CN101529357B - 用于调节流体流量的系统和方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施例，一种用于调节流过管道的流体的温度的系统包括：管道、可移动的阻塞部分、执行器、及压力发生器。管道具有入口、出口、及在入口和出口之间的开口。入口可操作成接收流体进入管道，出口可操作成分配流出管道的流体。可移动阻塞部分可操作成至少部分地覆盖开口，借此阻止流体流过开口。执行器具有装有热敏物质的室。热敏物质可操作成接收流过管道的流体中的热能时改变特征。执行器另外还可操作成热敏物质的特征变化时移动阻塞部分。压力发生器可操作成向室供应压力以改变热敏物质的性能。热敏物质性能的变化通过执行器改变阻塞部分的运动。

Description

用于调节流体流量的系统和方法

技术领域

一般而言，本发明涉及传热领域，更具体地说，涉及一种通过调节流体的流量来调节流体的热传递的系统和方法。

背景技术

各种不同的传热系统利用水或其他流体在一或多个生产单元以及一或多个负载之间传递热量或热能。通常将这类系统称为循环加热系统(hydronicsystems)。

发明内容

根据本发明的一个实施例，调节流过管道的流体的温度的系统包括管道、可移动的阻塞部分、执行器、及压力发生器。管道具有入口、出口、及处于入口和出口之间的开口。入口可操作成接收流进管道的流体，出口可操作成将流体分配到管道外。可移动阻塞部分是可操作的，以便至少部分地覆盖开口，从而阻止流体流过开口。执行器包括装有热敏物质的室。热敏物质是可操作的，以便从通过管道的流体中吸收热能时改变热敏物质的特征。此外，执行器是可操作的，以便在热敏物质的特征改变时使阻塞部分运动。压力发生器是可操作的，以便向所述室供给压力而改变热敏物质的性能。热敏物质性能的变化通过执行器改变阻塞部分的运动。

本发明的某些实施例具有很多技术上的优点。例如，在一些具体实施例中，向热敏物质供给压力可导致热敏物质的性能改变，并可在宽温度范围内操作热敏物质。因此，该系统可以在阀的可能行程不过大的情况下操纵温度设定值。其他一些实施例的另外一些技术优点包括可将最大值流量调节器(maximum flow regulator)操作成限定流体的最大流速和提供不使用全部流体的系统。于是，可同时使用本发明的多个实施例而不妨碍任何实施例的接收适当供给的流体的能力，并使每个实施例可顺利地将流体的温度调节到所选择的温度。

虽然上面列举了一些具体优点，不同实施例可包括全部列举出的优点、列举出的优点中的一些、或者没有所列举的优点。另外，对于本领域技术人员来说，重新考虑下面的附图和描述后很容易想到其他一些技术优点。

附图说明

为了更全面地理解本发明的一些示例性实施例及其优点，现在结合附图进行以下描述。附图中：

图1为可操作地对流体的传热进行调节的系统的截面图；

图2A、2B、2C、和2D为可操作地调节流体传热的系统的流量调节系统的截断图；

图3为本发明一实施例的热转移(thermal transfer)系统说明图。

具体实施方式

作为以下描述的开始应理解的是，虽然下面将对本发明的一些示例性实施例进行说明，但实施本发明时可使用任何数量的当前已知的或已有的技术。不应将本发明限定在包括这里所示出和所描述的实施例和实施方式在内的那些示例性实施例、附图以及一些技术的范围内。另外，不一定按比例绘制附图。

很多不同的传热系统都使用水或其他流体在一或多个生产单元及一或多个负载之间传递热量或热能。通常将这类系统称为循环加热系统。

这些系统通常采用多个并联连接的热交换器。通常用电动控制阀或气动控制阀控制流过每一热交换器的水的流量。在这些系统中，有时候还安装平衡阀以保证每一终端接收适当的水量。因为沿主管路各站点之间总存在一些压力损失，这些平衡阀是有益的。在这样一些情况中，最靠近泵的站点通过该站点管路中的压力损失最小。因此，靠近泵的站点比远离泵的站点能接收更多的水。

一种用于减轻这些问题的方式是在每一负载热交换器(也称为“终端”)处包括可调节的限制部分(restriction)和测量机构。开始起动系统时，平衡收缩部分(contractor)通过该系统以确保在每一终端处流过合适的最大流量。这既可防止不太重要的回路缺少流体，又能保证系统处于最大负载时能使用生产设备(锅炉、冷却器等)，以具有最完美的优越性。

另一种用来减轻这些问题的方式是在每一终端使用流量限定装置(limiting devices)。该流量限定装置执行与手动平衡相同的功能，并能影响系统中变化的条件。

上述两种方式只在所附联的终端以其最大负载运行的情况下才能运行得很好。负载减小时，或者应采用(take over)控制阀，或者终端将连续接受规定的最大流量。这不仅导致泵送能量的浪费，而且生产设备具有不理想的温差。进一步地说，基于蒸汽循环的设备中，小的温差将使效率降低。

据此，本发明的一些实施例的教导认为借助限定流过每一终端的最大流量和要求适当的回水温度两者的结构可克服这类缺陷。例如，在使用冷水冷却负载的一实施例中，可在水离开终端前强制水升高到至少一规定的最低温度。该实施例除可防止部分负载处不经济地过度循环外，在很多情况下不需要单独的控制阀。若室内的恒温调节器改变了盘管上方的空气循环量，该实施例可以配合的方式(coordinated fashion)自然改变水的流动。当气流停止扫过盘管时，由于水仍然需要经历同样的温度变化，水的流速降到非常低的水平。在一些具体的实施例中，这种小的平稳循环(quiescent circulation)是有益的，因为其可防止冷凝物再蒸发，而且使终端准备好一旦恢复需求就可提供冷却。在没有这种特征的那些系统中，在每一主管线的端部需要设置某类旁通机构以便水能继续循环。

在一些具体实施例中，使用者可对温度设定阀。在这样的实施例中，可将为冷却之用的阀设计成温度低于设定点时阀关闭，温度高于设定点时阀开启。在某一温度下水流入终端，并吸取负载的热量。在此过程中，水温升高。终端中的水越充足，水排出时的温度越高(高到负载的温度)。于是，当阀太冷时，阀略关闭，产生温水。当阀太热时，阀略开启，产生冷水。在这些实施例中，此过程可自然调节回水温度，使其接近恒定值。

根据一些具体实施例，阀可与温度式执行器(thermal actuator)合并，该执行器与流过所述阀的水相通。在这些实施例中，执行器使某一限流元件运动，以改变水的流速。在最简单的情况中，执行器膨胀并推动限制部分开启，当执行器紧缩时某些恢复力将使阀关闭。

一些基于简单膨胀的温度式执行器其准确性受限。具体地说，一些温度式执行器随温度线性膨胀。因此，若将它们设计成用于在较小的温度范围为大行程的话，当温度处于设计范围之外时，必须采取措施以便吸收更大的膨胀。如果执行器的材料不能高度压缩，则甚至必须允许进一步膨胀。如果材料可高度压缩，则执行器必须大型，以克服如摩擦力之类的扰动力。通过本发明某些实施例的教导可克服这种令人不满的难题，这些教导认为某些材料从固态变成液态的体积变化要远远大于其在固态或液态下的正常热膨胀系数。在这样一些实施例中，在整个行程中可使用加强执行器(strong actuator)，而不必担心其在温度离开调节范围时将膨胀四倍。根据一些具体实施例，用于该目的而在执行器中使用的材料可来自所谓烷属烃(paraffins)或链烷烃(alkanes)类化合物系。当此系中的化合物融化时经受大的膨胀。有时可将这些化合物称为蜡，尽管这种称谓在技术上不准确。

另外，本发明一些具体实施例的教导认为，经受与融化相关的大体积变化的物质还具有随压力改变的熔点。执行器周围的水的压力不足以产生差别，但由于横过执行器的压降，很多可变的限制部分经受到力。该力被传递到执行器，在执行器处被看作是非常高的压力。在一些具体实施例中，为了避免某些可能发展为不期望的压力，可将限制机构设计成避免压力敏感性或与压力补偿构造耦联。该压力补偿构造形成另外的限制部分，该部分吸收所有超出期望水平的压力差，因此将横过控制限制部分的压力差保持为接近恒定值。除减小执行器的可变反作用力外，这使得流速只是控制限制部分开度的函数。在一些具体实施例中，可采用双轴调节器，如市售的产自本发明的受让人的Flow Design，Inc.的多流量式阀(Multiflow valve)。在这些实施例中，可设定最大流量，该流量与终端处的压力差无关，而温度式阀也以与压力差无关的方式进行调整。

在一些具体实施例中，相变与压力的关系可使外力在不需要改变位置的长行程执行器的情况下改变阀的设定点。在这些实施例中，可使用相当紧凑的装置。

一些具体实施例的教导认可了具有两个调节部分的装置。在该实施例中，一个调节部分设定最大流速，另一调节部分设定回水温度。在此优选实施例中，设置有这些调节部分两者。在一些具体实施例中，闸门的转动位置改变最大流量，而螺钉压缩弹簧以设定温度。螺钉压缩弹簧时，起反抗温度式执行器作用的力增加。接下来，例如通过增大压力使执行器内蜡的熔点提高。因此，作动温度增加。在一些具体实施例中，压力补偿器将横过控制限制部分的压力差保持在恒定值。最大流量设定将控制该限制部分的一个尺寸，而温度式执行器确定另外的尺寸。下面将进一步详细描述这些实施例。

图1为本发明一实施例的可操作为用于调节流体热传递的系统10的截面图。一般而言，系统10可操作为通过调节流过系统10的流体14的流量来调节流体14上的热传递。例如，通过限制(restricting)流体14的流量，系统10迫使流体14在较长的一段时间内经受热传递。另一方面，通过增大流体14的流量，系统10迫使流体14在较短的一段时间内经受热传递。因此，在流体14被加热的实施例中，限制流体14的流量可导致流体14的温度增加，而流体14的流量增加可导致流体14的温度降低。在另一实施例中，可将系统10安置在循环加热系统的回流管线中。

在一个具体实施例中，系统10包括可操作地有助于调节流体14上的热传递的热敏物质84。向热敏物质84施加压力可导致热敏物质84的性能改变并能在宽广的温度范围内操作热敏物质84。因此，在阀不出现可能过大的行程的情况下系统10可操纵温度设定值。在所示实施例中，系统10还包括可操作地限定流体14的最大流速的最大值流量调节器96。通过使用最大值流量调节器96可预先设定流体14的最大流速，系统10不使用全部流体14。于是，可同时采用系统10的多个实施例而不妨碍系统10的任何实施例接收适当供给的流体14的能力，并可使每个实施例将流体14的温度成功地调节到所选择的温度。

可利用系统10对任何适合的流体14的热传递进行调节。流体14可包括液体、气体、及等离子体，所述流体可具有任何适当的粘性和温度。在一个实施例中，流体14可以是水。在所示出的实施例中，流体14包括温度在50和60华氏度之间的水。在此具体实施例中，可用系统10通过调节水的流量来调节水的热传递，使离开系统10时的期望的水温接近恒定。

根据此所示出的实施例，系统10包括管道22。在系统10调节流体14上的热传递时管道22可用于保存流体14。管道22可为任何适用的类型并具有任何适合的几何形状。例如，管道22可包括金属，还可包括多个部分。在所示出实施例中，管道22包括四部分：入口34、通道38、回输部分42、及出口46。入口34可允许流体14进入管道22。通道38将入口34连接到出口46，允许流体14从入口34流到出口46。回输部分42可允许出口46中的流体14与压力补偿器30相通，用于调节整个管道22内的压力。出口46在系统10完成对流体14的热传递的调节后可使流体14离开管道22。在此所示实施例中，借助流动箭头150可预见流体14流过管道22的流动情况，流体在入口34处开始，流经通道38，而在出口46处结束。

系统10也可包括传热系统(未示出)、压力补偿器30、及如所示出的与管道22耦联的流量调节系统18。可操作传热系统以便在流体14上进行热传递。因此，在一个实施例中，当系统10限制流体14的流量时，在较长一段时间内流体14经受来自传热系统(未示出)的热量传递，增大进行热传递的量。另外，当系统10使流体14的流量增加时，在较短一段时间内流体14经受来自传热系统26的热量传递，降低进行热传递的量。

传热系统26可包括具有任何适当尺寸或形状的任何合适的传热系统。例如，传热系统26可包括加热器或冷却器。传热系统26也可包括本领域技术人员已知的其他一些实施例。为了说明，将传热系统26描述为可操作地使流体14和如空气之类的另一种流体两者间实现传热的冷却盘管。当冷却盘管执行热传递时，热量从空气传递到流体14，导致空气温度降低而流体14的温度升高。因此，限制流体14的流量可提高流体14的温度，而增加流体14的流量则可降低流体14的温度。在一个具体实施例中，可操作传热系统26使得流体14通过入口34进入管道22之前在流体14上执行热传递。

可操作压力补偿器30以便调节整个管道22内流体14的压力。压力补偿器30可包括任何合适的可操作成调节流体14的压力的装置。例如，压力补偿器30可包括在转让给本申请的相同受让人的美国专利6,688,319号中所描述的装置。在其他一些实施例中，压力补偿器30可包括其他适用的装置。在此具体实施例中，压力补偿器30还包括限流器92。在一实施例中，可上下移动地操作限流器92，以调节流进入口34的流体14的流量。通过调节流体14的流量，限流器92可进一步调节通道38和出口46中的压力差，将压力差保持为接近恒定值。在所说明的实施例中，使限流器92下降到最低高度时，入口34被阻断，流体14不能流进入口34内，导致入口34中压力降低，通道38和出口46之间的压力差减小。反之，使限流器92上升到最高高度时，流体14能以最大流速流进入口34，导致入口34内的压力升高，并使通道38和出口46之间的压力差增大。

在所示出的实施例中，压力补偿器30利用回输部分42与流体14相通。回输部分42可使出口46内的流体14与压力补偿器30相通，能调节整个管道22的压力。回输部分42使流体14流入压力补偿器30，使压力补偿器30调节出口46和通道38中的压力之间的压力差。

可操作流量调节系统18以便调节从入口34到出口46的流体14的流量。通过调节从入口34到出口46的流体14的流量，可操作系统10以便通过传热系统26来调节流体14上的热传递。在一实施例中，流量调节系统18可包括执行器80、压力发生器54、阻塞部分72、及流体14。

可操作执行器80使之与压力发生器54协同工作来移动阻塞部分72。执行器80包括杆76和装有热敏物质84的室。可操作杆76以便上下移动室，向热敏物质84施加压力。还可操作杆76来移动阻塞部分72。当通过阻塞部分72施加到杆76的压力量增加时，杆76增大其施加到热敏物质84上的压力量。当通过阻塞部分72施加到杆76的压力量减少时，杆76减小其施加到热敏物质84的压力量。此外，当热敏物质84的体积增大时，杆76使室向上移动，从而使阻塞部分72移动到开启位置。当热敏物质84的体积减小时，杆76使室向下移动，允许压力发生器54将阻塞部分72移动到关闭位置。

热敏物质84可包括任何适用于在经受温度变化时可操作地改变体积的物质。例如，热敏物质84可包括水、油、蜡或其他合适物质，包括上面这些物质的组合。在一个实施例中，热敏物质84可包括烷烃碳氢化合物(alkanehydrocarbon)。在所示出的实施例中，热敏物质84包括石蜡。在另一实施例中，可将热敏物质84操作成在55和60华氏度之间的温度范围、1大气压下融化。在其他一些实施例中，热敏物质84可在低于55华氏度或高于60华氏度的温度、1大气压下融化。再有，可使室内压力降低到除1大气压之外的压力，例如，低于环境压力。

还可操作热敏物质84使其经受压力时改变性能。在一个实施例中，当杆76降低施加到热敏物质84上的压力量时，热敏物质84的熔点降低，热敏物质84可在较低的温度下融化。反之，当杆76增加施加于热敏物质84上的压力量时，热敏物质84的熔点提高。提高熔点导致热敏物质84在较高的温度下融化。如果流体14的温度高于热敏物质84的熔点，热敏物质84将融化。热敏物质84融化时，体积-热敏物质84的一特征-增加，杆76在室内向上移动，将阻塞部分72推动到更加开启的位置。如果流体14的温度低于热敏物质84的熔点，那么热敏物质84将固化，导致热敏物质84的体积减小。结果，杆76使室向下移动，允许阻塞部分72移动到更加关闭的位置。于是，可根据需要使热敏物质84融化或固化，而将阻塞部分72移动到适当位置以保证流体14的温度接近热敏物质84的新熔点。

可将压力发生器54操作成提供顶着阻塞部分72的力，沿与执行器80的作用相反的方向加力。压力发生器54可为任何可操作成施加顶着阻塞部分72的力的组件。在一个实施例中，通过压力发生器54提供的力在阻塞部分72在其整个范围内移动时都存在且几乎恒定。在某些实施例中，可对该力进行调节。在所示的实施例中，压力发生器54包括螺钉60、压力间64、及压力装置68。

可操作螺钉60以使压力间64上下移动。还可操作地将螺钉60调节到特定的高度并将其锁定在此高度位置。在一个实施例中，一旦将螺钉60锁定就位，除非再进行调节，否则螺钉60的高度不变。在所示出的实施例中，可操作螺钉60使其高度与流体14的温度设定值相应。通过调节螺钉60的高度，还可将螺钉60操作成导致压力装置68压缩和膨胀。螺钉60的高度调节可包括任何适用的方式。例如，螺钉60的高度调节可包括机械方法、电动方法、或人工方法。在所示的实施例中，螺钉60的高度调节包括机械方法。

压力装置68可包括任何可操作成施加可调节力的合适装置或元件。例如，压力装置68可包括弹簧、弹性材料(如橡胶)、加压空气、或任何其他适用的装置或元件，包括它们的组合。在此优选实施例中，由压力装置68施加的力在阻塞部分72的行进范围内变化不大。在所示的实施例中，压力装置68包括弹簧。还可将压力装置68操作成向阻塞部分72施加压力。在所示出的实施例中，螺钉60降低压力间64中的高度，增加施加到压力装置68上的压力量，导致压力装置68压缩。当压力装置68压缩时，压力装置68增加施加到阻塞部分72上的压力量。

可操作阻塞部分72以便向杆76施加压力。还可操作阻塞部分72以调节入口34和出口46之间的流体14的流量。阻塞部分72可包括任何合适的形状、尺寸、和材料。在所示的实施例中，阻塞部分72包括金属块。在所示的实施例中，通过压力装置68施加到阻塞部分72上的压力量增加时，阻塞部分72增加其施加到执行器80上的压力量。施加于执行器80上的已增加的压力可提高热敏物质84的熔点。反之，通过压力装置68施加到阻塞部分72的压力量降低时，阻塞部分72减少其施加到执行器80上的压力量。由于施加到执行器80上的压力量降低，热敏物质80的熔点降低。如上面所讨论的那样，热敏物质84的熔点确定流体14的被调节温度。

在另一些实施例中，流量调节系统18可不包括执行器80或压力发生器52。取而代之的是，流量调节系统18可包括任何适合的可操作成响应温度的变化移动阻塞部分72的装置。例如，流量调节系统18可包括空气操作的气缸，可将气缸操作成空气被泵送到气缸内时膨胀，而在空气从气缸中排出时压缩，还可将气缸操作成向阻塞部分72施加压力。在一个实施例中，可操作成向阻塞部分72施加压力的适合的装置还可包括温度计，该温度计可操作成测量流体14的温度、还可操作成调节施加到阻塞部分72上的压力。

在另一实施例中，流量调节系统18还可包括位置指示器。该位置指示器可被操作成确定阻塞部分72的位置并且还可操作成将阻塞部分72的位置传到接收器。在一个实施例中，可收集传送到接收器的包括阻塞部分72的位置的数据和来自系统10的多个实施例的数据，以便确定和控制加热或冷却的总需求。在其他一些实施例中，可将传送到接收器的数据用于任何其他合适的任务或实现任何合适的结果。

可操作流体14以便在热敏物质84上进行热传递。在所示实施例中，流体14流进入口34时，流体14还流过执行器80。流体14和热敏物质84之间的温差导致热被传递到热敏物质84或从热敏物质84传出。在一个实施例中，当热敏物质84的温度低于流体14的温度时，流体14使热敏物质84的温度增加，导致热敏物质84的体积增大。在另一实施例中，当热敏物质84的温度高于流体14的温度时，通过热传递，流体14使热敏物质84的温度降低，导致热敏物质84的体积减小。

流量调节系统18还可包括最大值流量调节器96。可操作最大值流量调节器96以便限定从入口34到出口46的流体14的最大量。为了说明，将最大值流量调节器96描述为旋转式闸门。包括个人、装置、程序、自动装置、或它们的任何组合在内的用户可规定允许流过旋转式闸门的流体的最大量。在本具体实施例中，旋转式闸门完全开启时，对从入口34流到出口46的流体14的量没有限制。相反，旋转式闸门完全关闭时，没有流体14从入口34流到出口46。类似地，将旋转式闸门设定为半开时，只有最大流量的一半的流体14从入口34流到出口46。在所示出的实施例中，流动闸门可与阻塞部分72结合以限制流体14从入口34到出口46的流动。

在所示的实施例中，可操作流量调节系统18以便通过使阻塞部分72的高度升高或降低来调节流体14从入口34到出口46的流量。还可操作流量调节系统18以便通过调节流体14从入口34到出口46的流量来调节流体14上的热传递。在一个实施例中，减少流体14从入口34到出口46的流量导致流体14花费较多的时间与传热系统26进行热传递，从而提高流体14的温度。当流体14的温度升高超过流体14的设定温度时，热敏物质84融化，导致热敏物质的体积增加。由于热敏物质的体积增加，杆76导致阻塞部分72升高到超出通道38，从而增加流体14从入口34到出口46的流量。增大流体14的流量使得流体14与传热系统26进行热传递所花费的时间较少，从而降低流体14的温度。

在一个实施例中，利用螺钉60，系统10可被用来将流体14的温度调节到设定温度。例如，当包括个人、装置、程序、自动装置、或它们的任何组合在内的用户选定流体14的温度高于流体14的现场温度时，螺钉60降低高度。高度的降低导致施加到压力装置68上的压力量增加，从而增加施加到阻塞部分72和温度式执行器80上的压力。向热敏物质84施加增大的压力量提高了热敏物质84的熔点，从而导致流体14的当前温度低于热敏物质84的熔点。由于流体14的温度低于热敏物质84的熔点，热敏物质84开始固化并减小体积。减小的体积减少了杆76施加到阻塞部分72的压力量，使阻塞部分72下降到通道38内，从而限制流体14的流量。由于流量受限，流体14温度升高，结果花费较多的时间与传热系统26进行热传递。流体14的限制持续到流体14的温度高于所选择的流体14的温度设定值，在该温度点热敏物质84开始融化，并使从入口34流到出口46的流体14的量增加。

在不超出本发明范围的前提下，可对系统10、流量调节系统18、传热系统26、压力补偿器30、压力发生器54、和/或任何包括在系统10的任何实施例内的系统进行改型、添加或删减。可根据具体需要对每一系统的部件进行整合或拆分。此外，可用较多的、更少的、或其他部件实现每一系统的操作。例如，可通过多于一个的部件实现最大值流量调节器96的操作。在本申请中所使用的“每一”可指一组中的每一构件或该组的分组中的每一构件。

图2A到2D为本发明一实施例的流量调节系统18的截断图。在该具体实施例中，流量调节系统18还包括最大值流量调节器96。另外，每幅视图对应于由用户给出的不同设定值，其中用户包括个人、装置、程序、自动装置、或它们的任何组合。

图2A中，预先将最大值流量调节器96设定为能用于入口34和出口46之间流量最大并使流体14的选定温度低于当前温度，致使流体14的当前温度高于热敏物质84的熔点。结果，热敏物质84融化并增大体积。热敏物质84的增大的体积导致阻塞部分72处于最大高度处，因此在该图中看不见。如图中箭头100所示，这使流体14以最大流速在入口34和出口46之间流动。

在图2B中，预先将最大值流量调节器设定成用于最大流速的50％且使流体14的选定温度低于当前温度。因为最大值流量调节器96处于半关闭状态，阻挡了流体14的流量的50％，于是，流体14从入口34到出口46的最大流速是系统10的最大能力的50％。与图2A相似，由于流体14的选定温度低于当前温度，流体14的当前温度高于热敏物质84的熔点，导致执行器80将阻塞部分72移动到阻塞部分的最大高度，这样阻塞部分72在该附图中未示出。这使流体14因最大值流量调节器96所引起的阻碍而仅以最大流速的50％流动。

图2C示出了流体14的最大流速被预先设定为50％且选定的温度高于流体14的当前温度状况下的流量调节系统18。结果，热敏物质84部分固化，使阻塞部分72通过其行进范围的几乎一半的位置。如图2B所示的情况那样，最大值流量调节器96处于半关闭状态，导致流体14的最大流速为50％。但是，因为热敏物质84的固化导致执行器80使阻塞部分72降低高度，阻塞部分72将流体14的流量限制到其正常流量的50％。因此，因为阻塞部分72限制了50％的流量而最大值流量调节器96也限制了50％的流量，流体14的流量被限制到系统10中的最大流量的25％。

图2D示出了流体14的最大流速被预先设定为50％且选定的温度比流体14的当前温度高很多的状况下的流量调节系统18。在一个实施例中，这可能在没有空气流过热交换系统26的情况下出现。在该所示实施例中，流体14比热敏物质84的熔点冷，且流体14已经持续了一段时间，导致执行器80使阻塞部分72全部降低高度并完全限制流体14从入口34到出口46的流动。因此，没有流体14流进出口46，从而导致流体14花费更多的时间与热交换系统26(未示出)进行热交换。结果，流体14的温度升高。此温度的升高将持续到流体14的温度高于选定温度，在该温度点，未在该附图中示出，执行器80导致阻塞部分72允许增加流体14的流量。

图3示出了本发明一实施例的热转移系统300。可用热转移系统300调节建筑物或其他结构中的一或多个单元400内的温度。图3所示的热转移系统300包括生产设备310(其可包括冷却器320)、供给集流管管线305、及回流集流管管线315。对于每一单元400，热转移系统300包括终端330、风扇340、盘管350、及温度调节阀360。每一单元400可另外包括各种其他装置，包括但不限于自动调温器和类似装置。

被示出用于相应终端330的温度调节阀350设于终端330和回流集流管管线315之间。也就是说，对于具体单元400来说，终端被设置在返回流体管线上。在一些具体实施例中，温度调节阀350可为上面图1所示的系统10。在其他一些实施例中，温度调节阀可为其他类型的阀或系统。

可对热转移系统300进行改型、添加或删减。例如，可根据具体需求整合或分拆热转移系统300的部件。此外，可由较多的、更少的、或其他部件实现热转移系统300的操作。

尽管通过某些实施例和常规的与之相关的方法对本发明进行了描述，对于本领域技术人员而言，对这些实施例和方法进行替换和变更是显而易见的。因此，上面对一些示例性实施例的描述不是对本发明的限制。如由所附权利要求限定的那样，在不超出本发明的构思和范围的前提下还可作出其他改变、替换、及更改。

Claims (16)

1.一种用于调节流过管道的流体的温度的系统，该系统包括：

管道，其具有入口、出口、及在所述入口和出口之间的开口，所述入口可操作成接收流体进入所述管道，所述出口可操作成将流体分配到所述管道外；

可移动的阻塞部分，其可操作成至少部分地覆盖所述开口，借此阻止流体流过所述开口；

执行器，其具有装有热敏物质的室，该热敏物质可操作成从流过所述管道的流体中接收热能时改变特征，所述执行器可操作成该热敏物质的所述特征变化时移动所述阻塞部分，其中所述特征变化是所述热敏物质体积的变化；及

压力发生器，其可操作成向所述室供给压力以改变所述热敏物质的性能，所述热敏物质性能的变化通过所述执行器明显改变阻塞部分的运动，其中所述热敏物质性能变化是所述热敏物质熔点的变化。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述阻塞部分的运动将流经所述开口的流体温度调节到接近恒定值。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述热敏物质改变特征时使所述阻塞部分移动到所述开口上方，以减少流过所述开口的流体流量。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述热敏物质改变特征时使所述阻塞部分运动离开所述开口，以增加流过所述开口的流体流量。

5.如权利要求1所述的系统，其中，还包括：

压力补偿器，其可操作成使横过所述开口的压力差保持为几乎恒定的值。

6.如权利要求1所述的系统，其中，还包括：

最大值流量调节器，其可操作成控制流过所述开口的最大流量。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述最大值流量调节器是旋转式闸门。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述压力发生器可操作成向所述室供给可调节的压力量，施加到所述室的所述压力量与所述管道内流体的期望温度相应。

9.如权利要求1所述的系统，其中，

所述执行器包括可操作成在所述室内进出地移动的杆，该杆与所述阻塞部分耦联，所述热敏物质特征的变化迫使所述杆运动，以便移动所述阻塞部分；及

所述压力发生器包括螺钉和弹簧，所述弹簧起阻止所述杆移出所述室的作用，所述螺钉调节所述弹簧的压缩。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述热敏物质是烷烃碳氢化合物。

11.如权利要求1所述的系统，其中，所述热敏物质是石蜡。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述热敏物质的熔点在55华氏度和60华氏度之间。

13.如权利要求1所述的系统，其中，还包括：

耦联到所述阻塞部分的位置指示器，该位置指示器可操作成将所述阻塞部分的位置传到接收器。

14.如权利要求13所述的系统，其中，

所述接收器是建筑物管理系统的一部分；

所述建筑物管理系统接收多个用于调节流过管道的流体的温度的系统中的多个所述阻塞部分的位置；及

所述建筑物管理系统还可操作成根据所述阻塞部分的位置调节经加热或经冷却的水的产量。

15.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统被定位在用于循环加热系统终端的返回流体管线上。

16.如权利要求1所述的系统，其中，还包括：

压力补偿器，其可操作成将横过所述开口的压力差保持为几乎恒定的值；

最大值流量调节器，其可操作成控制流过所述开口的最大流量，其中：

所述热敏物质性能的变化是所述热敏物质熔点的变化；

所述执行器包括可操作成移动进所述室和移出所述室的杆，该杆耦联于所述阻塞部分，所述热敏物质特征的变化迫使所述杆移动，以便移动所述阻塞部分；及

所述压力发生器包括螺钉和弹簧，所述弹簧起阻止所述杆移出所述室的作用，所述螺钉调节所述弹簧的压缩；及

所述热敏物质是烷烃碳氢化合物。

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