CN203770086U - 节能进气阀 - Google Patents

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本实用新型提供了节能进气阀,包括阀体和阀芯;阀体包括筒状体、弹性部件固定座和第四通孔;筒状体开设有第一通孔,第二通孔和第三通孔;筒状体内设有阀芯;第二通孔和第三通孔在阀门关闭时处于连通状态;阀芯设有能在阀门开启时使第一通孔和第三通孔连通的连通部;弹性部件固定座和阀芯之间设有弹性部件。使用本设计向吸气设备内输气时,在设备运行的初始阶段,第五通孔进来的气体使压缩腔内能建立起初始的运行压力,使设备能转入正常运行状态。当用气设备的用气量减少时,压缩腔的出气端压力逐渐升高,通过反比例阀调节驱动阀芯移动的气体压力,使阀芯逐渐关闭进气口,同时逐渐打开循环通道,实现阀门的部分关闭或完全关闭,降低了能耗。

Description

节能进气阀
技术领域
[0001] 本实用新型涉及设备输气领域,具体涉及一种阀门技术。
背景技术
[0002] 压缩机是现代工业生产中重要的动力来源,在生产中获得广泛的应用,进气阀作为压缩机的重要组成部分,是不可或缺的部件之一。常见的进气阀以蝶阀为主,调节功能以全开/全闭比较常见,通过反比例阀,也可实现一定的容量调节,因为工作方式的原因,传统的进气阀很难对进气的量进行精确的控制,在用气量减少时,压力逐渐升高,吸进来的气体未减少,或即使减少了,所有被吸进来的气体依然会被压缩后维持在一个较高的压力状态,常见的工作方式是:先将压力压缩到较高的压力,然后再慢慢泄放,当降至一定的压力后,再重新压缩气体使其达到较高压力,再泄放,即加/卸载现象,(气体被压缩的压力越高,所需消耗的电能也就越高),在用气量减少,未达到设定的较高压力时,驱动装置负载未有降低,不能实现衡压控制,提高压力的方式增加了耗电量成本的增加。进气阀本身功能单一,结构复杂,组成部件多,故障率高,维护成本高,制造成本增加。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供节能进气阀,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
[0004] 根据本实用新型的一个方面,提供的节能进气阀,包括阀体和阀芯;阀体包括筒状体、分别设置在筒状体两端的弹性部件固定座和第四通孔;筒状体开设有第一通孔,第二通孔和第三通孔;筒状体内设有阀芯,阀芯能在筒状体内做活塞运动;第二通孔和第三通孔在阀门关闭时处于连通状态;阀芯设有能在阀门开启时使第一通孔和第三通孔连通的连通部;弹性部件固定座和阀芯之间设有弹性部件。使用本设计向吸气设备内输气时,在设备运行的初始阶段,第五通孔进来的气体使压缩腔内能建立起初始的运行压力,使设备能转入正常运行状态。当用气设备的用气量减少时,压缩腔的出气端压力逐渐升高,通过反比例阀调节驱动阀芯移动的气体压力,使阀芯逐渐关闭进气口,同时逐渐打开循环通道,实现阀门的部分关闭或完全关闭,整个过程实现气体供需平衡,降低了能耗。
[0005] 在一些实施方式中,第四通孔设有反比例阀。通过反比例阀与吸气设备的压缩腔出气端相连接,能保持压缩腔的出气端压力处于恒定值。
[0006] 在一些实施方式中,阀芯上设有能连通第一通孔和第三通孔的第五通孔。第五通孔是在正式运转之前,先进来一部分气体,使压缩腔内能建立起初始的运行压力
[0007] 在一些实施方式中,弹性部件为弹簧,弹簧一端与阀芯抵接,另一端与弹性部件固定座抵接。弹性部件采用弹簧,便于取材、便于安装、更换。
[0008] 在一些实施方式中,阀芯靠近弹性部件固定座的一端沿轴向内开有第一通槽,弹簧的一端置于第一通槽内,另一端与弹性部件固定座抵接。当阀芯向第一封盖弹性部件固定座移动时,弹簧逐渐被压入第一通槽内,当阀芯抵住第一封盖弹性部件固定座时,便停止。此时,弹簧完全压缩在第一通槽内。因此,在这种情况下,第一通槽的外壁还起到了定位的功能,有效保证了阀芯不会滑动过头。
[0009] 在一些实施方式中,弹性部件包括同极相对设置的第一磁铁和第二磁铁,第一磁铁设于第一封盖弹性部件固定座上与阀芯相对的一侧,第二磁铁设于阀芯上靠近第一封盖弹性部件固定座的一端端部。这种设计相较于采用弹簧,能避免弹簧在使用过程由于环境潮湿而生锈,延长阀门的使用寿命。
[0010] 在一些实施方式中,连通部为阀芯上环向设置的第二通槽。这种设计,供气流通过的空间更大。
[0011] 在一些实施方式中,连通部为阀芯上径向设置的第三通槽。这种设计能使从第一通孔进入气流没有阻隔地通向第二通孔,流速更快。
[0012] 在一些实施方式中,筒状体内壁设有密封圈。这种设计可保证封堵部既能在第一筒体内滑动,又与第一筒体的内壁紧密接触,防止封堵部在阀门关闭时不能完全隔断进气口和出气口之间的连通。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型的第一种实施方式闭合状态的剖面示意图;
[0014] 图2为本实用新型的第二种实施方式闭合状态的剖面示意图;
[0015] 图3为本实用新型的第三种实施方式闭合状态的剖面示意图;
[0016] 图4为本实用新型的第二种实施方式开启状态的剖面示意图;
[0017] 图5为本实用新型的阀芯的一种实施方式的俯视图。
具体实施方式
[0018] 下面结合说明书附图,对本实用新型进行进一步详细的说明。
[0019] 如图1所示,本实用新型提供的节能进气阀,包括阀体10和阀芯20。其中,阀体10包括筒状体11、弹性部件固定座12和第四通孔116。其中,弹性部件固定座12通过焊接、螺栓旋入或一体成型的方式固定于筒状体11的一端;第四通孔116位于筒状体11的另一端,其具体方式可以直接是筒状体11 一端的开口,也可以先在筒状体端部设置第二封盖13,然后在第二封盖上开设第四通孔116。
[0020] 筒状体11内置有阀芯20,阀芯20能在所述筒状体11内做活塞运动。阀芯20上开有能在阀门开启时使第一通孔111和第三通孔113连通的连通部;需要说明的是,这里所说的连通部可有多种设置方式,比如:可以是如图1所示的在阀芯20上环向开设的第二通槽211 ;还可以是如图5所示的在阀芯20上径向开设的第三通槽212。
[0021] 上述“弹性部件固定座12”的形状不做具体限定,以能够固定弹性部件为准。具体来说,可以是固定在筒状体11端部的第一封盖,也可以是突出在筒状体11端部的一个或多个卡座,甚至可以是螺栓,等等。
[0022] 第四通孔116连有反比例阀60,此处的第四通孔116通过反比例阀60与吸气设备的压缩腔相连接。
[0023] 弹性部件固定座12和阀芯20之间设有弹性部件。这里的弹性部件可有多种设计。如图1所示,弹性部件是弹簧51,弹簧51的一端抵住阀芯20,另一端抵住弹性部件固定座12 ;如图2所示,阀芯20靠近弹性部件固定座12的一端可沿轴向向内开设第一通槽23,弹簧51的一端置于第一通槽23内,并与第一通槽23的底部抵接,弹簧51的另一端与弹性部件固定座12抵接。如图3所示,弹性部件还可以是一对同极相对设置的磁铁,由第一磁铁52和第二磁铁53构成,第一磁铁52和第二磁铁53相对设置,且相对的面是同极,第一磁铁52通过黏贴或镶嵌等方式固定在弹性部件固定座12上与阀芯20相对的一侧,第二磁铁53通过黏贴或镶嵌等方式固定在阀芯20上靠近弹性部件固定座12的一端。
[0024] 当阀门关闭时,压缩腔后端的气源从第二通孔112进入吸气设备,形成内循环运转。
[0025] 如图1、2、3、所示,本实用新型所述的节能进气阀在关闭状态下,弹性部件处于自然状态,此时,连通部相对靠近第四通孔116而没有位于第一通孔111和第三通孔113之间,阀芯20完全隔断了第一通孔111和第三通孔113之间的连通,气流不能从第一通孔111通过连通部经第三通孔113流向吸气设备内。这种状态下,第二通孔112与第三通孔113连通。
[0026] 如图4所示,本使用新型所述的节能进气阀在开启状态下,弹性部件处于压缩状态,此时,连通部位于第一通孔111和第三通孔113之间,第一通孔111和第三通孔113处于顺畅的连通状态,气流可由第一通孔111通过连通部经第三通孔113流向吸气设备内。这种状态下,阀芯20挡住了第二通孔112与第三通孔113的连通。需要指出的是,当弹性部件是弹簧51时,如果阀芯20靠近弹性部件固定座12的一端径向向内开有第一通槽23时,当阀芯20向弹性部件固定座12移动时,弹簧51逐渐被压入第一通槽23内,当阀芯20抵住弹性部件固定座12时,便停止。此时,弹簧51完全压缩在第一通槽23内。因此,在这种情况下,第一通槽23的外壁还起到了定位的功能,有效保证了阀芯20不会滑动过头。
[0027] 从关闭状态到开启状态的过程中,阀芯20在阀体10内进行了移动。本实用新型所描述的节能进气阀,配合电气开关一起使用,当电气开关下指令向第四通孔116输气时,阀芯20受到气体的压力逐渐向弹性部件固定座12方向移动,直至连通部完全置于第一通孔111和第三通孔113之间时阀门完全开启。此时,气体能由第一通孔111从流通部经第三通孔113顺畅地流向吸气设备。
[0028] 在此过程中,由于弹性部件固定座12、阀芯20与筒状体11共同构成了一个密闭的空间,这个密闭的空间如果存在空气,会对阀芯20向弹性部件固定座12方向移动形成压力,从而导致阀芯20无法顺利向弹性部件固定座12方向移动。因此,在弹性部件固定座12上开设通透的排气口。
[0029] 需要重点说明的是,在实际使用中,第一通孔111连接外部气源,第二通孔112与压缩腔的输出端管道相连接,第三通孔113连接压缩机的吸入端,第四通孔116通过反比例阀60与吸气设备的压缩腔出气端的管路连接。在设备开启前,第一通孔111与第三通孔113处于关闭状态,当设备运转后,外部气源向第一通孔111输入气体,自第五通孔30流向第三通孔113,并进入吸气设备的压缩腔吸入端内,建立初始运行压力,当压缩腔出气端内的气体压力逐渐升高时,电气控制设备开始有气体通过反比例阀60,进入第四通孔116,进入阀体内部,推动阀芯20克服弹性装置的弹力向弹性部件固定座12方向移动,逐渐开启阀门。待第一通孔111和第三通孔113之间的通道被完全开启后,吸气设备进入满负荷工作状态。外部气源的气体通过第一通孔源源不断向吸气设备的压缩腔供气,当用气设备用气量减少或不用气时,压缩腔的出气端压力逐渐升高,反比例阀60在高压作用下开始减少进入第四通孔116内的压力。此时,阀芯20在弹性部件的作用力下一点点向第四通孔116方向移动。此过程中,进气孔的进气面积逐渐减小,由第二通孔112和第三通孔113构成的循环通道一点点打开,压缩腔出气端内多余的气体从循环通道进入吸气端,此时,压缩机处于逐渐降低负载状态运行。当吸气设备完全不用气时,压力升至最高,反比例阀60完全切断第四通孔116内的进气压力,弹簧完全张开,推动阀芯20处于完全关闭状态,系统内高于设定的多于气体从第二管道112经流通部进入第三通孔113回到压缩腔的吸入端,压缩机处于空载运行。
[0030] 当用气量增加时,吸气设备的压缩腔出气端压力降低,反比例阀60开始有部分气体重新进入第四通孔116,推动阀芯20克服弹簧力,阀芯20向弹性部件固定座12移动,第一通孔111和第三通孔113之间的通道被一点点打开,有气体开始进入压缩腔内被压缩后进入用气端,在此过程中,所有的打开与调节及循环系统的动作都是同步进行的,系统压力始终保持一种供给的平衡状态,需要多少压缩多少,实现节约能耗的目的。
[0031] 另外,由于是依靠阀芯20完全隔断第一通孔111和第三通孔113之间的连通来实现关闭阀门的,因此,应当保证阀芯20与筒状体11之间的缝隙应尽可能的小。因此,在筒状体11内壁上铺有密封圈90。
[0032] 以上表述仅为本实用新型的优选方式,应当指出,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些也应视为本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.节能进气阀,其特征在于,包括阀体(10)和阀芯(20); 所述阀体(10)包括筒状体(11)、分别设置在所述筒状体(11)两端的弹性部件固定座(12)和第四通孔(116); 所述筒状体(11)开设有第一通孔(111),第二通孔(112)和第三通孔(113);所述筒状体(11)内设有阀芯(20),所述阀芯(20)能在所述筒状体(11)内做活塞运动;所述第二通孔(112 )和所述第三通孔(113 )在阀门关闭时处于连通状态; 所述阀芯(20)设有能在阀门开启时使第一通孔(111)和第三通孔(113)连通的连通部; 所述弹性部件固定座(12)和所述阀芯(20)之间设有弹性部件。
2.根据权利要求1所述的节能进气阀,其特征在于,所述第四通孔116连有反比例阀60。
3.根据权利要求1所述的节能进气阀,其特征在于,所述阀芯(20)上设有第五通孔(30),第五通孔(30)仅在阀门关闭时,能使第一通孔111与第三通孔113相连通。
4.根据权利要求1所述的节能进气阀,其特征在于,所述弹性部件为弹簧(51),所述弹簧(51) —端与所述阀芯(20)抵接,另一端与所述弹性部件固定座(12)抵接。
5.根据权利要求4所述的节能进气阀,其特征在于,所述阀芯(20)靠近所述弹性部件固定座(12)的一端沿轴向内开有第一通槽(23),所述弹簧(51)的一端置于所述第一通槽(23)内,另一端与所述弹性部件固定座(12)抵接。
6.根据权利要求1所述的节能进气阀,其特征在于,所述弹性部件包括同极相对设置的第一磁铁(52)和第二磁铁(53),所述第一磁铁(52)设于所述弹性部件固定座(12)上与所述阀芯(20)相对的一侧,所述第二磁铁(53)设于所述阀芯(20)上靠近所述弹性部件固定座(12)的一端端部。
7.根据权利要求1所述的节能进气阀,其特征在于,所述连通部为所述阀芯(20)上环向设置的第二通槽(211)。
8.根据权利要求1所述的节能进气阀,其特征在于,所述连通部为所述阀芯(20)上径向设置的第三通槽(212)。
9.根据权利要求1至8任一项所述的节能进气阀,其特征在于,所述筒状体(11)内壁设有密封圈(90)。
10.根据权利要求1至8任一项所述的节能进气阀,其特征在于,所述阀芯(20)外壁设有密封圈(90)。
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