CN105276211A - 特别是散热器阀的阀 - Google Patents

Abstract

提供了一种阀(1)，特别是散热器阀，包括壳体(2)，入口(3)，出口(4)，所述入口(3)和所述出口(4)之间的阀座装置(5、6)，和相对于所述阀座装置(5、6)能够移动的阀元件(7)，其中检测装置(A)被设置用于检测所述阀元件(7)的位置。在该阀中，关闭点应该以简单的方法被发现。为此，所述阀座装置(5、6)包括至少第一阀座(5)和第二阀座(6)，所述第一阀座(5)和所述第二阀座(6)中的至少一个形成参考阀座，所述阀元件(7)能够移动以接触至少所述参考阀座。

Description

特别是散热器阀的阀

技术领域

本发明涉及一种阀，特别是散热器阀，该阀包括壳体、入口、出口、在所述入口和所述出口之间的阀座装置、和相对于所述阀座装置能够移动的阀元件，其中检测装置被提供用于检测所述阀元件的位置。

背景技术

该阀从DE3900866C2中已知。阀元件经由齿轮装置被作用在该阀元件上的马达驱动。旋转盘布置在齿轮装置和阀元件之间。盘包括标记，从而盘的旋转位置可以被检测到。旋转位置可以用于计算阀元件的位置。

上述种类的另一个阀从DE19742098C2中已知。阀元件被电动马达驱动。为了检测阀元件的关闭点，马达被控制成恒定的旋转速度。旋转速度被测量并且被低通滤波。随后，滤波信号的一阶导数被计算，并且一阶导数是否超过预定值被检测。在这种情况下，关闭点被检测到。

在上述两种阀中，检测关闭点是相当复杂的。然而，因为发现正确的关闭点对于调节精度是非常重要的，因此发现与散热器阀相关的阀关闭点具有挑战性。

现有技术的阀座通常由例如金属的硬材料制成，并且阀元件在具有例如橡胶的软材料的阀座上关闭。如果具有可获得的"无限的"动力，则可以将橡胶挤压在阀座上，并且然后在具有足够精确度的情况下检测关闭点。但是橡胶或其它塑料材料随着时间而变形，并且然后两个关闭点和调节间隔随着时间而改变，这终究又产生"问题"，。

发明内容

本发明的基本目标是给出一种简单方法，以限定阀元件的位置并且此外发现关闭点。

该目标在的解决方案在于：所述阀座装置包括至少第一阀座和第二阀座，所述第一阀座和所述第二阀座中的至少一个形成参考阀座，所述阀元件能够移动以接触至少所述参考阀座。

在标准的散热器阀中，阀元件通常覆盖有最后接触阀座的软材料。当阀将关闭时，该软材料然后被按压到阀座上。因为该软的和可压缩的材料，难以精确地检测阀关闭点。当阀元件同样可以与其接触的第二阀座被设置时，该缺点可以被克服。本发明在与电池应用一起使用时是尤其有利的，在该电池应用中可获得有限的动力。

在优选的实施例中，所述检测装置检测所述阀元件和所述参考阀座之间的接触。因为可能至少运动到阀座，因此阀座中的一个可以被构造成用于允许关闭点的精确检测，即阀元件与该参考阀座接触的点。阀还可以用于冷却目的。

优选地，所述阀座中的一个形成关闭阀座，并且所述阀座中的另一个形成调节阀座。阀通常用于两个目的。一个目的是，调节或控制流体通过冷却系统的散热器或热交换器的流动。另一个目的是中断该流动。两个功能通常被相同阀座执行。然而，当可以获得至少两个阀座时，这些两个功能可以分别地被分配到不同的阀座。

在这种情况下，优选的是所述参考阀座形成所述调节阀座的部分。这具有以下优点，即调节阀座可以用于检测关闭点。关闭点的信息对于阀的精确控制是必要的。然而，阀的完全关闭不那么重要，该阀的完全关闭可以通过另一阀座而实现。

优选地，所述阀元件包括与所述第一阀座协作的第一表面和与所述第二阀座协作的第二表面，所述第一表面不同于该第二表面。所述表面中的一个可以形成为便于阀元件和参考阀座之间的接触的精确检测，并且另一个表面可以被构造成用于另一目的。

这样，优选的是，所述第一表面和所述第二表面中的一个是与所述参考阀座协作的参考表面，所述参考表面比至少一个其它表面更硬。更硬的表面被更少压缩，并且因此允许关闭点的更精确的检测。

优选地，所述参考表面由金属材料、陶瓷或硬塑料制成。可以在阀中产生的力通常不够高，从而未能压缩金属材料、陶瓷或硬塑料。如此，两个座可以由具有例如不同硬度的塑料制成。

优选地，所述阀元件在所述参考表面的区域中是不能压缩的。因此，不仅阀元件的表面或面是不能压缩的，而且阀元件自身至少在参考表面和用于移动阀元件的阀杆或阀柱之间的区域中是不能压缩的。

在第一优选实施例中，所述第一阀座与所述第二阀座平行地布置。这允许承载阀座的壳体的简单加工。两个阀座也可以同轴地布置。

在这种情况下，优选的是，所述阀元件包括表面两个平行表面。这是阀元件的相当简单的形式。

在另一优选实施例中，所述阀座中的一个是锥形的，优选地圆锥形阀座，所述锥形阀座形成所述调节阀座。在这种情况下，优选的是，阀元件具有与锥形阀座协作的锥形参考表面。锥形阀座允许对流动的更好控制。通常具有以下风险，即当圆锥形阀座用于完全地关闭阀时，需要相当高的力以将锥形阀元件移动到锥形阀座外。在本实施例中，因为锥形阀座未用于完全地关闭阀，因此该相当高的力是没有必要的。该功能通过另一阀座实现。

优选地，所述阀元件被致动器致动，所述致动器形成所述检测装置。在这种情况下，没有其他检测装置是必要的，因而使得阀的构造保持简单。

在这种情况下，优选的是，所述致动器是电动马达。当电动马达移动阀元件与参考阀座接触从而没有进一步运动是可以的时，电动马达的电流消耗突然地增加，这可以用作检测信号。

优选地，所述电动马达是步进马达。在步进马达中，阀元件的位置可以被更确定地检测到。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明的优选示例，其中：

图1示出了第一实施例的示意剖视图，

图2示出了第二实施例的示意剖视图，

图3示出了第三实施例的示意剖视图，

图4示出了在根据图1的阀中的阀元件的不同位置，并且

图5示出了用于图3的阀的、与图4类似的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了在加热或冷却系统中用于散热器或另一热交换器的阀1。阀1具有壳体2。壳体2包括入口3和出口4。入口3和出口4还可以布置为成如示出的一个角度之外的另一角度。不管怎样，壳体可以具有不同的几何形状，例如成角度的、直线的、直角的、T状等的几何形状。

具有第一阀座5和第二阀座6的阀座装置定位在入口3和出口4之间。

阀元件7布置在两个阀座5、6之间。阀元件7安装在阀杆8处。阀杆8被弹簧9加载。阀杆8包括突出到壳体2之外的端部10，从而致动器A可以在与弹簧9相反的方向上作用在阀杆8上。致动器A控制阀元件7的位置。致动器A执行用于检测阀元件7的位置的检测装置的功能。在优选实施例中，致动器A是电动马达，特别是步进马达。然而，其它的致动器可以被使用，例如伸缩管、例如蜡等的可热扩展的材料等。

致动器A永久地具有阀元件7的实际位置的信息或"知识"。因此，致动器A可以容易地检测到阀元件7的实际位置。因此，致动器A可以检测到阀元件的突然停止。

阀元件7包括面对第一阀座5的第一表面11和面对第二阀座6的第二表面12。第一表面11布置在第一阀元件盖13处。第二表面12布置在第二阀元件盖14处。第一阀元件盖13比第二阀元件盖14更硬。第二阀元件盖14可以由弹性或弹性体材料制成，例如塑料或橡胶。第一阀元件盖13可以由不可压缩材料制成，例如不可压缩的金属材料。当致动器A在朝第一阀座5的方向上移动阀元件时，阀元件7的第一表面11与第一阀座5接触。因为第一阀元件盖13是硬的，因此致动器A可以立即检测到第一表面11和第一阀座5之间的接触。因为阀元件7突然地停止并且阀元件7的进一步运动是不可以的，因此可以进行该检测。此刻，阀元件7相对于第一阀座5的位置是固定的，并且给出了第一关闭点的精确确定。致动器A"知道"该位置，并且可以使用该位置信息用于阀1的进一步控制，换句话说致动器A可以相对于第一阀座5调节阀元件7，从而第一表面11和第一阀座5之间的间隙被调节成流过阀1的流体的期望控制所需要的宽度。

通常，由于使用的材料不随着时间变形，因而硬的基座和相关联的阀元件用于调节目的(例如利用关闭点检测)。软的阀元件仅用于以不漏方式关闭阀，并且还可以用于不需要非常精确的调节。人们也可以想到，用于调节目的的"曲线"可以集成到该硬材料中。

当阀元件7接触第一阀座5时，阀元件7的位置可以被精确地确定。因此，第一阀座5是"参考阀座"。

因为致动器A通过调节阀元件7和第一阀座5之间的间隙或距离来控制流体通过阀1的流动，因此第一阀座5同时形成调节阀座。

第一表面11用于确定阀元件7的精确位置。因此，第一表面11是与参考阀座协作的参考表面。

因为第一表面11十分坚硬，因此难以通过将第一表面11按压在第一阀座5上以可靠的方式紧密地关闭阀1。

然而，因为第二表面12比第一表面11更软，因而上述的通过将第一表面11按压在第一阀座5上以可靠的方式紧密地关闭阀1是没有必要的。当阀元件7在朝第二阀座6的方向上移动并且与第二阀座6接触时，阀元件7可以进一步移动从而压缩第二阀元件盖14并且紧密地关闭阀1。

图4a中示出了该位置。阀元件7已经移动，从而第二表面12靠在第二阀座6上。因为第二阀元件盖14是相当软的，因此阀元件7甚至可以在第二表面12与第二阀座6的初次接触之后进一步移动。这施加了紧密密封。阀1被关闭。进入入口3中的流体不能传输到出口4。

图4b示出了位于第一阀座5和第二阀座6之间的位置处的阀元件7。在该位置处，从入口3到出口4的流体流动通过阀元件7和第一阀座5之间的距离，更精确地阀元件7的第一表面11和第一阀座5之间的距离而被控制。

图4c示出了位于阀元件7的第一表面11接触第一阀座5的位置。该位置是阀1的关闭点。因为阀元件7的运动可以仅到达关闭点，因此该关闭点可以容易地被致动器A(图4中未示出)检测到。然而，当到达关闭点时，运动停止。

在该位置处，阀元件7阻塞从入口3至出口4的路径。然而，可能的是该流体路径未完全地密封。

图2示出了阀1的另一实施例。相同的数字被指定相同的附图标记。

在这种情况下，第一阀元件盖13被省略。当阀元件7位于图4c示出的位置处时，阀元件7直接地接触第一阀座5。

阀元件7自身比第二阀元件盖14更硬。因此，当阀元件7接触第一阀座5时，阀元件7在朝第一阀座5的方向上的没有进一步运动是可以的，并且关闭点可以被足够精确地检测到。

在图1和2示出的实施例中，两个阀座5、6被平行布置。阀元件7具有长方形形状的横截面。阀元件7的两个表面11、12同样被平行布置。

图3示出了阀1的第三实施例。相同的元件被指定相同的附图标记。

第一阀座5具有锥形形状或圆锥形状。阀元件7具有也圆锥地形成的第一表面11。第一阀座5的圆锥角度和第一表面11的圆锥角度是相同的。两个圆锥形表面之间的角度也可以彼此不同，例如3度或其他角度。第一表面直接地形成在阀元件7上。

第二阀元件盖14形成更软的第二表面12。因此，当阀元件被移动从而第二表面12接触第二阀座6时，阀1的密封关闭可以被实现。

图5a中示出了该位置。第二表面12接触第二阀座6。因为第二阀元件盖14足够软，因此阀1可以被关闭以中断从入口3至出口4的任何流动。

在图5b中示出了阀元件7位于第一阀座5和第二阀座6之间的位置的情况。从入口3至出口4的流体流动必须通过阀元件7和第一阀座5之间的间隙15。阀元件7的位置确定了该间隙15的宽度。

图5c示出了其中阀元件7接触第一阀座5以检测阀1的关闭点的情况。

阀元件7可以由金属材料制成，从而阀元件7的第一表面11同样由金属材料形成。该金属材料不能被压缩，从而阀1的关闭点可以被足够高精度地检测到。

已经通过具有阀座装置和阀元件装置的阀描述了本发明。然而，本发明同样可以与例如球阀、滑动阀等的其它类型的阀相关，在其它类型的阀中阀元件的位置必须是已知的。在这种情况下，术语"参考阀座"应该被"参考止动件"替代。阀元件或固定到该阀元件的元件然后仍然可以具有参考表面。

Claims (14)

1.一种阀(1)，特别是散热器阀，包括

壳体(2)，

入口(3)，

出口(4)，

所述入口(3)和所述出口(4)之间的阀座装置(5、6)，和

相对于所述阀座装置(5、6)能够移动的阀元件(7)，其中

检测装置(A)被设置用于检测所述阀元件(7)的位置，其特征在于，

所述阀座装置(5、6)包括至少第一阀座(5)和第二阀座(6)，所述第一阀座(5)和所述第二阀座(6)中的至少一个形成参考阀座，所述阀元件(7)能够移动以接触至少所述参考阀座。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于所述检测装置(A)检测所述阀元件(7)和所述参考阀座之间的接触。

3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于所述阀座(5、6)中的一个形成关闭阀座(6)，并且所述阀座中的另一个形成调节阀座(5)。

4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于所述参考阀座形成所述调节阀座(5)的部分。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的阀，其特征在于所述阀元件(7)包括与所述第一阀座(5)协作的第一表面(11)和与所述第二阀座(6)协作的第二表面(12)，所述第一表面(11)不同于所述第二表面(12)。

6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于所述第一表面(11)和所述第二表面(12)中的一个是与所述参考阀座协作的参考表面，所述参考表面比至少一个其它表面更硬。

7.根据权利要求6所述的阀，其特征在于所述参考表面由金属材料、陶瓷或硬塑料制成。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的阀，其特征在于所述阀元件(7)在所述参考表面的区域中是不能压缩的。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的阀，其特征在于所述第一阀座(5)与所述第二阀座(6)平行地布置。

10.根据权利要求9所述的阀，其特征在于所述阀元件包括两个平行表面(11、12)。

11.根据权利要求1至8中的任一项所述的阀，其特征在于所述阀座(5、6)中的一个是圆锥形阀座，所述圆锥形阀座形成所述调节阀座。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的阀，其特征在于所述阀元件被致动器致动，所述致动器形成所述检测装置。

13.根据权利要求12所述的阀，其特征在于所述致动器是电动马达。

14.根据权利要求13所述的阀，其特征在于所述电动马达是步进马达。