CN115023680A - 用于控制流体流动的装置 - Google Patents

Abstract

本装置(1)至少具有与已知装置相同的性能，同时价格低廉且更为实用，所述装置包括滑阀(20)，所述滑阀可在腔室(11)中沿轴线(X‑X)在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述滑阀被轴向压在固定座上，在所述打开位置，所述滑阀与所述固定座轴向分离。所述装置还包括热机械致动器(30)，所述热机械致动器能根据腔室中的流体温度驱动滑阀，所述热机械致动器既包括具有固定活塞(36)的恒温元件(31)，也包括形成热机械致动器的热敏部件(35)的主体(33)，所述活塞被安装成在主体上沿轴线的方向可移动，使得在所述热膨胀材料膨胀时，所述活塞相对于主体展开，所述热机械致动器还包括回位弹簧(32)，所述回位弹簧轴向插入在所述外壳和所述主体之间，使得在热膨胀材料收缩时所述活塞相对于所述主体收缩。迟滞诱导装置(20.1，33.1)限定第一温度以及低于第一温度的第二温度，使得当温度上升至高于第一温度时，所述热机械致动器将所述滑阀从打开位置驱动至关闭位置，当温度下降至低于第二温度时，所述热机械致动器将所述滑阀从关闭位置驱动至打开位置。这些迟滞诱导装置集成至所述滑阀和所述热机械致动器中，并包括机械连接元件(20.1，33.1)，当腔室中的流体温度高于第一温度且腔室中的流体温度低于第二温度时，所述机械连接元件能将滑阀和主体相互连接以沿所述轴线进行移动，当所述腔室中的流体温度介于第一温度和第二温度之间时，在所述滑阀和所述主体之间提供轴向间隙，沿所述轴线将所述滑阀和所述主体解耦。

Description

用于控制流体流动的装置

技术领域

本发明涉及用于控制流体流动的装置。

本发明涉及阀门领域，更具体地涉及用于液体的阀门，所述阀门根据流体的温度控制流体的流量。本发明在卫生领域有特别的但并非唯一的应用，与卫生设施中的热水流的控制有关。

背景技术

在本领域，FR2774740公开了一种通过超行程系统纳入防烫伤安全装置的恒温盒。为了分别以相反的比例控制热水流和冷水流的流量，所述恒温盒特别包括恒温元件，所述恒温元件包括热敏体以及与热敏体固定连接的滑阀。由于这种恒温盒，热水流在给定的温度下被打开/关闭，也就是说，关闭时的温度不高于打开时的温度。

此外，出于舒适和节水的考虑，众所周知，要尽量确保卫生设施的热水回路始终包含热水，也就是说，接近水龙头或淋浴器等取水点的水的温度始终高于预定温度，例如32℃。这样，当用户启动取水点的开关时，热水，如温度高于上述预定温度的水，几乎立即从取水点流出，而用户不必等待足够的热水从水加热装置，如热水器、储水箱或锅炉(通常在远处)流到取水点，因此在热水器被打开时不必浪费热水器和取水点之间的水路中含有的不够热的水。为此，流量控制装置被安装在靠近取水点的地方，由来自热水器的水供给，并被设计成：如果供给这些控制装置的水的温度足够高，它们就将这些水引向取水点，而如果供给这些控制装置的水的温度低于上述预定温度，它们就将这些水通过卫生设施的冷水回路返回热水器。当然，相对于冷水回路，热水回路是超压的。这些控制装置被设计成，一旦水温低于上述预定温度，供应给控制装置的水就开始向热水器再循环，然后只要供应给控制装置的水的温度未再次上升到高于上述第一预定温度的第二预定温度，就会保持这种再循环。这样，只有当控制装置的热水由至少上述第一和第二预定温度之间的差值冷却时，才能控制再循环的开始。这使得热水回路中的水再循环的频率低于控制装置的开启和关闭由相同水温控制的情况下的频率。

市场上相应的控制装置包括电动阀门，所述电动阀门由临时的电子元件控制，所述元件由温度传感器通知并由热水敏化，所述电动阀门或由双金属百叶窗控制，所述双金属百叶窗与热水接触，并在热水温度变化的影响下变形。这些控制装置很复杂，因此相对昂贵。如果有可能的话，它们也很难让用户调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的流量控制装置，所述流量控制装置在提供至少与已知控制装置相同性能的同时，价格更低廉，而且更方便。

为此，本发明的主题是用于控制流体流动的装置，如权利要求1所限定的。

本发明的思路之一是使用由热机械致动器驱动的滑阀来控制流体的流动，所述致动器直接利用流体的热量来移动滑阀，这就避免了向本发明的装置提供电力或其他能源。此外，为了确保在不同的流体温度下，即在第一温度和低于第一温度的第二温度下控制所述装置的关闭和打开，本发明通过将特设的迟滞诱导装置集成到所述装置中，提供了滞后性。在实践中，这些迟滞诱导装置可以呈现出多种实施方案，详见下文。特别要注意的是，某些实施方案在结构上接近于恒温箱，如上面提到的FR2774740中公开的恒温箱，所述恒温箱通常被设计为通过混合热流体和冷流体来输送混合流体，但在本发明中，所述恒温箱结合了上述迟滞诱导装置，并以迂回的方式使用，如下文中所解释的。此外，正如下文也详细解释的那样，这些迟滞诱导装置可以有利地进行调整，使得用户可以修改上述第一和第二温度值。在任何情况下，迟滞诱导装置都是有利的，使得第一和第二温度之间的差值至少为4℃。因此，根据本发明的控制装置是高效和可靠的，同时制造成本低廉，使用简单。

根据本发明的装置的其他有利特征在其他权利要求中具体说明。

附图说明

从下面的描述中可以更好地理解本发明，这些描述只是通过举例的方式并参考了附图，其中：

[图1]图1是控制装置的第一实施方案的纵向剖面图；

[图2]至[图6]图2至图6是与图1相似的视图，分别说明了图1的控制装置的连续操作状态；

[图7]图7是与图1相似的视图，在更大的范围内示出了图1中装置的一部分的变体；

[图8]图8是与图1相似的视图，说明了控制装置的第二实施方案；以及

[图9]图9是与图1相似的视图，说明图8的控制装置与图8所示的控制装置处于不同的操作状态。

具体实施方式

图1至图6中示出了一种用于控制流体，特别是液体流动的装置1。所述装置的目的在于，例如，用于配备卫生设施，特别是通过安装在供水回路中配备卫生设施。

从图1至图6中可以看出，所述装置1包括空心的外壳10作为所述装置的主要外部部件。所述外壳10呈现整体管状，沿轴线X-X并围绕所述轴线纵向延伸。外壳10的内部容积形成腔室11，在附图中所考虑的实例中，所述腔室以轴线X-X为中心，沿所述轴线在外壳10的相对轴向两端之间延伸。

为方便起见，说明书的其余部分是相对于外壳10而言的，术语“内部”和“外部”是相对于腔室11理解的。同样，术语“顶部”和“上部”是指沿轴线X-X朝向外壳10的其中一个纵向末端的方向，即朝向图1-6的顶部部分的末端，而术语“底部”和“下部”是指相反的方向。

因此，在外壳10的上端和下端之间，腔室11由外壳10的管壁12的内表面划定，所述管壁12在此处以轴线X-X为中心。

在此处考虑的实例中，外壳10在其下端包括套筒13，所述套筒固定地连接至外壳10的其余部分，例如通过螺钉连接，并向下延伸。因此，所述套筒13构成了管壁12的下端部分。此外，在附图中所考虑的实例中，外壳10的其余部分是一体的，可以理解的是，在未示出的变体中，所述外壳可以由多个部分组成，这些部分通过任何适当的方式固定连接在一起，就像套筒13固定连接至外壳10的其余部分一样。当然，作为一个未示出的变体，套筒13可以与外壳10的全部或部分组成一个整体。

在装置1的装配状态下，如图所示，外壳10将被安装在壳体2内，所述壳体仅在图1中部分和示意性地示出。所述壳体2被设计为将装置1连接到流体网络，例如水W在其中流动的水回路。如图1示意性所示的，壳体2设有入口通道3和出口通道4，所述入口通道和出口通道与上述水路相连，水W通过壳体2在上述水路和装置1之间流动。当装置1安装在壳体2内时，所述装置1允许通过外壳10的腔室11，通过向入口通道3供应来自上述水路的水W，控制水W从入口通道3到出口通道4的循环。在实践中，外壳10以水密方式安装在壳体2内，外壳10的外表面和壳体2的内部之间设有密封装置。

为了让水W通过外壳10的腔室11从入口通道3流向出口通道4，所述外壳划定了入口14和出口15，所述入口14开设在入口通道3的腔室11外，所述出口15开设在出口通道4的腔室11外。在附图中考虑的实施方案中，入口14设置在外壳10的下端，水W平行于轴线X-X流过入口14。特别是，入口14形成圆柱形的开口，基本上以轴线X-X为中心。出口15本身位于外壳10的水流部分，水W在那里沿径向流向轴线X-X。例如，出口15是由一个或多个围绕轴线X-X的外围开口构成的。

为了作用于腔室11中水W从入口14到出口15的流动，装置1包括滑阀20，所述滑阀设置在腔室11内，并可在其中沿轴线X-X在两个相对的极端位置之间移动，即图1至图4所示的关闭位置以及图5和图6所示的打开位置。当滑阀20处于关闭位置时，滑阀20关闭了出口15，它被轴向压在固定座16上，所述固定座固定地设置在外壳10上。当滑阀20处于打开位置时，滑阀打开出口15，并沿轴向远离固定座16。因此，当滑阀处于关闭位置时，通过入口14进入腔室11的水W被滑阀20阻止通过出口15离开腔室，而当滑阀20处于打开位置时，滑阀让这些进入腔室11的水W通过出口15离开腔室。在实践中，固定座16的形状以及滑阀20的部分的形状旨在通过轴向支撑与所述固定座16合作以关闭/打开出口15，这些均不是本发明的限制性内容。

为了驱动滑阀20在关闭和打开位置之间移动，装置1包括热机械致动器30，此处热机械致动器30包括恒温元件31和回位弹簧32。

恒温元件31包括主体33，如图1中示意性示出的，所述主体包含热膨胀材料34。主体33和热膨胀材料34构成了恒温元件31的热敏部件35，在装置1的装配状态下，所述恒温元件31至少有一部分设置在腔室11内，以便被进入腔室11的水W的热量所敏化。

恒温元件31还包括活塞36，所述活塞沿着活塞的中心纵轴可移动地安装在主体33上。在装置1的装配状态下，活塞36以轴线X-X为中心纵向延伸，可沿轴线X-X相对于主体33移动。此外，活塞36以这样的方式与外壳10连接，即在使用中，在装置1的给定操作配置中，活塞36相对于外壳10占据固定位置。在附图中考虑的实施方案中，活塞36通过控制元件40与外壳10连接，这将在后面详细说明。在任何情况下，在上述操作配置中，热膨胀材料的膨胀导致活塞36相对于主体33展开，从而导致主体33沿轴线X-X向下平移移动。

回位弹簧32以这样的方式在外壳10和主体33之间轴向设置，即在上述操作配置中，热膨胀材料34的收缩导致活塞36在回位弹簧32的作用下相对于主体33收缩，使主体33沿轴线X-X相对于外壳10向上平移移动。在实践中，回位弹簧32的结构形式和设置并不限制本发明。

在图1中可以清楚地看到，控制元件40(其优势和功能将在后面变得显而易见)包括端盖41，在回位弹簧32的作用下，活塞36被轴向向上压住。因此，端盖41控制着活塞36沿轴线X-X相对于外壳10的位置。

控制元件40还包括螺母42，端盖41沿轴线X-X可滑动地安装在所述螺母上，以及超行程弹簧43，所述超行程弹簧轴向插入端盖41和螺母42之间。在附图中考虑的实施方案中，超行程弹簧43轴向向下压在端盖41上，特别是压在后者的法兰上，而超行程弹簧43轴向向上压在螺母42上，特别是后者的横向壁上。超行程弹簧43具有足够的硬度，在装置1的装配状态下，只要热机械致动器30对滑阀20的轴向位移相对于外壳10是自由的，超行程弹簧就会以刚性方式将端盖41和螺母42沿轴向连接。换句话说，只要滑阀20可以向下移动而不与外壳10发生轴向干涉，特别是不与固定座16发生轴向抵接，端盖41和螺母42就会在超行程弹簧43的作用下形成刚性子组件，特别是就所述子组件相对于外壳10的轴向位置而言。另一方面，一旦滑阀20的向下移动受阻，通常是通过在固定座16的水平上与外壳10的轴向干涉，超行程弹簧43就会在活塞36相对于主体33的向上移动的作用下变形：通过超行程弹簧43的变形，端盖41就会向上滑动，而不会改变螺母42的轴向位置。这就防止了当恒温元件31显著加热，导致活塞36移动的距离大于滑阀20在其关闭和打开位置之间的行程时对装置1的损害。

如图1所示，螺母42安装在外壳10上，其方式是既可沿轴线X-X相对于外壳10平移移动，又可围绕轴线X-X与外壳10旋转连接。为此，朝向外壳10的管壁12内面的螺母42的面，例如，设有细长的肋条，这些肋条平行于轴线X-X延伸，并以互补的方式接收到管壁12的内面划出的凹槽中。

控制元件40还包括螺钉44，所述螺钉围绕轴线X-X在螺母42中被拧紧，同时沿所述轴线X-X相对于所述外壳10被锁定而不发生平移，这通过本发明任何适当的、非限制性的装置实现。因此，在装置1的装配状态下，当螺钉44被驱动围绕轴线X-X旋转时，螺钉44驱动螺母42进行轴向平移，这取决于螺钉44的旋转方向是向下还是向上。螺母的平移导致端盖41的相应平移驱动，从而导致活塞36相对于外壳10的平移驱动。从图1中可以清楚地看到，螺钉44至少部分地从外壳10中伸出，沿着轴线X-X从外壳10的内部延伸到外部。因此，螺钉44包括上端部分，所述上端部分被设置在外壳10的外面，并旨在围绕轴线X-X可旋转地连接到手柄，图中未示出。因此，螺钉44可以从外壳10外面由用户操作上述手柄围绕轴线X-X旋转驱动。

我们现在将详细描述滑阀20和恒温元件31的主体33是如何相互机械连接的。从图1中可以清楚地看到，滑阀20的轮毂20.1安装在主体33上，与主体33的操作部件33.1配合，所述操作部件沿轴线X-X延伸，在所述操作部件相对的轴向两端形成上止动件33.2和下止动件33.3。滑阀20的轮毂20.1被安装在上止动件33.2和下止动件33.3之间，使得沿轴线X-X在主体33的操作部件33.1上可自由移动。例如，操作部件33.1以自由滑动的方式通过滑动连接或滑动枢接被接收到轮毂20.1的中心孔中。此外，上止动件33.2和下止动件33.3之间的轴向距离要大于轮毂20.1的轴向尺寸。上止动件33.2和下止动件33.3各自的实施方案并不限制本发明：在此处考虑的示例性实施方案中，上止动件33.2由固定连接在主体33上的止动部件37，例如卡环、螺母等形成，而下止动件33.3则由集成在主体33的阶梯结构中的肩部38形成。无论滑阀20和主体33的结构形式如何，它们的相对布置都是为了在装置1的装配状态下，当腔室11中的水温W高于第一预定温度(以下称为温度T1)时，滑阀20被轴向压向上止动件33.2，而当腔室11中的水W的温度低于第二预定温度时，滑阀20被轴向压向下止动件33.3，所述温度在下文中称为温度T2，温度T2比温度T1通常低几度，特别是至少低4℃。当腔室11中的水W的温度介于温度T1和T2之间时，滑阀20沿着轴线X-X相对于主体33在上止动件33.2和下止动件33.3之间可自由移动，换句话说，沿着主体33的操作部件33.1移动。换句话说，当腔室11中的水温W高于温度T1或低于温度T2时，由于滑阀20与上止动件33.2和下止动件33.3之间的轴向支撑合作，滑阀20和腔室11沿轴线X-X相互位移连接。而当腔室11中的水温W介于温度T1和T2之间时，通过在滑阀和主体之间形成的轴向间隙J中自由相对运动，滑阀20和主体33沿轴线X-X相互解耦，所述间隙J的轴向范围等于上止动件33.2和下止动件33.3之间的轴向间距与轮毂20.1的轴向尺寸之差。

所述装置1的其他特征将在下文中出现，在描述所述装置的操作时，分别由图1至图6说明不同的状态。

在图1中，通过入口通道3和入口14进入腔室11的水W的温度高于温度T1。由于上述滑阀对上止动件33.2的轴向压力，滑阀20沿轴线X-X与恒温元件31的主体33进行位移连接。同时，恒温元件的活塞36相对于主体33如此布置：一方面，主体33将滑阀20轴向压向固定座16，这相当于滑阀被牢牢固定在关闭位置，另一方面，活塞36将端盖41轴向压向超行程弹簧43，使后者变形，以适应活塞的超行程。

当水温W下降到与温度T1相等时，装置1从图1的操作状态变为图2的操作状态。与图1的操作状态相比，在图2的操作状态下，滑阀20相对于外壳10占据相同的轴向位置。换句话说，滑阀20保持在关闭位置，以及相对于恒温元件31的主体33的相同位置，换句话，滑阀20的轮毂20.1保持与主体33的上止动件33.2接触。另一方面，与图1的操作状态相比，在图2的操作状态下，恒温元件31的活塞33相对于主体33的展开程度较低，因此超行程弹簧43不再变形，并以刚性方式轴向连接端盖41和螺母42，从而固定了活塞36相对于外壳10的轴向位置。

当水温W继续下降，从温度T1降到温度T1和T2之间时，装置1从图2的操作状态变为图3的操作状态。恒温元件31的活塞36相对于主体33收缩，这使得主体33在回位弹簧32的作用下，沿轴线X-X向上移动。然后，主体33的上止动件33.2沿轴向远离滑阀20的轮毂20.1，这在图3中清晰可见。一方面，由于滑阀20的轮毂20.1和主体33的操作部件33.1之间的自由轴向运动，另一方面，由于未施加给滑阀20的轴向力，特别是由主体33施加的轴向力，滑阀20沿轴线X-X相对于外壳10保持在固定位置。在实践中，滑阀20的外表面和管壁12的内表面之间的摩擦有助于轴向固定滑阀20：在附图中考虑的实施方案的实例中，这种摩擦尤其是由密封件21产生的，所述密封件在滑阀20的外表面和管壁12的内表面之间沿径向设置。在任何情况下，通过比较图2和图3可以清楚地看到，滑阀20一直处于关闭状态。

当水温W进一步下降，直到等于温度T2时，装置1从图3的操作状态变为图4的操作状态。在图4的这种操作状态下，活塞36相对于主体33进一步收缩，同时主体33轴向向上移动，直到下止动件33.3与滑阀20的轮毂20.1产生轴向接触。与图3的操作状态相比，在图4的操作配置中，滑阀20保持在关闭位置，原因与上述与图3有关的讨论相同。活塞36进一步从主体3中收缩。

当水温W继续下降至低于温度T2时，装置1从图4的操作状态变为图5的操作状态。与图4的操作状态相比，在图5的操作配置中，活塞36相对于主体33进一步收缩，主体33被回位弹簧32移得更高。与图2和图4之间的发展相反，在图4的操作状态和图5的操作状态之间，由于所述滑阀的轮毂20.1对主体33的下止动件33.3的轴向压力，主体33的向上轴向位移相应地导致滑阀20的向上轴向位移。因此，从图5中可以看出，滑阀移动到打开位置。然后，存在于腔室11中的水W可以通过出口15离开所述腔室并流入出口通道4。

当进入腔室11的水W的温度上升时，温度再次超过温度T2，直到介于温度T1和T2之间，装置1从图5的操作状态变为图6的操作状态。与图5的操作状态相比，活塞36相对于主体33移动，通过压缩回位弹簧32，将主体33相对于外壳10向下推。主体33的下止动件33.3从滑阀20的轮毂20.1处轴向移动，这一方面是由于主体33的向下驱动，另一方面是由于沿轴线X-X保持滑阀20相对于外壳10的位置，这种位置保持得益于未施加给滑阀20的轴向力，特别是由主体33所施加的轴向力。此处，滑阀20的外表面和管壁12的内表面之间的摩擦力有利地加强了滑阀20相对于外壳10的位置保持，特别是在密封件21的位置。在任何情况下，滑阀20都保持在打开位置，这在图6中清晰可见。

当腔室11中的水温W继续上升，直到超过温度T1时，装置1从图6的操作状态变为图1的操作状态。具体来说，从图6的操作状态开始，腔室11中的水W的温度上升，直到达到温度T1。通过相对于外壳10向下移动主体33，活塞36相对于主体33进一步移动，直到主体33的上止动件33.2与滑阀20的轮毂20.1轴向接触。当腔室11中的水温W上升到温度T1以上时，由于滑阀的轮毂20.1对主体33的上止动件33.2的轴向压力，主体33的向下位移被传递到滑阀20。然后滑阀20从打开位置移动到关闭位置。如有必要，当滑阀20处于关闭位置时，如果水温W继续上升，装置1将从图2的操作状态变为图1的操作状态。

因此，恒温元件31和回位弹簧32允许滑阀20根据腔室11中水W的温度在关闭位置和打开位置之间被驱动，然而，由于滑阀20和恒温元件31的主体33的设置，滑阀从一个关闭位置和打开位置移动到另一个关闭位置和打开位置，以获得相同的水温W，这与轮毂20.1和操作部件33.1有关。因此，与滑阀20的轮毂20.1和主体33的操作部件33.1相关的这些设置与迟滞装置相对应，当其集成到滑阀20和主体33中时，会对装置1的操作产生滞后作用，一方面，当腔室11中的水W的温度升高，直到超过温度T1时，滑阀20由热机械致动器30驱动，从打开位置转到关闭位置，另一方面，当腔室11中的水W的温度降至温度T2以下时，滑阀20由热机械致动器30驱动，从关闭位置移动到打开位置。因此，所述装置1可用于热水回路，以取代现有的装置，这些装置在本文件的引言部分中有所描述，它们允许在取水点水平上，离开所述取水点的水“总是热的”，例如，水的温度几乎总是高于温度T2。在这种情况下，温度T1和温度T2可以分别为40℃和32℃。

考虑到上述解释，可以理解的是，温度T1和T2之间的差值是由滑阀20和主体33之间的轴向间隙J确定的，与恒温元件31的膨胀曲线有关。因此，在装置1的设计过程中，通过对轴向间隙J的大小和/或对恒温元件31的膨胀曲线的特性进行调节，可以很容易地固定温度T1和T2之间的差值。

此外，温度T1和T2的值与活塞36沿轴线X-X相对于外壳10的位置直接相关，也就是说，与腔室11中水W的温度无关，滑阀20相对于固定座16的轴向位置通过改变活塞相对于外壳的轴向位置而修改。由于活塞36沿轴线X-X相对于外壳10的轴向位置是由上述控制元件40控制的，因此可以理解的是，所述控制元件40允许在装置1的装配状态下，调整温度T1和T2的值。在实践中，这种调整可以由用户在装置1运行时进行：如上所述，在这种情况下，用户在外壳10外移动螺钉44的上端部分。

作为上述考虑的延伸，应该指出的是，外壳10、滑阀20、热机械致动器30和控制元件40有利地组装在一起，以形成筒状物，所述筒状物作为一个整体安装在壳体2中。所述装置1的这一特点加强了其实用性。此外，所述装置1的筒状物在结构上与恒温混合筒状物相似，后者通常用于恒温水龙头，并可通过混合输入所述筒状物的冷水和热水来提供混合水。然而，因设有上述迟滞装置，装置1的筒状物与这种恒温混合筒状物具有很大差异，需要注意的是，对于恒温混合筒状物而言，需避免这种迟滞装置，因为它们会使恒温混合筒状物无法用于恒温调节的目的。此外，装置1的筒状物中的水循环方向与恒温混合筒状物中的方向相反：事实上，一方面，水W通过对应于恒温混合筒状物的混合水出口进入装置1的筒状物腔室11，另一方面，水W通过对应于恒温混合筒状物的热水入口离开所述腔室11。在任何情况下，装置1的筒状物的一部分可以有利地由恒温混合筒状物的组件制造，这就降低了其设计和制造成本。此外，应注意的是，如果装置1的外壳10是来自恒温混合筒状物的组件，那么外壳10必然包括冷水入口，这对装置1的筒状物没有意义，而且必须在装置1内永久密封，以避免滑阀20处于关闭位置时水W的泄漏，这种密封尤其能够由壳体2来完成。

图7示出了装置1的变体，所述变体被称为1'，其中滑阀和恒温元件主体之间的轴向间隙的形状是相反的。更准确地说，装置1'与装置1相同，只是一方面，装置1'的恒温元件的主体，即33'，不具备操作部件33.1，而有利于外部外围法兰33.1'，所述装置1'的滑阀，即20'，形成了壳体20.1'，法兰33.1'被接收在壳体中。在其相对的轴向两端，壳体20'被下止动件20.2'和上止动件20.3'所封闭。当腔室11中的水W的温度高于温度T1时，法兰33.1'抵接在下止动件20.2'上，而当水的温度低于温度T2时，所述法兰轴向抵接在上止动件20.3'上。当腔室11中的水温W介于温度T1和T2之间时，套管33.1'以及整个主体33'沿轴线X-X相对于滑阀20'在止动件20.2'和20.3'之间可自由移动。在图7中考虑的实例中，下止动件20.2'是由滑阀20'的轮毂的肩部21'形成的，上止动件20.3'是由固定在滑阀20'的轮毂上的止动件22'形成的。

在所有情况下，壳体20.1'和套管33.1'一起在功能上类似于操作部件33.1和装置1的轮毂20.1，同时具有相反的结构，因此对应于迟滞装置，所述迟滞装置被集成到滑阀20'和主体33'中，使装置1'具有与装置1相同的操作。

上面已经详细介绍的装置1的迟滞感应装置以及刚刚描述的装置1'的迟滞感应装置说明了机械连接元件可以采取的多种制造方法，一方面，当腔室11中的水温W高于温度T1且低于温度T2时，将滑阀20或20'和主体33或33'沿轴线X-X相互位移连接，另一方面，当腔室11中的水温W介于温度T1和T2之间时，在滑阀20或20'和主体33或33'之间产生轴向作用，将滑阀和主体沿轴线X-X解耦。

图8和图9示出了装置1的另一种实施方案，即装置101的形式。所述装置101与装置1一样，可以控制流体的流动，并连接在壳体2中，以通过所述装置101，控制水W从入口通道3到出口通道4的循环。

所述装置101包括外壳110、滑阀120、热机械致动器130和控制元件140，它们分别与装置1的外壳10、滑阀20、热机械致动器30和控制元件40相同，除了下面详述的区别之外。

一方面，滑阀120和热机械致动器130的恒温元件131的主体133是相互固定连接的。换句话说，与装置1不同，装置101的滑阀120和恒温元件131的主体133不具备诱发滞后的机械连接元件。

另一方面，外壳110在其管壁112的内侧设有刚性浮雕件117，旨在沿轴线X-X与滑阀120的密封件121相干涉。所述密封件121由滑阀120的外表面携带，在此提供的密封件用于密封滑阀的所述外表面和外壳110的管壁112的内表面之间的界面。在附图8和图9中考虑的实施方案中，浮雕件117被做成突出齿的形式，所述浮雕件沿着管壁112的全部或部分内圆周运行，并通过横向穿入密封件121而与密封件121发生轴向干涉，从而使密封件121因挤压而变形。与其说浮雕件是突出的浮雕件，不如说浮雕件117可以是凹陷的浮雕件，例如凹槽，它沿着横向壁112的全部或部分内圆周运行，并且通过允许自己被密封件的一部分横向穿透而与密封件121进行轴向干涉，从而通过夹带保留所述密封件。无论外壳110的浮雕件117的设计如何，所述浮雕件和滑阀120的密封件121之间的轴向干涉通过机械摩擦产生阻力，所述阻力阻碍滑阀沿轴线X-X相对于外壳的位移。在装置101的装配状态下，通过浮雕件117和密封件121的尺寸设计，外壳110和滑阀120通过它们之间的机械摩擦产生阻力，从而：

-当腔室111中的水W的温度介于温度T1和T2之间时，所述阻力阻止热机械致动器130沿轴线X-X相对于外壳110驱动滑阀120，

-当腔室111中的水W的温度上升至高于温度T1时，所述阻力被所述热机械致动器130施加到所述滑阀120上的力克服，从而所述滑阀被驱动到关闭位置，如在图8中所述的，以及

-当腔室11中的水W的温度下降至低于温度T2时，所述阻力被热机械致动器130施加到滑阀120上的力克服，从而所述滑阀被驱动到打开位置,如在图9中所述的。

因此，可以理解的是，所述装置101包括迟滞装置，其目的与装置1所述的迟滞装置相同，但它们被集成到外壳110和滑阀120中，并且由机械摩擦元件组成，例如浮雕件117和密封件121，所述迟滞装置能够通过轴向干涉产生上述阻力。

在实践中，在设计装置101时，通过利用这些机械摩擦元件的形状和尺寸，这对固定温度T1和T2之间的差值是有利的。因此，在图8和图9的实例中，由浮雕件117形成的齿可以具有彼此不同的上斜坡和下斜坡，从而使摩擦产生的在一个轴向上的阻力值小于在相反轴向上的阻力值。

关于温度T1和T2的值，考虑到与装置1的控制元件40类似的因素，在使用中可以通过控制元件140来调节。

作为装置101的一个未显示的变体，在轴向上与外壳110的浮雕件117相干涉的滑阀120的一部分可以由不同于密封件121的柔性元件形成，例如，更一般的，不提供密封功能的柔性元件。

此外，同样作为装置101的未示出的变体，机械摩擦元件的结构可以相反，即，不是像图8和图9的实例那样，将这些机械摩擦元件的刚性浮雕件设置在外壳110上，或者将这些机械摩擦元件的柔性部分设置在滑阀120上，而是将刚性浮雕件设置在滑阀上，而柔性部分可以设置在外壳上。

在任何情况下，刚刚描述的与图8和图9有关的机械摩擦元件，如浮雕件117和密封件121，可以有利地与图1至图7的实施方案的迟滞感应装置相结合，从而提供额外的迟滞。

装置1、1'和101的各种选择和变体也是可以想象的：

-为了在滑阀处于关闭位置时加强滑阀20、20'或120与外壳10或110之间的轴向支撑的密封性，固定座16可以由柔性材料制成，例如弹性涂层；和/或

-到目前为止所描述的各种实施方案可以至少部分地相互结合，以提供新的实施方案。

Claims (9)

1.一种用于控制流体流动的装置(1；1')，包括：

-外壳(10)，所述外壳限定轴线(X-X)，并限定流体在所述外壳的入口(14)和出口(15)之间流动的腔室(11)，

-滑阀(20；20')，所述滑阀在腔室中沿轴线在以下位置之间移动：

-关闭位置，其中所述滑阀被轴向压在所述外壳的固定座(16)上，以防止通过入口进入腔室的流体通过所述出口离开所述腔室，以及

-打开位置，在此位置，所述滑阀与所述固定座轴向分离，以允许通过入口进入腔室的流体通过所述出口离开所述腔室，

-热机械致动器(30)，所述热机械致动器被设计成用于根据所述腔室中流体的温度在所述关闭位置和打开位置之间驱动滑阀，其包括：

-恒温元件(31)，所述恒温元件包括活塞(36)以及主体(33；33')，所述活塞连接至所述外壳(10)，使得在所述装置(1)的操作配置中所述活塞沿轴线(X-X)相对于所述外壳占据固定位置，所述主体包含热膨胀材料(34)，所述主体与所述热膨胀材料一起形成设置在所述腔室中的所述热机械致动器的热敏部件(35)，所述活塞被安装成在主体上沿轴线(X-X)的方向可移动，使得在所述热膨胀材料膨胀时所述活塞相对于主体展开，以及

-回位弹簧(32)，所述回位弹簧轴向插入在所述外壳和所述主体之间，使得在所述热膨胀材料收缩时所述活塞相对于所述主体收缩，以及

-迟滞诱导装置(20.1，33.1；20.1'，33.1')，所述迟滞诱导装置限定第一温度以及低于第一温度的第二温度，所述迟滞诱导装置被设计成使得：

-当所述腔室中的流体温度上升至高于第一温度时，所述热机械致动器将所述滑阀从打开位置驱动至关闭位置，以及

-当所述腔室中的流体温度下降至低于第二温度时，所述热机械致动器将所述滑阀从关闭位置驱动至打开位置，

其中，所述迟滞诱导装置集成至所述滑阀和所述热机械致动器，并包括机械连接元件(20.1，33.1；20.1'，33.1')，所述机械连接元件适用于：

-当所述腔室中的流体温度高于第一温度，或者当所述腔室中的流体温度低于第二温度时，将所述滑阀和所述主体相互连接以沿所述轴线(X-X)进行位移，以及

-当所述腔室中的流体温度介于第一温度与第二温度之间时，在所述滑阀和所述主体之间提供轴向间隙(J)，所述轴向间隙沿所述轴线将所述滑阀和所述主体解耦。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置(1；1')进一步包括控制元件(40)，所述控制元件能够通过改变所述热机械致动器(30)的至少一部分沿轴线(X-X)相对于外壳(10)的位置来调整第一温度和第二温度的值。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述外壳(10)、所述滑阀(20；20')、所述热机械致动器(30)和所述控制元件(40)一起形成能够整体装配到流体系统连接壳体(2)中的筒体。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的装置，其中，所述控制元件(40)包括：

-端盖(41)，在回位弹簧(32)的作用下，所述活塞(36)被轴向压在所述端盖上，

-螺母(42)，所述端盖沿所述轴线(X-X)可滑动地安装在所述螺母上，所述螺母安装在所述外壳(10)上，既沿轴线可平移移动，又绕轴线旋转固定，

-超行程弹簧(43)，所述超行程弹簧轴向插入在端盖与螺母之间，使得只要由所述主体(33)驱动的所述滑阀(20)相对于外壳的移动是自由的，所述超行程弹簧就以刚性方式将所述端盖与所述螺母沿轴向连接，而当由所述主体(33)驱动的所述滑阀相对于外壳的移动受阻时，所述超行程弹簧在活塞相对于主体的展开作用下变形，以及

-螺钉(44)，所述螺钉至少部分地从所述外壳中伸出，并围绕轴线在所述螺母中被拧紧，同时沿所述轴线相对于所述外壳被锁定而不发生平移。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中，所述机械连接元件(20.1，33.1；20.1'，33.1')包括第一止动件(33.2；20.2')和第二止动件(33.3；20.3')，所述第一止动件和第二止动件设置在选自所述滑阀(20)和主体(33；33')的第一部件上，并彼此轴向远离，以及

其中，对于选自所述滑阀和主体的第二部件：

-当所述腔室(11)中的流体温度上升至高于第一温度时，所述第二部件与所述第一止动件轴向抵接，

-当所述腔室中的流体温度下降至低于第二温度时，所述第二部件与所述第二止动件轴向抵接，以及

-当所述腔室中的流体温度介于第一温度与第二温度之间时，所述第二部件沿所述轴线(X-X)相对于所述第一部件而在所述第一止动件与所述第二止动件之间可自由移动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述磁滞诱导装置还集成至所述外壳，并进一步包括机械摩擦元件，所述机械摩擦元件能够通过所述滑阀和所述外壳之间的摩擦产生阻力：

-当所述腔室中的流体温度介于第一温度与第二温度之间时，所述阻力阻止所述热机械致动器沿轴线(X-X)相对于所述外壳驱动滑阀，

-当所述腔体中的流体温度上升至高于第一温度时，所述阻力被所述热机械致动器施加到所述滑阀上的力克服，从而所述滑阀被驱动到关闭位置，以及

-当所述腔体中的流体温度下降至低于第二温度时，所述阻力被所述热机械致动器施加到所述滑阀上的力克服，从而所述滑阀被驱动到打开位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述机械摩擦元件包括刚性浮雕件，所述刚性浮雕件设置在选自所述外壳或滑阀的第一部件上，并与所述外壳和滑阀的第二部件的柔性部分轴向干涉，以产生所述阻力。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述柔性部分是密封件。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述柔性部分是所述滑阀的密封件。

Images