CN101144549B - 用于供给和控制用于用户设备例如加热装置等的流体的单件多功能阀 - Google Patents

用于供给和控制用于用户设备例如加热装置等的流体的单件多功能阀 Download PDF

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Abstract

用于供给和控制向用户设备供给热水的单件多功能阀，包括本体，本体内形成：用于热流体的供给分支；返回分支，用于来自用户设备的冷流体；使冷流体返回锅炉的出口孔；供给分支至少包括：过滤腔室；旁路腔室通过垂直孔与外部连通，能装入旁路阀，旁路阀有闭塞器，闭塞器适合使供给分支与返回分支连接；温度测量腔室能装入水温检测探针，探针发送相应电信号；返回分支至少包括：关闭腔室，用于返回分支的冷水，关闭腔室与外部连通，能装入关闭阀，关闭腔室与传送分支连接，用于流体再循环；平衡腔室能装入平衡阀，能确定更大量/更少量的冷返回流体流。

Description

用于供给和控制用于用户设备例如加热装置等的流体的单件多功能阀
技术领域
本发明涉及一种用于供给和控制水的单件多功能阀，该水将用于各种用户设备。
背景技术
已知在加热部门中有用于分配热/冷水的技术，以便向加热和/或卫生部件进行供给，并计量例如在公寓楼中的各个用户的热/冷水消耗量。
为此，还已知设计了预装配的模块，所述模块包括至少一个加热分支，用于调节和测量由加热设备使用的热量，该模块包括：
三通阀，用于借助于由房屋调温器接收的指令来调节通向用户设备的流速；
可调节的旁路阀，用于当三通阀的主通路关闭时获得上游再循环；
平衡阀，用于调节分支使用的最大流速；
计量表，用于测量使用的流速(在流动返回管线上安装)；
量热计，该量热计具有两个温度探针(一个在计量表中，一个在用户进口管接头中)，用于通过流速数据来计算用户使用的热量；
过滤器，该过滤器在计量表的上游，用于保护计量表和阀以防止任何杂质；
上游和下游的关闭球阀。
这些控制回路需要使用大量部件(例如专用混合和平衡阀)，大量相关装配部件例如管、管接头等，它们是标准类型或进行专门变化，并适合进行连接，以便获得合适的技术效果。
尽管能够实现它们的功能，但是所述回路因此需要复杂的制备、装配和调节操作，这些从技术观点来看很困难，且需要增加防护检查，因此也使得经济上很昂贵。
发明内容
因此，提出的技术问题是提供一种多功能阀，该多功能阀特别适合布置在锅炉水供给/返回立管和用于向加热和/或卫生用户设备进行供给的回路之间，以便能够自动调节在它们内部循环的水的流速和温度，并计量用户设备的实际消耗量。
与该问题相关联的是还需要使该阀具有紧凑尺寸，并容易和便宜地生产和装配，并能够在任何情况下进行现场使用，而不需要过多的改变，从而降低制备整个分配和/或计量回路的复杂性。
这些效果将根据本发明的单件多功能阀来实现。
本发明提供了用于供给和控制向用户设备供给的热水的单件多功能阀，包括本体，在该本体内部形成有以下部件：用于来自锅炉的热水的供给分支，该供给分支由以下部件形成：所述供给分支的进口孔，该供给分支的进口孔布置在上游侧中，用于热水进入；以及所述供给分支的出口孔，该供给分支的出口孔布置在下游侧中，用于热水流出至用户设备；返回分支，用于来自用户设备的冷水，该返回分支由以下部件形成：所述返回分支的进口孔，该返回分支的进口孔布置在阀体的下游侧，用于冷水进入；所述返回分支的出口孔，该返回分支的出口孔布置在上游侧中，用于冷水返回锅炉；其特征在于：所述供给分支至少包括：过滤腔室，该过滤腔室沿纵向方向延伸，并终止于环形座，它能够容纳过滤器，且通过环形座的垂直孔而与外部连通，所述环形座的所述垂直孔形成于阀体的底侧中，并能够通过相关塞子而关闭/打开；旁路腔室，该旁路腔室通过形成于阀体底侧中的所述旁路腔室的垂直孔而与外部连通，并能够容纳旁路阀，该旁路阀有闭塞器，该旁路阀的所述闭塞器能够与垂直导管的第一端的座接触，该垂直导管适合使供给分支与阀的返回分支连接；温度测量腔室，该温度测量腔室通过形成于阀体底侧中的所述测量腔室的垂直孔而与外部连通，并能够容纳水温检测探针，该水温检测探针发送相应电信号；且所述返回分支至少包括：关闭腔室，用于返回分支的冷水，该关闭腔室沿垂直方向延伸，并通过形成于上侧中的所述关闭腔室的垂直孔而与外部连通，且能够容纳关闭阀，该关闭阀有闭塞器，该关闭阀的所述闭塞器能够通过由控制单元控制的相关促动器而打开/关闭；所述关闭腔室通过旁路腔室的所述垂直导管而与传送分支连接，用于流体再循环；平衡腔室，该平衡腔室通过形成于阀体上侧中的所述平衡腔室的垂直孔而与外部连通，且能够容纳平衡阀，该平衡阀有闭塞器，该平衡阀的所述闭塞器能够确定更大量/更少量的冷返回流体流。
本发明还涉及一种液压回路，用于在计量实际消耗量的情况下将热水分配给用户设备，并提供有单件多功能阀。
附图说明
通过下面参考附图对本发明非限定实施例的说明，将进一步清楚详细情况，附图中：
图1表示了本发明的单件多功能阀的正视图；
图2表示了图1的阀的用户侧的视图；
图3表示了沿由图2中的III-III所示平面的示意剖视图；
图4表示了图3的剖视图的局部放大图，其中，阀处于正常工作状态，并有热/冷流体通向用户设备的回流；
图5表示了图3的剖视图的局部放大图，其中，阀处于关闭状态，并有在向用户设备供给的上游的热流体再循环；
图6表示了沿图1中的IV-IV所示平面的剖视图；
图7表示了沿图1中的VII-VII所示平面的剖视图；以及
图8表示了用于向加热用户设备供给的、具有本发明阀的回路的功能图。
具体实施方式
如图1至4中所示，只是为了方便说明目的才假定了三个参考轴，即分别为纵向轴X-X、横向轴Y-Y以及垂直轴Z-Z，且上游至下游方向是沿流体从热水C进口流向通向用户设备U的热水出口的方向，本发明的多功能阀包括单件体100，在该单件体100内部形成以下部件：
+)用于使热流体C从锅炉CT供给的供给分支RM，该供给分支RM沿上游至下游的方向基本由以下部件形成：
-进口孔101，该进口孔101布置在上游侧100a中，用于热水C进入，该热水C从锅炉水的供给立管进行供给；
-过滤腔室110，该过滤腔室110基本沿纵向方向X-X延伸，并终止于环形座111，它能够容纳过滤器1000，且通过基本垂直孔112而与外部连通，该垂直孔112形成于阀体的底侧100e中，并能够通过相关塞子113而关闭/打开；
-旁路腔室120，该旁路腔室120通过形成于阀体底侧110e中的基本垂直孔121而与外部连通，并能够容纳旁路阀2000，该旁路阀200有闭塞器2001，该闭塞器2001能够与垂直导管122的第一端的座122a接触，该垂直导管122适合使供给分支RM与阀的返回分支RR(后面将详细介绍)连接；
-温度测量腔室130，该温度测量腔室130通过形成于阀体底侧100e中的基本垂直孔131而与外部连通，并能够容纳水温检测探针3000，该水温检测探针3000向控制单元5000发送相应电信号；
-出口孔102，该出口孔102布置在下游侧100b中，用于向用户设备U供给热水C；
+)返回分支RR，用于来自用户设备U的冷流体F，该返回分支沿从下游至上游的方向基本由以下部件形成：
-进口孔201，该进口孔201布置在阀体的下游侧100b，用于冷水F进入；
-关闭腔室210，该关闭腔室210基本沿垂直方向Z-Z延伸，并通过形成于上侧100d中的基本垂直孔212而与外部连通，且能够容纳关闭阀4000，该关闭阀4000能够由闭塞器4001打开/关闭，该闭塞器4001可通过相关促动器4100而沿垂直方向Z-Z双向驱动移动，该促动器4100再由控制单元500来操作；所述关闭腔室210还通过旁路腔室120的所述垂直导管122的第二端而与传送分支RM连接，用于流体再循环，如后面更清楚所述；
-平衡腔室220，该平衡腔室220通过形成于阀体上侧100d中的基本垂直孔221而与外部连通，且能够容纳平衡阀6000，该平衡阀6000有基本柱形闭塞器6001，该闭塞器6001沿垂直方向Z-Z延伸，并可沿所述方向而双向运动，以便能够有更大量/更少量的冷返回流体流，从而确定能够供给用户设备的所需热流体流速；
-出口孔202，该出口孔202布置在上游侧100a中，用于使冷流体返回锅炉CT；
更详细地说：
过滤器1000(图3和7)包括基本柱形的筛网，该筛网的环形边缘1001有两个径向凹口1002，这两个径向凹口1002能够与朝着环形座111内部沿径向凸出的两个相应齿114接触，以便用作过滤器的引导件并防止该过滤器和阀体进行相对运动，从而使它的方向保持相对于流动方向为横向，并防止它在装配过程中或在可能的拆卸过程中(用于维护)定位不正确；根据优选实施例，还设想过滤器1000有凸肩1003，该凸肩1003沿径向向外凸出，并能够定位在塞子113的相应座113a的内部；
旁路阀2000为手动类型，并包括用于操作闭塞器2001的手轮2002，其能够最初标定最大再循环通过量，该最大再循环通过量可以通过印刷在所述手轮上的标记(未示出)来设置，并对应于流速/再循环比的预定值；旁通阀的闭塞器2001还与单件阀的返回分支RR的关闭阀(后面将介绍)的闭塞器同轴连接，这样，两个闭塞器可以沿关闭阀4000的促动器4100的方向Z-Z而同时操作；
关闭阀4000包括闭塞器4001，该闭塞器4001通过同轴布置在闭塞器自身上的弹簧4002而被偏压向返回分支RR的关闭孔210a，以便使返回分支RR保持正常关闭，因此使整个单件阀正常关闭；不过，闭塞器4001还与由促动器4100驱动的轴4101连接，该促动器4100通过接收来自控制单元5000的指令而打开所述关闭阀，以便使冷流体F能够沿返回分支RR流动，因此能够沿供给分支供给热流体C；当在用户设备处达到编程温度时，传感器3000将向控制单元5000发送“温度达到”信号，该控制单元5000再关闭该关闭阀；由于返回分支的两个闭塞器(即旁路闭塞器和关闭闭塞器)与促动器4100的轴连接，因此当该轴沿Z-Z方向朝着供给分支推动时，返回导管打开，旁路回路关闭；当促动器并不被驱动时，关闭阀的闭塞器由弹簧推动而关闭，且旁路闭塞器打开，从而使孔保持打开，该孔的截面通过对于手轮的预先调节而确定；
平衡阀6000的闭塞器6001(图3和7)由空心柱形体而形成，该空心柱形体有两个凸耳6002，这两个凸耳6002向外凸出，并能够接合入相应凹口222中，从而能够防止闭塞器旋转，该闭塞器通过蜗杆而被操作，只能够沿垂直方向Z-Z而双向运动。
由于它的设计相对于纵向轴线X-X对称的性质，因此当插入控制回路中时，通过使阀能够简单地旋转180°而安装成以右手/左手方式操作。
图8表示了一个液压回路，用于供给和控制供给用户设备(例如散热器)的热水，它还包括用于计量所使用的能量的装置，并通过本发明的单件多功能阀来优化，该单件多功能阀通过上游侧的孔101和202而与球阀1和5连接，该球阀1和5再与用于使水从锅炉供给/返回锅炉的立管连接，且该单件多功能阀通过下游侧的孔102和201而与另外的球阀2和3连接，该球阀2和3再与用户设备U的供给/返回管连接；与本发明的阀的返回分支RR的进口201连接的、用于测量流速的仪器4也沿返回分支RR插入。
通过所述结构，本发明的单件多功能阀能够以如下方式工作：
-在使具有多功能阀的模块与设备连接之后，对于加热分支进行以下起动操作：
-打开四个关闭球阀1、2、3、5；
-将关闭阀的促动器4110设置成ON位置，以便打开所述阀的返回分支RR；
-当关闭阀打开时，返回导管自动关闭旁路管线，两个单独的闭塞器与阀杆连接；
-旁路阀200关闭，以便保证完全关闭所述旁路；
-通过平衡阀6000来调节用户设备所需的最大流速，该最大流速由计量表的值直接读出；例如，平均规模的设备获得900升/小时的平均流速值；
-关闭阀4000的促动器4100布置在OFF位置，以便通过在闭塞器4001上的弹簧4002的推动作用而关闭该阀的返回分支RR；
-当关闭阀关闭返回分支时，自动打开垂直旁路导管122；
-通过旁路阀2000来调节合适的再循环流速：例如返回分支RR的流速的40％，在上述流量实例中为600升/小时；阀利用标示/流速表而根据手轮上的标记来进行设置；
-在进行上述操作之后，平衡阀和旁路阀的两个控制手轮的位置必须锁定，以便防止该预定设置的意外变化；在所述实施例的实例中，平衡阀的手轮通过使端部螺钉完全拧紧来锁定，以便增加在内部活动部件上的摩擦；旁路阀的手轮可拆卸并相对于内部部件的齿重新定位；在这两种情况下，各轴的角度位置必须不会变化，以便不会失去进行设置的位置。
可以考虑，根据以下步骤来进行过滤器的定期清洁：
-关闭四个关闭球阀；
-松开过滤器1000的塞子113，从而收集与污渍一起从设备中流出的水；
-当需要时拆卸过滤器并清洁；
-通过使朝着环形座111的内部沿径向凸出的相应齿112插入两个径向凹口1002内部以及使过滤器定心在形成于塞子113中的座113a内，过滤器重新装配和插入阀体中；
-再使用操作扳手来使塞子关闭。
不过应当知道，由于本发明的单件体多功能阀用于控制用户设备(例如加热和/或卫生水散热器)，因此可以降低总体尺寸和设备成本，并更容易和以降低成本来提供能够进行消耗计量的复杂液压回路部件，因此所述回路非常紧凑、能预先装配且尺寸减小。
由上述说明书中的实例表示的、形成阀的各个部件的实际设计和方位布局可以进行各种变化，而不会改变组件的功能和不会脱离由下面的权利要求确定的本发明范围。

Claims (16)

1.用于供给和控制向用户设备(U)供给的热水(C)的单件多功能阀，包括本体(100)，在该本体内部形成有以下部件：
+)用于来自锅炉(CT)的热水(C)的供给分支(RM)，该供给分支(RM)由以下部件形成：
-所述供给分支的进口孔(101)，该供给分支的进口孔(101)布置在上游侧(100a)中，用于热水(C)进入；以及所述供给分支的出口孔(102)，该供给分支的出口孔布置在下游侧(100b)中，用于热水(C)流出至用户设备(U)；
+)返回分支(RR)，用于来自用户设备(U)的冷水(F)，该返回分支由以下部件形成：
-所述返回分支的进口孔(201)，该返回分支的进口孔(201)布置在阀本体的下游侧(100b)，用于冷水(F)进入；
-所述返回分支的出口孔(202)，该返回分支的出口孔(202)布置在上游侧(100a)中，用于冷水返回锅炉(CT)；
其特征在于：
所述供给分支(RM)至少包括：
-过滤腔室(110)，该过滤腔室沿纵向方向(X-X)延伸，并终止于环形座(111)，它能够容纳过滤器(1000)，且通过环形座(111)的垂直孔(112)而与外部连通，所述环形座(111)的所述垂直孔(112)形成于阀本体的底侧(100e)中，并能够通过相关塞子(113)而关闭/打开；
-旁路腔室(120)，该旁路腔室(120)通过形成于阀本体底侧(110e)中的所述旁路腔室(120)的垂直孔(121)而与外部连通，并能够容纳旁路阀(2000)，该旁路阀(2000)有闭塞器(2001)，该旁路阀的所述闭塞器(2001)能够与垂直导管(122)的第一端的座(122a)接触，该垂直导管(122)适合使供给分支(RM)与阀的返回分支(RR)连接；
-温度测量腔室(130)，该温度测量腔室(130)通过形成于阀本体底侧(100e)中的所述测量腔室(130)的垂直孔(131)而与外部连通，并能够容纳水温检测探针(3000)，该水温检测探针(3000)发送相应电信号；
且所述返回分支至少包括：
-关闭腔室(210)，用于返回分支(RR)的冷水(F)，该关闭腔室(210)沿垂直方向(Z-Z)延伸，并通过形成于上侧(100d)中的所述关闭腔室(210)的垂直孔(212)而与外部连通，且能够容纳关闭阀(4000)，该关闭阀有闭塞器(4001)，该关闭阀的所述闭塞器能够通过由控制单元(5000)控制的相关促动器(4100)而打开/关闭；所述关闭腔室(210)通过旁路腔室(120)的所述垂直导管(122)而与传送分支(RM)连接，用于流体再循环；
-平衡腔室(220)，该平衡腔室(220)通过形成于阀本体上侧(100d)中的所述平衡腔室(220)的垂直孔(221)而与外部连通，且能够容纳平衡阀(6000)，该平衡阀(6000)有闭塞器(6001)，该平衡阀的所述闭塞器(6001)能够确定更大量/更少量的冷返回流体流。
2.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于：所述过滤器(100)包括柱形筛网。
3.根据权利要求2所述的多功能阀，其特征在于：过滤器(1000)的环形边缘(1001)有两个径向凹口(1002)，这两个径向凹口能够与朝着环形座(111)的内部沿径向凸出的两个相应齿(114)接触。
4.根据权利要求2所述的多功能阀，其特征在于：过滤器(1000)的环形边缘(1001)包括至少一个凸肩(1003)，该凸肩朝着外部沿径向凸出，并能够定位在塞子(113)的相应座(113a)内部。
5.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于：关闭阀(4000)包括弹簧(4002)，该弹簧(4002)同轴地布置在所述关闭阀的所述闭塞器(4001)上，并能够对着返回分支(RR)的关闭孔(210a)而保持推力。
6.根据权利要求5所述的多功能阀，其特征在于：它通常关闭。
7.根据权利要求6所述的多功能阀，其特征在于：所述关闭阀的所述闭塞器(4001)与促动器(4100)的轴(4101)连接，该促动器在接收来自控制单元(5000)的指令时克服所述弹簧(4002)的反作用力向所述关闭阀的所述闭塞器推动。
8.根据权利要求6所述的多功能阀，其特征在于：旁路阀(2000)的闭塞器(2001)与返回分支(RR)的关闭阀(4000)的闭塞器(4001)连接。
9.根据权利要求8所述的多功能阀，其特征在于：该旁路阀(2000)通常打开。
10.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于：平衡阀(6000)的闭塞器(6001)由空心柱形体形成。
11.根据权利要求8所述的多功能阀，其特征在于：所述平衡阀的所述闭塞器(6001)有两个凸耳(6002)，这两个凸耳向外凸出，并能够接合入阀体的相应凹口(222)中。
12.根据权利要求9所述的多功能阀，其特征在于：所述平衡阀的所述闭塞器(6001)可通过蜗杆而沿垂直方向(Z-Z)双向被操作移动。
13.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于：它相对于纵向轴线(X-X)对称。
14.一种用于向用户设备(U)供水的液压回路，其特征在于：它包括至少一个如权利要求1所述的单件多功能阀，该单件多功能阀通过在上游侧的所述供给分支的所述进口孔(101)和所述返回分支的所述出口孔(202)而与使水从锅炉供给/返回锅炉的立管连接，并通过在下游侧的所述供给分支的出口孔(102)和所述返回分支的所述进口孔(201)而与向用户设备供给/从用户设备返回的管道连接。
15.根据权利要求14所述的液压回路，其特征在于它包括：在关闭阀(4000)上游的第一供给球阀(1)和在关闭阀(4000)上游的第二返回球阀(5)，第一供给球阀和第二返回球阀布置在上游侧的所述供给分支的进口孔(101)、所述返回分支的出口孔(202)和使水从锅炉(CT)供给/返回锅炉(CT)的立管之间；以及在关闭阀(4000)下游的第三供给球阀(2)和在关闭阀(4000)下游的第四返回球阀(3)，第三供给球阀和第四返回球阀布置在下游侧的所述供给分支的出口孔(102)、所述返回分支的进口孔(201)和用户(U)的供给/返回管道之间。
16.根据权利要求15所述的液压回路，其特征在于：它包括测量仪器(4)，该测量仪器布置在单件阀(100)的返回分支(RR)的进口孔(201)和在所述阀的下游侧的第四返回球阀(3)之间。
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