CN105952962B - 一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯 - Google Patents

一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，属于调节阀技术领域。该阀芯包括顶盖，控温介质盘片，高压介质盘片和底座；其中：顶盖位于最顶端；底座位于最底端；控温介质盘片和高压介质盘片相互交替叠置于顶盖与底座之间；顶盖、控温介质盘片、高压介质盘片和底座均为呈圆环形的盘片结构，且尺寸相互匹配，共同组成空心圆柱结构；顶盖、控温介质盘片、高压介质盘片和底座的中心空孔均为高压介质输送口。本发明提高了换热阀芯在运行过程中的配合精度，并通过控制控温介质的流量可以控制减压阀内减压过程中的能量变化，从而使减压阀的出口压力在小范围内进行精细调整。

Description

一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯
技术领域
本发明涉及一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，属于调节阀技术领域。
背景技术
调节阀是一种常用阀门，主要作用是调节接枝的压力、流量、温度等参数。调节阀的主要结构是由阀体、阀座、阀芯及阀盖组成。由于介质流经阀座时的流速较快，产生的噪音较大，同时阀芯和阀座的表面受介质冲击，阀芯和阀座易被冲蚀、气蚀或闪蒸，加之多数调节介质温度较高，阀芯和阀座的使用寿命短，同时也可能受到震动和噪音的影响。针对上述问题科技工作者虽然提出了一些新的调节阀结构即迷宫阀以解决上述问题，但是目前的迷宫减压阀在流量不变的情况下，只能通过改变用于减压的流道数量进行压力的控制，出口压力存在一定的阶跃性，无法达到小范围的精细控制。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，采用的技术方案如下：
本发明的目的在于提供一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，该阀芯包括顶盖1，控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4；其中：所述顶盖1位于最顶端；所述底座4位于最底端；所述控温介质盘片2和高压介质盘片3相互交替叠置于顶盖1与底座4之间；所述顶盖1、控温介质盘片2、高压介质盘片3和底座4均为呈圆环形的盘片结构，且尺寸相互匹配，共同组成空心圆柱结构；所述顶盖1、控温介质盘片2、高压介质盘片3和底座4的中心空孔均为高压介质输送口5；
所述顶盖1盘片上设有控温介质入口6和控温介质出口7；
所述控温介质盘片2上设有多条同心的环形凹槽流道21及控温介质入口6和控温介质出口7，其中：环形凹槽流道21与控温介质入口6和控温介质出口7均相互连通；
所述高压介质盘片3上设有多条迷宫形凹槽流道31及控温介质入口6和控温介质出口7，其中：迷宫形凹槽流道31与高压介质盘片3上的控温介质入口6和控温介质出口7相互独立设置；迷宫形的凹槽流道31一端与高压介质输送口5相连通，另一端延伸至高压介质盘片3的边界处与外部相连通；
所述控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4上的所有控温介质入口6的结构和尺寸均相同；所述控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4上的所有控温介质出口(7)的结构和尺寸均相同；
多层所述控温介质盘片2和高压介质盘片3上的所述控温介质入口6各自连通成通孔；多层所述控温介质盘片2和高压介质盘片3上的所述控温介质出口7各自连通成通孔。
优选地，所述高压介质输送口11上方设有圆环形凸起；所述圆环形凸起的内径与顶盖1圆环内径相同。
优选地，所述控温介质入口6和控温介质出口7为长条孔。
优选地，所述控温介质盘片2上的控温介质入口6和高压介质盘片3上的控温介质入口6完全重合；所述控温介质盘片2上的控温介质出口7和高压介质盘片3上的控温介质出口7完全重合。
优选地，所述环形凹槽流道21呈圆周阵列均匀排布。
优选地，所述迷宫形凹槽流道31呈圆周阵列均匀排布。
优选地，所述控温介质入口6和控温介质出口7对称设置。
优选地，所述顶盖1的盘片上的控温介质入口6和控温介质出口7为圆孔，所述控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4上的控温介质入口6和控温介质出口7为长条孔。
优选地，所述控温介质，为水。
优选地，所述高压介质，为高压气体。
本发明装置的结构特征：
1)控温介质盘片2，高压介质盘片3组成一个功能单元；
2)控温介质盘片2为设有同心的环形凹槽流道21，控温介质通过控温介质入口6流入环形凹槽流道21，流动过程中与相邻的高压介质进行换热，最后通过控温介质出口7汇总流出；
3)高压介质盘片3设有迷宫形凹槽流道31，高压介质通过高压介质输送口5流入高压介质盘片3上的迷宫形凹槽流道31，高压介质经过曲折流动、并与控温介质换热后进行减压，当流体经迷宫形凹槽流道31流出高压介质盘片3的边界后，高压介质流入外部；
4)控温介质吸收高压介质在减压过程中放出的热量，或为高压介质提供在减压过程中所需的热量，降低了减压阀本身因热胀冷缩效应，提高了换热阀芯在运行过程中的配合精度；
5)通过控制控温介质的流量可以控制减压阀内减压过程中的能量变化，从而使减压阀的出口压力在小范围内进行精细调整。
本发明有益效果：
本发明公开了一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，解决了目前的迷宫减压阀只能通过改变用于减压的流道数量进行压力的控制，出口压力存在一定的阶跃性，无法达到小范围的精细控制的问题。本调节阀用控温介质吸收高压介质在减压过程中放出的热量，或为高压介质提供在减压过程中所需的热量，降低了减压阀本身因热胀冷缩效应，提高了换热阀芯在运行过程中的配合精度。另外，通过控制控温介质的流量可以控制减压阀内减压过程中的能量变化，从而使减压阀的出口压力在小范围内进行精细调整。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
(1，顶盖；2，控温介质盘片；3，高压介质盘片；4，底座)。
图2为本发明剖面结构示意图；
(1，顶盖；2，控温介质盘片；3，高压介质盘片；4，底座；5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图3为本发明高压介质盘片3的立体结构示意图；
(31，迷宫形凹槽流道；5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图4为本发明高压介质盘片3的俯视结构示意图；
(31，迷宫形凹槽流道；5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图5为本发明高压介质盘片3的仰视结构示意图；
(5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图6为本发明控温介质盘片2的立体结构示意图；
(21，环形凹槽流道；5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图7为本发明控温介质盘片2的俯视结构示意图；
(21，环形凹槽流道；5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图8为本发明控温介质盘片2的仰视结构示意图；
(5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图9为本发明底座4的结构示意图。
图10为本发明顶盖1的立体结构示意图；
(5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图11为本发明顶盖1的俯视结构示意图；
(5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图12为本发明顶盖1的仰视结构示意图；
(5，高压介质输送口；6，控温介质入口；7，控温介质出口)。
图13为本发明顶盖1的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
以下实施方式中所用材料、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域常规材料、仪器和方法，均可通过商业渠道获得。
如图1-13所示，一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，包括顶盖1，控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4；其中：顶盖1位于最顶端；底座4位于最底端；控温介质盘片2和高压介质盘片3相互交替叠置于顶盖1与底座4之间；顶盖1、控温介质盘片2、高压介质盘片3和底座4均为呈圆环形的盘片结构，且尺寸相互匹配，共同组成空心圆柱结构；顶盖1、控温介质盘片2、高压介质盘片3和底座4的中心空孔均为高压介质输送口5；
顶盖1盘片上设有控温介质入口6和控温介质出口7；
控温介质盘片2上设有多条同心的环形凹槽流道21及控温介质入口6和控温介质出口7，其中：环形凹槽流道21与控温介质入口6和控温介质出口7均相互连通；
高压介质盘片3上设有多条迷宫形凹槽流道31及控温介质入口6和控温介质出口7，其中：迷宫形凹槽流道31与高压介质盘片3上的控温介质入口6和控温介质出口7相互独立设置；迷宫形的凹槽流道31一端与高压介质输送口5相连通，另一端延伸至高压介质盘片3的边界处与外部相连通；
控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4上的所有控温介质入口6的结构和尺寸均相同；控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4上的所有控温介质出口(7)的结构和尺寸均相同；
多层控温介质盘片2和高压介质盘片3上的控温介质入口6各自连通成通孔；多层控温介质盘片2和高压介质盘片3上的所述控温介质出口7各自连通成通孔。控温介质入口6和控温介质出口7对称设置。
本实施例中控温介质可以为水，高压介质可以为待减压的高压气体。
高压介质输送口11上方设有圆环形凸起，圆环形凸起的内径与顶盖1圆环内径相同，用于连接外接管道。
顶盖1的盘片上的控温介质入口6和控温介质出口7为圆孔，控温介质盘片2，高压介质盘片3和底座4上的控温介质入口6和控温介质出口7为长条孔。
控温介质盘片2上的控温介质入口6和高压介质盘片3上的控温介质入口6完全重合；
控温介质盘片2上的控温介质出口7和高压介质盘片3上的控温介质出口7完全重合。
环形凹槽流道21呈圆周阵列均匀排布。
迷宫形凹槽流道31呈圆周阵列均匀排布。
环形凹槽流道21和迷宫形的凹槽流道31均非镂空结构。
本发明装置的结构特征：
1)控温介质盘片2，高压介质盘片3组成一个功能单元；
2)控温介质盘片2为设有同心的环形凹槽流道21，控温介质通过控温介质入口6流入环形凹槽流道21，流动过程中与相邻的高压介质进行换热，最后通过控温介质出口7汇总流出；
3)高压介质盘片3设有迷宫形凹槽流道31，高压介质通过高压介质输送口5流入高压介质盘片3上的迷宫形凹槽流道31，高压介质经过曲折流动、并与控温介质换热后进行减压，当流体经迷宫形凹槽流道31流出高压介质盘片3的边界后，高压介质流入外部；
4)高压介质通过迷宫形凹槽流道31进行曲折流动，每经过一个拐弯高压介质的压力均会降低；
5)控温介质吸收高压介质在减压过程中放出的热量，或为高压介质提供在减压过程中所需的热量，降低了减压阀本身因热胀冷缩效应，可以提高换热阀芯在运行过程中的配合精度；
6)通过控制控温介质的流量可以控制减压阀内减压过程中的能量变化，从而使减压阀的出口压力在小范围内进行精细调整。
以上所述仅为本发明示意性具体实施方案，并非用以限制本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种具有控温功能的迷宫调节阀阀芯，包括顶盖(1)，控温介质盘片(2)，高压介质盘片(3)和底座(4)；其中：所述顶盖(1)位于最顶端；所述底座(4)位于最底端；所述控温介质盘片(2)和高压介质盘片(3)相互交替叠置于顶盖(1)与底座(4)之间；所述顶盖(1)、控温介质盘片(2)、高压介质盘片(3)和底座(4)均为呈圆环形的盘片结构，且尺寸相互匹配，共同组成空心圆柱结构；所述顶盖(1)、控温介质盘片(2)、高压介质盘片(3)和底座(4)的中心空孔均为高压介质输送口(5)；
所述顶盖(1)的盘片上设有控温介质入口(6)和控温介质出口(7)；
所述控温介质盘片(2)上设有多条同心的环形凹槽流道(21)及控温介质入口(6)和控温介质出口(7)，其中：环形凹槽流道(21)与控温介质入口(6)和控温介质出口(7)均相互连通；
所述高压介质盘片(3)上设有多条迷宫形凹槽流道(31)及控温介质入口(6)和控温介质出口(7)，其中：迷宫形凹槽流道(31)与高压介质盘片(3)上的控温介质入口(6)和控温介质出口(7)相互独立设置；迷宫形的凹槽流道(31)一端与高压介质输送口(5)相连通，另一端延伸至高压介质盘片(3)的边界处与外部相连通；
所述控温介质盘片(2)，高压介质盘片(3)和底座(4)上的所有控温介质入口(6)的结构和尺寸均相同；所述控温介质盘片(2)，高压介质盘片(3)和底座(4)上的所有控温介质出口(7)的结构和尺寸均相同；
多层所述控温介质盘片(2)和高压介质盘片(3)的所述控温介质入口(6)各自连通成通孔；多层所述控温介质盘片(2)和高压介质盘片(3)的所述控温介质出口(7)各自连通成通孔；
其特征在于，所述高压介质输送口(5)上方设有圆环形凸起；所述圆环形凸起的内径与顶盖(1)圆环内径相同；
所述控温介质入口(6)和控温介质出口(7)为长条孔。
2.根据权利要求1所述阀芯，其特征在于，所述控温介质盘片(2)上的控温介质入口(6)和高压介质盘片(3)上的控温介质入口(6)完全重合；所述控温介质盘片(2)上的控温介质出口(7)和高压介质盘片(3)上的控温介质出口(7)完全重合。
3.根据权利要求1所述阀芯，其特征在于，所述环形凹槽流道(21)呈圆周阵列均匀排布。
4.根据权利要求1所述阀芯，其特征在于，所述迷宫形凹槽流道(31)呈圆周阵列均匀排布。
5.根据权利要求1所述阀芯，其特征在于，所述控温介质入口(6)和控温介质出口(7)对称设置。
6.根据权利要求1所述阀芯，其特征在于，所述顶盖(1)的盘片上的控温介质入口(6)和控温介质出口(7)为圆孔，所述控温介质盘片(2)，高压介质盘片(3)和底座(4)上的控温介质入口(6)和控温介质出口(7)为长条孔。
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