CN1100229C - 具有整体型压力控制器的流量调节阀 - Google Patents

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Abstract

流量调节阀具有两个相继设置的节流组件。第一节流组件用作流动介质的调节组件。第二节流组件控制通过第一节流组件的压力差，以使其保持恒定值。控制元件(4)和压力调节元件(9)可沿相同的第一方向(12)进行位移，并通过弹性薄膜(13)相连接。入口腔室(1)与压力腔室(15)相连通，压力腔室(15)用于将力作用在薄膜(13)和压力调节元件(9)上。这种设置可使流动介质以轴对称方式流经第二节流组件。

Description

具有整体型压力控制器 的流量调节阀
                        技术领域
本发明涉及一种用于控制流动介质通流的带整体型压力控制器的流量调节阀。
                        背景技术
依据欧洲专利EP 677708中所给出的技术教导，这种流量调节阀适用于作为诸如热水加热系统等中的加热体阀使用，这种热水加热系统中多个加热体至少在一条管线中以液体连通形式结合在一起。配置上这种流量调节阀，各个加热体便可以在保持相同热输出的条件下运行，而与由于其它加热体的运行影响所产生的主要压力下降无关。这一点可以通过控制流动介质通流的控制元件，和调节控制元件处的压力下降的压力调节元件等等公知的组件达到。
一种配置有用于控制流动介质通流的流量调节阀，已经公开在美国专利US 3344805中。这种流量调节阀在作为工业生产设备使用方面存在有一些缺点，即在流经阀的流动介质以不规律的方式被排出时，作用在压力调节元件的压力是非对称的，这将在一个侧面增大压力调节元件中的孔口的开度，进而使得控制元件处的压力下降将不再响应表面面积的变化而有规律的变化，这种表面面积的变化却是与施加在控制元件和压力调节元件的主要压力相对应的。而且，配置在驱动杆和压力调节元件之间的、呈O形环形状的密封组件还将产生相当大的摩擦力，从而使得这种阀不适于恒温阀。
欧洲专利申请EP 751448还公开了另一种流量调节阀。这种相对较大的阀作为加热体阀使用时并不适用。
法国专利申请FR 2740544也公开了一种阀，这种阀具有单一的节流组件，从而使通流的定量速度基本上与压力下降无关。然而这种装置并不具有调节通流速度用的调节组件，即不具有所谓的控制元件。
针对这些问题，本发明提供了一种改进型流量调节阀，它的特定的结构构成使得其几何尺寸更紧凑，控制阀中的压力调节元件可以尽可能容易地移动，从而能减少压力滞后问题，而且这种阀适用于作为加热体阀使用。
                       发明内容
本发明提供了一种用于控制流动介质的通流的流量调节阀，包括有一个入口腔室，两个相继设置的节流组件和一个出口腔室，而且第一节流组件用作为通流的调节元件，横跨过第一节流组件的压力差可以通过第二节流组件而保持为恒定值。在这种设置方式中，第一节流组件可以通过已知的方式，由与第一阀座共同作用的控制元件构成，用以控制其通流，而且第二节流组件由与第二阀座共同作用的压力调节元件构成，用以控制其压力差。
入口腔室与至少部分地作用于压力调节元件的压力腔室相连通，以便使流动介质可以在入口腔室和压力腔室之间自由流通，从而可以在压力腔室中获得与在入口腔室中相同的压力。在这一实例中，将入口腔室获得的压力，传递至调节元件的第一作用表面，与将两个节流组件之间获得的压力，传递至调节元件的第二作用表面的大小基本相等，而且具有轴对称结构构成的压力调节元件，和位于第二节流组件的下流侧的、具有轴对称构形的出口腔室，使得流动介质可以呈轴对称形式通流。
压力调节元件与阀壳体通过弹性薄膜相连接，当压力调节元件配置在控制元件的驱动侧时，这一薄膜还与控制元件相连接。这样，通过可以沿相同的第一方向移动的弹性薄膜，便将控制元件和压力调节元件连接在一起。弹性薄膜可以用于对压力调节元件进行可移动地安装，并可以用于对压力腔室实施密封。通过将位于阀壳体和控制元件之间的薄膜悬挂设置，使调节元件驱动而进行位置移动，而在没有驱动时又被固定，所以可以使这种压力调节元件自由移动。在这种实例中，薄膜固定到控制元件、驱动杆或驱动控制元件的主轴，这样便能够将压力腔室相对于位于各节流组件之间的空间部分或腔室实施密封。可以除去任何一个O形密封环，而且这种设置方式可以使控制元件非常容易的进行位置移动，并且可以使压力调节元件在相对于控制元件几乎没有摩擦力的状态下移动。这种薄膜还可以确保与各个元件的运动无关的可靠整体密封性，从而可以防止在阀的各个腔室中产生压力下降。当压力调节元件配置在远离该控制元件用的驱动器的一侧时，这一压力调节元件将通过薄膜直接与阀壳体相连接。
压力调节元件和控制元件最好为锥形体，或至少部分为锥形，以便确保这种结构构成方式具有有关流动介质的流动动力学方面的优点。
压力调节元件、控制元件和相应的、诸如薄膜等等的连接组件，特别是相对于这些元件的对应阀座，具有这样一种性质，即将入口腔室内获得的压力沿第一方向传递到控制元件的第三作用表面，与将入口腔室内获得的压力、沿与第一方向相反的方向传递到控制元件的第四作用表面的大小基本相等。在这种状态下，第三作用表面配置在控制元件中的朝向入口腔室的一侧，第四作用表面配置在控制元件中的朝向压力腔室的一侧。第一作用表面与第四作用表面的总和、与第二作用表面与第三作用表面的总和基本上为同一量级，这些表面可作为“啮合表面”，即可以施加或传递沿第一方向；即沿如图所示的y-方向；由相应压力产生的力。
压力调节元件的这种结构构成，使得由出口腔室内获得的压力所产生的、至少部分地沿着第一方向作用于压力调节元件的力，可以与由出口腔室内获得的压力所产生的、至少部分地沿着与第一方向12相反的方向作用于压力调节元件的一个或几个力相对应。
由出口腔室内获得的压力所产生的力，由入口腔室和压力腔室内获得的压力所产生的力，以及由节流组件之间获得的压力所产生的力和/或由至少流经第二节流组件的流动介质的流动所产生的力，由于压力调节元件、薄膜、控制元件和枢轴连接组件或导向组件，以及节流组件的形状和如上所述的结构构成，分别以对称方式作用在阀中对应的可动元件上。由于力以对称方式作用，所以设计的阀可具有基本上相等尺寸的作用表面，从而可以作为一个小型装置而用作加热体阀。
在围绕着第二节流组件的区域处，通过沿着与第一方向基本上相平行的方向配置的、用于向压力调节元件提供低摩擦导向的阀翼或肋棱，还可以使这种压力调节元件同时形成为流体腔室，以防止流动介质不沿着与第一方向基本上相平行的方向流动。而且它还具有增大与流体腔室相结合的压力调节元件的质量的组件，以便通过它的自由流动性和流经装置的介质流动，来防止压力调节元件产生颤动或共振。
第二节流组件由与锐边缘对应部分共同作用的锥形表面形成，由于非常小的表面面积，尽可能地减少根据伯努利定律作用于压力调节元件9上的力。而且控制元件最好还具有一个橡胶部件，该橡胶部件形成为具有第一阀座的第一节流组件，而且该橡胶部件还具有一个使通过第一节流组件通流的流动介质呈扇形方式流动的密封唇口。
在优选实施例中，控制元件最好还具有一个腔室，该腔室的体积至少应该有压力腔室在满行程变化时所产生的体积变化的一半那么大，以便于由于流动介质交换所产生的任何行程运动，没有沉积由管路中流入压力腔室。
在优选实施例中，相对流量调节阀上的各个功能组件组装在一起的阀壳体，还可以通过可拆卸方式与形成入口腔室和出口腔室的管线或壳体相连接，以便使这种阀只可与诸如已经安装好的加热管线相适配。
                        附图说明
参考下面结合附图对本发明的实施例进行更详细地说明。
图1为表示本发明原理的示意性说明图；
图2为表示具有两个节流组件的流量调节阀的剖面图；
图3为表示第一节流组件的具体结构的示意性说明图；
图4为表示第一节流组件中一部分的横剖面图；
图5为表示安装主轴用的芯体的横剖面图；
图6为表示可以适于方便地安装在散热管线组件中的流量调节阀的剖面图；
图7为表示具有两个节流组件的流量调节阀的另一个实施例的剖面图。
                       具体实施方式
图1示出了本发明的工作原理，图2示出这种阀的一种简易说明。使用在这些附图中的参考标号彼此相对应。图1示出了辅助的管线或管路41、42、43，这些管路将各腔室中的对应压力通至“压力控制容器”或薄膜驱动器36，其中薄膜驱动器36示出在图1的下侧部分。在图1中的右侧边缘还示出了沿第一方向12的力。在这种实例中，由电动机35驱动控制元件4。
图2示出了一种根据如图1所示原理运行的流量调节阀。其中的流动介质通过入口腔室1沿着如箭头x所示的方向2流入至流量调节阀，而且流动介质仍沿着如箭头x所示的方向2通过出口腔室3流出该流量调节阀。两个串联型的节流组件设置在入口腔室1与出口腔室3之间。第一节流组件由与第一阀座5共同作用的控制元件4构成，举例来说，阀座5可以是一个与阀壳体6固定连接的阀座7，以形成第一可控孔口8。控制元件4具有一个密封元件4a，以便使孔口8可以在流量调节阀处于闭合状态时密封闭合。第二节流组件由与诸如阀座7的第二阀座10共同作用的压力调节元件9构成，用以形成第二可控孔口11。在入口腔室的压力由参考标号p1表示，在两个节流组件之间的压力由参考标号p2表示，在出口腔室的压力由参考标号p3表示。这些压力将通过如图1所示的管线或管路41、42、43作用于薄膜驱动器36，有关这一点将在下面给予更详细的说明。
第一节流组件用作通流的调节元件，而第二节流组件的功能是使通过第一节流组件的压力差p1-p2保持恒定，因此使通流可以不受由流量调节阀两端处获得的压力差p1-p3的影响。流动介质沿x-方向2通过流量调节阀流动。控制元件4和压力调节元件9可以沿与x-方向2相垂直的y-方向12移动。控制元件4在y-方向上的位置确定第一孔口8的开度，即确定着通流。控制元件4可由标准值调整装置激励，比如说由一个遥控型电动机驱动器35或一个恒温驱动器激励。
压力调节元件9通过弹性薄膜13与控制元件4和阀壳体6相连接。薄膜13是液压驱动装置的一部分，驱动装置相对第二阀座10控制压力调节元件9的位置，进而控制第二孔口11的开度。由于一方面输入压力为p1，另一方面作用于薄膜13上的两个节流组件之间的压力为p2，所以能够产生控制作用。为了能产生这一效果，入口腔室1应通过控制元件4中的芯体14与压力腔室15相连接，而压力腔室15可以将压力作用于薄膜13和压力调节元件9。因此压力p1将作用在压力调节元件9上，形成与y-方向12相反的作用力F1。另一方面，压力p2将作用于压力调节元件9上，形成沿y-方向12的作用力F2。压力p1作用在薄膜13上的、即作用在压力调节元件9上的作用表面，与压力p2作用在薄膜13上的、即作用在压力调节元件9上的有效表面的尺寸相同。因此所产生的合力F1-F2将与压力差p1-p2成正比。被压缩在阀座7与压力调节元件9之间的控制弹簧16，将在压力调节元件9上产生一个沿y-方向12的力FR。因此孔口11的开度可以按照使力F1-F2和力FR保持为同等大小的方式设定。
控制弹簧16还可以在压力调节元件9和控制元件4之间可操作的配置，尽管这会稍微削弱作为阀特性的允许公差。
压力p1作用在薄膜13和压力调节元件9上的作用表面A1，在薄膜13上的两个峰值点S1和S2之间基本沿半径方向延伸，沿着y-方向12围绕阀元件的中心线B形成轴对称关系。压力p2作用在薄膜13和压力调节元件9上的作用表面A2，基本上沿半径方向由薄膜13上的峰值点S1延伸至阀座10。因此，阀座10和峰值点S2基本上位于与y-方向12相平行的线上。在这儿峰值点S1和S2相对于y-方向12的间隔，多少与控制元件4的位置和压力调节元件9的位置有关。
而且，控制元件4的结构构成，使得在控制元件4的上部区域中受到压力腔室15的压力p1的、并且在中心线B与峰值点S1之间基本上沿半径方向延伸的作用表面A4，与由第一节流组件的直径或中心线B，相对于第一阀座5的间隔所形成的作用表面A3，基本上相对应。因此，这可以确保控制元件4两侧上延伸的力的平衡，从而使得移动控制元件所需的力为最小，并且还可以确保压力调节元件9上的力的平衡，从而使第一节流组件的通流可以不受出口腔室中的压力p3的影响，保持所需要的稳定压力。
整个流量调节阀的轴对称型结构，使得流经第二节流组件的流体可以分布在360°的整个角度范围内，进而使得压力调节元件9进行控制动作所需要的行程运动为最小。因此，由于外侧压力差p1-p3变化而造成的压力调节元件9的位置变化，将可使行程过程中的变化尽可能为最小，进而使得通过控制弹簧16施加在压力调节元件9的力FR的变化尽可能为最小，因此使确定通流的运行压力差p1-p2的变化尽可能为最小。
弹性薄膜13可以使控制元件4和压力调节元件9沿着y-方向12进行实际上无摩擦阻力的运动。可以利用阀翼或肋棱17与阀座7的共同作用或利用阀壳体6自身，来确保压力调节元件9沿y-方向的导向移动。压力调节元件9最好还具有一个与y-方向12相平行的、与阀翼17相连接的圆柱形壳体部分18，以便能够在阀翼17之间形成小型流体腔室。这样，压力调节元件9沿x-方向2的所有运动均将使得一些流体腔室变得更小，并且使其它腔室变得更大。然而在这种条件下，所需要的对流体介质的重新分配将更为困难，因为流体腔室的存在使得它更难以使流体介质沿着x-方向2流动。如果不完全抑制压力调节元件9的振荡，是会加大阻尼的。
可以通过适配在压力调节元件9上的圆环19来增大压力调节元件9的质量，这种圆环19可以用如黄铜、铜或密封铅等构成，以便能够降低可能形成振荡的共振频率。这样便可以使共振频率低于由于流动所产生的激振频率。
压力p3也作用在薄膜13上，并在压力调节元件9上产生一个沿着y-方向12的力F3。为了补偿力F3，压力调节元件9还配置有一个延展部分20，这一延展部分20在压力p3的作用下将产生一个沿与y-方向12相反的、也作用于压力调节元件9的力F4。需要注意的是，压力p3也将作用于位于第二阀座10的区域中的延展部分20上，并形成一个沿y-方向12作用于压力调节元件9的力F5。延展部分20上的作用表面面积与压力p3作用于薄膜13上的作用表面面积大小相等，从而使力F3、力F4和力F5可以彼此抵消。因此，位于出口腔室3中的压力p3将不再会对压力调节元件9的位置产生影响。
在第二阀座10的区域中，压力调节元件9还具有一个横剖面呈倾斜边缘形状的圆锥表面21。该第二阀座10具有锐边缘结构，其中当第二节流组件闭合时，边缘22将沿着圆形线与压力调节元件9上的圆锥表面21相接触。这时用于通流运行的横剖面将处于直接靠近孔口11区域的最低位置，从而使流动介质的流动速度在这儿最大。因此依据伯努利定律，在这儿的压力将减小。其结果是，当直接靠近孔口11时，将不再有作用在压力调节元件9的压力p2或压力p3，而是有一个降低了的、分别与压力p2与压力p3相对应的力。这将导致作用在压力调节元件9整个部分上的力F2减小。减小的力F2可以通过相应的增大压力调节元件9上压力p2的作用面积进行补偿。
然而如上所述，位于流量调节阀的工作区域中的力F2的减小并不是恒定的，而是随着孔口11开度的变化而变化，因而仍多少与由流量调节阀获得的压力差p1-p3所产生的通流相关连。然而如果阀座10并不具有如上所述的锐边缘结构，而是具有与圆锥表面21相平行设置的表面，那么，由于不再将压力p2，而是将一个更低的压力作用在压力调节元件9上，所以甚至需要更大些的力。这意味着通流相对于由流量调节阀获得的压力差p1-p3的依赖关系将变得更为明显。
由于作用于延展部分20的压力p3所产生的液流减少，将表现在力F5量值上的降低。力F5的减小程度又依赖于流动速度，进而依赖于通流方式。为了能将这种影响降低至最小，可以使延展部分在内侧边缘限定的阀座10上方沿半径方向的延伸尽可能地小，就这一点而言，仅仅必然要结合所要求的公差考虑。
配置在控制元件4内的腔室23在理想状态下的体积，至少要与压力腔室15在满行程变化时所产生的体积变化一样大，最好是至少与这一体积变化的一半一样大。在控制元件4和压力调节元件9行程运动时，压力腔室15的体积将变化，从而使压力腔室15与入口腔室5之间的流动介质不得不发生交换。腔室23可以全部或至少部分地调节流动介质的增加或减少的量，从而使得压力腔室15与入口腔室1之间的交换，仅仅在控制元件4产生有较大的行程变化时才会发生。因此，这可以降低配置在腔室23与压力腔室15之间的芯体或压力腔室15受到污染的危险。
图3以比图1和图2更大的尺寸示出了第二节流组件，因而可以由该图中更清楚地看见其结构构成的细部。图3还示出了配有橡胶部件24的第一节流组件的实施例，其中橡胶部件24与控制元件4相适配，并且与第一阀座5共同作用。橡胶部件24具有一个侧向支撑着第一阀座5的、进而可以确保其整体密封性的密封唇口25。正如图4所示，密封唇口25可以包含120°或270°中的任何角度φ，因此可以对流经第一节流组件截面的流体进行限制。第一节流组件的孔口横剖面积由控制元件4的行程，和形成在这一实施例中的孔口间隙的圆周确定。孔口间隙的圆周和由此确定的定量通流，将作为具有密封唇口25的行程的函数而减少。这种结构的优点在于可控定量通流的范围可以向下方增大，还在于可以降低由于尘土和污物颗粒等产生的阻塞的危险。密封唇口25比较窄，它的两端呈下部切开型的结构。在橡胶部件24有可能出现的凸胀时，可以通过下述方式确保节流组件保持有完全的可操作性：使作用于控制元件4行程中的变化的力，可以有效地作用于密封唇口25，同时也使行程的变化不会产生任何问题，也可以仅仅作用于控制元件4上，以实施行程中的变化，这在紧贴在阀座5的密封唇口25发生变形时是有用的。配置在密封唇口25上的是一个相对比较大的腔室26(参见图3)，以便使尘土和石灰等沉积不会接触在橡胶部件24上。
为了将密封唇口25与第一阀座5之间的摩擦力降低至最小，最好还在密封唇口25后配置有一个凹室33，这一凹室33使得密封唇口25可以呈沿径向延伸的形式。
橡胶部件24包括有防水橡胶。因此当有介质中的油类污染物流入至流量调节阀时，可能会使橡胶部件24产生凸胀。如上所述的结构可以确保流量调节阀在这种状态下也能可靠运行。
控制元件4与主轴27相连接，主轴27可以由手动触发，也可以由驱动器(图中未示出)触发，以调节孔口8。主轴27穿过设置在安装部件29上的芯体28，而安装部件29用于对主轴27进行导向和支撑。O形环30用于使压力腔室15相对于外部保持密封。图5示出了芯体28的横剖面图。芯体28并不呈圆形，而是具有沿径向方向由圆形表面向外的凹槽31，以便在主轴27与安装部件29之间保持多个间隙，由诸如热水等介质所产生的大量气体可以在任何时间通过该间隙，在安装部件29的两侧之间自由流通。这可防止固态成分由芯体28中结晶析出，从而可防止主轴27出现不畅的运行。尽管如此，芯体28的结构使得它还可以象一个圆形芯体那样，保证主轴27满意地进行导向。因此，控制元件4(图1)将可没有任何延迟地追随主轴27沿y-方向12运动，以已知的方式在控制元件4和阀壳体6之间可操作的配置第二弹簧，它将沿着y-方向12在控制元件4上施加一个作用力。
图6示出了将流量调节阀适当地安装在散热管线组件32中的一个实施例。如果使供给和排放热水用的这种阀沿着方向12同轴配置，控制元件4和压力调节元件9可进行位移。图6示出了这种模式的两种不同的变形实施形式。安装在控制元件4上的密封元件4a，是用于对流量调节阀进行可靠地密封，根据需要还可以配置有密封唇口25，以对流动介质进行扇形通流调节。使主轴27的上侧部分穿过密封盖37，并且穿过如图5所示的、对主轴27提供导向和支撑的芯体28。在O形环30失效的场合，或是发生泄露的场合，还可用密封盖38来替代密封盖37，以通过两个O形环39和40进一步地确保流量调节阀的整体密封性。不需要移开和分解开流量调节阀便可以更换有缺陷的O形环30。
图7示出了根据本发明构造的流量调节阀的另一个实施例，其中用于控制元件4的驱动器(图中未示出)设置在控制元件4的一侧，远离压力调节元件9。这可以使流量调节阀中的驱动部分的设计结构更简单，比如说主轴27可以不再穿过压力调节元件9和压力腔室15，因此如上所述的、可能会出现在压力腔室15与节流组件间的间隔之间的密封问题将不会再出现。
如上所述，流过入口腔室1的流动介质将沿x-方向2流入流量调节阀，流过出口腔室3的流动介质将再一次沿着x-方向2流出该流量调节阀。设置在入口腔室1与出口腔室3之间的是如上所述的两个串联配置的节流组件。第一节流组件由与第一阀座5共同作用的控制元件4构成。第二节流组件由与阀座7上的第二阀座10共同作用的压力调节元件9构成。入口腔室中的压力由参考标号p1表示，两个节流组件之间的压力由参考标号p2表示，出口腔室的压力由参考标号p3表示。
压力调节元件9通过弹性薄膜13与阀壳体6相连接。在这种情况下，可以对作用在节流组件之间的压力进行控制，其原因在于，一方面，输入压力为p1，另一方面作用于薄膜13上的两个节流组件之间的压力为p2。为了能实现这种作用，入口腔室1通过阀壳体中的芯体34与压力腔室15相连接，而压力腔室15可以将压力作用于薄膜13和压力调节元件9上。因此压力p1将作用于压力调节元件9上，形成为沿与y-方向12相反的作用力F1。在另一方面，压力p2作用于压力调节元件9上，形成为沿y-方向12的作用力F2。压力p1作用在薄膜13上的、即作用在压力调节元件9上的作用表面A1，与压力p2作用在薄膜13上的、即作用在压力调节元件9上的作用表面A2大小相同。因此所产生的力F1-F2将与压力差p1-p2成正比。配置在阀座7与压力调节元件9之间的控制弹簧16，将在压力调节元件9上产生一个y-方向12的力FR。因此孔口11的开度可以按使力F1-F2和力FR保持为同等大小的方式设定，其原理与如图1所示的相同。
压力p1作用在薄膜13和压力调节元件9上的作用表面A1，在两个峰值点S1和S2之间基本沿半径方向延伸。
整个流量调节阀的轴对称型结构，使得流经第二节流组件的水流可以分布在360°的整个角度范围内，进而使得压力调节元件9进行控制动作所需要的行程最小。因此，由于外侧压力差p1-p3变化造成的压力调节元件9的位置变化，可以使行程过程中的变化尽可能为最小，进而使得通过控制弹簧16施加在压力调节元件9上的力FR的变化尽可能为最小，于是确定通流方式的工作压力差p1-p2的变化尽可能为最小。
可以利用阀翼或肋棱17与阀座7的共同作用来确保压力调节元件9沿y-方向的导向移动，也可以利用阀翼或肋棱或简单地利用位于压力调节元件9中另一端部的圆柱形延伸部分，来确保压力调节元件9沿y-方向的导向移动。这种圆柱形延伸部分接合至阀壳体9上的凹槽中，并且以使流动介质流经时尽可能小的摩擦力支撑着。
可以通过适配在压力调节元件9上的圆环19来增大压力调节元件9的质量，这种圆环19可以用黄铜、铜或密封铅等构成，以便能够降低可能形成振荡的共振频率。因此便可以使共振频率低于由于流动所产生的激振频率。
压力p3也作用在薄膜13上，并在压力调节元件9上施加沿y-方向12的力F3。为了对力F3进行补偿，压力调节元件9还配置有一个延展部分20，延展部分20在压力p3的作用下将产生一个补偿力，这一点已经在前面说明了。
如图7所示的实施例特别适用于需要其结构高度比较小的加热系统。它设置在诸如热交换器等方面具有优点。如果将控制元件4的驱动器沿侧向取出，比如采用角度传递装置或磁性驱动器等，则还可以对流动介质进行垂直供给(如图6中的第一控制阀所示)。

Claims (19)

1.一种用于控制流动介质通流的流量调节阀，包括有一个入口腔室(1)，两个相继设置的节流组件和一个出口腔室(3)，其中第一节流组件用作为通流的调节元件，横跨过第一节流组件的压力差(p1-p2)可以通过第二节流组件控制而保持为恒定值，
第一节流组件由与第一阀座(5)共同作用的控制元件(4)构成，
第二节流组件由与第二阀座(10)共同作用的压力调节元件(9)构成，
入口腔室(1)与至少部分作用于压力调节元件(9)上的压力腔室(15)相连通；其特征在于：
将在入口腔室(1)中获得的压力(p1)传递到压力调节元件(9)的第一作用表面(A1)，与将在两个节流组件之间获得的压力(p2)传递到压力调节元件(9)的第二作用表面(A2)，大小基本相等，
压力调节元件(9)使流动介质呈轴对称方式进行通流。
2.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：压力调节元件(9)与阀壳体(6)通过弹性薄膜(13)相连接。
3.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：将入口腔室(1)中获得的压力(p1)沿第一方向(12)传递到控制元件(4)的第三作用表面(A3)，与将入口腔室(1)中获得的压力(p1)沿与第一方向(12)相反的方向传递到控制元件(4)的第四作用表面(A4)，大小基本相等。
4.一种如权利要求3所述的流量调节阀，其特征在于：第三作用表面(A3)配置在控制元件(4)的朝向入口腔室(1)的一侧，第四作用表面(A4)配置在控制元件(4)的朝向压力腔室(15)的一侧。
5.一种如权利要求3所述的流量调节阀，其特征在于：第一作用表面(A1)与第四作用表面(A4)的总和，与第二作用表面(A2)与第三作用表面(A3)的总和基本上为同一量级。
6.一种如权利要求3所述的流量调节阀，其特征在于：控制元件(4)和压力调节元件(9)通过弹性薄膜(13)相连接，并可沿相同的第一方向(12)进行位移。
7.一种如权利要求2所述的流量调节阀，其特征在于：弹性薄膜(13)用于对压力调节元件(9)进行可移动地安装，并用于对压力腔室(15)进行密封。
8.一种如权利要求2所述的流量调节阀，其特征在于：压力调节元件(9)的结构，使得在出口腔室(3)中获得的压力(p3)所产生的、沿着第一方向(12)至少部分地作用于压力调节元件(9)上的力(F3)，与在出口腔室(3)中获得的压力(p3)所产生的、沿着与第一方向(12)相反的方向至少部分地作用于压力调节元件(9)上的力(F4、F5)相对应。
9.一种如权利要求8所述的流量调节阀，其特征在于：这些力(F1-F5)是由在出口腔室(3)中获得的压力(p3)，在入口腔室(1)中和压力腔室(15)中获得的压力(p1)，以及在节流组件之间获得的压力(p2)和/或由至少流经第二节流组件的流动介质的流动所产生的，这些力(F1-F5)以轴对称方式作用于压力调节元件(9)和控制元件(4)。
10.一种如权利要求2所述的流量调节阀，其特征在于：压力调节元件(9)通过阀翼(17)在围绕着第二节流组件的区域形成流动腔室，阀翼(17)沿与第一方向(12)基本上相平行的方向配置，流动腔室用于防止流动介质不沿着与第一方向(12)相平行的方向流动。
11.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：还具有用于增大压力调节元件(9)的质量的组件(19)。
12.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：第二节流组件(9、10)由与锐边缘的对应部分共同作用的锥形表面形成，以减少根据伯努利定律由于流动所产生的影响，使作用于压力调节元件(9)的压力尽可能地小。
13.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：控制元件(4)具有一个橡胶部件(24)，而橡胶部件(24)具有形成第一节流组件用的第一阀座(5)，橡胶部件(24)还具有一个用于使通过第一节流组件流动的流动介质呈扇形流动的密封唇口(25)。
14.一种如权利要求13所述的流量调节阀，其特征在于：密封唇口(25)具有弹性性能，从而使污染或凸胀现象不会对流动介质的通流产生不利的影响。
15.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：控制元件(4)还具有一个腔室(23)，腔室(23)的体积至少有压力腔室(15)在作满行程变化时所产生的体积变化的一半。
16.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：控制元件(4)与可以通过手动激励也可以通过驱动器激励的主轴(27)相连接，主轴(27)穿过安装部件(29)上的芯体(28)，该芯体(28)并不呈圆形。
17.一种如权利要求16所述的流量调节阀，其特征在于：对压力腔室(15)相对外部进行密封的一个维护密封盖(38)嵌装在主轴(27)的上端部。
18.一种如权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：第一阀座(5)和第二阀座(10)由固定连接在阀壳体(6)的阀座(7)形成。
19.一种如权利要求2所述的流量调节阀，其特征在于：阀壳体(6)以可拆卸方式与形成入口腔室(1)和出口腔室(3)的管线或壳体相连接。
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