CN203770086U - 节能进气阀 - Google Patents

Abstract

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

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

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

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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

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；

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；

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；

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；

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）一端与所述阀芯（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）。