CN1453492A - 用于选择控制头—尤其是恒温阀中控制头工作模式的选择装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对控制头的工作模式进行选择的装置，其中的控制头尤其是用在恒温阀上，选择装置包括：一基体(10)，其上设置有用于将其固定到恒温阀上的装置(12、12a)、以及用于锁止转动的第一装置(16)；一法兰件(13)，其固定到基体(10)上，且在该法兰件上制有沿轴向延伸的凸齿(15)；用于与一支撑元件(30)相接合的装置(11a)，支撑元件(30)在轴向方向上可与为传感器(40；140)设置的一传感器固定装置(50；150)相连接；一旋钮(70)，用户利用该旋钮来选择所需的温度，其外部制有刻度尺(74)；一圈环(20)，其既可在轴向上移动，也可以进行转动，法兰件(13)上所述凸齿(15)的转角位置被设置成与基体(10)上的第一凸齿在轴向上对齐，并与其相对；所述圈环的外表面上制有刻度尺(24)，并具有一内部凸起(23)，其延伸尺寸达到所述圈环(20)的整个轴向长度，且其一前表面(22)上设置有承座(22a)，该承座可选择性地与法兰件(13)上的所述第二凸齿(15)、或基体(10)上的第一凸齿(16)相接合，并与旋钮(70)上所述的两内凸起(72a、72b)中的至少之一相接合。

Description

用于选择控制头—尤其是恒温阀中控制头工作模式的选择装置

技术领域

本发明涉及一种用于对控制头的工作模式进行选择的装置，其中的控制头尤其是用在恒温阀上。

背景技术

在与供热相关的技术领域中，所谓的恒温阀是常见的，所述恒温阀被安装到流体输送管上，其中的流体在室内设置的散热器或类似加热装置中循环流动，设置在输送管上的恒温阀用于对流体的流量进行调节，进而调节环境温度。

更详细地讲，恒温阀是由一个已有的阀门和一个控制头组成的，控制头包括一调节旋钮，在所述调节旋钮内设置了一个元件，该元件可相对于所述阀门的开/闭元件同轴地移动，从而增大/减小阀门的开度，由此来加强/减弱热流体在散热器中的循环流动。

反过来，所述可动元件是由一执行装置操作的，该执行装置对环境温度的变化敏感，并安装在恒温阀调节旋钮中，其可响应于周围温度的升高/降低而使所述可动元件顶出或缩回，从而使阀门执行对应的闭合/开启动作。

人所公知的还有：在近来的一些设计实例中，需要所述的恒温阀能具备三种不同的功能：

-用户可通过手动旋转调节旋钮来对温度进行调控；

-仍然是通过让用户旋转调节旋钮来为刻度值设定一预定的最大端值，此时，温度只能调节到该最大端值；

-可将调节旋钮固定在由用户预先选定的某一刻度值上，以便于防止温度出现波动。

目前，为此目的而研制的恒温控制头也是现有的，所述控制头基本上是由三个部件组成的：一固定元件，其被约束固定到供给阀上；一带有刻度尺的调节旋钮；一圈环，其设置在上述二者之间，并能在恒温阀正常的操作过程中锁止在控制旋钮上，且能相对于所述旋钮作轴向移动和转动，从而能使圈环和旋钮相互脱开，并在随后将圈环重新锁定在所述旋钮之前将工作条件设定成所需状态(即减小流量设定的状态或固定流量设定的状态)。

这三个部件上装备有用于执行相互干涉/锁止的各种特定元件，以便于完成上述的三类工作。

在专利文件EP 0903525中披露了上述现有技术的一种实例。

这些控制头尽管能完成各自的功能，但也存在着不足：当用户对设定条件进行选择时，其不得不始终使用旋钮上同一个刻度尺，这将导致操作的复杂性提高，使得操作对于用户而言并不是特别明了的。

除此之外，在现有的设计实例中，需要利用一种工具才能将圈环与旋钮分开，这就进一步提高了最终用户的操作难度。

因而，所面临的技术问题是：需要提供一种用于对控制头的工作模式进行选择的装置，其中的控制头尤其是用在恒温阀上的，最终用户可容易而明了地使用所述选择装置，其中的最终用户通常是不具备专业知识的人员。

在该技术问题的范畴内，进一步的要求是：在进行组装时，阀头易于与各种不同类型的常用温度敏感元件上相适配，其中的温度敏感元件(例如为石蜡型或液体型传感器)被安装到调节旋钮中。

发明内容

根据本发明，这些技术问题通过一种选择装置而得以实现，该装置用于对控制头的工作模式进行选择，其中的控制头尤其是用在恒温阀上，所述装置包括：一基体，其上设置有用于将其固定到阀门上的装置、以及用于锁止转动的第一装置；一法兰件，其固定到基体上，且在该法兰件上制有沿轴向延伸的凸齿；一支撑元件，其在轴向方向上可与一温度传感器固定装置相连接；一旋钮，用户利用该旋钮来选择所需的温度，其内部具有两个凸起，它们在转角方向上相互分开适当的角度，旋钮的外部制有刻度尺；一圈环，其既可在轴向上移动，也可以进行转动，法兰件上所述凸齿的转角位置被设置成与基体上的第一凸齿在轴向上对齐，并与其相对；所述圈环的外表面上制有刻度尺，并具有一内部凸起，其延伸尺寸达到所述圈环的整个轴向长度，且其一前表面上设置有承座，该承座可选择性地与法兰件上的所述第二凸齿、或基体上的第一凸齿相接合，并与旋钮上两所述内凸起中的至少之一相接合。

附图说明

下文结合附图对本发明实施例的一种非限定性示例进行了描述，从该描述可进一步了解到本发明其它的细节特征，在附图中：

图1是一个分解视图，表示了恒温阀的控制头，该控制头上带有根据本发明的选择装置；

图2是对图1中控制头的轴测表示；

图3是沿图2中的III-III截面所作的剖视图；

图4是一个前视图，表示了用于选择旋钮工作模式的圈环；

图5是沿图6中的V-V截面所作的剖视图；

图6是沿图5中的VI-VI截面所作的剖视图；

图7是沿图5中的VII-VII截面所作的剖视图；

图8a、8b分别为与图3类似的剖面图以及一立视图，表示了控制头处于正常使用状态时的情形；

图9是沿图8a中IX-IX截面所作的剖视图，在图中状态下，恒温阀被完全关闭；

图10是沿图8a中IX-IX截面所作的剖视图，图中控制头处于完全打开时的状态；

图11a、11b分别为与图3类似的剖视图以及一立视图，表示了当圈环脱开、从而限制旋钮转动时恒温阀的状态；

图12是沿图11a中的XII-XII截面所作的剖视图，表示了当旋钮转动到打开位置—直至达到新设定标尺的端部位置时恒温阀的状态；

图13是与图3类似的剖视图，图中表示了当旋钮固定在预选数值上时阀门的状态；

图14是一个前视图，表示了一个用于支撑温度传感器的元件；

图15是沿图14中的XV-XV截面所作的剖视图；

图16是沿图14中的XVI-XVI截面所作的剖视图；

图17是一个俯视图，表示了锁止元件的第一种实施方式，该元件用作锁止控制头中温度传感器的固定装置；

图18是沿图1 7中的XVIII-XVIII截面所作的剖视图；

图19中的俯视图表示了控制头中温度传感器固定装置的第二种实施方式；

图20是沿图19中的XX-XX截面所作的剖视图；以及

图21沿轴向截面对控制头所作的剖视图，图中的控制头带有一液体类型的温度传感器。

具体实施方式

阀门中各个部件之间的相对位置按照它们在附图中布置方位被定义为“上部和下部”，但这仅是为了使描述简化，而并非限定性的，但很显然：在阀门转动的情况中，这些位置定义在绝对意义上将会发生改变，但在相对意义上则没有任何变化，对功能上的意义也没有任何影响。

如图1、2和3所示，根据本发明的一恒温阀控制头基本上包括：

-一中心基体10；

-一圈环20，其用于选择恒温阀的工作模式；

-一支撑元件30，其支撑着传感器40，该传感器对周围温度敏感；

-一传感器40，其用于检测周围环境的温度；

-一元件50，其用于对敏感元件40进行锁定；

-一弹簧类型的保险元件60；

-一旋钮70，其可被用户转动操作，从而来选定温度。

更详细来讲，中心基体10是这样制成的：将一圆柱体11的顶部开口，并将其内部挖空；在圆筒体的内表面上制有母螺纹11a，而在其外侧表面上则设置有两道同轴的承座11b、11c，这两个承座位于与制有螺纹开孔的上端部相反的一侧。

圆筒体的底部包括一弹性装置12，该装置12上可支撑着一个环形螺母12a，该螺母用于将供热装置恒温阀(图中未示出)的控制头安装到阀体上，其中的供热装置例如为一散热器(图中未示出)。

还在基体10上设计一圆形的法兰件13，其被设置在所述圆形承座11b、11c的下方，在所述法兰件的预定转角位置处设置了一个延伸部13a，其在径向方向上延伸，并向上弯折、从而形成一个固定的参考指针14，该指针的形式最好呈现为一个箭头，其沿平行于阀门纵向轴线的方向延伸。所述箭头上具有一个开孔14a。在筒体11的外表面与参考指针14之间，所述法兰件上具有一凸齿15，其沿纵向向上延伸。

在圆筒体11上与所述凸齿15相对应的转角位置处，设置了一个倒“L”形的凸起16，因而，其形成了一个第二纵向凸齿16a，其被设置成与第一凸齿15相对，并形成了一个中空的承座16b，其位于凸齿16a自身与圆筒体11之间。

选择圈环20(见图4-6)具有两个相互同心的环形表面，也就是说：一个外表面21a和一个内表面21b，在这两个表面之间形成了一个环形的承座21c。

圈环20的底部正面22上具有多个承座22a，这些承座是沿圆周方向以均匀的转角间隔设置的，还设置了一个轴向豁口22b，该轴向豁口22b能允许凸齿16从中穿过，因而，在轴向方向上可将圈环20插置到基体10上。

除了所述的承座22a之外，圈环还具有弹性装置24，其适于将圈环卡固在基体10的所述环形承座11b、11c中之一上。在靠近所述轴向豁口22b的位置处，圈环20内部具有一径向凸齿23，其延伸长度为圈环的整个轴向高度(见图6)。

在圈环20的外表面上制有刻度尺，该刻度尺例如被标记为不连续的表示符号25，但该刻度尺也可被制为连续的标尺25，这样的设计实际上在现有技术中是常见的，图中对此未作表示。

如图16-17所示，支撑着传感器固定装置50的元件30是由一圆筒体31构成的，该圆筒体上具有螺纹31a，螺纹31a适于与基体10上的母螺纹相旋合，从而在轴向上实现了相互约束。

在与螺纹端相对的另一端，支撑元件30具有一圆形的扁平件32，其上设置有一些带有根切部32b的承座32a，这些承座32a是以规则的角度间隔设置的，扁平件32上还设置有齿牙状的径向凸耳32c，在图中的示例中，这些凸耳是成对设置的，它们适于与旋钮70相接合；在每一对凸耳32c之间，还设置了另一个径向凸耳32d，其可构成一个位于行程末端的止挡，用于阻止旋钮70在轴向上向下移动。

还可在支撑元件上另外设计两个同轴部件33a、33b，用于连接到供热装置所用阀门的接头上；这些部件本身是常见的器件，所以虽然在图中表示出，但不作详细描述。

支撑元件30的特殊结构使其可与两种不同的传感器固定装置50、150相配合，传感器固定装置50、150分别是为热敏传感器40、140而设置的。

具体来讲：

-图17-18中所示的元件50是由一环体51构成的，从该环体延伸出四个支臂52，在与支臂52相对的一侧设置有一个同轴的中空环状突台53，其能卡箍住图1-3中所示的石蜡型温度传感器40，并能使弹簧60对中，弹簧60设置在所述锁止元件的外侧。除了轴向空腔之外，突台53还形成了数个开孔53a，以便于使空气能流向传感器；

-图19-20中所示的元件150是由一环体151构成的，从该环体延伸出四个支臂152，它们可在径向方向上弹性变形，且在其自由端上设置有向内延伸的端脚152a，这些端脚用于同支撑元件30上的其中一个根切部32b相接合。

这种元件150可与图21所示的液体型传感器140配套使用，在该传感器中设置有一个弹性补偿装置；另外，还可将环体151的外径设计成与旋钮70的内径相对应，从而可防止在对恒温阀进行调节的过程中支臂152出现张开。

执行旋钮70的底部包括两道环形缘部：即一外缘部71a和一内缘部71b，在两缘部之间形成了一个承座71c，该承座71c适于在轴向方向上与圈环20的对应缘部21a、21b相接合。

旋钮的外表面上制有刻度尺，该刻度尺例如是一些对应于不同工作温度的数字74，并适于限定出一工作区间，该工作区间包括一“最低”档(恒温阀关闭)和一“最高”档(恒温阀完全打开)。

在旋钮70内部，设置了在轴向上延伸的凸起72a和72b，并设置了承座73，其适于与传感器支撑元件30上的所述凸齿32c相接合。

参照上面描述的各个部件，可按照如下的步骤来组装完成恒温阀：

-一旦将基体10固定在某一转角位置上之后，首先是从基体10开始进行组装；

-将圈环20的豁口22b设置在与凸齿16相对应的转角位置上，并将圈环20沿轴向安装到基体10上，从而使圈环坐压在法兰件13上，这样就可以使法兰件上的第一凸齿15插入到所述豁口22b中，由此锁止了圈环的转动，与此同时，环圈上的凸齿24在径向上与底部的环形承座11c相接合，从而将所述圈环20轴向锁定在圆筒体上；

-使传感器固定装置主体30上的螺纹31a与基体11的母螺纹11a相旋合；

-将传感器40插入(在采用石蜡传感器的示例中)，并通过将支臂52插入到对应承座32a中而装上锁止元件50；

-将弹簧60布置到环体51上；

-将旋钮70设定为相对的转角位置，从而使两凸起72a、72b相对于圈环20上的凸齿23均位于同一侧，这样就形成了一个与恒温阀开启状态相对应的区间，沿轴向将旋钮70插入，直到使其与扁平件30径向支臂32上的凸齿32c相固接为止，这样就在轴向上锁定了旋钮。

下面对该恒温阀的工作原理进行描述：

A)在常态工作中

-按照上述过程组装完成的恒温阀具有图8a-8b所示的结构，且随着旋钮70在逆时针方向上的转动，其可从一完全关闭状态(见图9)一直旋转到一个完全开启状态(见图10)，其中，在完全关闭状态，凸起72a顶压在基体10凸齿16a的侧面上，且圈环20的凸齿23a顶压在所述凸齿16a的另一侧面上；在完全开启状态，凸起72b顶压着凸齿23的相反一侧；

B)在需要降低流量的操作中

如果需要将恒温阀的开度限制在一个小于旋钮刻度尺上标定的“最大”值的最大值内(见图11a、11b)，则可以采用如下的操作过程：

-在轴向上将圈环20向旋钮移动，从而使其处于环形承座11b中的锁止位置上，在该位置上，其距离所述旋钮最近，这样就可以解除法兰件13凸齿15对所述圈环的转动锁定，使得圈环可自由转动；

-旋转圈环20，直到使刻度上的符号25处于与法兰件13上的参考指针14相对的状态(参见图11a)，其中的符号2 5对应于所选定的“最大”可调温度，此时，通过孔洞14a就可以看到所述的预选数值；

-随着这样的转动，圈环20内侧的径向凸齿23基本上就被置于一个新的转角位置上，该新转角位置限定了旋钮转动行程的新端点；

-然后在轴向上使圈环20沿与先前运动方向相反的方向移动，从而将其重新置于正常的工作状态：即承座22a在轴向上与凸齿15相接合，从而阻止了圈环20的转动；

-在这样的设置条件下，旋钮70在从完全关闭位置(见图9)转到新的标尺设定位置(见图12)的转动区间内，其只能转过部分转角，这样就基本上限定了供热装置中环流着的流体的最大流量，因而也限定了周围环境的最高温度。

C)将流量值固定在一个预选值上

如果需要将数值固定于操作刻度上的某个预选值上，则可执行如下的过程：

-在轴向上将圈环20移向旋钮，直到将其锁定在最靠近旋钮70的环形承座11b中，这样就可以解除法兰件13凸齿15对所述圈环的转动锁定，使得圈环可自由转动；

-转动圈环20，直到使圈环刻度上的符号25位于与法兰件参考指针14相对的状态(参见图11a)，此时的符号25对应于预先选定的工作温度；

-按照上述的运动方向将圈环20进一步移向旋钮(见图13)，从而使对应的承座22a与基体10上凸齿16的16a部分相接合，并使得其中一个第二承座22a与旋钮内侧的凸起72a/72b相接合；

-以这样的方式，不论是圈环20、还是旋钮70的转动都被锁止了，这样就可以防止改变预先选定的流量值。

因而，从上文的描述可以理解本发明恒温阀控制头是如何实现了使最终用户操作时简单明了，原因在于：由于在对恒温阀的正常操作过程中，在旋钮和调节圈环之间不存在稳定的相对接合关系，所以就可以只按照调节圈环上的刻度尺对其进行操作；在所述刻度的基础上，可执行所有的调节操作，而无需对旋钮执行任何补充操作。

除此之外，从上文的描述还可看出：在不采用任何手动工具的情况下是如何使调节圈环在轴向上移动的。

Claims (13)

1.一种用于选择控制头工作模式的选择装置，其中的控制头尤其是用在恒温阀上，所述选择装置包括：

-一基体(10)，其上设置有用于将其固定到恒温阀上的固定装置(12、12a)、以及一在径向上突伸的第一凸齿(16)，其结构为倒“L”形，并在轴向上延伸了预定的长度，所述基体包括一固定的法兰件(13)，其沿径向向外延伸，并具有一参考指针(14)，所述参考指针在轴向上的延伸方向与紧固到供热装置上的一侧相反，在所述法兰件上设置有沿轴向延伸的凸齿(15)，其延伸方向与固定到供热装置的一侧相反，所述基体(10)还具有一连接装置(11a)，其用于在轴向上与如下的元件相接合：

-一支撑元件(30)，其在轴向方向上可与如下的元件相连接：

-一温度传感器(40；140)固定装置元件(50；150)，其用于安装一个对温度敏感的传感器(40；140)；

-同轴的弹性保险装置(60；160)；

-一旋钮(70)，用户利用所述旋钮来选择所需的温度，

所述旋钮的内部具有两个凸起(72a、72b)，它们在转角方向上相互分开适当的角度，所述旋钮的外部具有刻度尺(74)；

-一圈环(20)，其用于对恒温阀的工作模式进行选择，其既可在轴向上移动，也可以进行转动，

所述选择装置的特征在于：

-所述法兰件(13)上所述凸齿(15)的转角位置被设置成与所述基体(10)上的第一凸齿(16)在轴向上对齐，并与其相对；

-所述圈环(20)的外表面上制有一刻度尺(25)；

-所述圈环(20)的内部具有一凸起(23)，其延伸尺寸达到所述圈环(20)的整个轴向长度，且其一前表面(22)上设置有承座(22a)，所述承座(22a)可选择性地与所述法兰件(13)上的所述第二凸齿(15)、或所述基体(10)上的第一凸齿(16)相接合，并与所述旋钮(70)上所述两内凸起(72a、72b)中的至少之一相接合。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述基体(10)具有两道同轴的环形槽(11b、11c)，它们可与安装装置(24)相配合，所述安装装置(24)用于对所述圈环(20)的位置进行约束，从而在轴向上将其锁定在所述基体(10)上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述圈环(20)具有弹性装置(24)，所述弹性装置适于在径向方向上接合到所述基体(10)上对应的环形槽(11b、11c)中，以便于在轴向上锁止所述圈环(20)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：用于支撑所述传感器固定装置(50；150)的支撑元件(30)是由一圆筒体(31)和一圆形的扁平件(32)构成的，所述圆筒体(31)上具有螺纹(31a)，所述螺纹(31a)适于与所述基体(10)上的母螺纹(11a)相旋合，从而在轴向上实现了相互约束，所述扁平件(32)上设置有多个用于同所述传感器固定装置(50；150)相接合的承座(32a)，它们是以适当的间隔角设置的。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述承座(32a)具有一根切部(32b)。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述扁平件(32)具有齿牙状的径向凸耳(32c)，它们适于与所述旋钮(70)相接合。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述扁平件(32)还具有一径向凸耳(32d)，其可构成一行程末端止挡，用于阻止所述旋钮(70)在轴向上向恒温阀移动。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：为所述传感器(40)设置的所述传感器固定装置(50)是由一环体(51)构成的，从所述环体延伸出四个支臂(52)，在与所述支臂(52)相反的一侧设置有一个同轴的中空环状突台(53)。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述环形突台(53)具有多个开孔(53a)，以便于使空气能流向传感器。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：为所述传感器(140)设置的所述传感器固定装置(150)是由一环体(151)构成的，从所述环体延伸出四个轴向臂(152)，它们可在径向方向上弹性变形，且在其自由端上设置有向内延伸的端脚(152a)，这些端脚用于同所述支撑元件(30)上的其中一个根切部(32b)相接合。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：为所述传感器(140)设置的所述传感器固定装置(150)的外径与所述旋钮(70)的内径相对应。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述旋钮上具有环形承座(73)，其适于与所述的传感器支撑元件(30)上的所述凸齿(32c)相接合。

13.一种恒温阀，其包括一控制头，所述控制头上设置有一个用于选择其工作模式的装置，所述装置包括：

-一基体(10)，其上设置有用于将其固定到恒温阀上的固定装置(12、12a)、以及一在径向上突伸的第一凸齿(16)，其结构为倒“L”形，并在轴向上延伸了预定的长度，所述基体包括一固定的法兰件(1 3)，其沿径向向外延伸，并具有一参考指针(14)，所述指针在轴向上的延伸方向与紧固到供热装置上的一侧相反，在所述法兰件上设置有沿轴向延伸的凸齿(15)，其延伸方向与固定到供热装置的一侧相反，所述基体(10)还具有一连接装置(11a)，其用于在轴向上与如下的元件相接合：

-一支撑元件(30)，其在轴向方向上可与如下的元件相连接：

-一温度传感器(40；140)的固定装置元件(50；150)，其用于安装一个对温度敏感的传感器(40；140)；

-同轴的弹性保险装置(60；160)；

-一旋钮(70)，用户利用所述旋钮来选择所需的温度，

所述旋钮的内部具有两个凸起(72a、72b)，它们之间具有适当的角度间隔，所述旋钮的外部具有刻度尺(74)；

-一圈环(20)，其用于对恒温阀的工作模式进行选择，其既可在轴向上移动，也可以进行转动，

所述恒温阀的特征在于：

-所述法兰件(13)上所述凸齿(15)的转角位置被设置成与基体(10)上的第一凸齿(16)在轴向上对齐，并与其相对；

-所述圈环(20)的外表面上制有一刻度尺(25)；

-所述圈环(20)的内部具有一凸起(23)，其延伸尺寸达到所述圈环(20)的整个轴向长度，且其一前表面(22)上设置有承座(22a)，所述承座(22a)可选择性地与所述法兰件(13)上的所述第二凸齿(15)、或所述基体(10)上的第一凸齿(16)相接合，并与所述旋钮(70)上所述两内凸起(72a、72b)中的至少之一相接合。

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