹性构件30为压簧，出口阀体13上设置有弹簧容纳槽131，压簧的一端伸入弹簧容纳槽131内被弹簧容纳槽131限制，另一端与阀片20朝向出口阀体13的一侧接触或固定，被阀片20限制。弹性构件30的设计使得能够更进一步的节约尺寸，提高产品的稳定性和可靠性。

磁性构件40安装在阀体10上且位于阀体10的进口流体通道111处，用于吸引阀片20。在本实施例中，磁性构件40安装在进口阀体13的外侧且位于出口流体通道112内。

在本实施例中，单向阀100还包括密封圈50和固定环60，密封圈50安装在进口阀体12朝向出口阀体13的一端。在阀片20闭合时，增加阀片20与进口阀体12之间的密封性。固定环60套设在密封圈50上。用于固定密封圈50。

单向阀100还可以包括通电加热材料，通电加热材料与电源连接，安装在阀片20上。使得单向阀具有自我去冰功能。具体地，通电加热材料为电热丝，或者采用PCT加热。

在另一实施例中，如图3所示，磁性构件40为带磁密封圈，磁性构件40的材质为软磁。磁性构件40既可以用于吸引阀片20，又可以起到密封的作用。固定环60套设在带磁密封圈上，用于固定带磁密封圈。

工作过程：

当流体从进口流体通道111向出口流体通道112流动(进口流体通道111侧的压力大于出口流体通道112侧的压力)，即如图5中，流体从右向左流动时，当阀片20两侧压力差大于磁性构件40对阀片20的吸引力和弹性构件30对阀片20的预紧力之和时，阀片20绕转轴122转动，阀片20远离进口流体通道111的左端(以图5的方向看)，阀片20打开，当阀片20远离进口流体通道111的左端后，随着阀片20的磁性构件40的距离变大，磁性构件40对阀片20的吸引力迅速降低并消失，从而实现非常小的流阻。当阀片20两侧压力差消失时，阀片20在弹性构件30的作用力下慢慢靠近进口流体通道111的左端(以图5的方向看)，磁性构件40对阀片20的吸引力增大，在磁性构件40的吸引力下，阀片20迅速闭合。

当流体从出口流体通道112向进口流体通道111流动(出口流体通道112侧的压力大于进口流体通道111侧的压力)时，即如图5中，流体从左向右流动时，流体作用力作用在阀片20上，将阀片20紧紧地压在进口流体通道111的左端(以图5的方向看)，流体无法通过阀体10，实现流体的阻断功能，从而防止流体倒流。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。