CN103180795A - 阀系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀系统，特别是用于控制集中供热的设备中的液体流量的阀系统。该系统可以包括具有至少两个相关的不同插入件的一个或多个阀壳体，插入件具有不同流动特征。插入件包括具有分别用作入口和出口的可调节开口的两种类型的装置，所述装置设有用于调节液体流量的装置，第一装置开口上方的差压是可改变的，由此改变其它装置的开口的面积以达到调整差压的效果。此外插入件设有用于通过执行器施加改变面积的装置，该执行器包括暴露到环境中的端部。设有电机的可编程调节器单元可以联接到插入件上的执行器的端部。调节器单元被编程为使得其能够响应于插入件的流动特征、以及由此响应于流过联接到控制单元的阀壳体的液体流量来调节执行器。

Description

阀系统
技术领域
本发明涉及一种阀系统，尤其涉及用于控制集中供热的设备中的液体流量的阀系统，该系统包括一个或多个阀体，其中能够布置有具有特定流动特征的插入件，所述插入件包括具有可调节开口的两种类型的单元，所述单元设有用于调节所述液体流量的装置，在一个单元的开口的面积中施加的变化引起在所述单元的开口上方的差压的变化，从而其它单元的开口的面积据此改变，此外，所述插入件设有用于通过执行器而施加改变面积的装置，所述执行器包括暴露于环境中的端部。
背景技术
WO95/17622教导了一种用于保持供热设备或冷却设备中的恒定液体流量的阀。此阀可以与控制单元结合，但是现今，在安装过程中，操作者必须将期望的设计流量转化成设定控制单元或阀。那是涉及高错误风险的耗时的过程，因为转化和设定的准确性均被涉及到。为了确保可能的能量损失，必然导致不能最佳地调节设备中的液体流量。
发明内容
本发明的目的是提供一种由此使这些缺点最小化的系统。
所述目的可以通过阀系统实现，所述阀系统包括设有电机的可编程调节器单元并且包括适合于在阀体上的互补联接装置的联接装置，以达到调节器单元的电机可以可选择地联接到插入件的执行器的端部上的效果。所述调节器单元被编程为使得所述调节器单元能够响应于插入件的流动特征、以及由此响应于流过联接到调节器单元的阀体的液体流量来调节执行器。
在从属权利要求中阐述本发明的实施方式。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的实施方式，其中
图1示出了根据本发明的阀系统的一个实施方式中的组件功能的示意图；
图2示出了根据本发明的阀系统的实施方式的截面；
图3示出了根据本发明的阀系统的实施方式的“分解视图”。
具体实施方式
图1示出了存在于阀系统中的组件功能。使这些组件功能聚集在一个单独阀系统(阀体，具有置于其内部的插入件和安装于其上的控制单元)中节约了空间。
图2示出了用于控制集中供热的设备中的液体流量的阀系统的实施方式。该系统包括一个或多个阀体18，其中可以布置具有特定流动特征的插入件。插入件包括调节器部分和差压部分，其中每个部分都具有可调节开口14、15。在调节器单元的开口15的面积中施加的改变引起它们上方的差压的改变，由此其它单元的开口14的面积(差压部分)据此改变。此外，插入件设有用于通过执行器17而施加改变面积的装置，所述执行器17包括暴露到环境中的端部。
阀系统包括设有电机的可编程调节器单元6并且包括适合于在阀体上的互补联接装置51的联接装置50，以达到调节器单元的电机可以联接到插入件上的执行器17的端部的效果。调节器单元被编程为使得根据插入件的流动特征，调节器单元能够调节执行器17，以及由此调节流过联接到调节器单元的阀体的液体流量。
因此，阀(阀体具有插入件)是包括两个子功能(即所谓的差压部分4和调节器部分2)的所谓的差压独立调节器阀。阀联接到控制调节器部分2上方的开口面积的电子控制单元6，同时通过上述差压部分4控制差压。电子控制单元6能够经由输入件7和输出件8与阀系统外部的单元联通。
在图2中示出的构造中，调节器部分包括具有相关联的关闭元件16和执行器17的多个开口15，而差压部分包括其它开口14、弹簧13和膜片12。
待通过阀调节的液体经由入口1进入并且前进通过开口15，并且从该开口15起液体流过内室3并且从差压部分的开口14出去，以最终地经由出口5离开阀。
在示出的实施方式中，控制单元6被应用于阀的顶端并且其设有电机20，电机20经由齿轮19能够影响执行器17，执行器17经由关闭元件16，能够控制调节器部分的开口15的打开面积。
来自入口1的压力通过通道10传送到下室11并且施压于膜片的底面。膜片可以横跨开口14移动，并且由此其可以，与弹簧13一起，共同地并且自动地调节内室3中的压力，改变差压部分的开口上方的面积，以达到在调节器部分的开口15上方的差压取决于差压单元中的开口14的面积的效果。
控制单元6控制调节器部分的开口15的面积。控制单元被编程为使得其知道或计算在其上方的相关的差压，并且通过参数ia，其还可以计算流过设备的流量。在具有多个管线的供热系统中，通常有必要限制流过单个管线的最大流量，以达到在任何时刻，人们都可以确保流量不会专门地沿着一个单独的管线流动的效果。此最大流量值可以通过输入件(例如可以是键盘23)进入到控制单元中。此外，在附图中，调节器单元配置有PCB板21和能够示出诸如当前流量、温度等的多个操作参数的屏幕或者显示器22。当然，该屏幕也可以用于与调节器单元的程序设计关联的参数的显示。
图3更清楚地示出调节器单元的开口15本身是如何通过杯状的关闭元件部分16而被调节并且由此改变开口15的打开面积的，所述杯状的关闭元件部分16可以通过控制单元的电机上下移动。
控制单元可以制作为具有联接部分，该联接部分包括布置于在调节器部分与阀体之间传送旋转的轴的周围的三个支腿。这三个支腿通过在阀体上的联接部分中的三个互补孔中的相互连接引入。此构造确保调节器单元不能相对于阀体旋转。根据制造商，“锁定环”抓握到阀体的联接部分上。通过转动，锁定环能够与在调节器部分上的其它互补锁定装置接合并且由此轴向地锁定后者。此外，锁定机构配置有棘爪机构，当调节器单元和阀体相互连接时致动该棘爪机构。因此，当操作者由此将调节器单元施加到阀体时，他/她仅仅引入支腿，并且然后拧动环直到他/她听到咔哒声。当然，支腿的数量可以是其它数值，诸如2或4，或者完全不同的数值。这是因为，如上所述，支腿和孔的目的是防止调节器部分和阀体之间的旋转。对于本领域中的技术人员来说将同样显而易见的是，替代使调节器部分构造为具有接合到阀体中的互补孔中的支腿，人们可以提供“消极系统(negative system)”，其中阀体构造为具有与调节器单元中的互补孔接合的支腿，而所述调节器单元也构造为具有锁定环。
控制单元可以被编程为使得其能够操作依次具有不同插入件的不同的阀。
根据本发明的一个实施方式，可以在控制单元中设定用于液体通量的最大值和/或最小值，以达到划界阀系统的操作范围的效果。
根据一个实施方式，控制单元根据阀自动地校准自身，控制单元记录阀的关闭点，并且将所述关闭点用作阀的操作范围的起始点。
在其中控制单元例如不能移动关闭元件16的故障的情形中，这记录为故障显示在屏幕上，此后控制单元以合适的间隔重复其移动关闭元件的尝试。
此目的是避免周期故障导致所述系统的永久损坏，但是仅当故障发生周期的期间妨碍功能性。
根据一个实施方式，控制单元将故障分为两个等级-关于可能问题的警告和有关危急系统故障的警报。
根据本发明的一个实施方式，某些编程选择和/或数据可以通过密码(其可由操作者激活或不激活)而受到保护。根据一个实施方式，通常通过特定的密码保护一定数量的详细数据，以达到仅高级用户可以使用它们的效果。此详细数据可以例如包含全部数量的故障。
根据一个实施方式，通过将推力施加到键盘的键上，在控制单元的屏幕上通常可获得某些数据。此数据例如是选出的设定与当前值。
根据一个实施方式，此外，控制单元设有温度传感器。因此，其设有安全元件，如果控制单元中的温度超过限定值，那么所述安全元件便断开到电子设备或其部件的动力。
根据本发明的一个实施方式，控制单元设有独立电源，以达到控制单元能够在动力故障的情形中执行诸如关闭阀的动作的效果。这样做的一种方式是通过给控制单元提供连续充电的并且在动力故障(如果有的话)期间使用的一个或多个电池。然而，也可以通过电容器来实现。
由于控制单元被编程为能够操作几个不同的阀，因此将要替换控制单元的操作者仅需携带一种类型的单元。
根据一个实施方式，控制单元可以设有适当的接口(诸如无线通信装置的键盘)，以达到操作者能够根据所讨论的阀类型和设备的需要来设定控制单元的效果。
这样做的一种方式是给阀提供仅由操作者经由控制单元的接口输入的识别号。然而，还可以通过控制单元、通过与阀/插入件相互连接、自动地对其识别并且相应地调节来完成。根据一个实施方式，这可被完全机械地完成，但是其还可以通过给控制单元和阀/插入件提供基于例如RFID(无线射频识别)的无线通信系统完成，所述无线射频识别是通过利用称作RFID标签或应答器的元件保存和远程接收数据来工作的自动识别方法。
根据一个实施方式，控制单元与阀之间的运动完全地磁性地传送。
根据一个实施方式，阀系统包括测量端子，以达到可以从外部测量系统中的压力和/或温度的效果。
根据一个实施方式，其中将入口压力传送到下室11的通道10设有从外部可接近的螺钉，并且通过螺钉，操作者能够增加或减小通道的通量面积。因此，传送到膜片的底面的压力改变的速度被调节/制动，由此根据当前需要减小或增加膜片的运动。

Claims (12)

1.一种阀系统，尤其是用于控制集中供热的设备中的液体流量的阀系统，所述系统包括一个或多个阀体，其中布置有具有特定流动特征的插入件，所述插入件包括具有可调节开口的两种类型的单元，所述单元设有用于调节所述液体流量的装置，在所述一个单元的所述开口的面积中施加的变化引起在所述单元的所述开口上方的差压的变化，从而其它单元的开口的面积据此改变，此外所述插入件设有用于通过执行器施加改变面积的装置，所述执行器包括暴露到环境中的端部，所述阀系统的特征在于包括设有电机的可编程调节器单元并且包括适合于在所述阀体上的互补联接装置的联接装置，以达到所述调节器单元的所述电机可选择地联接到所述插入件上的所述执行器的所述端部上的效果，所述调节器单元被编程为使得所述调节器单元能够响应于所述插入件的所述流动特征、以及由此响应于流过联接到所述调节器单元的所述阀体的液体流量来调节执行器。
2.根据权利要求1所述的阀系统，其特征在于，所述系统包括用于测量所述执行器的位置的装置和用于处理数据的单元，所述单元构造为根据所述执行器的所述位置估计流过所述阀的所述液体流量。
3.根据权利要求1-2所述的阀系统，其特征在于，所述控制单元能够根据其行进的距离的量级以几种不同的速度影响所述执行器。
4.根据权利要求1-3所述的阀系统，其特征在于，所述系统包括用于测量所述电机中的动力消耗的装置和用于处理数据的单元，所述单元构造为估计影响所述执行器的力或动量。
5.根据权利要求4所述的阀系统，其特征在于，所述控制单元根据所述电机中的所述动力消耗估计所述动量。
6.根据权利要求5所述的阀系统，其特征在于，所述系统包括开关，所述开关在所述执行器中的所述力或所述动量估计为超过存储在所述控制单元的存储器中的最大值时致使所述电机停止。
7.根据权利要求1-5所述的阀系统，其特征在于，所述系统包括用于测量所述控制单元中的温度的装置；并且所述系统包括开关，当温度超出存储在所述控制单元的所述存储器中的范围时所述开关关闭。
8.根据权利要求1-7所述的阀系统，其特征在于，所述控制单元的所述存储器的一部分存储在电独立单元上，以便存储并且累计数据。
9.根据权利要求1-8所述的阀系统，其特征在于，包括接口以达到经由所述接口使所述控制单元被编程的效果。
10.根据权利要求1-9所述的阀系统，其特征在于，所述控制单元包括以RFID系统或红外线系统形式的接口，其中通过与所述控制单元关联布置的天线部分探测与插入件或阀体关联布置的标签，由此所述控制单元自动地调节到联接的插入件。
11.根据权利要求1-10所述的阀系统，其特征在于，所述阀体包括具有相关联的识别装置的联接部分；并且其中调节器部分包括能够读取所述识别装置的装置，由此所述控制单元自动地调节到所述联接的插入件。
12.根据权利要求11所述的阀系统，其特征在于，所述控制单元和所述阀体经由所谓的自动联结器相互连接；并且所述识别通过机械探测所述部件何时被相互连接或者已经相互连接而发生。
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