CN105492813A - 具有集成内部流量、压力和/或温度测量的组合隔离阀和止回阀 - Google Patents

具有集成内部流量、压力和/或温度测量的组合隔离阀和止回阀 Download PDF

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Abstract

一种组合阀，包括：隔离关闭阀，其防止流体流；止回阀，其防止所述流体流的逆流和重力循环；压力传感器，其感测流体流的压力测量且确定包含关于感测到的压力测量的信息的压力传感器信令；温度传感器，其感测流体流的温度测量且确定包含关于感测到的温度测量的信息的温度传感器信令；以及流量测量传感器，其感测流体流的流量测量且确定包含关于感测到的流量测量的信息的流量传感器信令。

Description

具有集成内部流量、压力和/或温度测量的组合隔离阀和止回阀
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年6月11日递交的临时申请序列61/833,638号(代理所档案号F-B&G-X0009//911-19.11-1)的权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种阀；且更特别地，本发明涉及用于在液体循环HVAC系统中使用的组合阀。
背景技术
当今的液体循环暖通空调(HVAC)系统越来越多地使用变频驱动和变速泵。多数该系统需要关闭和止回阀以及永久地或者临时地安装以验证系统流量的流量测量装置。当永久地安装于液体循环HVAC系统时，这些流量测量装置占据额外的空间且增大了系统压头损失。根据使用的流量测量装置的类型可能需要额外的管长度的显著量
当被采用时，流量测量的非永久手段可能是劳力密集，且根据使用的技术的类型，存在精确性、数据迁移性以及水泄漏几率的可变度。
在工业中对于解决现有技术的问题的方法存在需求。
发明内容
本发明提供了一种新的独特装置，其以具有隔离关闭阀、止回阀、压力传感器、温度传感器和流量测量传感器的组合阀为特征。
隔离关闭阀可以被构造成防止流体流。
止回阀可以被构造成防止所述流体流的逆流和重力循环。
压力传感器可以被构造成感测所述流体流的压力测量且确定包含关于感测到的压力测量的信息的压力传感器信令。
温度传感器可以被构造成感测所述流体流的温度测量且确定包含关于感测到的温度测量的信息的温度传感器信令。
流量测量传感器可以被构造成感测所述流体流的流量测量且确定包含关于感测到的流量测量的信息的流量测量信令
所述压力传感器，所述温度传感器、所述流量测量传感器都被嵌入且预组装于所述组合阀中，以所述隔离关闭阀和所述止回阀作为一个集成组合单元或部件的一部分，从而形成具有集成流量、压力和/或温度测量的组合隔离阀和止回阀。
本发明可以包括以下附加特征中的一个或多个：
所述压力传感器可以被构造成提供所述压力传感器信令，所述温度传感器被构造成提供所述温度传感器信令，所述流量温度传感器被构造成提供所述流量测量信令；以及所述装置还可以包括无线数据传输单元或线路，其被构造成响应于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令，并且提供包含关于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令的信息的对应传感器信令。
所述装置还可以包括：泵，其被构造成向所述组合阀提供所述流体流；以及泵控制器，其具有对应的无线数据传输单元或线路，该对应的无线数据传输单元或线路被构造成响应于所述对应信令且向所述泵提供泵控制信号，以便调节所述泵的性能且满足关于所述流体流的期望系统需求，所述装置包括HVAC系统，其联接在所述泵和所述组合阀之间。
所述组合阀可以被构造成提供单压头损失位置。
所述无线数据传输单元或线路和所述对应的无线数据传输单元或线路可以组合成连续的输入/输出反馈回路，其包括流量、压力和/或温度为输入且泵性能参数为期望的输出。
所述无线数据传输单元或线路和所述对应的无线数据传输单元或线路被构造使用无线信令配对。
所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量测量传感器可以被嵌入所述组合阀中，从而至少部分地基于没有探针插入的事实而实质上消除泄漏的可能性。
根据某些实施方式，本发明还可以采用组合阀的形式，该组合阀包括：隔离关闭阀，其被构造成防止流体流；止回阀，其被构造成防止所述流体流的逆流和重力循环；压力传感器，其被构造成感测所述流体流的压力测量且提供包含关于感测到的压力测量的信息的压力传感器信令；温度传感器，其被构造成感测所述流体流的温度测量且提供包含关于感测到的温度测量的信息的温度传感器信令；流量测量传感器，其被构造成感测所述流体流的流量测量且提供包含关于感测到的流量测量的信息的流量测量信令；以及数据传输模块，其被构造成响应于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令，且提供包含关于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令的信息的对应信令。
在组合阀中，所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量测量传感器可以被硬接线至所述无线数据传输单元或线路，以用于提供相关的传感器信令；或者所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量测量传感器可以被构造成经由无线信令将相关的传感器信令提供至所述无线数据传输单元或线路；或者所述无线数据传输单元或线路可以被构造成经由无线信号提供对应的信令至泵控制器，以用于控制泵，与这里提出的情况一致。
附图说明
附图包括如下图，未按比例绘出：
图1是根据本发明的一些实施方式的组合阀的图。
图2是根据本发明的一些实施方式的、配置于具有泵和HVAC系统的系统回路的图1所示的组合阀的图。
具体实施方式
本发明的概述
图1示出了整体被表示为10的组合阀，其可以用在整体被表示为100的液体循环HVAC系统中或形成该液体循环HVAC系统的一部分。组合阀10可以被构造成包括：隔离阀12；止回阀14；以及作为用于测量流体参数的部件和/或传感器16、18、20，诸如压力、流量和/或温度等流体参数，与图1所示的情况一致。液体循环HVAC系统100可以被构造成包括例如泵102、HVAC系统104以及用于控制泵102的操作的泵控制器106。本发明允许或提供液体循环HVAC系统100中的组合阀10以用作为组合的隔离阀、止回阀、以及用作为用于测量流体参数的部件，诸如流量、压力和/或温度等，与图1所示的情况一致。流量、压力和/或温度传感器16、18、20被构造成嵌入于组合阀10。这些传感器16、18、20还以如下方法为特征：将与该流体参数相关的信息传输至一个或多个不同的HVAC系统控制，例如，诸如泵控制器106。基于在组合阀10处收集的数据，信号S1可以被传输至控制装置，例如泵控制器106，其能够使HVAC系统回路泵102调节其性能且满足期望的系统要求，例如与图2所示的情况一致。具体地，在组合阀10处进行的连续的流量、压力和温度测量可以通过无线数据传输单元、线路或装置30经由信号S1被传输至与泵控制器106接口的成对装置或形成泵控制器106的一部分的对应无线数据传输单元、线路或装置106a。泵控制器106可以包括或者采取如下形式：系统的控制器，例如其包括变频驱动(VFD)电路或线路；建筑管理系统(BMS)；或者其他该控制装置。系统或泵控制器106可以被构造成使供给到泵102的动力变化，因而调节泵的性能。该独特的感测数据交换技术创建了连续的输入/输出(I/O)反馈回路，在连续的输入/输出(I/O)反馈回路处，流量、压力和/或温度为输入，泵性能参数为期望的输出。可选地，数据可以传输到手持的装置或远处的位置用于即时评价。
隔离阀12、止回阀14与被嵌入的用于流量、压力和/或温度的传感器16、18、20的新组合提供了更加紧凑的产品封装，其通过消除对于在HVAC系统中的所有这些完全独立的部件、诸如独立的隔离阀、止回阀、流量计、压力计和/或温度计等的需求而实现空间节约。组合阀的集成的传感器和泵的控制或控制器装置之间的连续的I/O反馈回路确保节约最大的能量，因为作为泵和系统总是以期望的最佳条件运行。
根据本发明的一些实施方式，该组合阀10将所有这些特征并入作为尽可能紧凑的封装，以安装时节约空间和能量。被嵌入到该组合阀的流量、压力和/或温度测量特征将消除当探针插入到阀或系统附件中以测量内部流体压力或问题时通常存在的泄漏的可能性。同样地，该组合阀对于系统设计考虑将产生单压头损失位置。
当用作正关闭隔离阀时，该组合阀10将防止流体流动，使得能够在泵或系统上进行维护。当用作止回阀时，该组合阀10将防止逆流以及重力循环，若发生时对泵或系统操作有害。
流量测量可以例如通过在与压力和/或温度测量的可能组合中使用的嵌入的电磁、电机械或机械流量测量装置发生。这些传感器16、18、20可以被构造成提供能够被泵或系统控制器106捕获以记录对于使用者的条件的实时数据。在某些实施方式中，在该组合阀10处收集的数据可以经由与泵或系统控制器106(VFD、BMS或其他)和泵102接口的无线信号S1被无线传输到成对的无线传输单元、线路或装置106a。借助于示例，在该组合阀10处收集的数据可以经由沿着线ST、SF、ST的硬接线信令从压力传感器16、流量测量传感器18和温度传感器20提供到具有天线32或各自无线信令的无线数据传输单元或装置30，该无线数据传输单元或装置32可以经由天线32将无线信号S1提供到泵或系统控制器106。在该示例中，压力传感器16、流量测量传感器106和温度传感器20可以硬接线到无线数据传输单元或装置32或可以被构造成将无线信令提供到该无线数据传输单元或装置32。可选地，还构想到如下实施方式：压力传感器16、流量测量传感器106和温度传感器20被构造成单独地将无线信令直接地提供到泵或系统控制器106。
另外，泵或系统控制器106同样地可以被构造成经由信号S2将状态更新无线传输到组合阀10。泵或系统控制器106可以指令泵102根据期望增大或减小速度，以满足最佳系统条件。在可选的实施方式中，有线连接可以用于在组合阀10和泵或系统控制器106之间传输数据。
泵控制器106
根据本发明，泵控制器106可以包括信号处理器或信号处理模块，其可以被构造成接收信号S1(见图1、图2)，确定适当的泵控制器信令以控制泵102和/或至少部分地基于接收的信号S1而提供包含关于接收的信号S1的信息的对应泵控制器信令。借助于示例，对应泵控制器信令可以包含信息，以便调节泵的性能且满足涉及流体流的期望系统需求，与这里提出的情况一致。
信号处理器还可以构造有处理器以及包括计算器程序编码的至少一个存储装置，该至少一个存储装置和计算器程序编码被构造成利用该至少一个处理器使信号处理器至少实施以上提出的装置的信号处理功能。本领域技术人员将明白和理解在没有过度实验的情况下如何实施该信号处理器以进行上述信号处理功能。
借助于示例，信号处理器的功能可以使用硬件、软件、固件或其组合来实施。在典型的软件实施中，信号处理器将包括一个或多个基于微处理器的体系架构(architecture)，其具有至少一个微处理器、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出装置和将这些部件连接的控制、数据与地址总线。本领域技术人员能对于基于微控制器(或微处理器)的实施进行编程序以在没有过度实验的情况下执行这里期望的功能。本发明的范围不意图限于使用目前已知或者在将来后来开发的技术的任何特定实施。
阀、传感器、无线数据传输单元或线路
在现有技术中单独地已知的隔离关闭阀、止回阀、压力传感器、温度传感器和流量测量传感器，本发明的范围不意图限于目前已知或者在将来后来开发的任何特定类型或其种类。
另外，在现有技术中已知无线数据传输单元或线路，本发明的范围不意图限于目前已知或者在将来后来开发的任何特定类型或其种类。
本发明的范围
应当理解的是，除了这里陈述的情况以外，关于这里的特定实施方式所描述的特征、特性、替代选择或变型还可以应用、使用或与这里所描述的任何其他实施方式合并。此外，这里的附图、图不是必须按比例绘出。
本发明的范围不意图限于目前已知或者在将来后来开发的泵的任何特定类型或种类。
尽管本发明已相对于其示例性实施方式进行了说明和例示，但是在不偏离本发明的主旨和范围的情况下，这里可以进行前述各种其他添加和省略。

Claims (12)

1.一种装置，包括：
组合阀，其由以下各项组成：
隔离关闭阀，其被构造成防止流体流；
止回阀，其被构造成防止所述流体流的逆流和重力循环；
压力传感器，其被构造成感测所述流体流的压力测量且确定包含关于感测到的压力测量的信息的压力传感器信令；
温度传感器，其被构造成感测所述流体流的温度测量且确定包含关于感测到的温度测量的信息的温度传感器信令；
流量测量传感器，其被构造成感测所述流体流的流量测量且确定包含关于感测到的流量测量的信息的流量测量信令；
所述压力传感器、所述温度传感器、所述流量测量传感器都被嵌入且预组装在所述组合阀中，以所述隔离关闭阀和所述止回阀作为一个集成组合单元或部件的一部分，从而形成具有集成流量、压力和/或温度测量的组合隔离阀和止回阀。
2.根据权利要求1所述的装置，其中
所述压力传感器被构造成提供所述压力传感器信令，所述温度传感器被构造成提供所述温度传感器信令，并且所述流量温度传感器被构造成提供所述流量测量信令；以及
所述装置还包括无线数据传输单元或线路，其被构造成响应于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令，并且提供包含关于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令的信息的对应的传感器信令。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括：
泵，其被构造成向所述组合阀提供所述流体流；以及
泵控制器，其具有对应的无线数据传输单元或线路，所述对应的无线数据传输单元或线路被构造成响应于对应的传感器信令且向所述泵提供泵控制信号，以便调节所述泵的性能且满足关于所述流体流的期望系统需求。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述装置包括HVAC系统，其被联接在所述泵和所述组合阀之间。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述组合阀被构造成提供单个压头损失位置。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述无线数据传输单元或线路和所述对应的无线数据传输单元或线路组合成连续的输入/输出反馈回路，其包括流量、压力和/或温度为输入且泵性能参数为期望的输出。
7.根据权利要求3所述的装置，其中，所述无线数据传输单元或线路和所述对应的无线数据传输单元或线路被构造为使用无线信令配对。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量测量传感器被嵌入所述组合阀中，从而至少部分地基于没有探针插入的事实而实质上消除泄漏的可能性。
9.一种组合阀，包括：
隔离关闭阀，其被构造成防止流体流；
止回阀，其被构造成防止所述流体流的逆流和重力循环；
压力传感器，其被构造成感测所述流体流的压力测量且提供包含关于感测到的压力测量的信息的压力传感器信令；
温度传感器，其被构造成感测所述流体流的温度测量且提供包含关于感测到的温度测量的信息的温度传感器信令；
流量测量传感器，其被构造成感测所述流体流的流量测量且提供包含关于感测到的流量测量的信息的流量测量信令；
无线数据传输单元或线路，其被构造成响应于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令，并且提供包含关于所述压力传感器信令、所述温度传感器信令和所述流量测量信令的信息的对应的信令。
10.根据权利要求9所述的组合阀，其中，所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量测量传感器被硬接线至所述无线数据传输单元或线路，以用于提供相关的传感器信令。
11.根据权利要求9所述的组合阀，其中，所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量测量传感器被构造成经由无线信令将相关的传感器信令提供至所述无线数据传输单元或线路。
12.根据权利要求9所述的组合阀，其中，所述无线数据传输单元或线路被构造成经由无线信号提供对应的信令至泵控制器，以用于控制泵。
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