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CN111434957A - 多通道阀 - Google Patents

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CN111434957A
CN111434957A CN202010018005.2A CN202010018005A CN111434957A CN 111434957 A CN111434957 A CN 111434957A CN 202010018005 A CN202010018005 A CN 202010018005A CN 111434957 A CN111434957 A CN 111434957A
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CN
China
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valve body
housing
seal
valve
opening
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010018005.2A
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English (en)
Inventor
迈克尔·汉克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Illinois Tool Works Inc
Original Assignee
Illinois Tool Works Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Illinois Tool Works Inc filed Critical Illinois Tool Works Inc
Priority to EP20151528.5A priority Critical patent/EP3680523B1/en
Priority to US16/742,189 priority patent/US20200256472A1/en
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Abstract

本申请公开了一种阀，包括：壳体；至少一个阀体，所述至少一个阀体设置在所述壳体内，所述至少一个阀体能够在所述壳体中转动；至少一个密封件，所述至少一个密封件设置在所述壳体和所述至少一个阀体之间；其中，所述至少一个密封件一体模制形成。本申请将密封件模制在阀体或壳体上，能够在保证密封件的密封性的前提下，降低生产成本。

Description

多通道阀
技术领域
本申请涉及多通道阀，特别是涉及一种用于对车辆内部调温的多通道阀。
背景技术
多通道阀应用于车辆内部的调温系统，多通道阀通过连通车辆内部不同的流体通道来控制冷却液的流动路径，调节车辆内部各个部件的温度。多通道阀一般包括壳体和设置在壳体内部的空心阀体，壳体上设有壳体开口，每个壳体开口通过管道与车辆内部的温度调节系统连接。相应于壳体开口，阀体上设有阀体作用部，阀体作用部可以为阀体开口部分或阀体堵塞部分，用于连通或堵塞壳体上的壳体开口。阀体能够在执行器的驱动下转动，以使得阀体作用部对准壳体开口，从而连通或堵塞壳体的不同开口，进而形成温度调节系统中的不同的调温通道。其中，在阀体和壳体的开口之间设有多个密封件，以保证连通或者不连通的通道都能具有密封性。在阀体转动时，密封件抵紧壳体的内壁或阀体的外壁，对其施加压紧力，密封件由于弹性变形造成的摩擦阻力阻碍阀体转动，需要克服摩擦阻力才能驱动阀体转动。当调温通道较多时，需要更多的密封件来保证各个通道的密封性，阻碍阀体转动的密封件摩擦力也更大。
现有的密封件装配结构复杂，增加了阀的成本。
发明内容
本申请目的之一是提供一种多通道阀，能够降低阀的成本。
本申请的具体技术方案如下：本申请提供一种阀，包括：壳体；至少一个阀体，所述至少一个阀体设置在所述壳体内，所述至少一个阀体能够在所述壳体中转动；至少一个密封件，所述至少一个密封件设置在所述壳体和所述至少一个阀体之间；其中，所述至少一个密封件一体模制形成。
根据上述内容，所述至少一个密封件模制在所述壳体和所述至少一个阀体中的至少一个上。
根据上述内容，所述壳体上设有数个壳体开口，所述壳体内设有空腔；所述至少一个阀体上设有至少一个阀体作用部，所述至少一个阀体设置在所述空腔中，所述至少一个阀体能够在所述空腔中转动，其中，在所述至少一个阀体转动一预定角度时，所述至少一个阀体作用部和所述数个壳体开口中的至少一个相互配合，使得所述至少一个阀体作用部有选择地至少部分地打开或堵塞所述数个壳体开口中的至少一个，从而有选择地接通或调节至少一个流体通道。
根据上述内容，所述至少一个密封件围绕所述至少一个阀体作用部模制在所述至少一个阀体上。
根据上述内容，所述阀还包括：至少一个升降结构，所述至少一个升降结构用于使所述至少一个密封件与所述壳体能够相对的升降移动，以调节所述至少一个密封件与所述壳体之间的相对距离；其中，当所述至少一个阀体转动时，所述至少一个密封件至少部分地离开所述壳体。
根据上述内容，所述至少一个阀体包括至少一个阀体可活动部，所述至少一个密封件模制在所述至少一个阀体可活动部上，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件；所述至少一个升降部件连接至所述至少一个阀体可活动部，用于升降移动所述至少一个密封件。
根据上述内容，所述壳体包括至少一个壳体可活动部，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件；所述至少一个升降部件连接至所述至少一个壳体可活动部，用于升降移动所述至少一个壳体可活动部。
根据上述内容，所述至少一个升降结构使得所述至少一个阀体和与所述至少一个阀体配合工作的所述壳体的相应部分之间在所述至少一个阀体的旋转方向上的距离不一致，以使得随着所述至少一个阀体相对于所述壳体的旋转，所述至少一个密封件与所述壳体/所述至少一个阀体之间的距离能够增加/减小。
根据上述内容，所述至少一个密封件围绕所述数个壳体开口中的至少一个壳体开口设置，并且所述至少一个密封件模制在所述壳体上。
根据上述内容，所述阀还包括：至少一个升降结构，所述至少一个升降结构用于使所述至少一个密封件与所述至少一个阀体能够相对的升降移动，以调节所述至少一个密封件与所述至少一个阀体之间的相对距离；其中，当所述至少一个阀体转动时，所述至少一个密封件至少部分地离开所述壳体。
根据上述内容，所述壳体包括至少一个壳体可活动部，所述至少一个密封件模制在所述至少一个壳体可活动部上，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件；所述至少一个升降部件连接至所述至少一个壳体可活动部，用于升降移动所述至少一个密封件。
根据上述内容，所述至少一个阀体包括至少一个阀体可活动部，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件；所述至少一个升降部件连接至所述至少一个阀体可活动部，用于升降移动所述至少一个阀体可活动部。
根据上述内容，所述至少一个升降结构使得所述至少一个阀体和与所述至少一个阀体配合工作的所述壳体的相应部分之间在所述至少一个阀体的旋转方向上的距离不一致，以使得随着所述至少一个阀体相对于所述壳体的旋转，所述至少一个密封件与所述壳体/所述至少一个阀体之间的距离能够增加/减小。
根据上述内容，所述至少一个阀体作用部包括至少一个阀体开口部分，在所述至少一个阀体转动一预定角度时，所述至少一个阀体开口部分和所述数个壳体开口中的至少一个壳体开口相互配合，使得所述至少一个阀体开口部分有选择地至少部分地打开所述数个壳体开口中的至少一个壳体开口，从而有选择地接通或调节所述至少一个流体通道。
根据上述内容，所述至少一个阀体作用部包括至少一个阀体堵塞部分，在所述至少一个阀体转动一预定角度时，所述至少一个阀体堵塞部分和所述数个壳体开口中的至少一个壳体开口相互配合，使得所述至少一个阀体堵塞部分有选择地堵塞所述数个壳体开口中的至少一个壳体开口，从而有选择地断开或调节所述至少一个流体通道。
以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
附图说明
图1A是根据本申请的一个实施例的阀100的轴向剖视结构示意图；
图1B-(a)和图1B-(b)、图1C-(a)和图1C-(b)、图1D-(a)和图1D-(b)是图1A中的阀100的三种沿A-A方向的剖视示意图，示出密封件在阀100 径向方向布置的三种实施例；
图2A和2B是密封件116的简化示意图；
图3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)和3B-(a)、3B-(b)、3B-(c)为根据图1A所示的阀100的一个实施例的壳体、阀体、密封件的简化示意图；
图4A-(a)、4A-(b)、4A-(c)和4B-(a)、4B-(b)、4B-(c)为根据图1A所示的阀100的又一个实施例的壳体、阀体、密封件的简化示意图；
图5A和图5B是根据本申请的又一个实施例的具有升降结构550的阀的简化原理示意图；
图6A和图6B为根据本申请的再一个实施例的具有升降结构650的阀600的具体结构图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等描述本申请的各种示例结构部分和元件的方位，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本申请中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。
图1A是阀100的轴向剖视结构示意图。如图1A所示，阀100包括壳体102，壳体102大致呈圆筒形状，壳体102内部设有空腔106。壳体 102顶部设有执行器190，例如马达。执行器190连接有驱动轴135并驱动驱动轴135转动，驱动轴135伸入空腔106内。壳体102的外壁上具有数个壳体开口110，壳体开口110用于与车辆的温度调节系统连接，通过连通不同的壳体开口110，能够控制冷却液流经不同的流动路径，对车辆内部的电动车辆的电池、电机和座舱等部件进行调温。
阀100还包括至少一个阀体108。阀体108设置在空腔106中并在空腔106中转动。作为一个示例，驱动轴135穿过阀体108，并带动阀体108 在空腔106中转动。阀体108上设有至少一个阀体作用部，在本实施例中，阀体作用部为阀体开口部分104，阀体108上剩余的部分形成阀体外壁部分112。在阀体108转动时，阀体开口部分104能够对准壳体开口110能够形成流体通道118。阀100还包括设置在阀体108和壳体102之间的密封件116和致动密封件116的升降结构(其中结构原理参见图3A和3B、图4A和4B、图5A和图5B以及图6A和图6B)。阀体108在转动时，升降结构致动密封件116，使得密封件116至少部分地离开阀体108或壳体102，进而使得阀体108在转动时能够减小或不受摩擦阻力的影响。
本领域技术人员可以理解的是，在一些实施例中，也可以根据需要设置其他数量阀体108，驱动轴135依次穿过每个阀体，带动它们一起转动。其中每个阀体108上可以设置其他数量的阀体开口部分104，在一些实施例中，阀体108也可以不转动，以使得阀体开口部分104一直保持与壳体开口110的连通。能够灵活地进行设计和装配不同的阀体以及壳体，以满足不同的需求。
图1B-(a)和图1B-(b)、图1C-(a)和图1C-(b)、图1D-(a)和图1D-(b)是图1A中的阀100的三种沿A-A方向的剖视示意图，示出密封件在阀100 径向方向布置的三种实施例，并且示出着三种实施例的阀体在转动过程中的工作位置。
现在结合图1A，图1B-(a)和图1B-(b)来描述密封件116的第一实施例的布置以及阀体108的转动位置。
如图1B-(a)和1B-(b)所示，壳体102上设有四个间隔90°的壳体开口 110.1、110.2、110.3和110.4，其中壳体开口110.1和110.2相对设置，壳体开口110.3和110.4相对设置。阀体108为空心球体形状，阀体108上相对的设有两个阀体开口部分104.1和104.2，用于有选择地连通四个壳体开口中的两个，从而形成壳体开口110.1和110.2之间的流体通道118.1以及壳体开口110.3和110.4之间的流体通道118.2。
密封件116包括与壳体开口对应设置的四个密封件116.1、116.2、116.3 和116.4，每个密封件围绕一个相应的壳体开口设置在壳体102和阀体108 之间，例如密封件116.1围绕壳体开口110.1设置，密封件116.2围绕壳体开口110.2设置，密封件116.3围绕壳体开口110.3设置，密封件116.4围绕壳体开口110.4设置。在本实施例中，密封件116为环形形状，中部具有开口222(具体参见图2A和图2B)，开口222能够暴露出壳体开口110，使得密封件116不会阻挡壳体开口110。四个密封件116.1-116.4的一侧连接至壳体102，另一侧压紧阀体108，从而能够防止从壳体开口110中流入或流出的流体从阀体108和壳体102之间的空间泄露。此时，密封件 116.1-116.4能够发生一定的弹性形变，使得密封件116.1-116.4与阀体108 之间产生摩擦阻力，转动阀体108需要克服这四个密封件116.1-116.4产生的摩擦阻力。作为一个示例，每个密封件116通过一体模制形成，例如通过二次注塑或者包覆成型(overmolding)。具体来说，可以先通过注塑工艺形成壳体102，然后通过二次注塑工艺在壳体102上形成密封件 116.1-116.4，使得密封件116.1-116.4既具有一定的强度，又可以保证弹性。
当执行器190驱动驱动轴135转动，带动阀体108转动一预定角度，到达如图1B-(a)所示的位置时，阀体开口部分104.1和104.2分别对准壳体开口110.1和110.2，从而接通这两个壳体开口，使得壳体开口110.1和 110.2之间的流体通道118.1被接通。流体从壳体开口110.1流入流体通道 118.1后，能够经过阀体108上的阀体开口部分104.1流入阀体108的空心容腔中，并从另一阀体开口部分104.2流出阀体108，并最终从另一个壳体开口110.2流出，反之亦然。同时阀体外壁部分112对准其它的壳体开口110.3和110.4，断开壳体开口110.3和110.4之间的流体通道118.2。此时，密封件116.1能够防止壳体开口110.1通过阀体108和壳体102之间的空间，与除了相应的阀体开口部分104.1以外的阀体开口部分104或其他壳体开口110相连通。密封件116.2的作用与密封件116.1相同。而密封件116.3则用于防止壳体开口110.3通过阀体108和壳体102之间的空间，与阀体开口部分104或其他壳体开口相连通。密封件116.4的作用与密封件116.3相同。由此，能够实现流体通道118.1密封地连通，而流体通道118.2密封地断开。
当执行器190驱动驱动轴135转动，带动阀体108逆时针转动大致 45°角度，到达如图1B-(b)所示的位置时，阀体开口部分104.1对准壳体开口110.1和110.3之间的壳体102，阀体开口部分104.2对准壳体开口 110.2和110.4之间的壳体102，即阀体开口部分104.1和104.2不与任何一个壳体开口110对准。同时，壳体开口110.1、110.2、110.3和110.4与阀体外壁部分112对准，使壳体开口110.1-110.4不与任何一个阀体开口部分104相连通，进而使得流体通道118.1以及流体通道118.2均断开。此时，由于壳体102没有发生运动，壳体开口110以及连接至壳体102的密封件116的位置均未发生变化。密封件116.1-116.4用于防止每一个壳体开口110.1-110.4通过阀体108和壳体102之间的空间，与阀体开口部分104 或其他壳体开口相连通。由此，能够实现流体通道118.1和流体通道118.2 均密封地断开。
虽然图中未详细示出，但是本领域技术人员应当理解的是，当执行器 190驱动驱动轴135转动，带动阀体108逆时针转动大致90°角度时，与图1B-(a)相比正好错开约90°，此时阀体开口部分104.1对准壳体开口 110.3，阀体开口部分104.2对准壳体开口110.4，流体通道118.2能够被密封地连通，而流体通道118.1被密封地断开。
需要说明的是，当阀体108以其他角度转动，使阀体开口部分104不完全对齐壳体开口110时，而是错开一定角度时，也可以调节流经流体通道118中的流体流量大小，即调节阀100的开度。
以下现在结合图1A，图1C-(a)和图1C-(b)来描述密封件116的第二实施例的布置以及阀体108的转动位置。
如图1C-(a)和1C-(b)所示，壳体102和阀体108的结构以及密封件的形状与图1B-(a)和1B-(b)的实施例中示出的相同。区别在于，本实施例中的密封件116包括与阀体开口部分104.1和104.2对应设置的两个密封件 116.5和116.6，每个密封件围绕一个相应的阀体开口部分设置在壳体102 和阀体108之间，例如密封件116.5围绕阀体开口部分104.1设置，密封件116.6围绕阀体开口部分104.2设置。在本实施例中，两个密封件116 的一侧连接至阀体108，另一侧压紧壳体108的内壁，从而能够防止从壳体开口110中流入或流出的流体从阀体108和壳体102之间的空间泄露。此时，密封件116.5和116.6也能够发生一定的弹性形变，使得密封件116.5 和116.6与壳体102之间产生摩擦阻力，转动阀体108需要克服这两个密封件116.1-116.4产生的摩擦阻力。作为一个示例，每个密封件116通过一体模制形成，例如通过二次注塑或者包覆成型(overmolding)。具体来说，可以先通过注塑工艺形成阀体108，然后通过二次注塑工艺在阀体108上形成密封件116.5和116.6，使得密封件116.5和116.6既具有一定的强度，又可以保证弹性。
当执行器190驱动驱动轴135转动，带动阀体108转动一预定角度，到达如图1C-(a)所示的位置时，此时阀体108相对于壳体102的位置与图 1B-(a)所示的位置相同。阀体开口部分104.1和104.2分别对准壳体开口 110.1和110.2，使得流体通道118.1被接通。同时阀体外壁部分112对准其它的壳体开口110.3和110.4，以断开流体通道118.2。此时，密封件116.5 和116.6能够防止壳体开口110.1和110.2通过阀体108和壳体102之间的空间，与除了相应的阀体开口部分以外的阀体开口部分104或其他壳体开口110相连通，以能够实现流体通道118.1密封地连通。与图1B-(a)所示不同的是，由于壳体开口110.3和110.4处不设有密封件，因此流体能够经过壳体开口110.3或110.4进入阀体108和壳体102之间的空间。但是，由于密封件116.5和密封件116.6的密封阻挡，流体即使进入了阀体108 和壳体102之间的空间，也不能流入阀体开口部分104和其余的壳体开口，还是能够实现流体通道118.2密封地断开。
当执行器190驱动驱动轴135转动，带动阀体108逆时针转动大致 45°角度，到达如图1C-(b)所示的位置时，此时阀体108相对于壳体102 的位置也与图1B-(b)所示的位置相同。阀体开口部分104.1和104.2不与任何一个壳体开口110对准。使得壳体开口110.1和110.2之间的流体通道118.1以及壳体开口110.3和110.4之间的流体通道118.2均断开。此时，虽然壳体102没有发生运动，但是密封件116.5和116.6随着阀体108的转动发生了转动，密封件116.5和116.6能够使阀体开口部分104.1和104.2 不与任何一个壳体开口110相连通。但是值得注意的是，此时壳体开口 110.1虽然无法与阀体开口部分相连通，但是仍然能够通过阀体108和壳体102之间的空间与相邻的壳体开口110.4相连通，形成流体通道118.3，并且壳体开口110.2能够通过阀体108和壳体102之间的空间与相邻的壳体开口110.3相连通，形成流体通道118.4。密封件116.5和116.6共同实现流体通道118.3和118.4密封地连通。
虽然图中未详细示出，但是本领域技术人员应当理解的是，当执行器 190驱动驱动轴135转动，带动阀体108逆时针转动大致90°角度时，与图1C-(a)相比正好错开约90°，此时阀体开口部分104.1对准壳体开口 110.3，阀体开口部分104.2对准壳体开口110.4，流体通道118.2能够被密封地连通，而流体通道118.1被密封地断开。
类似的，当阀体108以其他角度转动，使阀体开口部分104不完全对齐壳体开口110时，而是错开一定角度时，也可以调节流经流体通道118 中的流体流量大小，即调节阀100的开度。
现在结合图1A，图1D-(a)和图1D-(b)来描述密封件116的第三实施例的布置以及阀体108的转动位置。
如图1D-(a)和1D(b)所示，壳体102和阀体108的结构与图1B-(a)和 1B-(b)的实施例中示出的相同，但是密封件116的形状和位置与图1B-(a) 和1B-(b)的实施例中示出的不同。在本实施例中，密封件116包括与壳体开口110.1-110.4对应设置的四个密封件116.7、116.8、116.9和116.10，还包括与阀体开口部分104.1和104.2对应设置的两个密封件116.11和 116.12。其中，密封件116.7-116.10的位置与图1B-(a)和1B-(b)的实施例中示出的相同，每个密封件围绕一个相应的壳体开口设置在壳体102和阀体 108之间。而密封件116.11和116.12的位置与图1C-(a)和1C-(b)的实施例中示出的相同，每个密封件围绕一个相应的阀体开口部分设置在壳体102 和阀体108之间。在本实施例中，壳体102上的密封件116.7-116.10与阀体108上的密封件116.11-12的形状及厚度相匹配。作为一个具体的实施例，密封件116.7-116.10的形状相同，它们的一侧连接至壳体102，另一侧与阀体108间隔；密封件116.11-116.12的形状相同并也与密封件 116.7-116.10的形状相同，它们的一侧连接至阀体108，另一侧与壳体102 间隔。其中，密封件116.7-116.10与阀体108间隔的距离与密封件 116.11-116.12的厚度相同，同样的，密封件116.11-116.12与壳体102间隔的距离与密封件116.7-116.10的厚度相同。由此，当壳体102上的密封件 116.7-116.10与阀体108上的密封件116.11-12配合压紧时，能够起到相当于图1B以及图1C所示实施例中密封件的密封作用。当壳体102上的密封件与阀体108上的密封件接触并压紧时，密封件能够发生一定的弹性形变，使得壳体102上的密封件与阀体108上的密封件之间产生摩擦阻力，阀体108的转动需要克服摩擦阻力。但是在本实施例中，壳体102上的密封件与阀体108上的密封件之间的摩擦阻力是随着它们接触面积而变化的，并因此使得当阀体相对于壳体处于不同的位置时，转动阀体所需要克服的摩擦阻力可能不同。
作为一个示例，这六个密封件116均通过一体模制形成，例如通过二次注塑或者包覆成型(overmolding)。具体来说，可以先通过注塑工艺形成壳体102和阀体108，然后通过二次注塑工艺在壳体102上形成密封件 116.7-116.10，在阀体108上形成密封件116.11-116.12，使得这些密封件 116既具有一定的强度，又可以保证弹性。
当执行器190驱动驱动轴135转动，带动阀体108转动一预定角度，到达如图1D-(a)所示的位置时，此时阀体108相对于壳体102的位置与图 1B-(a)所示的位置相同。阀体开口部分104.1和104.2分别对准壳体开口 110.1和110.2，使得流体通道118.1被接通。同时阀体外壁部分112对准其它的壳体开口110.3和110.4，以断开流体通道118.2。此时，围绕壳体开口110.1的密封件116.7与围绕阀体开口部分104.1的密封件116.11对齐并相互压紧，围绕壳体开口110.2的密封件116.8与围绕阀体开口部分 104.2的密封件116.12对齐并相互压紧，以起到密封作用，防止壳体开口 110.1和110.2通过阀体108和壳体102之间的空间，与除了相应的阀体开口部分以外的阀体开口部分104或其他壳体开口110相连通，从而实现流体通道118.1密封地连通，并且流体通道118.2密封地断开。而密封件116.9 和116.10与阀体108间隔一定距离，因此不会影响流体流动。
当执行器190驱动驱动轴135转动，带动阀体108逆时针转动大致 45°角度，到达如图1D-(b)所示的位置时，此时阀体108相对于壳体102 的位置也与图1B-(b)所示的位置相同。阀体开口部分104.1和104.2不与任何一个壳体开口110对准，壳体开口110.1-110.4均与阀体外壁部分112 对齐。但是值得注意的是，在本实施例中，由于密封件116为圆环形状，因此即使阀体108上的密封件116.11和116.12各自与壳体102上的密封件116.7-116.10部分压紧，也无法起到密封作用，并由此使得壳体开口 110.1-110.4中的每一个都能够通过阀体108和壳体102之间的空间流体连通。本领域技术人员可以知晓的是，在其他的一些实施例中，通过设置密封件116的具体形状，也能够使得阀体上的密封件即使仅与壳体上的密封件部分压紧，也能够起到密封作用。当然，在本实施例中当阀体108上的密封件与壳体102上的密封件完全错开时，壳体开口110.1-110.4中的每一个也能够通过阀体108和壳体102之间的空间流体连通。
虽然图中未详细示出，但是本领域技术人员应当理解的是，当执行器 190驱动驱动轴135转动，带动阀体108逆时针转动大致90°角度时，与图1C-(a)相比正好错开约90°，此时阀体开口部分104.1对准壳体开口 110.3，阀体开口部分104.2对准壳体开口110.4，流体通道118.2能够被密封地连通，而流体通道118.1被密封地断开。
类似的，当阀体108以其他角度转动，使阀体开口部分104不完全对齐壳体开口110时，而是错开一定角度时，也可以调节流经流体通道118 中的流体流量大小，即调节阀100的开度。
由此，密封件116既可以围绕壳体开口110设置在壳体102的内侧(如图1B-(a)、1B-(b)所示的实施例)，也可以围绕阀体开口部分104设置在阀体108的外侧(如图1C-(a)、1C-(b)所示的实施例)，也可以其中的数个密封件围绕阀体开口部分104设置在阀体108的外侧，另外数个围绕相应的壳体开口110设置在壳体102的内侧(如图1D-(a)、1D-(b)所示的实施例)。当阀体开口部分104和壳体开口110连通时，密封件116用于在相应的阀体开口部分104和壳体开口110之间实现密封的流体连通。
并且，通过直接将密封件116包覆注塑到阀体108或壳体102上，能够在保证密封件116的密封性的前提下，简化了连接结构，减少了装配步骤，易于实现自动化，降低了成本。
图2A和2B是密封件116的简化示意图。作为一个示例，密封件116 为环形密封圈，围绕阀体开口部分104和壳体开口110中的至少一个模制而成。密封件116具有中空的开口222，该开口222能够用于暴露阀体开口部分104或者壳体开口110，使得密封件116能够在连通的阀体开口部分104和壳体开口110之间实现密封的流体连通。本领域技术人员应当知晓的是，当阀体开口部分104或壳体开口110不为圆形形状时，密封件116 也可以设置为相应的其他形状。
图3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)和3B-(a)、3B-(b)、3B-(c)为阀100的其中一种实施例的阀体108、壳体102和密封件116的简化示意图，用于说明本申请的升降结构的工作原理，其中，密封件116围绕阀体作用部304模制在阀体108上。
阀100还包括至少一个升降结构，至少一个升降结构用于使密封件116与壳体102之间相对的升降移动，以调节密封件116的上表面与壳体 102之间的相对距离。其中，升降结构可以包括升降部件，也可以包括阀体和壳体上配合设计的形状或结构(参见图5A-5B及图6A-6B所示)。为了便于描述，本申请具体实施例中的升降移动是密封件相对于与阀体/壳体之间的距离而言的，当密封件与阀体/壳体之间的距离增加时，认为密封件上升运动；当密封件与阀体/壳体之间的距离减小时，认为密封件下降运动。其中，在本实施例中，至少一个升降结构为至少一个升降部件350，图 3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)示出了升降部件350连接至阀体108的实施例，图 3B-(a)、3B-(b)、3B-(c)示出了升降部件350连接至壳体102的实施例。在本实施例中的升降移动是相对于阀体108转动时的旋转轴而言。例如在图 3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)中，当密封件116相对于壳体102朝向球形阀体108 的旋转轴方向移动时，认为密封件116为下降移动，反之认为密封件116 为上升移动。
升降部件350可以为数个带动部件350，每个带动部件350能够直接或者间接地升降移动一个相应的密封件116。当需要转动阀体108以接通或断开或调节流体通道(图中未示出)前，升降部件350下降移动密封件 116，使密封件116与壳体102相对运动，移出其密封位置，离开壳体102 或者减小对壳体102的压紧力。而当阀体108到达需要的位置时，即接通或断开或调节流体通道完成后，停止转动阀体108后，升降部件350上升移动密封件116，使密封件116再次与壳体102相对运动，移入其密封位置，接触壳体102或者增大对壳体102的压紧力，使阀体108上的阀体作用部304与壳体102上的壳体开口310密封的流体连通。由此，能够减小在转动阀体108以接通或断开或调节流体通道118时，所需要克服的密封件与壳体102之间的摩擦阻力，进而减小转动阀体108所需的驱动力。并且，由于密封件116模制在阀体108上，通过升降部件350升降移动密封件116，调节密封件116相对于壳体102的距离，使得密封件116能够压紧或不压紧壳体102，在减小摩擦阻力的同时，还能够延长密封件116的使用寿命。
具体来说，如图3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)所示，阀体108包括围绕阀体作用部304设置的阀体可活动部380，密封件116模制在阀体可活动部 380上围绕阀体作用部304设置。其中，升降部件350连接至阀体可活动部380，用于升降移动阀体可活动部380，从而直接升降移动密封件116。图3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)示出了需要接通或调节目标流体通道的一次操作过程示意图。
图3A-(a)中示出了密封件116弹性密封地流体连通在先流体通道时，阀体108、壳体102和密封件116的相对位置。当需要接通另一个目标流体通道，或者调节流经目标流体通道的流体流量大小之前，升降部件350 先下降阀体108上的阀体可活动部380，使得密封件116的上表面离开壳体102，到达如图3A-(b)所示的位置。
图3A-(b)中示出了升降部件350下降移动密封件116时，阀体108、壳体102和密封件116的相对位置。此时，阀体108的阀体可活动部380 下降至远离壳体102，带动密封件116也一起下降移动，离开壳体102，密封件116既不密封流体通道，也不再对壳体102有摩擦阻力。此时可以根据需要转动阀体108。
图3A-(c)中示出了转动阀体108时，阀体108、壳体102和密封件116 的相对位置。由于密封件116离开壳体102，无需克服密封件116与壳体 102之间的摩擦阻力，而仅需要较小的驱动力即可驱动阀体108转动。在如图所示的状态中，阀体108的阀体可活动部380以及其他部分一起，经过顺时针转动可以到达目标位置，使得阀体作用部304能够对准壳体102上需要的壳体开口，从而连通目标流体通道。本领域技术人员应当知晓的是，根据阀体和壳体的类型以及开口情况，也可以先对阀体108进行顺时针转动，然后再进行逆时针转动，或者先进行逆时针转动，然后再顺时针转动等。
当阀体108转动到需要的位置，使得目标流体通道被连通后，停止转动阀体108。升降部件350上升阀体108的相应的阀体可活动部380，使得密封件116的上表面再次接触壳体102，再次到达如图3A-(a)所示的位置。此时，密封件116压紧壳体102，弹性密封地流体连通目标流体通道。
需要说明的是，作为一个示例，只有当阀体108转动到需要的位置，使得目标流体通道被连通后，升降部件350才上升阀体可活动部380，使得密封件116接触壳体102并密封流体通道。而当阀体108尚未到达需要的位置，即使阀体108停止转动，升降部件350也不会上升阀体可活动部 380。
当然，本领域技术人员应当知晓的是，升降部件350也可以连接在壳体102上，通过升降移动壳体102来调节密封件116与壳体102之间的相对距离。
如图3B-(a)、3B-(b)、3B-(c)所示，壳体102包括围绕壳体开口310设置的壳体可活动部320，密封件116在阀体108上围绕阀体作用部304设置。升降部件350连接至壳体可活动部320，间接地升降移动密封件116。即升降部件350通过升降移动壳体可活动部320，使得密封件116与壳体 102相对的升降移动。
与图3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)所示操作过程的相似，如图3B-(a)所示，当需要接通目标流体通道118，或者调节流经目标流体通道118的流体流量大小之前，升降部件350先上升壳体102上的壳体可活动部320至如图 3B-(b)所示的位置，使得密封件116的上表面离开壳体102，然后逆时针转动阀体108至图3B-(c)的位置。此时目标流体通道118连通，升降部件 350下降壳体102上相应的壳体可活动部320至如图3B-(a)所示的位置，使得密封件116弹性密封地流体连通目标流体通道。
由此，当需要转动阀体108以连通目标流体通道，或者调节目标流体通道中流体的流量大小时，通过减少密封件116与壳体102之间的摩擦阻力，能够减少转动阀体108所需的驱动力。并且由于密封件116模制在阀体/壳体上，通过升降部件350升降移动密封件116，在减小摩擦阻力的同时，还能够延长密封件116的使用寿命。
图4A-(a)、4A-(b)、4A-(c)和4B-(a)、4B-(b)、4B-(c)为阀100的又一种实施例的阀体108、壳体102和密封件116的简化示意图，用于说明本申请的升降结构的工作原理，其中，密封件116围绕壳体开口410模制在壳体102上。其中，图4A-(a)、4A-(b)、4A-(c)示出了升降部件450连接至壳体102的实施例，图4B-(a)、4B-(b)、4B-(c)示出了升降部件450连接至壳阀体108的实施例。
如图4A-(a)、4A-(b)、4A-(c)所示，壳体102包括围绕壳体开口410 设置的壳体可活动部420，密封件116模制在壳体可活动部420上围绕壳体开口410设置。其中，升降部件450连接至壳体可活动部420，用于升降移动壳体可活动部420，从而直接升降移动密封件116。图4A-(a)、4A-(b)、 4A-(c)示出了需要接通或调节目标流体通道的一次操作过程示意图。
与图3A-(a)、3A-(b)、3A-(c)所示操作过程相似，如图4A-(a)所示，当需要接通目标流体通道，或者调节流经目标流体通道的流体流量大小之前，升降部件450先上升壳体102上的壳体可活动部420，使得密封件116 的下表面离开阀体108到达如图4A-(b)的位置。然后顺时针转动阀体108 至如图4A-(c)所示的需要的位置，使得目标流体通道被接通后，停止转动阀体108。升降部件450下降壳体102上的相应的壳体可活动部420，使得密封件116的下表面再次接触壳体102，再次到达如图4A-(a)所示的位置，使得密封件116弹性密封地流体连通目标流体通道。
同样的，如图4B-(a)、4B-(b)、4B-(c)所示，阀体108包括围绕阀体作用部404设置的阀体可活动部480，密封件116模制在壳体102上围绕壳体开口410设置。升降部件450连接至阀体可活动部480，间接地升降移动密封件116。即升降部件450通过升降移动阀体可活动部480，使得密封件116与阀体108相对的升降移动。
与图3B-(a)、3B-(b)、3B-(c)所示操作过程相似，如图4B-(a)所示，当需要接通目标流体通道，或者调节流经目标流体通道的流体流量大小之前，升降部件450先下降阀体108上的阀体可活动部480至如图4B-(b)所示的位置，使得密封件116的下表面离开阀体108，然后逆时针转动阀体 108至图4B-(c)的位置。此时目标流体通道连通，升降部件450下降壳体 102上相应的壳体可活动部420至图4B-(a)的位置，使得密封件116弹性密封地流体连通目标流体通道。
图5A和图5B为根据本申请的又一个实施例的具有升降结构550的阀500的简化原理示意图。如图5A和图5B所示，阀500包括有壳体502 和阀体508，密封件516围绕阀体作用部504模制在阀体508上，其中阀体508能够绕轴535转动。
其中，阀500还包括升降结构550，升降结构550的设置能够使得阀体508的作用部504和壳体502的相应部分在阀体508转动的方向上距离不一致。因此，随着阀体508的转动，密封件516能够相对于相应的壳体 502进行升降运动，即它们之间的相对距离能够增加或者减小。其中，壳体502上与阀体508的阀体作用部504对齐配合的部分，可以认为是壳体502的相应部分。
具体来说，当阀体508绕轴535从图5A所示的位置转动到图5B所示的位置时，密封件516能够从压紧相应部分的壳体502的位置移动到离开相应部分的壳体502的位置，从而减小密封件516对壳体502相应部分的摩擦阻力，因此能够减小需要的执行器的驱动力。
同样的，尽管图中未示出，但是本领域技术人员应当理解的是，当密封件围绕壳体开口模制在壳体上时，阀体的转动也能够使密封件相对于阀体上相应的阀体作用部进行升降运动，从而调节密封件与阀体之间的相对距离。
当需要转动阀体508以连通目标流体通道，或者调节目标流体通道中流体的流量大小时，通过减少密封件516与壳体502或阀体508之间的摩擦阻力，能够相应减少转动阀体508所需的驱动力，并且延长密封件516 的使用寿命。
在本实施例中，升降结构550包括将阀体508和壳体502偏心设置的结构。本领域技术人员可以知晓的是，在其他实施例中，升降结构也可以包括其他结构，例如包括将阀体和轴偏心设置的结构(参见图6A和6B 中的实施例)，只要配置成阀体和壳体之间的相应部分在转动方向上的距离不一致，使得阀体转动时，密封件与阀体或壳体的相对距离能够变化即可。
图6A和图6B为根据本申请的再一个实施例的具有升降结构650的阀600的具体结构图，其中阀体作用部604和图1A的阀体作用部104不同，阀体作用部604不是一个开口部分，而是一个堵塞部分。并且升降结构650与图5A和图5B的升降结构550不同，升降结构650包括将阀体 608和轴635偏心设置的结构。
如图6A和6B所示，壳体602设有四个壳体开口610.1、610.2、610.3 和610.4，壳体开口610.1和610.2相对设置，并且壳体开口610.3和610.4 相对设置。阀体608设置在壳体602内并且能够在壳体602内绕轴635转动。在本实施例中，阀体608是由圆筒的相对两侧向内凹陷而形成的，在凹陷处形成凹部648，在圆筒的两端形成凸出的阀体堵塞部分604，两个阀体堵塞部分604对称设置，每一个阀体堵塞部分604能够与一个壳体开口相配合，堵住其中的一部分壳体开口。其中，密封件616模制在阀体堵塞部分604上。
当阀体608处于如图6A所示的位置时，阀体608两端的堵塞部分604 与壳体开口610.3和壳体开口610.4相配合，两个密封件616分别处于各自的密封位置，接触并压紧壳体内壁，以使得堵塞部分604密封地堵塞住壳体开口610.3和壳体开口610.4，从而断开其间的流体通道。此时，壳体开口610.1和壳体开口610.2通过阀体608的凹部648与壳体602之间的空间相连通而形成流体通道。
当阀体608转动至如图6B所示的位置时，阀体608两端的堵塞部分 604离开壳体开口610.3和壳体开口610.4，两个密封件616不与壳体内壁接触，各自离开其密封位置。阀600的壳体开口610.1、壳体开口610.2、壳体开口610.3和壳体开口610.4均通过阀体608的凹部648与壳体602 之间的空间相连通而形成连通的流体通道。
在本实施例中，由于阀体608的中心与轴635呈偏心设置，以使得随着阀体608的转动，堵塞部分604及密封件616与壳体内壁之间的相对距离能够发生变化，即密封件616相对于壳体进行升降运动。
当阀体608从如图6A所示的位置向如图6B所示的位置转动时，堵塞部分604及密封件616与壳体602之间的相对距离增加，密封件616与壳体602的摩擦阻力从它们完全接触时的最大摩擦阻力逐渐减小，总体相较于需要持续克服最大摩擦阻力的情况来说，能够减小执行器驱动轴635 的驱动力；而当阀体608从如图6B所示的位置向如图6A所示的位置转动时，堵塞部分604及密封件616与壳体602之间的相对距离逐渐减小，密封件616与壳体602的摩擦阻力逐渐增加至它们完全接触时的最大摩擦阻力，直至堵塞部分604密封地堵塞住相应的壳体开口，总体相较于需要持续克服最大摩擦阻力的情况来说，也减小了执行器驱动旋转轴635的驱动力。
在如图6A和6B所示的实施例中，还将壳体内壁构造成一定的形状，以进一步增强升降结构550的效果。具体来说，壳体602的外壁大致呈圆筒形状，壳体内壁构造成由圆弧壁641、直壁642、圆弧壁643、直壁644 和直壁645依次连接而成。其中，与壳体开口610.3和壳体开口610.4相应的壳体内壁被构造成直壁645和直壁642；与壳体开口610.1相应的壳体内壁被构造成圆弧壁641；与壳体开口610.2相应的壳体内壁被构造成圆弧壁643和直壁644。其中，圆弧壁641与圆弧壁643之间的最远距离大于直壁645和直壁642之间的最近距离。
当阀体608处于如图6A所示的位置时，阀体608两端的堵塞部分604 上的密封件各自压紧直壁645和直壁642，而当阀体608处于如图6B所示的位置时，阀体608两端的堵塞部分604上的密封件各自与圆弧壁641 与圆弧壁643对齐但不接触。由此，随着阀体608的转动，能够进一步增加或减小密封件616与壳体602之间的距离。
由此，本申请的升降结构既可以包括单独的升降部件，也可以包括阀体和壳体上配合设计的形状或结构。
在多通道阀选择性连通各个调温通道时，需要密封件抵紧壳体的内壁或阀体的外壁，对其施加压紧力，才能保证各个通道的密封性。但是，密封件与壳体的内壁或阀体的外壁抵紧接触将造成摩擦阻力，转动阀体需要克服密封件带来的摩擦阻力。
在本申请中，由于在阀体转动的时候，密封件是至少部分地离开阀体或壳体的，因此即使调温通道较多或壳体开口较多而增加了密封件时，也因为能够设置的升降结构而减小摩擦阻力，因此，即使采用传统的小功率执行器同样能够带动阀体转动。并且，通过一定程度的减少密封件与阀体或壳体的接触频率，还能够延长密封件的使用寿命。
而且，本申请通过直接将密封件包覆注塑到阀体或壳体上，在保证密封件的密封性的前提下，简化了密封件的连接结构，减少了装配步骤，易于实现自动化，降低了成本。
本说明书使用示例来公开本申请，其中的一个或多个示例被图示于附图中。每个示例都是为了解释本申请而提供，而不是为了限制本申请。事实上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，不脱离本申请的范围或精神的情况下可以对本申请进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分的图示的或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以得到更进一步的实施例。因此，其意图是本申请涵盖在所附权利要求书及其等同物的范围内进行的修改和变型。

Claims (15)

1.一种阀(100)，其特征在于包括：
壳体(102,502,602)；
至少一个阀体(108,508,608)，所述至少一个阀体(108,508,608)设置在所述壳体(102,502,602)内，所述至少一个阀体(108,508,608)能够在所述壳体(102,502,602)中转动；
至少一个密封件(116,516,616)，所述至少一个密封件(116,516,616)设置在所述壳体(102,502,602)和所述至少一个阀体(108,508,608)之间；
其中，所述至少一个密封件(116)一体模制形成。
2.如权利要求1所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个密封件(116,516,616)模制在所述壳体(102,502,602)和所述至少一个阀体(108,508,608)中的至少一个上。
3.根据权利要求2所述的阀(100)，其特征在于：
所述壳体(102,502,602)上设有数个壳体开口(110,310,410,610)，所述壳体(102,502,602)内设有空腔(106,606)；
所述至少一个阀体(108,508,608)上设有至少一个阀体作用部(104,304,404,504,604)，所述至少一个阀体(108,508,608)设置在所述空腔(106,606)中，所述至少一个阀体(108,508,608)能够在所述空腔(106,606)中转动，其中，在所述至少一个阀体(108,508,608)转动一预定角度时，所述至少一个阀体作用部(104,304,404,504,604)和所述数个壳体开口(110,310,410,610)中的至少一个相互配合，使得所述至少一个阀体作用部(104,304,404,504,604)有选择地至少部分地打开或堵塞所述数个壳体开口(110,310,410,610)中的至少一个，从而有选择地接通或调节至少一个流体通道(118)。
4.如权利要求3所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个密封件(116)围绕所述至少一个阀体作用部(304,404)模制在所述至少一个阀体(108)上。
5.如权利要求4所述的阀(100)，其特征在于还包括：
至少一个升降结构，所述至少一个升降结构用于使所述至少一个密封件(116,516,616)与所述壳体(102,502,602)能够相对的升降移动，以调节所述至少一个密封件(116)与所述壳体(102,502,602)之间的相对距离；
其中，当所述至少一个阀体(108,508,608)转动时，所述至少一个密封件(116,516,616)至少部分地离开所述壳体(102,502,602)。
6.如权利要求5所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个阀体(108)包括至少一个阀体可活动部(380,480)，所述至少一个密封件(116)模制在所述至少一个阀体可活动部(380,480)上，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件(350,450)；所述至少一个升降部件(350,450)连接至所述至少一个阀体可活动部(380,480)，用于升降移动所述至少一个密封件(116)。
7.如权利要求5所述的阀(100)，其特征在于：
所述壳体(102)包括至少一个壳体可活动部(320,420)，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件(350,450)；所述至少一个升降部件(350,450)连接至所述至少一个壳体可活动部(320,420)，用于升降移动所述至少一个壳体可活动部(320,420)。
8.如权利要求5所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个升降结构使得所述至少一个阀体(108)和与所述至少一个阀体(108)配合工作的所述壳体(102)的相应部分之间在所述至少一个阀体(108)的旋转方向上的距离不一致，以使得随着所述至少一个阀体(108)相对于所述壳体(102)的旋转，所述至少一个密封件(116)与所述壳体(102)/所述至少一个阀体(108)之间的距离能够增加/减小。
9.如权利要求2所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个密封件(116)围绕所述数个壳体开口(310,410)中的至少一个壳体开口(310,410)设置，并且所述至少一个密封件(116)模制在所述壳体(102)上。
10.如权利要求9所述的阀(100)，其特征在于还包括：
至少一个升降结构，所述至少一个升降结构用于使所述至少一个密封件(116,516,616)与所述至少一个阀体(108,508,608)能够相对的升降移动，以调节所述至少一个密封件(116,516,616)与所述至少一个阀体(108,508,608)之间的相对距离；
其中，当所述至少一个阀体(108,508,608)转动时，所述至少一个密封件(116,516,616)至少部分地离开所述壳体(102,502,602)。
11.如权利要求10所述的阀(100)，其特征在于：
所述壳体(102)包括至少一个壳体可活动部(320,420)，所述至少一个密封件(116)模制在所述至少一个壳体可活动部(320,420)上，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件(350,450)；所述至少一个升降部件(350,450)连接至所述至少一个壳体可活动部(320,420)，用于升降移动所述至少一个密封件(116)。
12.如权利要求10所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个阀体(108)包括至少一个阀体可活动部(380,480)，其中所述至少一个升降结构包括至少一个升降部件(350,450)；所述至少一个升降部件(350,450)连接至所述至少一个阀体可活动部(380,480)，用于升降移动所述至少一个阀体可活动部(380,480)。
13.如权利要求10中任一项所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个升降结构使得所述至少一个阀体(108)和与所述至少一个阀体(108)配合工作的所述壳体(102)的相应部分之间在所述至少一个阀体(108)的旋转方向上的距离不一致，以使得随着所述至少一个阀体(108)相对于所述壳体(102)的旋转，所述至少一个密封件(116)与所述壳体(102)/所述至少一个阀体(108)之间的距离能够增加/减小。
14.如权利要求3-13中任一项所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个阀体作用部(104,304,404,504,604)包括至少一个阀体开口部分(104)，在所述至少一个阀体(108)转动一预定角度时，所述至少一个阀体开口部分(104)和所述数个壳体开口(110)中的至少一个壳体开口(110)相互配合，使得所述至少一个阀体开口部分(104)有选择地至少部分地打开所述数个壳体开口(110)中的至少一个壳体开口(110)，从而有选择地接通或调节所述至少一个流体通道。
15.如权利要求3-13中任一项所述的阀(100)，其特征在于：
所述至少一个阀体作用部(104,304,404,504,604)包括至少一个阀体堵塞部分(604)，在所述至少一个阀体(108)转动一预定角度时，所述至少一个阀体堵塞部分(604)和所述数个壳体开口(610)中的至少一个壳体开口(610)相互配合，使得所述至少一个阀体堵塞部分(604)有选择地堵塞所述数个壳体开口(110)中的至少一个壳体开口(610)，从而有选择地断开或调节所述至少一个流体通道。
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