CN103791138B - 尤其是用于加热或冷却系统阀的阀致动器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀致动器装置(1)，尤其用于加热或冷却系统阀(2)，所述装置(1)包括电机(10)和控制装置(11)，所述电机(10)驱动被设置成用于致动阀元件(6)的致动装置(8)，所述控制装置(11)包括用于执行预设功能的预设装置(14)。这种阀致动器装置(1)的操作可能性应该被增加。为此目的，所述控制装置(11)包括用于执行冲洗功能的冲洗装置，所述冲洗功能优先于所述预设功能。

Description

尤其是用于加热或冷却系统阀的阀致动器装置

技术领域

本发明涉及一种阀致动器装置，尤其是用于加热或冷却系统阀的阀致动器装置，所述阀致动器装置包括电机和控制装置，所述电机驱动被设置成用于致动阀元件的致动装置，所述控制装置包括用于执行预设功能的预设装置。

背景技术

从DE 10 2005 038 067 A1已知这样一种阀致动器装置。电机为步进电机的形式。当电机的步进数受限制时，致动装置的冲程并因此阀元件的冲程也受到限制。这样可以在未从所述阀拆卸阀致动器装置的情况下实现预设功能。

发明内容

本发明的目的是增加阀致动器装置的操作可能性。

该目的在上述类型的阀致动器装置中被实现，其中所述控制装置包括用于执行冲洗功能的冲洗装置，所述冲洗功能优先于所述预设功能。

这种阀致动器装置可以限制致动装置的移动，并因此限制阀元件的冲程，从而限制通过被阀致动器装置所致动的阀的最大流量。这样，实现了预设功能。在未从阀拆卸阀致动器装置的情况下可以改变阀的预设。然而，在一些情况下，这种预设功能是缺点，这是因为如上所述，最大冲程并因此阀元件与阀座之间的最大距离受到限制。这可能会导致阀的不充分地发挥功能，这是因为阀可能由于碎屑等而闭合。然而，在根据本发明的装置中，通过预设功能所控制的阀的受限的打开可以被冲洗功能优先。所述冲洗功能允许阀元件打开到最大开度或甚至更大开度，即，超过正常工作范围以能够冲洗阀或阀布置在其中的系统。可以在正常操作期间或在开始使用所述系统之前执行这种冲洗。虽然在正常操作期间，实现了预设功能，限制了通过由阀致动器装置控制的阀的最大流量，但是流量的限制可能会时不时地中断或至少被中断一次以冲洗阀。

优选地，所述预设装置和所述冲洗装置中的至少一个被远程控制。在这种情况下，操作者或安装者不需要直接接近阀。这在具有极大量阀的大建筑物中是优点，每一个阀都由阀致动器装置控制，这是因为不需要安装者达到每一个阀。

可选地或此外，所述预设装置和所述冲洗装置中的至少一个被本地控制。这表示安装者或操作者需要接近阀致动器装置。然而，这种接近可以用于视觉检查阀的周围，这在一些情况中也是有意义的。此外，可以本地控制预设装置并远程控制冲洗装置，或远程控制预设装置并本地控制冲洗装置。

优选地，所述预设装置包括电位计、开关布置、和按钮以及显示布置中的至少一个。通过这些装置，可以本地控制预设装置。

在另一个优选实施例中，所述预设装置包括可连接到安装工具的接口。安装者可以通过物理线或通过无线信号线的方式将安装工具连接到阀致动器装置。安装工具可以用于本地或远程改变阀致动器装置的预设。

优选地，所述预设装置连接到总线系统。具有极大量要被冷却或加热的房间的大型现代化建筑物通常设有总线系统，例如，MOD总线或BACnet等。使用这种与预设装置或控制装置连接的总线系统，允许远程改变预设参数。

优选地，所述冲洗装置包括初始化装置或开始装置。根本上，冲洗功能是一种开/关事件。这种事件仅必须被开始，并且用于冲洗的时间必须被限制。冲洗的开始或初始化因此仅需要非常简单的信号。不需要通过开始或初始化冲洗的信号传送被限定的值或参数。

优选地，所述冲洗装置包括按钮布置。按压按钮在大多数情况下足以开始冲洗功能。

在这种情况下，优选的是所述按钮布置包括至少两个按钮，在第一操作模式中，所述按钮是所述预设装置的一部分，而在第二操作模式中，所述按钮是所述冲洗装置的一部分。当例如设置两个按钮时，一个按钮可以用于改变在通过阀的较大的最大流量的方向上的预设，而另一个按钮可以用于改变较小的最大流量的方向上的预设。在这种情况下，按钮是所述预设装置的一部分。第一操作模式表示每次仅按压一个按钮。当两个按钮被同时或在短时帧内被按压时，第二操作模式被实施。当按钮被同时按压时，冲洗被开始。

在优选的实施例中，所述冲洗装置包括可连接到安装工具的接口。该接口可以是预设装置的接口。

优选地，所述冲洗装置连接到总线系统。总线系统可以是用于预设装置的总线系统。这样，可以远程控制冲洗装置。

在优选的实施例中，所述控制装置包括信号输入装置，如果所述信号输入装置处的信号水平在预定的第一范围内，则所述控制装置控制所述预设装置；如果所述信号水平在不同于所述第一范围的预定的第二范围内，则所述控制装置控制所述冲洗装置。在第一示例中，第一范围可以是正电压，例如在0-10 VDC的范围内，而第二范围是负电压，例如为-5 VDC。在另一个示例中，第一范围可以从0到9.5 VDC，而第二范围可以大于9.5VDC。控制装置“知道”将要执行哪一个功能，例如是否应该改变预设或是否应该冲洗系统的阀。

在另一个优选的实施例中，所述控制装置包括控制所述冲洗装置的单独的输入装置。在该实施例中，额外的电线可以用在供给能量和/或控制信号到致动器的线中。

在另一个优选的实施例中，所述控制装置包括解码器，所述解码器对信号输入装置处的信号进行解码并依赖于经过解码的信号控制所述冲洗装置。例如，将要被解码的信号可以是用于调节致动装置的信号或用于改变用于预设功能的参数的信号。这些信号通常是没有急剧升降的脉冲的平稳信号。当需要冲洗阀或系统时，可以通过插入预定数量的两个或更多个脉冲来对该信号进行编码，且每一个脉冲长于预定的第一时间且短于预定的第二时间。当已经过去大量脉冲时，控制装置“知道”应该开始或初始化冲洗。当信号返回到正常值时冲洗停止。

附图说明

现在将参考附图更加详细地描述本发明的优选示例，在附图中：

图1是与阀连接的阀致动器装置的示意性图示；

图2是阀致动器装置的第一实施例；

图3是阀致动器装置的第二实施例；

图4a和4b是阀致动器装置的第三实施例；

图5是配备有阀致动器装置的建筑物的示意视图；

图6是阀致动器装置的第四实施例；

图7是用于阀致动器装置的信号装置的示意视图；

图8是用于开始或初始化冲洗的又一种可能；

图9是用于开始或初始化冲洗的另一种可能；以及

图10是用于开始或初始化冲洗的又一个可能。

具体实施方式

图1示意性地显示阀致动器装置1以及阀2。

以本身公知的方式，阀2包括入口3、出口4和在入口3与出口4之间的阀座5。阀元件6与阀座5协作以控制从入口3到出口4的流体的流量。该流量基本上由阀座5与阀元件6之间的距离来确定。可以设置用于保持阀座5上的压力恒定的装置，但是未显示出。如果使用这种装置，对于阀元件6的特定位置来说，通过阀的流量是恒定的，而与阀上的压力无关。

阀元件6通过打开的弹簧7被迫使远离阀座。在相反的方向上，阀元件6被致动装置8加载，该致动装置8作用在连接至阀元件6的压力板9上或仅作用在阀杆的前面上。

致动装置8由电机10驱动。电机10可以是步进电机或任何其它类型的电动机。

电机由控制装置11控制。所述控制装置11包括输入装置12。输入装置12可以例如从总线系统接收温度数据及其它数据。控制装置11可以包括根据温度数据调节阀座5与阀元件6之间的距离的温度控制装置13。此外，控制装置11包括用于执行预设功能的预设装置14和用于执行冲洗功能的冲洗装置15。

在正常操作期间预设装置限制阀2的开度。换句话说，即使在输入装置12处给予高加热命令的信号，阀元件6相对于阀座5的打开冲程被限制成预定值。这种预设用于在平行布置的多个热交换器上分配加热流体。当然，对于阀2控制冷却流体的流量的冷却系统也是这样。

通过阀致动装置对阀2的预设使得更加容易地执行所述预设。不需要如根据现有技术的热交换器阀中的情况那样从阀移除阀致动器装置。

然而，在一些情况下，需要或至少期望冲洗阀2。在这种情况下，阀元件6必须被移动尽可能远离阀座5。为了能够冲洗阀2，冲洗装置15具有高于预设装置14的优先级，使得冲洗功能可以优先于(override)预设功能。虽然预设装置14已经限定了阀元件6的最大打开冲程，但是当冲洗装置15被激活时阀元件被移动进一步远离阀座5。

具有操作预设装置14和冲洗装置15的多种可能性。预设装置14和冲洗装置15可以被远程控制。为此目的，可以经由输入装置12或经由未示出的其它输入装置供给相应的控制信号。

此外，可以本地控制预设装置14和冲洗装置15。在这种情况下，操作者或安装者需要接近阀致动器装置以执行调节预设装置14或开始冲洗装置15的必需步骤。

此外，可以本地控制预设装置14和远程控制冲洗装置15，或远程控制预设装置14和本地控制冲洗装置15。

图2显示了具有壳体16的阀致动器装置1，在壳体16中包含有电机10及诸如控制装置11的其它相关部件。然而，控制装置11可以布置在所述壳体16的外部，并通过诸如图2中所示的信号线17的信号线与壳体16连接。

预设装置14可以包括电位计或任何其他类型的可转动调节装置，所述电位计或任何其他类型的可转动调节装置的旋钮18布置在壳体16的前面处。转动电位计的旋钮改变预设参数。

此外，预设装置14可以通过也布置在壳体的前面处的DIP开关19或其它开关操作。在大多数情况下，仅使用电位计和DIP开关19中的一个。然而，可以使用两个元件。

图3显示阀致动器装置1的另一实施例。壳体16的前面设有两个按钮20、21和LED显示器22。按钮20、21显示指示改变预设在那一方向的箭头。LED显示器可以以数值形式显示预设值。还可以使用触摸屏代替按钮20、21和LED显示器22。

如所述的，按钮20、21可以用于改变预设参数。在这种第一操作模式中，每次仅按压两个按钮20、21中的一个，这是因为通常不期望同时在不同的方向上改变预设的参数。

然而，如果在第二操作模式中，同时或几乎同时按压两个按钮20、21，这种按压被解释为冲洗操作的开始或初始化。在这种情况下，冲洗装置15被操作。冲洗装置15优先于预设装置14的功能并尽可能大地打开阀2，例如达到100％或甚至更大超过正常工作范围。可以在开始使用系统之前或定期地或每当需要时执行这种冲洗。

图4a和4b显示另一个实施例的两个视图。

阀致动装置1显示在壳体16的前面23处具有接口24。接口24可以连接到插头25。插头25连接到安装工具26、27。安装工具26可以具有遥控装置27，使得安装者28可以经由无线连接29(例如，蓝牙或射频)执行预设。遥控装置27可以具有已经将相应应用下载到其上的移动电话的形式。

安装工具26可以用于预设(即，用于启动预设装置14)和用于冲洗(即，用于启动冲洗装置15)。

图5显示具有多个房间的建筑物30。显示了一个房间31。房间31装配有散热器(未示出)。这种散热器由流体管线32中的阀2控制。阀2由阀致动器装置1控制。阀致动器装置1通过总线系统33被远程控制。总线系统33通过中央单元34连接阀致动器装置1。中央单元34可以控制多个阀致动器装置1。其可以控制预设功能以及冲洗功能或其它相关功能。

图6显示阀致动器装置1，所述阀致动器装置1的壳体16在其前面处设有盖35。图2中所示的实施例的电位计和/或DIP开关19的旋钮18可以布置在盖35与壳体16之间。

盖35包括按钮36，在通过手指37或任何其它工具按压时，所述按钮36开启或初始化阀2的冲洗，即，操作冲洗装置15。本地冲洗功能还可以与经由总线系统控制的冲洗功能结合。

当预期远程控制冲洗装置15时，有多种方法用于这样做。

图7显示第一可能。

在正常操作期间，控制器37在输出线38、39上供给在0与10VDC之间的范围中的电压信号。信号线38、39上的这种信号被供给至图7所示的每一个阀致动器装置1的输入装置12。信号线38、39上的信号限定阀2的开度，然而，这种开度由预设装置14执行的预设功能限制。

当需要冲洗阀2时，中继装置40被启动。中继装置40中断控制器37与阀致动器装置1之间的连接，并将阀致动器装置1连接到供给例如-5VDC的负电压的电压线41。当供给阀致动器装置1的电压为负的时，控制装置11使预设装置14停用并启动冲洗装置15，使得可以执行冲洗。

图8显示用于远程启动或初始化冲洗的第二可能。

在该示例中，阀致动器装置被预设到60％，即，即使在完全打开的情况下，所述阀仅允许最大流量的60％通过。水平轴线显示从0到10VDC的控制输入。可见，在输入电压与通过阀的流量之间存在几乎线性关系。

在该示例中，阀致动器装置仅在0-9.5VDC的电压之间的范围内被线性控制。如果输入电压超过9.5VDC，则阀2被打开以如在右上角所示允许100％的流量。因此，执行冲洗。

图9显示又一种可能。至阀致动器装置1的壳体16的信号线17包括连接到连接器43的另外的电线42。当该另外的电线42上出现电压时，执行冲洗。

图10显示开始冲洗的另一种可能。水平轴线显示时间t。垂直轴线显示输入线12处的电压。在“正常操作”期间，该电压仅随时间略微改变。然而，这种改变小，并且电压信号44不会跳跃，即，电压信号44不会显示阶跃脉冲。然而，这仅在例如根据环境温度控制阀2的正常操作期间是这样的。

为了执行冲洗，产生多个脉冲45、46。理论上，一个脉冲45是足够的。然而，至少两个脉冲45、46是优选的。每一个脉冲必须长于预定的第一时间且短于预定的第二时间。每一个脉冲45、46以上升边或边沿(flank)47开始并以下降边沿48结束。每一个边沿47、48可以被认为是“转变(transition)”49。在预定数量的转变49之后，开始冲洗。在本示例中，需要4个转变49或两个脉冲45、46。冲洗开始于第五转变或开始于第三脉冲。第三脉冲可以更长。在第三脉冲的结束51时，冲洗结束。这表示电压再次改变。在这种情况下，正常操作重新开始。图10所示的操作方法可以被认为是某种代码。在这种情况下，控制装置11包括对图10所示的信号进行解码的解码器(未示出)。依赖于经过解码的信号，冲洗装置15被操作。脉冲45、46可以形成“摩尔斯(Morse)代码”等。

当然，任何其它类型的代码可以用于开始或初始化冲洗。这种代码还可以用于预设。

如果出于安全的原因，不止一次地发送代码信号，则解码器可以设有检查加和控制器。当检查加和控制器认可一个代码信号的有效性时，可以不再考虑其它代码信号。

另一种可能将是引入一种反馈。

在不需要从阀拆卸致动器的情况下可以进行阀的本地预设。例如50％的本地预设表示0-10V控制信号将控制在额定阀流量的0-50％的范围内的流量-可以使用流动选择中的一个远程操作冲洗：

(a)负的控制电压，

(b)调制(摩尔斯代码)控制信号，

(c)额外的电线或

(d)数字总线代码。

本地DIP设置以以下方式改变控制信号：现在0-9V是完全控制信号而10V是冲洗信号。当前例如在50％处的本地预设表示0-9V控制信号将控制在额定阀流量的0-50％的范围内的流量-可以通过使控制信号达到9.5V以上的水平来简单地建立冲洗。

也可以通过以下步骤以简单的方法操作冲洗和流量预设遥控：

(a)设定电位计至100％

(b)通过使控制电压达到10V实现冲洗-阀100％打开。

(c)仅通过在0-5V的范围内操作控制信号直接从系统实现例如在0-50％范围内的流量控制。

Claims (14)

1.一种阀致动器装置，用于加热或冷却系统阀，所述阀致动器装置(1)包括电机(10)和控制装置(11)，所述电机(10)驱动被设置成用于致动阀元件(6)的致动装置(8)，所述控制装置(11)包括用于执行预设功能的预设装置(14)，其特征在于，

其中在所述预设功能中所述阀元件的冲程受到限制，所述控制装置(11)包括用于执行冲洗功能的冲洗装置(15)，所述冲洗功能优先于所述预设功能，

其中所述预设装置(14)限定了所述阀元件(6)的最大打开冲程，当冲洗装置(15)被激活时阀元件(6)被移动进一步远离与阀元件(6)协作的阀座(5)。

2.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述预设装置(14)和所述冲洗装置(15)中的至少一个被远程控制。

3.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述预设装置(14)和所述冲洗装置(15)中的至少一个被本地控制。

4.根据权利要求3所述的阀致动器装置，其特征在于，所述预设装置(14)包括电位计(8)、开关布置(19)、和按钮以及显示器布置(20-22)中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述预设装置(14)包括能够连接至安装工具(26)的接口(24)。

6.根据权利要求2所述的阀致动器装置，其特征在于，所述预设装置(14)连接到总线系统(33)。

7.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述冲洗装置(15)包括开始装置。

8.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述冲洗装置(15)包括按钮布置(21、36)。

9.根据权利要求8所述的阀致动器装置，其特征在于，所述按钮布置(20、21)包括至少两个按钮(20、21)，在第一操作模式中，所述按钮是所述预设装置(14)的一部分，而在第二操作模式中，所述按钮(20、21)是所述冲洗装置(15)的一部分。

10.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述冲洗装置(15)包括能够连接至安装工具的接口。

11.根据权利要求1所述的阀致动器装置，其特征在于，所述冲洗装置(15)连接至总线系统(33)。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的阀致动器装置，其特征在于，所述控制装置(11)包括信号输入装置(12)，如果在所述信号输入装置(12)处的信号水平在预定的第一范围内，则所述控制装置(11)控制所述预设装置(14)；如果所述信号水平在不同于所述第一范围的预定的第二范围内，则所述控制装置(11)控制所述冲洗装置(15)。

13.根据权利要求1-11中任一项所述的阀致动器装置，其特征在于，所述控制装置(11)包括控制所述冲洗装置(15)的单独的输入装置(43)。

14.根据权利要求1-11中任一项所述的阀致动器装置，其特征在于，所述控制装置(11)包括解码器，所述解码器对信号输入装置处的信号进行解码并依赖于经过解码的信号来控制所述冲洗装置(15)。