CN103562606B - 具有双向旋转阀构件的阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有双向旋转阀构件的阀。所述阀包括第一阀构件和第二阀构件。致动装置可操作地设置在所述第一阀构件和所述第二阀构件之间，以使所述第一阀构件沿着第一方向旋转和使所述第二阀构件沿着与所述第一方向相反的第二方向旋转。所述第一和第二阀构件的这种反向旋转选择性地使所述第一阀构件的一对流动口与所述第二阀构件的一对流动口对齐或错开。当所述成对的流动口对齐时，所述阀的所述流动路径允许流体通过阀笔直流动，从而减小湍流、背压和噪声。

Description

具有双向旋转阀构件的阀

技术领域

本发明整体涉及阀技术，并且更具体地说，涉及用于管理通过阀的流体流的阀构件。

背景技术

当代的阀用于多种应用中，以管理液体或气体（本文中统称为流体）流。虽然具体阀涉及极大程度地取决于其应用，但多数阀通常包括在其中限定流动路径的壳体。阀构件布置在流动路径中，以选择性地允许或防止流，或管理通过阀的流的特性。

阀通常由它们包含的阀构件的类型表征。例如，球阀通常包含球形阀构件。作为另一实例，蝶形阀通常包含盘形阀构件。在本领域中容易识别多种其它构造。

这些阀构件通常通过杆等手动或自动地致动。杆从阀构件延伸至阀壳体的外部。杆的运动导致阀构件的对应运动，其最终支配流沿着其中的流动路径通过阀。

考虑该总体构造，作为阀构件在流动路径中的位置的结果，发生若干问题。作为一个实例，作为在壳体中的阀构件的形状和位置的结果，通过阀的具体流动路径可具有复杂的转弯和弯曲。也就是说，流并不笔直通过壳体的入口和出口之间的阀。结果，在通过阀的流中不期望的湍流的量增多。

作为另一实例，当代的阀构件的形状和布置可导致在整个阀上相对高的压力差，即高阀背压。为了对付高阀背压，在流体运动通过系统的同时，泵必须耗尽额外的能量以保持系统压力。此外，湍流和/或高阀背压应用会导致在流动路径中对更稳健和更高成本的流量传感器以准确地感测通过阀的流的不期望的需要。

作为另一实例，由于所述阀构件周围的流体流，阀构件的各种构造需要的复杂的流动路径会导致噪声的量增大。这在诸如风管等的空气流应用中尤其成问题。

纵观以上，本领域中需要这样的阀，所述阀带有减少或消除流体当运动通过阀时需要穿越复杂流动路径的阀构件。本发明提供这样的阀。将从本文提供的本发明的说明书中清楚地看出本发明的这些和其它优点以及额外的创造性特征。

发明内容

在本发明的一方面，提供一种阀，其包括阀构件，所述阀构件允许流笔直地通过阀，从而减小湍流、背压和噪声。根据这个方面的阀的一个实施例包括壳体，壳体具有入口和出口，在入口和出口之间具有腔。外阀构件布置在腔中。外阀构件具有关于外阀构件轴线对齐的一对口。内阀构件布置在腔中。所述内阀构件具有关于内阀构件轴线对齐的一对口。阀的这个实施例还包括形成在外阀构件和内阀构件之间的致动装置。所述致动装置可操作以将所述外阀构件和所述内阀构件布置在允许流体流动通过阀的全敞开位置和防止流体流动通过阀的全闭合位置之间。外阀构件和内阀构件轴线在全闭合位置大致横对彼此(transverse to one another)。外阀构件和内阀构件轴线在全敞开位置一致。

在某些实施例中，流动路径在所述入口和所述出口之间延伸。流动路径限定流动路径轴线。所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全敞开位置与流动路径轴线一致。

在某些实施例中，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在闭合位置大致横对彼此，从而在它们之间形成角度。随着阀从所述全敞开位置运动至所述全闭合位置，所述角度的大小减小。在某些实施例中，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全闭合位置彼此垂直。在某些其它实施例中，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全闭合位置彼此一致并垂直于所述流动路径轴线。

在某些实施例中，所述外阀构件是具有穿过其的孔的空心圆柱，用于容纳所述内阀构件。所述内阀构件具有外周部分，并且所述外阀构件的所述孔限定外阀构件的内周部分。所述内周部分和外周部分以滑动方式彼此接触。在某些实施例中，所述壳体具有阀座，所述外阀构件和内阀构件的每个具有底部轴向面。每个底部轴向面紧靠地接触所述阀座。

在某些其它实施例中，所述壳体带有限定阀座的板。所述外阀构件和内阀构件的每个具有底部轴向面。所述外阀构件的所述底部轴向面接触阀座。所述内阀构件的所述底部轴向面不接触阀座。

在另一方面，提供了一种具有致动装置的阀，所述致动装置可操作以将一对阀构件沿相反方向旋转。根据这个方面的阀的实施例包括壳体，所述壳体具有入口和出口，在入口和出口之间具有腔。外阀构件布置在所述腔中。所述阀还包括具有输入轴线的致动装置。所述致动装置以机械方式结合在外阀构件和内阀构件之间，从而施加到所述输入轴线的力矩使所述外阀构件沿第一方向旋转，使所述内阀构件沿与第一方向相反的第二方向旋转。

在某些实施例中，致动装置包括第一齿圈和第二齿圈。第一齿圈固定地安装至外阀构件。第二齿圈固定地安装至内阀构件。

在某些实施例中，所述外阀构件具有轴向地穿过其中延伸的孔。所述孔限定所述外阀构件的内周部分。所述第一齿圈固定地安装至所述外阀构件的内周部分。所述第二齿圈固定地安装至所述内阀构件的顶表面，从而其轴向地远离所述内阀构件延伸。

在某些其它实施例中，所述外阀构件具有轴向地穿过其中延伸的孔。所述孔限定所述外阀构件的内周部分。所述第一齿圈固定地安装至所述外阀构件的所述内周部分。所述第二齿圈固定地安装至所述内阀构件的底面，从而其轴向地远离所述内阀构件延伸。

在某些实施例中，所述致动装置包括第一和第二小齿轮。所述第一小齿轮以啮合方式与所述第一齿圈接触。所述第二小齿轮以啮合方式与所述第一小齿轮和第二齿圈接触。

在某些实施例中，在输入轴线施加力矩使所述第一小齿轮和所述第一齿圈沿着第一方向旋转。在输入轴线施加力矩也使所述第二小齿轮和所述第二齿圈沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。

在某些实施例中，阀杆从所述第一小齿轮延伸出，并限定输入轴线，从而力矩直接施加到所述第一小齿轮。在某些其它实施例中，阀杆从内阀构件延伸出来，并限定输入轴线，从而力矩被直接施加到所述内阀构件。

在另一方面，提供了一种阀，其具有双阀构件体，每个体具有一对口，从而其中一对口选择性地与另一对口对齐。根据这个方面的阀的实施例包括壳体，所述壳体具有入口和出口，在入口和出口之间具有腔。所述阀还包括外阀构件，其具有一对口和在其中延伸的轴向孔。所述外阀构件布置在所述腔中。所述阀还包括内阀构件，所述内阀构件具有一对口。所述内阀构件容纳在所述外阀构件的所述孔中，并布置在所述腔中。所述阀还包括以机械方式结合在所述外阀构件和所述内阀构件之间的致动装置。所述致动装置可操作，以选择性地将所述外阀构件的所述一对口与所述内阀构件的所述一对口对齐和错开。

在某些实施例中，所述外阀构件和内阀构件反向旋转以使所述外阀构件的所述一对口与所述内阀构件的所述一对口对齐和错开。

在某些实施例中，笔直流动路径在所述入口和所述出口之间延伸并穿过所述壳体。所述笔直流动路径限定流动路径轴线。当每一对口对齐时，所述流动路径轴线延伸穿过所述外阀构件的所述一对口的每个和所述内阀构件的所述一对口的每个。

在某些实施例中，通过所述一对口的每个彼此对齐，在所述入口和所述出口形成开口。所述开口以流动路径轴线为中心，并随着阀从全敞开位置转变为全闭合位置，其尺寸增大。

从以下结合附图的详细描述中，本发明的其它方面、目的和优点将变得更清楚。

附图说明

附图包括在说明书中并形成说明书的一部分，以示出本发明的若干方面，并且附图与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明的教导的阀的第一实施例的透视图；

图2是图1的阀的分解透视图；

图3是图1的阀的透视剖视图；

图4是图1的阀的阀构件装置和致动装置的部分暴露的透视图；

图5是图1的阀的顶部剖视图；

图6A-6D是在全闭合和全敞开之间的各位置显示的具有阀构件的阀的正视图；

图7是根据本发明的教导的阀的第二实施例的透视图；

图8是图7的阀的分解透视图；

图9是图7的阀的透视剖视图；

图10是图7的阀的阀构件装置和致动装置的部分暴露的透视图；

图11是图7的阀的顶部剖视图；

虽然已经结合了特定优选实施例描述了本发明，但本发明不限于这些实施例。相反，本发明的意图旨在覆盖权利要求限定的本发明的精神和范围内包括的所有替代形式、修改形式和等同形式。

具体实施方式

现在转到附图，图1示出了阀20的示例性第一实施例。阀20具有壳体22，壳体22具有入口24和出口26。穿过阀20的笔直流动路径限定在入口24和出口26之间并整体由轴线28表示。

阀构件装置和致动装置密封地承载在壳体22中，在盖子30下面。阀杆32延伸穿过盖子30。阀杆32通过致动装置与阀构件装置机械地连通，从而阀杆32的旋转导致阀构件装置的旋转。如将在稍后更详细地描述的，阀构件装置和致动装置被构造为允许沿着轴线28笔直地流动穿过阀20。杆32具有流体紧密密封件（未示出），其在流体不通过盖子30泄漏的情况下允许杆32相对于盖子30旋转。

现在转到图2，将描述包括阀构件装置和致动装置的阀20的各种结构属性。如图所示，壳体22包括腔38，其用于容纳包括阀构件装置和致动装置的阀20的内部运作。一对密封件42、44分别布置在入口24和出口26中，以按照密封方式将阀构件装置和致动装置容纳在腔38中。这些密封件可为本领域中所知的任何常规的阀密封件，并且它们的选择不影响本文描述的阀20的优点。

阀构件装置包括外阀构件50和内阀构件52。第一阀构件具有以阀20的阀构件轴线40为中心的大致空心圆柱形。外阀构件50包括从中穿过的圆柱形的孔54。一对对齐的口56、58穿过外阀构件50的侧壁形成。口56、58沿着外阀构件轴线60对齐。虽然其形状示出为总体圆形，但口56、58可具有其它非圆形形状，以改变通过阀20的流动特性。

第一阀构件50布置在腔38中与壳体22的内壁相邻。外阀构件50在腔38内可旋转以选择性地使外阀构件轴线60与流动路径轴线28对齐和错开。

内阀构件52也具有圆柱形。内阀构件52的大小和尺寸定制为容纳在外阀构件50的圆柱形孔54中，以使得内阀构件52的外周部分以滑动方式与外阀构件50的内周部分接触。内阀构件52还包括一对口66、68。孔72在口66、68之间延伸并总体限定内阀构件轴线70。与外阀构件轴线60的情况一样，内阀构件轴线70选择性地旋转以使其与流动路径轴线28对齐和错开。虽然其形状示出为总体圆形，但口66、68可具有其它非圆形形状，以改变通过阀20的流动特性。

内阀构件52容纳在腔38内的外阀构件50的孔54中。虽然未示出，但外阀构件50的孔54和/或内阀构件52的外周部分可包括有利于内阀构件52插入孔54中的较小拔模角。内阀构件52布置在外阀构件50中，以使得外阀构件50的口56、58可选择性地与内阀构件52的口66、68对齐。更具体地说，口56、58、66、68可选择性地对齐以使得外阀构件轴线60可与内阀构件轴线70一致。如在以下将更详细地描述的，当外阀构件轴线60和内阀构件轴线70一致时，阀20位于全敞开位置。随着外阀构件轴线60和内阀构件轴线70未对齐时，沿着流动路径轴线28的流受到限制，直到流被完全堵塞。如上所述，通过致动装置实现外阀构件和内阀构件50、52的上述选择性旋转，以使外阀构件轴线60与内阀构件轴线70选择性地对齐或错开。

致动装置包括第一齿圈80和第二齿圈82。第一和第二小齿轮84、86以机械方式结合在第一和第二齿圈80、82之间。应该理解，标识“第一”和“第二”仅用于说明性的目的，并且不意味着在功能或应用方面限制任意这些结构，包括它们与其它组件的配合。第一齿圈80固定地安装至外阀构件50，并且第二齿圈82固定地安装至内阀构件52。第一和第二小齿轮84、86以机械方式结合在第一和第二齿圈80、82之间，以将外阀构件50沿着第一方向旋转并将内阀构件52沿着与第一方向相反的第二方向旋转。通过小齿轮84、86的相互连接同时地实现这种旋转。

第一齿圈80具有内齿88。第一齿圈80还具有固定地安装至外阀构件50的孔54的内壁（即内周部分）的平滑的外周部分。第一齿圈80安装在孔54中以使得齿圈80的顶表面与外阀构件50的顶表面共面。换句话说，齿圈80布置在圆柱形孔54的端部。第一齿圈80安装在孔54中以使得其以阀构件轴线40为中心，因此使得其与孔54同心。

第二齿圈82还包括内齿90。第二齿圈82固定地安装至内阀构件52的顶表面64。第二齿圈82还具有外径大致等于内阀构件52的外径的平滑外周部分。第二齿圈82安装在内阀构件52上以使得其以阀构件轴线40为中心，因此使得其与内阀构件52同心。

第一小齿轮84固定地连接至杆32的端部。第二小齿轮86固定地安装至销96，销继而安装成相对于盖子30旋转。杆32延伸穿过盖子30的杆孔92。销96延伸穿过盖子30的销孔94。与以上相对于杆32的密封件相似，也可包括相对于销96的密封件，以防止通过盖子30泄漏。杆32的旋转导致第一小齿轮84的对应旋转。第一小齿轮84以啮合方式与第一齿圈80接触。第二小齿轮86以啮合方式与第一小齿轮84接触并受第一小齿轮84从动控制。第二齿圈82以啮合方式与第二小齿轮86接触。结果，杆32的旋转导致第一小齿轮84、第二小齿轮86、第一齿圈80和第二齿圈82的每个的相继旋转。

盖子30密封地安装至壳体22。如图所示，盖子30可包括对应于大致壳体22的顶部形成的槽48的键46，以将盖子30键连接到壳体上。盖子30可通过密封件和e形夹装置或任何其它类似结构固定至壳体22。

现在转到图3，将更详细地描述第一和第二齿圈80、82与第一和第二小齿轮84、86之间的机械连接。如图3所示，外阀构件和内阀构件50、52已经旋转至全敞开位置，以使得外阀构件轴线60与流动路径轴线28对齐，并且内阀构件轴线70也与流动路径轴线28对齐。

为了实现该取向，阀杆32沿着第一旋转方向98绕延伸穿过杆32的中心的输入轴线100旋转。该旋转导致第一小齿轮84的相似旋转。第二小齿轮86与第一小齿轮88啮合，从而第一小齿轮88的旋转导致第二小齿轮86沿着第二旋转方向102绕穿过第二小齿轮86的中心的中间轴线104旋转。第一小齿轮84还与第一齿圈80啮合，从而第一小齿轮84的旋转导致第一齿圈80沿着第三旋转方向106绕阀构件轴线40旋转。从对图3的观察可看出，第一和第三旋转方向98、106是相同的方向。另外，如图所示，外阀构件和内阀构件二者与壳体22的腔38（见图2）一起相对于座110定位。

第二小齿轮86也以啮合方式与第二齿圈82接触，从而第二小齿轮86的旋转导致第二齿圈82沿着第四旋转方向108绕阀构件轴线40旋转。从对图3的观察可看出，第二和第四旋转方向102、108是相同的。从对图3的观察还可看出，第三旋转方向106与第四旋转方向108相反，从而外阀构件50沿着与内阀构件52相反的方向旋转，以将阀20带到图3所示的全敞开构造。这样，外阀构件和内阀构件50、52之一被称为“反向旋转”。

在图4中的顶部透视图中示出了上述第一齿圈80和第二齿圈82、第一小齿轮84和第二小齿轮86以及外阀构件50和内阀构件52之间的旋转关系。如图所示，第一和第三旋转方向98、106相同。同样地，第二和第四旋转方向102、108相同。示出的特定方向是将阀20带至敞开位置所需的旋转方向。可容易地看出并理解，第一至第四旋转方向98、102、106、108的每个的反向会将阀20从敞开位置带至闭合位置。

现在转到图5，将更详细地描述当在闭合位置时的外阀构件和内阀构件50、52的取向。当阀20关闭时，外阀构件轴线60和内阀构件轴线70大致横对彼此（彼此交叉）并大致横对流动路径轴线28。另外，外阀构件50的流动口56被内阀构件52有效地关闭。同样，外阀构件50的流动口58也被内阀构件52关闭。内阀构件52的流动口66按照相似的方式被外阀构件50关闭。同样，内阀构件52的流动口68也被外阀构件50关闭。

如上所述，外阀构件50沿着第三旋转方向106的旋转以及同时内阀构件52沿着第四旋转方向108的旋转将逐渐地将外阀构件50的口56与内阀构件52的口66对齐。外阀构件和内阀构件50、52的对应的口58、68同样如此。随着这些口逐渐对齐，外阀构件轴线60和内阀构件轴线70之间的角α减小，穿过外阀构件和内阀构件50、52形成的以流动路径轴线28为中心的开口的尺寸增大。应该理解，外阀构件和内阀构件轴线60、70之间的特定起始角α不限于图示的。作为一个实例，轴线60、70在全闭合位置可彼此一致并垂直于流动路径轴线28。通过外阀构件和内阀构件50、52相对于致动装置的定位来管理轴线60、70在全闭合或全敞开位置的具体取向，因此可预料多种构造。

现在转到图6A-6D，更详细地示出了外阀构件和内阀构件50、52的上述开口。具体参照图6A，示出阀20处于全闭合位置，从而仅外阀构件50在壳体22的出口26可见。现在转到图6B，随着杆32沿着第一旋转方向98绕输入轴线100旋转，外阀构件和内阀构件50、52将开始反向旋转，从而形成开口，并且所述开口以流动路径轴线28为中心。

现在参照图6C，随着沿着第一旋转方向98继续旋转，该开口的尺寸将增大，以允许更大量的流体沿着流动路径轴线28笔直穿过阀20流动。现在转到图6D，开口的尺寸将增大，直至外阀构件50的口56、58（见图5）分别与内阀构件52的口66、68（见图5）对齐为止。如图6D中最佳示出的，这种对齐布置通常呈现使流体沿着流动路径轴线28流动的圆形孔洞。然而，根据口56、58、66、68的几何形状考虑其它形状。

从以上将认识到的是，与先前设计不同的是，通过阀20的流体流大致沿着流动路径轴线28笔直地穿过阀20，并以流动路径轴线28为中心。当操作阀20时，这种构造有利地呈现了减小的流动湍流、背压和噪声。从以上可容易地理解，可容易地将阀20应用在大范围的流体应用中。这样，术语“流体”不意味着将阀20仅限于液体应用。相反，术语“流体”意味着涵盖液体和气体应用二者，以及流体化的固体或浆。实际上，阀20被预期用于所有与阀相关的应用中。

另外，并且作为第一和第二阀构件50、52的特定取向导致减少量的湍流和背压的结果，阀20可有利的由诸如塑料或合成物的轻重量材料构成。实际上，上述设计允许使用非标准材料构造阀，以使得阀不限于黄铜或其它金属结构，虽然黄铜或其它金属可仅容易地用于构造阀20，如本文所述。

现在转到图7-11，示出了呈现所有上述优点的阀120的第二实施例。具体参照图7，阀120具有带有入口124和出口126的壳体122。流动路径限定在入口124和出口126之间并且沿着流动路径轴线128布置。除了几个明显的区别之外，阀120的该实施例大致与上述阀20相似。如图7所示，杆132直接安装至阀120的内阀构件152。外阀构件150包围内阀构件152。致动装置形成在外阀构件和内阀构件150、152之间，从而杆132的旋转将与上述相似地导致外阀构件和内阀构件150、152反向旋转。

现在转到图8，将针对通过外阀构件和内阀构件150、152和形成在它们之间的致动装置表现的阀构件装置提供结构性描述。壳体122限定腔138。板130位于腔138中位于其底部上，并用作用于外阀构件和内阀构件150、152的座。外阀构件150具有大致空心的圆柱形，孔154延伸穿过其。一对口156、158延伸穿过外阀构件150的侧壁。口156、158沿着外阀构件轴线160对齐。与以上相似，外阀构件轴线160选择性地与阀壳体122的流动路径轴线128对齐。

外阀构件150还包括多个止动件134和多个支撑件136。虽然示出了多个止动件134和支撑件136，但应该理解，可提供更少或更多的止动件134和支撑件136。每个止动件134通过紧靠在腔138中的壳体122的内表面上形成的对应支撑件148在操作过程中防止外阀构件150的过度行进。壳体122的支撑件148布置为使得当外阀构件150完全敞开或完全闭合时，止动件134将靠着支撑件148。

内阀构件152的形状为圆柱形并容纳在腔138中的外阀构件150的孔154中。虽然未示出，外阀构件150的孔154和/或内阀构件152的外周部分可包括较小拔模角，以有利于内阀构件152插入孔154中。内阀构件152包括一对口166、168，其中孔172在它们之间延伸。口166、168和孔172限定内阀构件轴线170。内阀构件轴线170选择性地与流动路径轴线128对齐。孔162形成在内阀构件152的顶部以容纳杆132。杆132和孔162键连接到彼此，从而防止它们相对旋转。

内阀构件152包括形成在其上的多个止动件146。止动件146定位为当内阀构件152全敞开或全闭合时它们将紧靠外阀构件150的支撑件136。从这一点和止动件134和支撑件148之间的上述关系中，应该认识到，外阀构件150被防止相对于壳体122旋转超出在全敞开和全闭合的其行进的最大位置，并且内阀构件152被防止相对于外阀构件150旋转超出在全敞开和全闭合的其行进的最大位置。结果，防止外阀构件和内阀构件150、152相对于壳体122旋转超出它们的全敞开或全闭合位置s。

与先前的实施例相似，图8的示出的阀120的致动装置还包括第一和第二齿圈180、182以及第一和第二小齿轮184、186。应该理解，仅出于描述目的使用标识“第一”和“第二”，并且不意味着在它们的功能或应用方面限制任何这些结构，包括它们与其它组件的相互作用。第一齿圈180包括内齿188。第一齿圈180安装在内阀构件152的平坦的底面164上。第一齿圈180具有平滑外周部分，其外径等于内阀构件152的外径。第一齿圈180以及内阀构件152以由腔138限定的阀构件轴线140为中心，以使得第一齿圈180与内阀构件152同心。

第二齿圈182还具有内齿190。第二齿圈182在第一阀构件150的与止动件134和支撑件136相邻的端部相对的端部被容纳在第一阀构件150的圆柱形孔154中。第二齿圈182和外阀构件150还以阀构件轴线140为中心，以使得第二齿圈182与外阀构件150同心。

安装第一小齿轮，以通过销196相对于板130旋转。第一小齿轮184以啮合方式与第一齿圈180接触，如下所述。相似地，还安装第二小齿轮186，以相对于板130旋转。第二小齿轮186通过销196安装至板130，每个销196延伸穿过板130的销孔192。第二小齿轮186以啮合方式与第一小齿轮184以及第二齿圈182接触。与上述实施例的情况一样，布置第一和第二齿圈180、182以及第一和第二小齿轮184、186并以机械方式分别结合在内阀构件152和外阀构件150之间，以将内阀构件152和外阀构件150反向旋转，从而使内阀构件轴线170、外阀构件轴线160一致或不一致。

现在转到图9，现在将描述第一和第二齿圈180、182与第一和第二小齿轮184、186之间的机械性相互连接。如图9所示，外阀构件和内阀构件轴线160、170与流动路径轴线128一致以使得阀120位于全敞开位置。为了将阀120设置在该位置，杆132沿着第一旋转方向198绕着与阀构件轴线140一致的输入轴线200旋转。

这种旋转导致内阀构件152和固定地连接至其的第一齿圈180绕着输入轴线200和阀构件轴线140的对应旋转。结果，由于第一小齿轮184和第一齿圈180之间的啮合接触，第一小齿轮184将沿着第二旋转方向202绕着在第一小齿轮184中心的第一中间轴线204旋转。

第二小齿轮186以啮合方式与第一小齿轮184接触，从而第一小齿轮184的旋转导致第二小齿轮186沿着第三旋转方向206绕着第二中间轴线208旋转。第二小齿轮186还以啮合方式与第二齿圈182接触。结果，第二小齿轮186的旋转导致第二齿圈182沿着第四旋转方向210旋转。

从对图9的观察中看出，应该认识到，第一和第二旋转方向198、202相同。同样，第三和第四旋转方向206、210相同。此外，应该认识到，外阀构件150沿着第四旋转方向210绕着与输入轴线200一致的轴线旋转。

从图3所示的实施例与图9所示的实施例的比较，应该理解，与如图3所示的与诸输入轴线100错开的情况截然相反，输入轴线200通常以阀120为中心。另外，应该理解，与图3的直接转移至第一小齿轮84的情况截然相反，施加在输入轴线200上的输入力矩直接转移至内阀构件152。

现在转到图10，更详细地示出了上述第一和第二齿圈180、182以及第一和第二小齿轮184、186之间的相对旋转。如上所示，第一旋转方向198与绕着第一中间轴线204的第二旋转方向202相同。同样，绕着第二中间轴线208的第三旋转方向206与第四旋转方向210相同。示出的特定旋转方向呈现出了当从闭合至敞开运动时的情况。应该容易看出，当从敞开至闭合运动时，这些方向可反向。

现在参照图11，将提供对当在闭合位置时的外阀构件和内阀构件150、152的描述。如图11所示，外阀构件和内阀构件轴线160、170在它们之间的角度β内横对彼此，并横对流动路径轴线128。当在全闭合位置时，外阀构件的口156、158通过内阀构件152有效闭合。相似地，内阀构件的口166、168通过外阀构件150有效闭合。应该理解，外阀构件和内阀构件轴线160、170之间的具体起始角β不限于图示的。作为一个实例，轴线160、170在全闭合位置可彼此一致并垂直于流动路径轴线128。通过外阀构件和内阀构件150、152相对于致动装置的定位来管理轴线160、170在全闭合或全敞开位置的具体取向，并且可预期多种构造。

然而，随着内阀构件152和外阀构件150分别绕第一旋转方向198和第四旋转方向210旋转，外阀构件轴线160和内阀构件轴线170将相对于彼此运动，从而它们之间形成的角度β逐渐减小。随着角度β减小，与以上相对于图5描述的相似，将开始形成以流动路径轴线128为中心的开口。随着阀120从闭合位置运动至敞开位置，该开口的尺寸将按照与图6A-6D所示的相似或相同的方式增大。结果，通过阀120的流大致沿着流动路径轴线128笔直并以其为中心。

如图1-6D所示的实施例的情况，作为阀120的流笔直通过的构造的结果，阀120有利地减小湍流、背压和噪声的影响。结果，阀120可由诸如塑料或合成物的轻重量材料制成。然而，阀120还可等同地由诸如黄铜或其它金属的其它材料制成。实际上，通过提供具有外阀构件和内阀构件的双向旋转阀构件，本文所述的实施例有利地克服现有技术中的现有问题。外阀构件和内阀构件被构造为相对于彼此反向旋转，以使得通过包含所述外阀构件和内阀构件的阀的流以其入口和出口之间的笔直流动路径轴线为中心。

包括本文引用的公开、专利申请和专利的所有参考文献通过引用包含于此，其程度为：如同通过引用指示将每个参考文献独立和具体地包含于此，并且其全文在本文中被阐述一样。

在描述本发明的上下文中（尤其在以下权利要求的上下文中），应该理解，除非在本文中另外支出或通过上下文清楚地否定，否则使用的术语“一个”、“一种”和“所述”以及相似指示覆盖单数和复数形式二者。应该理解，除非另外指出，否则术语“包括”、“具有”和“包含”为开放式术语（即，意味着“包括，但不限于”）。除非在本文中另外指出，否则本文中例举的值的范围只是旨在用作单独参照落入所述范围内的每个分离的值的速记法，并且每个分离的值包含在说明书中，如同其在本文中独立地例举一样。除非在本文中另外指出或通过上下文明确否定，否则本文所述的所有方法可按照任何合适的次序执行。除非另外声明，否则使用本文提供的所有实例或示例性语言（例如，“诸如”）的任何或全部仅旨在更好地示出本发明，而不提供对本发明的范围的限制。在说明书中的语言不应理解为指示任何未要求保护的元素对于实施本发明是重要的。

在本文中描述了本发明的优选实施例，包括执行本发明的发明人所知的最佳模式。基于阅读以上描述，这些优选实施例的变形形式可对本领域技术人员变得清楚。发明人期望熟练技师合适地采用这些变形形式，并且发明人意图与本文所述不同地实施本发明。因此，在可用法律的允许下，本发明包括权利要求所述的主题内容的所有修改形式和等同物。此外，除非在本文中另外指出或通过上下文清楚地否定，否则本发明涵盖上述元件按照它们所有可能变形形式的任何组合。

Claims (18)

1.一种阀，包括：

壳体，具有入口和出口，在入口和出口之间具有腔；

外阀构件，设置在所述腔中，所述外阀构件具有关于外阀构件轴线对齐的一对口；

内阀构件，设置在所述腔中，所述内阀构件具有关于内阀构件轴线对齐的一对口；

致动装置，形成在所述外阀构件和所述内阀构件之间，并可操作以将所述外阀构件和所述内阀构件设置在允许流体流动通过阀的全敞开位置和防止流体流动通过阀的全闭合位置之间，致动装置包括一对齿圈，所述一对齿圈沿着阀的外阀构件或内阀构件的轴线彼此轴向隔开，所述一对齿圈的每个外切内部空间，所述致动装置还包括一对小齿轮，所述一对小齿轮彼此啮合地接触并且设置在所述内部空间中；并且

其中，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全闭合位置大致横对彼此，并且其中所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全敞开位置重合一致。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，流动路径在所述入口和所述出口之间延伸，所述流动路径限定流动路径轴线，其中所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全敞开位置与流动路径轴线一致。

3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在闭合位置大致横对彼此，从而在它们之间形成角度，随着阀从所述全敞开位置运动至所述全闭合位置，所述角度的大小减小。

4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全闭合位置彼此垂直。

5.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述外阀构件轴线和所述内阀构件轴线在全闭合位置横对所述流动路径轴线并彼此垂直。

6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，所述外阀构件是用于容纳所述内阀构件的具有穿过其的孔的空心圆柱，并且其中所述内阀构件具有外周部分，并且所述外阀构件的所述孔限定外阀构件的内周部分，所述内周部分和所述外周部分以滑动方式彼此接触。

7.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述壳体具有阀座，所述外阀构件和内阀构件的每个具有底部轴向面，每个底部轴向面与所述阀座紧靠地接触。

8.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述壳体带有限定阀座的板，所述外阀构件和内阀构件的每个具有底部轴向面，其中所述外阀构件的所述底部轴向面与阀座接触，并且其中所述内阀构件的所述底部轴向面不与阀座接触。

9.一种阀，包括：

壳体，具有入口和出口，在入口和出口之间具有腔；

外阀构件，设置在所述腔中；

内阀构件，设置在所述腔中；以及

致动装置，具有输入轴线，所述致动装置以机械方式结合在所述外阀构件和所述内阀构件之间，从而施加到所述输入轴线的力矩使所述外阀构件沿第一方向旋转并使所述内阀构件沿与第一方向相反的第二方向旋转，所述致动装置包括第一齿圈和第二齿圈，所述第一齿圈固定地安装至所述外阀构件，所述第二齿圈固定地安装至所述内阀构件，

所述致动装置包括第一和第二小齿轮，所述第一小齿轮以啮合方式与所述第一齿圈接触，所述第二小齿轮以啮合方式与所述第一小齿轮和所述第二齿圈接触。

10.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，所述外阀构件具有轴向地穿过其中延伸的孔，所述孔限定所述外阀构件的内周部分，所述第一齿圈固定地安装至所述外阀构件的内周部分，并且其中所述第二齿圈固定地安装至所述内阀构件的顶表面，从而其轴向地远离所述内阀构件延伸。

11.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，所述外阀构件具有轴向地穿过其中延伸的孔，所述孔限定所述外阀构件的内周部分，所述第一齿圈固定地安装至所述外阀构件的所述内周部分，并且其中所述第二齿圈固定地安装至所述内阀构件的底面，从而其轴向地远离所述内阀构件延伸。

12.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，在输入轴线上施加力矩使所述第一小齿轮和所述第一齿圈沿着第一方向旋转，并且其中在输入轴线施加力矩使所述第二小齿轮和所述第二齿圈沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。

13.根据权利要求12所述的阀，其特征在于，阀杆从所述第一小齿轮延伸出，并限定输入轴线，从而力矩直接施加到所述第一小齿轮。

14.根据权利要求12所述的阀，其特征在于，阀杆从内阀构件延伸出来，并限定输入轴线，从而力矩被直接施加到所述内阀构件。

15.一种阀，包括：

壳体，具有入口和出口，在入口和出口之间具有腔；

外阀构件，具有一对口和在其中延伸的轴向孔，所述外阀构件设置在所述腔中；

内阀构件，具有一对口，所述内阀构件容纳在所述外阀构件的所述孔中，并设置在所述腔中；以及

致动装置，以机械方式结合在所述外阀构件和所述内阀构件之间，所述致动装置可操作，以选择性地将所述外阀构件的所述一对口与所述内阀构件的所述一对口对齐和错开，其中，所述致动装置包括第一齿圈和第二齿圈，第一齿圈和第二齿圈的每个包括径向向内的齿，致动装置还包括一对小齿轮，所述一对小齿轮以机械方式使第一齿圈结合到第二齿圈。

16.根据权利要求15所述的阀，其特征在于，所述外阀构件和所述内阀构件反向旋转以使所述外阀构件的所述一对口与所述内阀构件的所述一对口对齐和错开。

17.根据权利要求16所述的阀，其特征在于，笔直流动路径在所述入口和所述出口之间延伸并穿过所述壳体，并且限定流动路径轴线，当每一对口对齐时，所述流动路径轴线延伸穿过所述外阀构件的所述一对口的每个和所述内阀构件的所述一对口的每个。

18.根据权利要求17所述的阀，其特征在于，通过所述外阀构件和所述内阀构件的一对口的每个彼此对齐，在所述入口和所述出口形成开口，其中所述开口以流动路径轴线为中心，并随着阀从全闭合位置转变为全敞开位置，其尺寸增大。