CN103228966A - 用于阀组件的阀体以及包含所述阀体的阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀体(10)，其包括：入口管道(12)，该入口管道具有能够接收流体流的入口孔(18)以及用于阀(22)的壳体部分(20)；中间管道(14)，其连接到入口管道(12)的下游，并具有用于过滤元件(26)的壳体部分(24)。出口管道(16)连接到中间管道(14)的下游，并具有能够将流体流传递至外部的出口孔(28)以及用于出口阀(32)的壳体部分(30)。入口阀(12)还沿着入口轴线(X-X)延伸，出口管道(16)沿着与入口轴线(X-X)不同的出口轴线(Y-Y)延伸，中间管道(14)沿着与入口轴线(X-X)及出口轴线(Y-Y)交叉的中间轴线(Z-Z)延伸。

Description

用于阀组件的阀体以及包含所述阀体的阀组件

技术领域

本发明涉及一种阀体。更具体地说，本发明涉及一种如所附权利要求1的前序部分所述的阀体。

此外，本发明涉及一种包括这种阀体的阀组件，以及一种包括这种阀组件的“热传递控制站”。

背景技术

如权利要求1的前序部分所述的阀体以及具有上述阀体的阀组件的应用在本领域中是众所周知的。图1示出了一个上述类型的阀体和具有这种阀体的阀组件的实例。申请人对该实例进行了改进。

以10’标示并包含于阀组件100’中的阀体包括入口管道12’，该入口管道具有：

入口孔18’，其用于接收来自外部流体源的流体流，以及

入口壳体部分20’，其位于入口孔18’的下游，用于容纳入口阀22’，

中间管道14’，其液压连接至入口管道12’的下游并具有用于容纳过滤元件26’的中间壳体部分24’；以及

出口管道16’，其液压连接至中间管道14’的下游并具有

出口孔28’，其能够将至少部分流体流传送至外部流体用户，以及

出口壳体部分30’，其用于容纳出口阀32’。

具体地，在阀体10’中，入口管道12’、中间管道14’、出口管道16’是彼此相互分开的元件，并且以在同一条纵轴线X’-X’上相互对齐的方式串联。

此外，中间管道14’具有与纵轴线X’-X’交叉的扩展部分15’，其中放置了用于容纳过滤器15’的中间壳体部分24’。扩展部分15’终止于闭合塞子36’中。

已经证明上面所描述的类型的阀体10’在其性能和使用方面是有益的和有效的。但是，它仍具有一些缺点。

一个缺点源于阀体10’在纵向中占据了大量的空间，这使得它不能有效地使用于一般应用中需要紧凑尺寸的阀组件中。

另一个缺点在于，阀体10’适合于在大体水平的定向中操作，而不适合在大体竖直或倾斜的定向中操作。事实上，当并入了阀体10’的阀组件100’水平放置时，过滤元件26’能够成功地将由于重力而落入扩展部分15’中的、需要过滤掉的颗粒截留，并可通过去除塞子36’将这些颗粒清除。但是，当阀组件100’大体竖直或倾斜放置时，例如，以流体向上流动的方向放置，需要过滤掉的颗粒常常会在过滤器26上游回落到阀体10’中，这会带来导致阀组件100’(特别是入口阀22’)功能故障的重大风险。

如从说明书的剩余部分可以看到的，上述缺点尤其表现在那些包含于热传递控制站中用于控制流体的阀组件中。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够克服现有技术的这些以及其他一些缺点的阀体，其可以同时简便并经济地进行生产。

根据本发明，该目的以及其他目的是通过上面所指定并由所附权利要求1的特征部分所限定的类型的阀体而实现的。

依照权利要求1的特征，根据本发明的阀体具有较小的尺寸，并且同时适合于在水平位置或竖直位置使用。

这些优点尤其体现在被称为“加热室”或“热传递控制站”的环境中。

在该说明书及所附的权利要求书中，术语“热传递控制站”通常是指预先装配的设备，优选地是在例如热塑性的或热硬化材料(如聚亚安酯)的容纳柜中，用于控制热量从一个或多个热源传递到一个或多个热用户。

通常，热传递控制站与用于对它们的运转进行自动化控制的外部控制系统电连接。这种热传递控制站也可与至少一个流体源液压连接作为输入，并作为输出与至少一个用于接收至少部分源自流体源的流体的热传递控制站液压连接。

这样，工程师只需要关心外部组件的连接就能够安装热传递控制站，从而带来安装时间和成本上的可观的降低。

为了确保充分便于存储和能量节约，需要对热分配，可能是冷却环境，进行自动化(电子的、机械的和流控的)管理。出于这些原因，热传递控制站在家庭的应用中正日益增长，并且有利地并入家庭自动化领域中的技术方案中。这样，热传递控制站允许用户根据自身需求直接控制和管理他们自己的能量消耗，从而尽可能地减少他们的能量消耗。

按照上面所述，甚至在较小的公寓(flat)中，安装热传递控制站的需求日益频繁。由此，必须尽可能地减小热传递控制站的尺寸，这可通过减小内部组件的尺寸以及优化它们的布局来实现。根据本发明来减小阀体尺寸的结果是，相应地减小了包含它们的阀组件的尺寸，从而相应减小了热传递控制站的有效尺寸。

同样，在公寓楼中，运输加热流体的管道通常以竖直方向且向上流动的纵列的方式到达各单独公寓。在其他情况中，管道为水平方向。于是，在热传递控制站中，需要安装阀组件，这些阀组件可在竖直方向或水平方向的定位中运转。

需要理解的是，所附权利要求构成了这里所提供的涉及本发明的描述的技术教导的构成整体的必要部分。

附图说明

本发明的其他特征和优点将会在下面的详细描述中显现，提供这些详细描述的目的完全是为了作为实例，而没有限制的意图，并且这些详细描述是参照附图进行的，其中：

图1为根据现有技术的阀组件的纵截面的侧向分解图；

图2为根据本发明的阀组件的一个实施例的侧向立视图；

图3为图2中所示的阀组件的背视图；

图4为与图2中所示的类似的放大视图，但是它示出了沿着纵向平面切开的阀组件；以及

图5为与图4中所示的类似的视图，但是它示出了根据本发明的另一个实施例的阀组件。

具体实施方式

特别参照图2、3、4，10表示根据本发明的一个阀体的实施例的整体。阀体置于阀组件100的第一个实施例中，该阀组件100特别适合于(但不仅仅适合于)用于热传递控制站中。

阀体10是内空的，其包括入口管道或部分12、液压连接至入口管道12下游的中间管道或部分14、液压连接至中间管道14下游的出口管道或部分16。如图4中所示，入口管道12内具有入口间隙13，中间管道14内具有中间间隙15，出口管道16内具有出口间隙17。入口间隙13、中间间隙15、出口间隙17彼此连续并限定了流体流动的路线，这在下面会以给予更详细的解释。

特别参照图4，入口管道12具有入口孔18，其能够接收来自外部流体源的流体流。入口管道12内部还具有入口壳体部分20，其位于入口孔18的下游，用于容纳入口阀，以22表示该入口阀的整体。

特别参照图4，中间管道14液压连接至入口管道12下游，并具有用于容纳过滤元件的中间壳体部分24，以26表示该过滤元件的整体。

特别参照图4，出口管道16液压连接至中间管道14下游，并具有能够将上述流体流(或者至少它的一部分)传送至外部热传递控制站的出口孔28。此外，出口管道16内部还具有用于容纳出口阀的出口壳体部分30，以32表示该出口阀的整体。

根据本发明，入口管道12沿着入口轴线X-X延伸，而出口管道16沿着与入口轴线X-X不同的出口轴线Y-Y延伸。此外，根据本发明，中间管道14沿着与入口轴线X-X及出口轴线Y-Y交叉的中间轴线Z-Z延伸。由此，特有的阀体10限定了大体“之”字形的线路，其具有特别紧凑的纵向尺寸，并既可竖直地也可水平地用于阀组件100中，并且不会对阀组件100的过滤性能和功能产生任何不利影响。

事实上，阀体10竖直和水平使用时，需要被过滤掉的颗粒都会由于重力而落入过滤元件26中，并在其中截留。

优选地，阀体10由一单件制成。例如，阀体10可由黄铜、青铜、轻合金、钢、不锈钢以及高强度塑胶材料制成。再例如，阀体10可通过热或冷成型工艺或通过铸造制造。

优选地，入口轴线X-X与出口轴线平行并与其具有一定距离。更优选地，中间轴线Z-Z分别与入口轴线X-X和出口轴线Y-Y形成锐角入口角(例如大约45°)和锐角出口角(优选大约45°)。这样的布局使得阀体10的尺寸进一步减小。

优选地，入口轴线X-X、中间轴线Z-Z、出口轴线Y-Y大体上位于同一平面内。

优选地，中间管道14具有可以通过塞子或盖子36封闭的检查孔口34(参见图4)。通过检查孔口34，可获得到达中间壳体部分24通道，例如用于去除截留在过滤元件26上的需要被过滤掉的颗粒。更优选地，检查孔口34大体上与中间轴线Z-Z同轴线。例如，将该检查孔口置于接近中间轴线Z-Z和出口轴线Y-Y之间的交叉点的位置。

优选地，中间管道14具有一对中间连接部38和39，分别用于连接到排放塞40和压力传感器设备41。更优选地，中间连接部38和39分别与中间轴线Z-Z交叉。例如，将中间连接部38和39置于相对于中间轴线Z-Z的相对侧，优选地是和在中间轴线Z-Z与入口轴线X-X之间形成或通过中间轴线Z-Z与出口轴线Y-Y形成的平面垂直。但是，这些中间连接部38和39也可以用于连接到其他的液压组件，如排放旋塞和温度传感器设备。在其他一些变型的实施例中，中间管道14也可能只包括一个中间连接部。

优选地，出口管道16具有出口连接部42，用于连接到排放塞44。更优选地，出口连接部42与中间轴线Z-Z交叉。例如，将出口连接部42置于与由入口轴线X-X和中间轴线Y-Y所限定的平面垂直的位置。但是，出口连接部42也可以用于连接到其他的液压元件，如排放旋塞、温度传感器设备、压力传感器设备。在其他一些变型的实施例中，出口管道16也可包括两个或更多个出口连接部，位于例如相对于出口轴线Y-Y的相对侧。

优选地，至少一个中间连接部38、39具有用于连接到其他液压组件的内阴螺纹或外阳螺纹。更优选地，两个中间连接部38、39中的至少一个同时具有内螺纹和外螺纹。

优选地，出口连接部42具有用于连接其他液压组件的内阴螺纹或外阳螺纹。更优选地，出口连接部42同时具有内螺纹和外螺纹。

优选地，至少一个中间连接部38、39位于中间壳体部分24的上游。在这样的一个优选的方式中，将出口连接部42置于出口壳体部分30的上游。

优选地，至少一个入口管道12、中间管道14、出口管道16具有细长的空心形状，例如大体管状，并选择性地具有圆形横截面的腔。

在说明书和所附的权利要求书中，以术语“大体管状”表示大体空心的结构特征，其具有显著的纵向长度，并且其内部横向尺寸可能有微小的变化(例如，内部直径逐渐变窄或者呈阶梯式变化)。

优选地，入口孔18大体与入口轴线X-X同轴。在一个这样的优选的方式中，出口孔28大体与出口轴线Y-Y同轴。

优选地，入口壳体部分20为形成在入口管道12中的肩部区域，用于支承入口阀22。在一个这样的优选的方式中，中间壳体部分24为形成在中间管道14中的肩部区域，用于支承过滤元件26。在一个这样的优选的方式中，出口壳体部分30为形成在出口管道16中的肩部区域，用于使出口阀32支承于其上。

优选地，入口管道12可连接到入口连接构件46，从而将阀体10连接到外部流体源。更优选地，在入口孔18，入口管道12具有内阴螺纹，用于与入口连接构件46上相应的外阳螺纹接合。选择性地，为了制作入口管道12与入口连接构件46之间的连接，入口管道12的外部侧表面可以具有外阳螺纹，用于与入口连接构件46上相应的内阴螺纹接合。有利地，但不是必须的，入口管道12可同时具有上述的两种螺纹，从而提供更多的连接不同类型入口连接构件46的选择和可能性。

优选地，出口管道18可连接到出口连接构件48，从而允许阀体10连接到外部热传递控制站。连接出口管道18时，将实施上面提到的将入口连接构件46连接到入口管道12的方案。

下面将对包含阀体10的阀组件100的第一示例性实施例的有益特征进行描述。

阀组件100包括阀体10、安装在入口壳体部分20内的入口阀22、安装在中间壳体部分24内的过滤元件26、安装在出口壳体部分30内的出口阀32。优选地，入口阀为球阀22。在一个这样的优选的方式中，出口阀为单向阀32。

优选地，阀组件100还包括中间阀，例如节流阀或流量调节阀49，位于中间管道14中。更优选地，中间阀49被过滤元件26包围。

优选地，阀组件100还包括位于入口孔18的、与入口管道12连接的入口连接构件46。在一个这样的优选的方式中，阀组件100还包括位于出口孔28的、与出口管道16连接的出口连接构件48。

优选地，入口连接构件46为大体管状，并具有通过入口的轴向腔50，该腔在入口孔18处开口。在一个这样的优选的方式中，出口连接构件48为大体管状，并具有通过出口的轴向腔52，该腔在出口孔28处开口。当然，该实施例中所示的入口连接部46和出口连接部48仅仅是标示性的，可以用其他类型的连接构件取代它们。事实上，除了具有不固定螺母的连接构件外，也可使用用于各类管道的连接构件(例如没有螺纹的光滑管道)。

优选地，入口阀22与入口管道12连接，并通过由入口壳体部分所提供的第一肩面20和由入口连接构件46(例如由入口连接构件的内壁)所提供的第二肩面54支承入口管道12。更优选地，第二肩面50由入口连接部46内的径向凸缘提供。

优选地，入口连接构件46具有位于轴向入口腔50中的内阴螺纹，其适合于能够将入口管道12与外部流体源连接。作为选择，为了提供上述连接部，入口连接构件46的外部侧表面可具有外阳螺纹。有利地，但不是必须的，入口连接构件46可同时具有上述的两种螺纹，从而提供更多的连接外部流体源的选择和可能性。当考虑将出口连接构件48连接到外部热传递控制站时，将同样可以实施上面提到的将入口连接构件46连接到外部流体源的方案。

优选地，入口阀22附接到入口管道12上，并通过由入口壳体部分所提供的第一肩面20和由入口连接构件46(例如由入口连接构件的内壁)所提供的第二肩面54支承入口管道12。更优选地，第一肩面20是通过减小入口管道14的内部宽度(或内直径)获得的。同样更优选地，第二肩面54由入口连接部46的内部径向凸缘提供。

优选地，出口阀32与出口管道16连接，并通过由出口壳体部分所提供的第一支承面30和由出口连接构件48所提供的第二支承面56支承出口管道16。更优选地，第一支承面30是通过减小出口管道14的内部宽度(或内直径)提供的。同样更优选地，第二支承面由出口连接部48的轴向末端56提供。

优选地，阀组件100包括控制构件58，例如可旋转的手柄，安装在入口管道14上并可操作地连接到入口阀22的塞子。更优选地，控制构件58通过杆60与入口阀的塞子连接，杆60以密封方式(例如，通过密封条和/或密封套)插入入口管道14。更优选地，控制构件58位于中间管道14相对于入口轴线X-X的相对侧上。

优选地，节流阀或流量调节阀49包括可例如通过螺纹连接附接到检查孔口34上的支撑结构64，通过该方式安装可移动塞子66，塞子的位置可以相对于支撑结构64进行调整。在所示的实例中，支撑结构为通用螺塞64，行话称为“viton”。在该实施例中，螺纹连接是通过在检查孔口34处设置在中间管道中的内阴螺纹以及位于支撑结构64外部侧表面上的相应外阳螺纹来提供的。

优选地，支撑结构64位于塞子或盖子36与检查孔口34之间。

优选地，可在支撑结构64内，通过螺纹连接对可移动塞子66的位置进行调整，其中可移动塞子66可以引导方式移动经过支撑结构64，这是辅助螺纹的结果。例如，可移动塞子66可具有能够与螺丝刀、艾伦内六角扳手等等接合的空心头部68。有利地，当阀体在系统中运行时，可使用可移动塞子66调整通过阀体10的流量。

优选地，可移动塞子66终止于端部构件或板件70，该端部构件或板件可操作地位于支撑结构64的底部末端与肩部24之间。端部构件70起到塞子构件的作用，因为它能够与肩部24一起作用，肩部继而起到阀座的作用从而控制入口管道12与出口管道16之间所必须提供的水头抑损。

优选地，可移动塞子66被过滤元件26包围。更优选地，过滤元件26也包围支撑结构64的末端。

优选地，过滤元件26安装在中间壳体部分24中，其安装方式为适合于接收来自入口管道12的大体轴向上的流体流，并适合于允许流体流在大体横向上通过其侧壁流至出口管道16。这样，即使阀体10竖直使用时，需要过滤掉的颗粒也将被截留在过滤元件26中，而不会落入过滤元件26上游的入口阀22中。

优选地，过滤元件26连接并被支撑在由中间壳体部分提供的第一支撑面24与由中间阀49提供的第二支撑面72之间的中间管道14上。更优选地，第一支撑面24是通过减小中间管道14的内部宽度(或者内部直径)提供的。同样更优选地，第二支撑面是通过支撑结构64的扩展部分72为中间阀49提供的。在所示的实施例中，扩展部分72以螺纹方式连接到检查孔口34。作为选择，第二支撑面72可替代地由塞子36承担，特别是(但不必须)当阀组件100不具有中间阀49时(例如，参见图5所示的实施例，其中将塞子标示为236，将第二支撑面表示为附图标记272)。

优选地，阀组件100包括与中间连接部38和39连接的排放塞40和温度传感器设备41。但是，领域内的技术人员需要明确的是，按照该说明书和所附的权利要求书，除了上述的排放塞和温度传感器设备，阀组件100可包括各种不同的与中间连接部38和39连接的液压组件，如排放旋塞和压力传感器设备。优选地，液压组件与相应的中间连接部38和39之间的连接通过螺纹连接提供。

优选地，阀组件100包括另一个与出口连接部42连接的排放塞44。但是，领域内的技术人员需要明确的是，按照该说明书和所附的权利要求书，除了上述的排放塞，阀组件100可包括各种不同的与出口连接部42连接的液压组件，如排放旋塞、压力传感器设备、温度传感器设备。优选地，液压组件与出口连接部42之间的连接是以螺纹联接的方式连接的。当然，当出口管道16仅包括一对出口连接部时，阀组件100将包括一对与那些连接部关联的液压组件。显然，那些不使用的连接部将被适当地封锁。

在另一个实施例中，阀组件100包括压差传感器，例如，差动压力计，定位并流体连接到中间连接部38和出口连接部42，从而测量在入口管道12与出口管道16之间有效产生的水头抑损。

参照图5，200表示根据本发明的阀组件的第二个实施例。

阀组件200包括与连同图2至4中以100标示的阀组件的第一个实施例所示出的阀体10类似的阀体10。于是，相同的附图标记关联与前述实施例中所示的相同的零件和元件(或者具有相似功能的零件和元件)。为了简明，下面将不再对这些项目和元件进行重复描述，但是将会对第一实施例的描述中所提到的进行引用。相反地，对于那些新的或者与第一实施例不同的项目或构件，与它们相关联的附图标记相当于对第一实施例所使用的阀的数字编号加200。

在阀组件200的第二实施例中，所示出的入口阀22处于运行状态(关闭状态)，这与图4中所示出关于阀组件100的第一实施例的(打开状态)不同。

同样，阀组件200不具有中间阀49，并且唯一的封闭塞子36与检查孔口34连接。与第一实施例中的第二支撑面72是由中间阀49提供的不同，封闭塞子236自身提供第二支撑面272。优选地，第二支撑面包括塞子236的扩展末端272。更优选地，扩展末端272具有外阳螺纹，其用于与检查孔口34中的相应的内阴螺纹接合。

当然，在不改变本发明的原理的情况下，各实施例以及它们的细节可以广泛地不同于所描述和示出的作为非限制性实例的实施例，只要不超出由所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (17)

1.用于阀组件的阀体(10)，包括：

-入口管道(12)，其具有：

入口孔(18)，其用于接收来自外部流体源的流体流，以及

入口壳体部分(20)，其位于所述入口孔(18)的下游，用于接收入口阀(22)；

-中间管道(14)，其液压连接至所述入口管道(12)的下游并具有用于容纳过滤元件(26)的中间壳体部分(24)；以及

-出口管道(16)，其液压连接至所述中间管道(14)的下游，并且具有

出口孔(28)，其用于将至少部分所述流体流供应给外部流体用户，以及

出口壳体部分(30)，其用于容纳出口阀(32)；

其特征在于，

所述入口管道(12)沿着入口轴线(X-X)延伸；

所述出口管道(16)沿着与入口轴线(X-X)不同的出口轴线(Y-Y)延伸；以及

所述中间管道(14)沿着与所述入口轴线(X-X)及所述出口轴线(Y-Y)交叉的中间轴线(Z-Z)延伸。

2.如权利要求1所述的阀体，其中，所述入口轴线(X-X)与所述出口轴线(Y-Y)平行并与其间隔开。

3.如权利要求2所述的阀体，其中，所述中间轴线(Z-Z)与所述入口轴线(X-X)形成入口锐角，所述中间轴线(Z-Z)与所述出口轴线(Y-Y)形成出口锐角。

4.如权利要求3所述的阀体，其中，所述入口锐角为大约45度，所述出口锐角为大约45度。

5.如前述任意一项权利要求所述的阀体，其中，所述入口轴线(X-X)、所述中间轴线(Z-Z)、所述出口轴线(Y-Y)大体上位于同一平面中。

6.如前述任意一项权利要求所述的阀体，所述阀体由一单件制成。

7.如前述任意一项权利要求所述的阀体，其中，所述中间管道(14)具有检查孔口(34)，所述检查孔口能够通过塞子或盖子(36)打开后重新盖紧，并且通过检查孔口能够接近所述中间壳体部分(24)

8.如权利要求7所述的阀体，其中，所述检查孔口(34)大体上与所述中间轴线(Z-Z)同轴。

9.如前述任意一项权利要求所述的阀体，其中，所述中间管道(14)至少具有用于连接到其他液压零件(40、41)的中间连接部(38、39)。

10.如前述任意一项权利要求所述的阀体，其中，所述出口管道(16)具有用于连接其他液压组件(44)的至少一个出口连接部(42)。

11.用于热传递控制站的阀组件(100)，其包括：

-如前述任意一项权利要求所述的阀体(10)；

-安装在所述入口壳体部分(20)中的入口阀(22)；

-安装在所述中间壳体部分(24)中的过滤元件(26)；以及

-安装在所述出口壳体部分(30)中的出口阀。

12.如权利要求11所述的阀组件，其中，所述入口阀为球阀(22)。

13.如权利要求11所述的阀组件，其中，所述出口阀为单向阀(32)。

14.如权利要求11至13中的任意一项所述的阀组件(100)，还包括位于所述中间管道(14)中的中间流量调节阀(49)。

15.如权利要求14所述的阀组件(100)，其中，所述中间流量调节阀(49)为节流阀。

16.如权利要求14或15所述的阀组件，其中，所述中间流量调节阀(49)被所述过滤元件(26)围绕。

17.热传递控制站，其包括如权利要求11至16中的任意一项所述的阀组件。

Images