CN112272724A - 安全阀和用于控制安全阀的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制安全阀的方法，包括以下步骤：提供安全阀(7)，所述安全阀(7)包括：具有入口(3)和出口(4)的阀(1)，水的流速能够因改变阀位置(V1、V2)而改变，能够藉其感测水温的至少一个温度传感器(2a、2b、2c)，以及能够藉其处理所述至少一个温度传感器(2a、2b、2c)的数据并且能够藉其致动所述阀(1)的至少一个控制单元；定义至少一个阀位置；定义温度阈值；确定用户致动；通过在用户致动已被确定之后至少部分地打开所述阀(1)来设置所述至少一个阀位置；利用所述至少一个温度传感器(2a、2b、2c)来感测所述水温(T)；将所感测到的水温(T)与所述温度阈值进行比较；在所感测到的水温(T)高于所述温度阈值(TS)的情况下自动关闭所述阀(1)。

Description

安全阀和用于控制安全阀的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制安全阀的方法和一种安全阀，尤其是用于服务或饮用水的安全阀。
相关技术描述
从现有技术已知电子混合器或恒温器，其具有冷水和热水入口以及至少一个混合水出口。此类设备还具有温度传感器，可以利用该温度传感器来检测混合水温度。混合器中的冷水和热水的流速是基于所测得的温度来确定的。这种类型的混合器是昂贵的，并且仅在一定流速以上才能可靠地运转。
此类设备不会在小水流流速下可靠地工作，并且存在用户烫伤自己的风险。存在节水规定，即仅允许每分钟0.5升的最大耗水量。恒温器在此范围内不再能够可靠地工作。
如果使用其中冷水和热水的混合比经由对应的管道截面被固定的静态混合器，则无法直接保证在水龙头位置处的安全性。
在带有预混水的成排水龙头位置的情形中(如在公共设施中经常看到的那样)，安全性也无法直接在水龙头位置处得到保证。
发明内容
本发明的一个目的是提供可藉其避免上面提到的缺点的一种用于控制安全阀的方法、一种安全阀和一种安全配件。
这一目的是通过具有权利要求1的特征的方法来达成的。该方法、安全阀和安全配件的其他实施例由其他权利要求的特征来限定。
根据本发明的用于控制安全阀的方法包括以下步骤：
-提供安全阀，该安全阀包括具有入口和出口的阀，其中利用该阀，水的流速可以通过改变阀位置来被改变，该阀包括可藉其检测水温的至少一个温度传感器，并且该阀包括可藉其处理该至少一个温度传感器的数据并且可藉其来致动该阀的至少一个控制单元；
-定义至少一个阀位置；
-定义温度阈值；
-检测用户操作；
-通过在用户操作已被确定之后至少部分地打开阀来设置该至少一个阀位置；
-利用该至少一个温度传感器来检测水温；
-将所检测到的水温与温度阈值进行比较；
-当所检测到的水温高于温度阈值时自动关闭阀。
利用这样的方法，可例如在冷水供应被中断或阀上游的水混合器有缺陷而仅在阀的入口处有热水的情况下阻止过多的热水通过阀。温度阈值可取决于阀的下游应用来被定义。为了避免因热效应而对人体组织造成伤害，流经阀的水的温度应低于45摄氏度。在40摄氏度的温度阈值下，可以确保不会发生烫伤。通过集成控制单元，阀可以自动地且独立于整个控制系统地运转。这减少了安装和维护工作。
在一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
-定义至少一个区间；
-在阀已归因于超过温度阈值而被自动关闭之后至阀被自动打开之前的该至少一个区间期间进行等待。
通过这些过程步骤，可以检查是否持续地超过温度阈值，并因而检查缺陷是否持续存在，或者检查其是否为不需要人工干预的临时故障。
在一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
-借助于传输单元来向用户、控制中心或显示单元传送信号。
例如，超过温度阈值可以被传送。该信号可以通过有线或无线方式传送。例如，如果超过温度阈值，则其可以借助于光源或屏幕在本地被显示。替代地，其可以被传送到用户或他的分析设备，或者其可以被传送到控制中心。随后可以在所有情形中决定是否需要人工干预。
在一个实施例中，第一阀位置和第二阀位置被定义，并且第一阀位置在检测到的水温低于温度阈值时被设置，并且第二阀位置在阀被自动打开时被设置。低于温度阈值，如对于在阀下游的应用而言是必需的同样多的水可通过阀。如果阀在已超过温度阈值之后被自动打开以便检查当前水温，可以将阀设置成使得用于可靠温度测量的最小量的水可通过阀。控制单元可以在例如检测到用户的存在的情况下阻止阀自动地打开。
在一个实施例中，第一区间和第二区间被定义，第二区间基于所记录的温度曲线相对于第一区间来被定义。温度曲线的水平越高，后续区间将越长。
所提到的该方法的实施例可以按任何组合来执行，只要它们彼此不矛盾即可。
附图简述
在下文参考附图更详细地描述本发明的各实施例。这些附图只是出于解说的目的且不应被解读为限制性的。附图中
图1是根据本发明的安全阀的示意表示；
图2是带有根据本发明的阀和混合器的成排水龙头位置的示意表示；
图3是根据本发明的带有上游阀的水龙头配件的示意表示；
图4是根据本发明的带有集成阀的水龙头配件的示意表示；
图5是具有集成式混合器的根据图4的抽取配件；
图6是根据本发明的实施例的流过安全阀的水的示意温度曲线；以及
图7是根据本发明的进一步实施例的流过安全阀的水的示意温度曲线。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的安全阀7的示意表示，该安全阀7具有阀1、阀入口3、阀出口4和至少一个温度传感器2a、2b、2c，其中温度传感器可被设置在入口3处和/或阀1中和/或出口4处。未示出控制单元和任何传输单元。
图2示出了带有根据本发明的阀7和混合器5的成排水龙头位置8的示意表示。向混合器5馈送冷水C和热水H，并将混合的温水递送到混合水管线6。混合水管线6将温水引导通过阀7至抽取位置。
图3示出了根据本发明的带有上游阀7的水龙头配件8的示意表示。角阀9被连接在安全阀7的上游。
图4示出了根据本发明的带有集成阀7的水龙头配件8的示意表示。
图5示出了具有集成式混合器5的根据图4的抽取配件，其中冷水管线C和热水管线H通往混合器5。
图6示出了根据本发明的实施例的流过安全阀7的水的示意温度曲线。所示的温度曲线以初始温度T0开始，该初始温度T0在已长时间不操作阀时被设置。例如，初始温度T0可以对应于环境温度。在第一时间点Z1处，用户致动被检测到并且第一阀位置V1被设置，由此所测得的水温上升到期望的混合温度T1。安全阀保持打开，因为所测得的温度低于温度阈值TS。随后，冷水供应失败。在第二时间点Z2处，用户致动被检测到并且第一阀位置V1被设置。归因于缺乏冷水，由安全阀确定的温度超过温度阈值TS，因此安全阀立即且自动地关闭。随着时间的流逝，所测得的温度随着热量释放到环境中而减小。只要所测得的温度高于温度阈值，阀便不会在用户致动之际被打开。如果作为冷却的结果而使所测得的温度下降到温度阈值以下，则阀在用户致动之际被打开，如在第三时间点Z3处所示。如果温度再次升高到温度阈值以上，则阀再次被关闭。在第四时间点Z4之前，干扰已被解决。如果所测得的温度在用户致动之际低于温度阈值，则阀被打开，并且所测得的温度降至期望的混合温度。
图7示出了根据本发明的进一步实施例的流过安全阀的水的示意温度曲线。在第二时间点Z2处，超过温度阈值TS再次被检测到，并且安全阀被立即且自动地关闭。在该实施例中，阀在第一区间I1之后自动打开，但是只有可靠温度测量所需的水量才被允许通过阀。即，阀被较小地打开或者被打开达较短的时间。如果所测得的温度仍高于温度阈值，则阀自动关闭，并且在第一区间已流逝之后自开启被重复。这一直持续到温度降至阈值以下。在进一步实施例中，第二区间I2基于温度曲线并且相对于第一区间I1来被定义。例如，如果在第一区间已流逝之后，所测得的温度大体上仍过高，则第二区间的历时被定义为比第一区间的历时更长。即，温度超过越高，后续区间变得越长。相应地，后续区间随着温度超额越小而变得越短。
附图标记列表
1 阀
2a,b,c 温度传感器
3 入口
4 出口
5 混合器
6 混合水管线
7 安全阀
8 水龙头位置
9 角阀
C 冷水
H 热水
V1,2 阀位置
T0,1 温度
TS 温度阈值
Z1,2,3,4 时间点
I1,2 区间

Claims (12)

1.一种用于控制安全阀的方法，包括以下步骤：
-提供安全阀(7)，所述安全阀(7)包括：
-具有入口(3)和出口(4)的阀(1)，其中水的流速能够因改变阀位置(V1、V2)而通过所述阀(1)来改变，
-能够藉其检测水温的至少一个温度传感器(2a、2b、2c)，
-能够藉其处理所述至少一个温度传感器(2a、2b、2c)的数据并且能够藉其致动所述阀(1)的至少一个控制单元；
-定义至少一个阀位置(V1、V2)；
-定义温度阈值(TS)；
-确定用户致动；
-通过在用户致动已被确定之后至少部分地打开所述阀(1)来设置所述至少一个阀位置(V1、V2)；
-利用所述至少一个温度传感器(2a、2b、2c)来检测所述水温(T)；
-将所检测到的水温(T)与所述温度阈值(TS)进行比较；
-当所检测到的水温(T)高于所述温度阈值(TS)时自动关闭所述阀(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
-定义至少一个区间(I1、I2)；
-在所述阀(1)已归因于超过所述温度阈值(TS)而被自动关闭之后至所述阀(1)被自动打开之前的所述至少一个区间(I1、I2)期间进行等待。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
-借助于传输单元来向用户、控制中心或显示单元传送信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一阀位置(V1)和第二阀位置(V2)被定义，并且所述第一阀位置(V1)在所检测到的水温(T)低于所述温度阈值(TS)时被设置，并且所述第二阀位置(V2)在所述阀(1)被自动打开时被设置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一区间(I1)和第二区间(I2)被定义，所述第二区间(I2)基于所记录的温度曲线相对于所述第一区间(I1)来被定义。
6.一种安全阀(7)，包括：
-具有入口(3)和出口(4)的阀(1)，其中水的流速能够因改变阀位置(V1、V2)而通过所述阀(1)来改变，
-能够藉其检测水温的至少一个温度传感器(2a、2b、2c)，以及
-能够藉其处理所述至少一个温度传感器(2a、2b、2c)的数据并且能够藉其致动所述阀(1)的至少一个控制单元，
其中所述控制单元被设计成使得根据权利要求1至5中的一项所述的方法能够被执行。
7.根据权利要求6所述的安全阀(7)，其特征在于，所述温度传感器(2a、2b、2c)被布置在所述入口(3)、所述出口(4)或所述阀(1)的区域中。
8.根据权利要求6或7所述的安全阀(7)，其特征在于，所述阀(1)包括来自包括下列各项的编组的阀：电磁阀、电动插装阀、主轴阀、比例阀和球阀。
9.根据权利要求6至8中的一项所述的安全阀(7)，其特征在于，包括可操作地连接到所述控制单元的传输单元，能够利用所述传输单元来有线或无线地向用户、控制中心或显示单元传送信号或者能够利用所述传输单元来接收信号。
10.一种安全配件，包括：
-根据权利要求6至9中的一项所述的安全阀(7)，以及
-抽取位置(8)。
11.根据权利要求10所述的安全配件，其特征在于，所述安全阀(7)被布置在所述抽取位置(8)之前或在所述抽取位置(8)中。
12.根据权利要求10或11所述的安全配件，其特征在于，所述抽取位置(8)包括来自包括下列各项的编组的抽取位置：盆配件、厨房配件、淋浴配件和浴室配件。
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