CN103133734B - 循环控制阀及包含该阀的流体分配装置 - Google Patents

Abstract

一种循环控制阀，其包括：阀体，该阀体为两端开口的中空结构，并且在中间部分具有沿周向布置的孔；安全阀芯，该安全阀芯包括芯体、针形件以及连接在芯体和针形件之间的弹簧；以及中间阀芯，该中间阀芯为两端开口的中空结构，并具有阀芯座，中间阀芯设置于阀体和安全阀芯之间，并且安全阀芯的针形件密闭接合插入在阀体中的中间阀芯的阀芯座，该中间阀芯能够相对于阀体移动；其中该中间阀芯的阀芯座的端部具有槽，该槽沿中间阀芯的长度方向延伸，并具有沿延伸方向变化的截面积。随着中间阀芯相对于阀体移动，该槽与阀体上的孔所在部位相交的截面发生变化，从而关闭或打开用于供流体经由该槽和阀体上的孔流动的通路，并且能够调节该通路的大小。

Description

循环控制阀及包含该阀的流体分配装置

技术领域

本发明总的来说涉及一种用于分配流体(如热熔胶)的流体分配装置。更具体而言，本发明涉及一种循环控制阀以及包含该循环控制阀的流体分配装置。

背景技术

在很多工业应用中，流体借助于流体分配装置来施加到基底上。流体例如可以是胶、油漆、树脂等，基底例如可以是无纺布、塑料膜、家具、机器零件等。

一种典型的流体分配装置是热熔胶机，其用于将胶箱中的固态胶加热使其熔化，并将熔化后的热熔胶从喷嘴喷出以施加到基底表面上，以将两个物体粘合在一起。热熔胶机是本领域技术人员众所周知的，并且能够容易地从市场购得，例如诺信公司的AltaBlue-TT系列胶机，在此对其不再赘述。现有的AltaBlue-TT热熔胶机由于受其中使用的泵和马达转速的限制，其最小输出流量为1.4kg/hr。这是因为没有更小的泵可供使用来提供更小的流量输出。但是，用户有时需要更低的输出流量，在这种情况下，现有的热熔胶机不能满足用户的需求。

因此，如果对现有的热熔胶机等流体分配装置进行改进，使其能够提供更小的流量输出，从而解决上述技术问题，那么将是有利的。

发明内容

为了解决上面所述的技术问题而作出本发明。本发明通过提供一种改进的循环控制阀，将其用于流体分配装置中，而解决了上述技术问题。

因此，根据本发明的一方面，提供一种改进的循环控制阀，其包括：阀体，所述阀体为两端开口的中空结构，并且在中间部分中具有沿周向布置的一个或多个孔；安全阀芯，所述安全阀芯包括芯体、针形件以及连接在所述芯体和针形件之间的弹簧；以及中间阀芯，所述中间阀芯为两端开口的中空结构，并具有阀芯座，所述中间阀芯设置于所述阀体和安全阀芯之间，并且所述安全阀芯的针形件密闭接合位于所述阀体中的所述中间阀芯的阀芯座，所述中间阀芯能够相对于所述阀体移动。其中所述中间阀芯的阀芯座的端部具有槽，所述槽沿所述中间阀芯的长度方向延伸，并具有沿延伸方向变化的截面积。随着所述中间阀芯相对于所述阀体移动，所述槽与所述阀体上的孔所在部位相交的截面大小发生变化，从而关闭或打开用于供流体经由所述槽和所述阀体上的孔流动的通路，并且能够调节所述通路的大小。

优选地，所述槽为楔形槽，所述楔形槽由所述中间阀芯的阀芯座的端部开始沿延伸方向逐渐变窄。

优选地，所述中间阀芯与阀体包含配合螺纹以实现彼此之间的相对移动。替代地，所述中间阀芯与阀体以滑动配合的方式来实现彼此之间的相对移动。

进一步优选地，所述阀体还包括位于所述中间部分的上部的阀体凸台；所述中间阀芯还包括位于所述阀芯座的相对端的第一凸台；所述第一凸台具有内螺纹和外螺纹，以分别与所述安全阀芯的芯体上的外螺纹和所述阀体凸台上的内螺纹相啮合。

进一步优选地，所述中间阀芯还包括位于所述阀芯座和所述第一凸台之间的第二凸台，所述第一凸台和第二凸台间隔开并且其间形成外径较小的凹槽部分；紧定螺丝插入所述阀体凸台上的螺纹孔中并且使得端部位于所述中间阀芯的凹槽部分处，从而限制所述中间阀芯相对于所述阀体的移动行程。

另外，优选地，第二紧定螺丝插入所述中间阀芯的第一凸台上的螺纹孔中，并且端部接合安全阀芯的芯体的配合部位。

优选地，所述中间阀芯在所述槽之上的位置具有沿周向布置的一个或多个孔，当流体压力超过循环控制阀的预置安全压力时，所述安全阀芯的针形件与所述中间阀芯的阀芯座分离，从而经由所述针形件与阀芯座之间的缝隙以及所述中间阀芯上的孔形成用于供流体溢出的通路。

进一步优选地，所述预置安全压力为600psi到1100psi。

优选地，在所述阀体的内部与所述阀体的孔对应的位置沿周向形成凹槽。

本发明的这种循环控制阀结构紧凑，便于使用、安装和调整。而且其不仅能实现常规循环控制阀的功能，还能够非常容易地操作来进一步减小流量输出，以满足用户对于低流量输出的需求。

根据本发明的另一方面，提供一种流体分配装置，其包括如前面所述的循环控制阀。

所述流体分配装置例如可以为热熔胶机。

本发明的流体分配装置能够由用户进行调节，以提供更小的流量输出，例如，其最小输出流量可小于1.4kg/hr。

附图说明

图1为现有的热熔机中使用的循环控制阀的截面图；

图2为示出图1中循环控制阀的两个组成部分的分解透视图；

图3为本发明的改进的循环控制阀的分解透视图，示出该循环控制阀的三个组成部分；

图4为图3中孔A区域的局部放大图；

图5A为本发明的循环控制阀的截面图，其中中间阀芯处于完全关闭状态；

图5B为本发明的循环控制阀的截面图，其中中间阀芯处于打开状态；

图6A为在图5A所示状态下流体在循环控制阀附近的管道中的流动通路；

图6B为在图5B所示状态下流体在循环控制阀附近的管道中的流动通路。

具体实施方式

下面结合附图来详细描述本发明的循环控制阀。在附图中，为了清楚起见，类似的元件使用了相同的附图标记。

另外，本申请中所采用的一些相对关系或位置关系的术语，如第一和第二、上和下等，仅是为了区分或描述的方便，而并不对本发明构成特别的限制。例如，在本申请中，“上”和“下”一般是相对于如截面图中所示的朝向而言。但应该理解，在实际应用中，循环控制阀可以以不同的定向来安装，从而改变各部件之间的朝向关系。

如图1和图2所示，目前在热熔胶机等流体分配装置中所采用的循环控制阀主要由两部分组成，即，阀体1和安全阀芯2。

阀体1为两端开口的中空部件，换言之，大致筒形部件。阀体1通常为一体式结构，但为了描述上的方便，可将阀体1分为三部分，即，位于下部的阀座11、位于上部并且外径大于其他部分的阀体凸台15、和介于阀座11与阀体凸台15之间的中间部分14。在阀体1的中间部分14中具有沿周向分布的孔B。

安全阀芯2可主要包括位于下端的针形件21、与针形件21连接的弹簧22、和位于弹簧22之上的芯体23。

通常，阀体凸台15部分具有内螺纹，安全阀芯的芯体23部分具有外螺纹。安全阀芯2插入在阀体1中，并通过阀体凸台15的内螺纹与芯体23的外螺纹彼此啮合，安全阀芯2下端的针形件21接合阀体1下部的阀座11。阀体凸台15上还设置有螺纹孔13，紧定螺丝12插入在螺纹孔13中，并旋紧使其接合装配在阀体1中的安全阀芯2的芯体23的配合部位。

循环控制阀安装在热熔胶机喷嘴上游的热熔胶管道中。通常情况下，即当管道中热熔胶的压力在该循环控制阀的预置安全压力以下时，安全阀芯2的针形件21与阀体1的阀座11处于接合密闭状态，热熔胶不会流经循环控制阀，而是经由喷嘴喷出到待施加基底上。

当管道中热熔胶的压力大于循环控制阀的预置安全压力时，其会克服弹簧22的弹性力，使针形件21向上移动，从而在针形件21与阀座11之间产生缝隙。热熔胶经由该缝隙进入循环控制阀中，并经由阀体1中间部分沿周向分布的孔B溢出，然后返回到胶箱中。以这种方式，确保热熔胶机管道中热熔胶的压力不会过大，从而确保了安全性。

图3示出本发明的改进的循环控制阀100。如图3所示，本发明的循环控制阀100主要由三部分组成，即，阀体1、安全阀芯2和中间阀芯3。与图1、2所示的现有的循环控制阀相比，本发明的循环控制阀100的区别主要在于增加了设置于阀体1和安全阀芯2之间的中间阀芯3。

如图3所示，本发明的循环控制阀100中的阀体1和安全阀芯2与前面所描述的现有的循环控制阀类似，在此不再详细描述。中间阀芯3也为两端开口的中空部件，即大致筒形部件。本发明的关键一点在于，在中间阀芯3的下端具有沿中间阀芯3的长度方向延伸的槽34，并且槽34具有沿其延伸方向变化的截面积。

在本发明的优选实施例中，如图3所示，可将中间阀芯3主要分为四段，即位于上部的第一凸台35、与第一凸台35隔开一定距离的第二凸台36、位于第一凸台35与第二凸台36之间并且外径小于第一凸台35和第二凸台36的凹槽部分37、以及位于第二凸台36下部的阀芯座31。尽管在此为了描述的方便，将中间阀芯3分为四个部分，但优选地，中间阀芯3为一体的。而且，本领域技术人员也可根据需要对中间阀芯3的结构形式进行调整，而不必限于在此描述和示出的具体结构。

槽34位于中间阀芯3的阀芯座31的端部，并由其端部沿着中间阀芯3的长度方向延伸。根据本发明的一个优选实施例，槽34为楔形槽。在图4的局部放大图中示出了楔形槽的细节。如图所示，其由下到上逐渐变窄。换言之，楔形槽由中间阀芯3的阀芯座31的端部开始沿延伸方向逐渐变窄。另外，优选地，在槽34之上的位置具有沿中间阀芯的周向分布的孔A。槽34和孔A的作用稍后描述。

根据本发明的优选实施例，在中间阀芯3的第一凸台35的内侧形成有内螺纹，以与安全阀芯2的芯体23上的外螺纹相啮合；在第一凸台35的外侧形成有外螺纹，以与阀体1的阀体凸台15上的内螺纹相啮合。当然，根据需要，可以调整螺纹的设置部位，只要其能够实现各部件之间彼此的啮合即可。

在根据本发明优选实施例的循环控制阀100中，安全阀芯2插入中间阀芯3中，并通过安全阀芯2的芯体23上的外螺纹与中间阀芯3的第一凸台35上的内螺纹相啮合。安全阀芯2下端的针形件21接合中间阀芯3下部的阀芯座31。另外，在中间阀芯3的第一凸台35上还设置有螺纹孔33，紧定螺丝32插入螺纹孔33中，并旋紧至接合装配在中间阀芯3中的安全阀芯2的芯体23的配合部位。中间阀芯3插入阀体1中，并通过中间阀芯3的第一凸台35上的外螺纹和阀体1的阀体凸台15上的内螺纹相啮合。紧定螺丝12插入阀体凸台15的螺纹孔13中，并且紧定螺丝12旋入后其端部位于装配在阀体1中的中间阀芯3的凹槽部分37处。

通过中间阀芯3与阀体1中的配合螺纹，中间阀芯3能够相对于阀体1旋转移动。在中间阀芯3相对于阀体1旋转移动时，插入到中间阀芯3的凹槽部分中的紧定螺丝12起到限制中间阀芯3的行程的限位作用。即，使得中间阀芯3向上可以移动到第二凸台36与紧定螺丝12接触的位置，向下可以移动到第一凸台35与紧定螺丝12接触的位置。替换地，中间阀芯3与阀体1之间也可以为滑动配合方式，或者可通过其他手段(如螺栓、导轨与沟槽等)实现彼此之间的固定、限位等功能，这些对于本领域技术人员而言是容易实现的，在此不再进行详细描述。

下面进一步结合图5A-6B来描述如何通过本发明的循环控制阀100来实现对流体(如热熔胶)的输出流量的调节。在此以其在热熔胶机中的应用为例进行说明。

如上所述，中间阀芯3能够相对于阀体1旋转移动。即，旋转中间阀芯3会改变中间阀芯3与阀体1的相对位置。随着其相对位置的改变，中间阀芯3中的楔形槽与阀体1中孔B相交的横截面大小也会相应变化。在如图5A所示中间阀芯3完全关闭的情况下，楔形槽处于孔B下端的位置而与之不相交，即，中间阀芯3与阀体1之间呈密闭状态。同时，安全阀芯2的针形件21与中间阀芯3的阀芯座31之间也呈接合密闭状态。因此胶不流经循环控制阀100，而全部供给到下游的喷嘴出口。优选地，通过循环控制阀下游的过滤器200供给到喷嘴出口，如图6A所示。

如果需要进一步减小热熔胶的输出流量，那么可以将中间阀芯3相对于阀体1逆时针旋转，这样会导致中间阀芯3相对于阀体1向上移动，从而中间阀芯3中的楔形槽与阀体1上的孔B之间相交的截面由0逐渐增大。这样，一部分胶经由楔形槽与孔B返回到胶箱(未示出)中，如图5B和6B所示(其中黑色部分表示热熔胶)，由此减小了供给到下游喷嘴出口的输出流量。也就是说，在这种情况下，中间阀芯3处于打开状态。并且，中间阀芯3向上移动的距离越大，其打开的越多，输出流量减小的就越多。

此外，上述减小流体输出流量的调节也起到了减小管道中流体压力的作用。另外，当管道中的热熔胶压力过大时，即大于预置安全压力时，其会克服安全阀芯2中弹簧22的弹性力，使针形件21向上移动，从而在针形件21与阀芯座31之间产生缝隙。热熔胶经由该缝隙进入循环控制阀100中，并可经由中间阀芯3上的孔A溢出，然后返回到胶箱中。这样，进一步确保了安全性，能够延长热熔胶机的使用寿命。

尽管在本申请中示出了槽34为楔形槽，并以此为例进行了描述，但应该理解，槽34不限于楔形槽的形式，也可以是其他具有变化的截面积的形状。

另外，本领域技术人员也可以设想到反向结构的情况，即，将中间阀芯3相对于阀体1顺时针旋转时，使中间阀芯3中的槽34与阀体1上的孔B之间相交的截面由0逐渐增大，从而减小输出流量。

此外，优选地，在中间阀芯3的阀芯座31与第二凸台36相交的位置，以及在安全阀芯2的弹簧22的上部，可以设置有密封装置38和24，例如O形圈，以进一步起到防止流体泄漏的作用。

对于中间阀芯3中孔A、阀体1中孔B的数量没有限制。优选地，其数量可以为1、2、3、4、5、6、7或8个。另外，优选地，可以在阀体1内部与孔B对应的位置处周向设置一圈凹槽，从而即使中间阀芯3的槽34并没有与阀体1的孔B对准，也能在槽34与孔B之间形成流体通路，使流体排出。

本发明的循环控制阀100的主体部分，如阀体1、中间阀芯3、安全阀芯2的芯体等，优选地采用金属材料制成，例如不锈钢。

循环控制阀的预置安全压力，即阈值压力，可以根据需要进行设定。优选地，其阈值压力可以设置为600psi-1100psi范围内的任意值，例如在根据本发明优选实施例的循环控制阀中，将其设置为1100psi。

与现有的热熔胶机采用的常规循环控制阀相比，本发明的循环控制阀通过简单的结构改进，能够容易地进一步减小流量输出，以满足用户的需要。而且，根据本发明优选实施例的循环控制阀，其集成了常规循环控制阀中安全阀的功能，能够进一步确保系统的安全性。

本发明的循环控制阀既可以应用于新的流体分配装置，如热熔胶机中，也可以现场替换原有的流体分配装置所使用的常规循环控制阀。而且，本发明的这种循环控制阀结构紧凑，便于使用、安装和调整，同时能够满足用户对于低流量输出的需求。

应该理解的是，尽管在此以热熔胶机中的应用为例来描述本发明，但本发明不限于此。本发明的循环控制阀可用于任何适合的流体分配装置，进行各种流体的分配，如油漆、树脂等等。

本领域技术人员基于本申请的教导，可以容易地作出一些改型或替换，这些均在本发明的范围之内。

Claims (13)

1.一种循环控制阀(100)，包括：

阀体(1)，所述阀体(1)为两端开口的中空结构，并且在中间部分(14)中具有沿周向布置的一个或多个孔(B)；和

安全阀芯(2)，所述安全阀芯(2)包括芯体(23)、针形件(21)以及连接在所述芯体(23)和针形件(21)之间的弹簧(22)；

其特征在于，

所述循环控制阀(100)还包括中间阀芯(3)，所述中间阀芯(3)为两端开口的中空结构，并具有阀芯座(31)，所述中间阀芯(3)设置于所述阀体(1)和安全阀芯(2)之间，并且所述安全阀芯(2)的针形件(21)密闭接合位于所述阀体(1)中的所述中间阀芯(3)的阀芯座(31)，所述中间阀芯(3)能够相对于所述阀体(1)移动；

其中所述中间阀芯(3)的阀芯座(31)的端部具有槽(34)，所述槽(34)沿所述中间阀芯(3)的长度方向延伸，并具有沿延伸方向变化的截面积；

其中随着所述中间阀芯(3)相对于所述阀体(1)移动，所述槽(34)与所述阀体(1)上的孔(B)所在部位相交的截面大小发生变化，从而关闭或打开用于供流体经由所述槽(34)和所述阀体(1)上的孔(B)流动的通路，并且能够调节所述通路的大小。

2.如权利要求1所述的循环控制阀(100)，其中所述槽(34)为楔形槽，所述楔形槽由所述中间阀芯(3)的阀芯座(31)的端部开始沿延伸方向逐渐变窄。

3.如权利要求1-2中任一项所述的循环控制阀(100)，其中所述中间阀芯(3)与阀体(1)包含配合螺纹以实现彼此之间的相对移动。

4.如权利要求1-2中任一项所述的循环控制阀(100)，其中所述中间阀芯(3)与阀体(1)以滑动配合的方式来实现彼此之间的相对移动。

5.如权利要求3所述的循环控制阀(100)，其中

所述阀体(1)还包括位于所述中间部分(14)上部的阀体凸台(15)；

所述中间阀芯(3)还包括位于所述阀芯座(31)的相对端的第一凸台(35)；

所述第一凸台(35)具有内螺纹和外螺纹，以分别与所述安全阀芯(2)的芯体(23)上的外螺纹和所述阀体凸台(15)上的内螺纹相啮合。

6.如权利要求5所述的循环控制阀(100)，其中

所述中间阀芯(3)还包括位于所述阀芯座(31)和所述第一凸台(35)之间的第二凸台(36)，所述第一凸台(35)和第二凸台(36)间隔开并且其间形成外径较小的凹槽部分(37)；

紧定螺丝(12)插入所述阀体凸台(15)上的螺纹孔(13)中并且使得端部位于所述中间阀芯(3)的凹槽部分(37)处，从而限制所述中间阀芯(3)相对于所述阀体(1)的移动行程。

7.如权利要求6所述的循环控制阀(100)，其中第二紧定螺丝(32)插入所述中间阀芯(3)的第一凸台(35)上的螺纹孔(33)中，并且端部接合安全阀芯(2)的芯体(23)的配合部位。

8.如权利要求1-2中任一项所述的循环控制阀(100)，其中所述中间阀芯(3)在所述槽(34)之上的位置具有沿周向布置的一个或多个孔(A)，当流体压力超过循环控制阀(100)的预置安全压力时，所述安全阀芯(2)的针形件(21)与所述中间阀芯(3)的阀芯座(31)分离，从而经由所述针形件(21)与阀芯座(31)之间的缝隙以及所述中间阀芯(3)上的孔(A)形成用于供流体溢出的通路。

9.如权利要求8所述的循环控制阀(100)，其中所述预置安全压力为600psi到1100psi。

10.如权利要求1-2中任一项所述的循环控制阀(100)，其中在所述阀体(1)的内部与所述阀体(1)的孔(B)对应的位置沿周向形成凹槽。

11.一种流体分配装置，其包括如权利要求1-10中任一项所述的循环控制阀。

12.如权利要求11所述的流体分配装置，所述流体分配装置为热熔胶机。

13.如权利要求11-12中任一项所述的流体分配装置，其中所述流体分配装置的最小输出流量小于1.4kg/hr。