CN104033627A - 热交换器阀布置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热交换器阀布置，其包括第一阀装置(7)和第二阀装置(14)。所述第一阀装置(7)布置在与热交换器(2)的主侧(3)连接的流动管线(6)中并包括第一输入端口(19)和第一输出端口以及布置在所述第一输入端口(19)和所述第一输出端口之间的第一阀座(17)和第一阀元件(18)，所述第二阀装置布置在与所述热交换器(2)的辅侧(4)连接的流动管线(11)中并包括第二输入端口(20)和第二输出端口(21)以及布置在所述第二输入端口(20)和所述第二输出端口(21)之间的第二阀座(22)和第二阀元件(23)。这种阀布置应当安装简单。为此，所述第一阀装置(7)和所述第二阀装置(14)被组合在一共同的阀单元(16)中。

Description

热交换器阀布置
技术领域
本发明涉及一种热交换器阀布置，包括第一阀装置，所述第一阀装置布置在与热交换器的主侧连接的流动管线中并包括第一输入端口和第一输出端口以及布置在所述第一输入端口和所述第一输出端口之间的第一阀元件和第一阀座，所述阀布置还包括第二阀装置，所述第二阀装置布置在与热交换器的辅侧连接的流动管线中并包括第二输入端口和第二输出端口以及布置在所述第二输入端口和所述第二输出端口之间的第二阀元件和第二阀座。
背景技术
本发明将在下文中结合为将家用热水供给至水龙头而提供的热交换器布置来进行描述。水龙头连接至热交换器的辅侧的输出端。热交换器的辅侧的输入端连接至冷水供给装置。热交换器的主侧连接至具有供给管线和回流管线的集中加热系统。
当热水从水龙头流出时，等量的冷水不得不被供给至热交换器的辅侧的输入端。进而，集中加热介质不得不被供给至热交换器的主侧，以便将进入热交换器的辅侧的冷水加热至所需的温度。为此，使用两种阀装置是已知的。第一阀装置布置在与热交换器的主侧连接的管线中，用于控制集中加热介质流入或流出热交换器的主侧。第二阀装置布置在与热交换器的辅侧连接的管线中并控制冷水至热交换器的辅侧的供给。在一些情况下，在热交换器布置中安装两种阀装置是复杂且昂贵的。
发明内容
本发明的目的在于简化热交换器阀布置的安装。
该目的由本说明书开头所述的类型的阀布置来实现，其中所述第一阀装置和所述第二阀装置被组合在一共同的阀单元中。
这样，当阀布置被安装时，仅仅需要处理一个单阀。单个单元的处理比两个或更多个单元的处理要简单。而且，当两个阀装置布置在一共同的阀单元中时，可以将两个阀装置相对于彼此以预定的方式定位，以使得它们可以以更方便的方式相互影响。
优选地，所述第一阀元件和所述第二阀元件都能够在所述第二阀装置的输入端口和输出端口之间的压差的影响下移动。在第二阀装置的输入端口处的压强尤其依赖于通过热交换器的水流。当没有水流过热交换器的辅侧时，不存在压降，因此在第二阀装置的输入端口处和输出端口处压强相等。另一方面，当热水被汲取时，存在通过热交换器的辅侧的水流，因此存在压降，以使得在第二阀装置的输入端口处的压强高于第二阀装置的输出端口处的压强。因此，在第二阀装置的输入端口处的压强可以打开第二阀装置。当热水被汲取时，家用加热介质，例如家用热水的供给对于热交换器的主侧来说，是必须的。因此，也可以使用在第二阀装置的输入端口处的压强来打开第一阀装置。
优选地，所述共同的阀单元包括延迟装置，所述延迟装置用于仅仅在所述第一阀装置打开之后打开所述第二阀装置。当在热交换器中没有热负荷或热需求时，不将家用加热介质供给至热交换器的主侧。因此，在供给管线中通向热交换器的主侧的家用加热介质冷却下来一些。这将具有负面效应，即许多热水不得不在热交换器的辅侧处被汲取直到到达期望的热水温度为止。使用本实施例，在热交换器的辅侧处的热水被汲取之前，热的家用加热介质在短时间内被供给至热交换器的主侧。因此，在冷水可以进入热交换器的辅侧之前，热量被供给至热交换器的主侧。因此，没有或较少的冷水被浪费。
优选地，所述第一阀元件和所述第二阀元件能够沿着共同的移动轴线移动。这使得阀单元的构造简单。而且，阀单元可以被制成具有小尺寸。
在一优选实施例中，所述第二阀座能够沿所述第一阀元件的打开方向移动，所述第二阀座以可操作的方式连接至所述第一阀元件。这样，可以使第二阀装置的打开相对于第一阀装置的打开延迟。当压强作用于第二阀装置时，第二阀座与第二阀元件一起被移动，保持第二阀装置被关闭。然而，该移动仅仅在打开第一阀装置之后被传递给用于打开第二阀装置的第一阀元件，第二阀装置通过将第二阀元件抬起离开第二阀座来被打开。
优选地，所述第二阀座布置在隔膜上，所述隔膜位于所述第二输入端口和所述第二输出端口之间。使用隔膜是用于移动第二阀座的一种简单的方式。该隔膜经受在第二输入端口和第二输出端口处的压强之间的压差。当该压差表示热水在热交换器的辅侧的出口处被汲取时，隔膜与阀座一起在第一阀装置的打开方向上移动。在该移动的第一阶段期间，第二阀装置保持关闭，仅仅第一阀装置打开。仅仅在打开第一阀装置之后，第二阀装置可以被打开。
优选地，所述第二阀座连接至用于保持反作用装置的保持装置，所述反作用装置沿着朝向所述第二阀座的方向作用于所述第二阀元件上。所述反作用装置可以具有弹簧等形式。当阀座与隔膜一起移动时，反作用装置将第二阀元件紧紧压在第二阀座上，使第二阀装置保持关闭。然而，该隔膜产生抵消隔膜上的压差的反作用力。当由隔膜上的压差所产生的力与隔膜的回复力相互平衡时，第二阀元件可以克服反作用装置的力而被抬升离开第二阀座，由此打开第二阀装置。
进而，有利的是，所述第一阀装置能够克服具有类弹簧特性的回复装置的力移动。回复装置也可以具有弹簧的形式。类弹簧特性是指由回复装置产生的反作用力随着第一阀元件的打开运动而增加。因此，存在起作用以抵抗第二阀座的移动的进一步的力。当在这些力之间达到平衡时，只要反作用装置的力超过该压差，在第二阀装置的输入端口和输出端口之间的压差就可以作用于第二阀元件上。
优选地，所述保持装置具有笼状形式。以简单的方式，所述保持装置可以具有U形，该U形的基部支撑反作用装置。该U形的保持装置连接至阀座。一旦第二阀元件已经被抬升离开第二阀座，水就可以流过第二阀元件和第二阀座之间的间隙，并可以从在笼形元件的腿部之间的保持装置逸出。显然，可以有多于两个的腿部。
优选地，在所述保持装置和所述第一阀元件之间布置有杆。这种杆是用于将隔膜的运动传递给第一阀元件的简单的元件。
附图说明
本发明的优选实施例将在此参照附图进行更详细的描述，在附图中：
图1是示出热交换器布置的示意图；
图2是通过阀布置截得的示意性剖视图；
图3至6示出热交换器阀装置的操作，用热交换器阀装置的略作修改的实施例显示。
具体实施方式
图1以示意性形式示出热交换器布置1，该热交换器布置1适合于分站(sub-station)，例如适合用于加热家用水的房屋中。然而，热交换器布置也同样可以用在任何其它系统中。
热交换器布置1包括热交换器2。热交换器2包括主侧3和辅侧4。主侧3连接至家用加热供给管线5，所述家用加热供给管线5连接至家用加热供给装置DHS。热交换器2的主侧3还连接至家用加热回流管线6，该家用加热回流管线6连接至家用加热回流连接DHR。第一阀装置7被布置在家用回流管线6中。当第一阀装置7被关闭时，不存在通过热交换器2的主侧3的家用加热介质的流。
热交换器3的辅侧4包括输出端8，所述输出端8连接至一个或更多个水龙头9，以使得热水可以从水龙头9获取。辅侧4包括输入端10，所述输入端10连接至冷水供给管线11。冷水供给管线11连接至冷水端口CWP。
以本身已知的方式，具有控制阀13的散热器12连接至集中加热供给管线5和集中加热回流管线6。
第二阀装置14布置在冷水供给管线11中。第二阀装置14由第二阀装置14上的压差来控制。当该压差是零或接近零时，第二阀装置14被关闭。当在第二阀装置14上存在压差时，第二阀装置14打开以允许流体流过热交换器2的辅侧4。
当水龙头9被关闭，以使得没有热水从热交换器4的辅侧移除，热交换器2的辅侧4上的压强将基本上对应于在冷水端口CWP处的压强。在这种情况下，在第二阀装置14上不存在压差。然而，当水被通过水龙头9汲取时，存在通过热交换器的辅侧4的水流，这种水流造成压降以使得在第二阀装置14上存在正压差，所述压差打开所述第二阀装置14。
第二阀装置14和第一阀装置7以可操作的方式如图所示由管线15相互连接。这意味着，当存在热需求时，第一阀装置7打开。这种热需求在第二阀装置14打开时产生，因为在该情况下冷水进入热交换器2的辅侧4且不得不被加热。
图2示出阀单元16，组合了第一阀装置7和第二阀装置15。
第一阀装置7包括第一阀座17和第一阀元件18。第一阀座17和第一阀元件18布置在第一阀装置7的第一输入端口19和第一输出端口(19A，参见图3至6)之间。在如图2所示的第一阀元件18相对于第一阀座17的位置中，第一阀装置7被打开，允许从第一阀装置7的第一输入端口19至第一输出端口的流。
第二阀装置14包括第二输入端口20和第二输出端口21。而且，第二阀装置14包括第二阀座22和第二阀元件23。在如图2所示的情况下，第二阀元件23再次抵靠第二阀座22。第二阀座装置14被关闭。
第二阀座22布置在隔膜24上，该隔膜24位于第二输入端口20和第二输出端口21之间。当在第二输入端口20和第二输出端口21之间产生压差时，这种压差使所述隔膜24变形，由此将第二阀座22在朝向第一阀装置7的方向上移动。第二阀元件23与第二阀座22一起移动。
第二阀座22连接至保持装置25，这种保持装置25具有U形形状。该U形保持装置具有基部26和两个腿部27。可以存在比这两个腿部27更多的腿部，例如存在四个腿部，只要开口28能够保持进入保持装置25内部的水能够通过这样的开口沿着到第二输出端口21的方向逸出即可。通常说来，保持装置25具有笼形的形式。
保持装置25保持弹簧29，所述弹簧29在朝向第二阀座22的方向上驱动所述第二阀元件23。然而，弹簧29用作一示例。可以使用其它的反作用装置。
隔膜24经由保持装置25和杆30连接至第一阀元件18。杆30被保持在保持装置25的底部26中的凹陷31中。杆30将保持装置25的运动传递给第一阀元件18，即，其将隔膜24的变形传递至第一阀元件18的打开移动中。
第一阀元件18克服弹簧32或具有类弹簧特性的任何其它回复装置的力移动。类弹簧特性意味着回复装置的力随着从第一阀座17到第一阀元件18的距离的增加而增加。
阀单元16的操作可以结合图3至6描述如下：
图3示出第一阀装置7和第二阀装置处于关闭的情况。没有水被接通。
当水从热交换器的辅侧4流出时，即当一个或更多个水龙头9被打开时，第二输出端口21处的压强降低，从而产生了在隔膜24上的压差。正如图4所示出的，隔膜24被变形，以使得第二阀座22沿着至第一阀装置7的方向移动。该移动经由杆30被传递至第一阀元件18，将第一阀元件18抬升离开第一阀座17，由此打开第一阀装置7。在该阶段，第二阀元件23仍旧抵靠第二阀座22，使第二阀装置14保持关闭。
隔膜24的变形和弹簧32(或任何其它回复装置)的力形成反作用力，所述反作用力被迎着由在隔膜24上的压差产生的力(或与由在隔膜24上的压差产生的力相反地)引导。当该反作用力和由压差产生的力相互平衡时，可能的是，隔膜24不存在进一步的变形，因此第二阀座22不进一步移动。在此时，压差作用于第二阀元件23，用于克服弹簧29的力将所述第二阀元件23抬升离开第二阀座22，以打开第二阀装置14，如图5所示。
当两个阀装置7、14都打开时，通过热交换器2的主侧3的流可以由自动调温器33或其它任何控制装置来控制。
一旦通过第二阀装置14的流停止，第二阀装置14就关闭且隔膜24回到如图3所示的静止位置，以使得第一阀装置7也关闭。
如从该阐述所得出的，第一阀装置7在第二阀装置14可以打开之前被打开。这样，可以在冷水流过热交换器2的辅侧4之前的很短的时间将热的集中加热介质供给至热交换器2的主侧3。
因为在第一阀装置7和第二阀装置14之间的连接由阀单元16(更确切地是由阀单元16的壳体33)保护，所以出现故障的风险被极大地降低了。

Claims (10)

1.一种热交换器阀布置，所述热交换器阀布置包括第一阀装置(7)，所述第一阀装置(7)布置在与热交换器(2)的主侧(3)连接的流动管线(6)中并包括第一输入端口(19)和第一输出端口以及布置在所述第一输入端口(19)和所述第一输出端口之间的第一阀座(17)和第一阀元件(18)，所述热交换器阀布置还包括第二阀装置(14)，所述第二阀装置布置在与所述热交换器(2)的辅侧(4)连接的流动管线(11)中并包括第二输入端口(20)和第二输出端口(21)以及布置在所述第二输入端口(20)和所述第二输出端口(21)之间的第二阀座(22)和第二阀元件(23)，其特征在于，所述第一阀装置(7)和所述第二阀装置(14)被组合在一共同的阀单元(16)中。
2.根据权利要求1所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述第一阀元件(17)和所述第二阀元件(23)都能够在所述第二输入端口(20)和第二输出端口(21)之间的压差的影响下移动。
3.根据权利要求2所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述共同的阀单元(16)包括延迟装置，所述延迟装置用于仅仅在所述第一阀装置(7)打开之后打开所述第二阀装置(14)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述第一阀元件(18)和所述第二阀元件(23)能够沿着共同的移动轴线移动。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述第二阀座(22)能够沿所述第一阀元件(18)的打开方向移动，所述第二阀座(22)以可操作的方式连接至所述第一阀元件(18)。
6.根据权利要求5所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述第二阀座(23)布置在隔膜(24)上，所述隔膜(24)位于所述第二输入端口(20)和所述第二输出端口(21)之间。
7.根据权利要求6所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述第二阀座(23)连接至用于保持反作用装置(29)的保持装置(25)，所述反作用装置(29)沿着朝向所述第二阀座(23)的方向作用于所述第二阀元件(22)上。
8.根据权利要求7所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述第一阀装置(28)能够克服具有类弹簧特性的回复装置(32)的力而移动。
9.根据权利要求7或8所述的热交换器阀布置，其特征在于，所述保持装置(25)具有笼状形式。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的热交换器阀布置，其特征在于，在所述保持装置(25)和所述第一阀元件(18)之间布置有杆(30)。
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