预设流量动态平衡恒温控制阀
技术领域
本实用新型涉及流量调节设备技术领域,特别是涉及一种预设流量动态平衡恒温控制阀。
背景技术
在某些行业中,由于工况原因,介质在管道或容器的各个部分存在较大的流量差,为了减小该差值,需要在管道或容置的存在流量差的位置设置流量调节设备,对介质流量进行调节以使其平衡。因此,流量调节阀便应运而生。
流量调节阀也可称为流量控制阀或流量平衡阀,其作用时在一定压差范围内调节通过的该阀的流量。传统的流量调节阀通常分为自动调节阀、电动控制阀及手动调节阀,在管路的应用中,上述的调节阀只能单独作用,而在需要三者协同作用的场所,需要设置三个调节阀,占地面积较大。
实用新型内容
基于此,有必要针对传统的流量调节阀在应用到某些场所时需要设置多个阀门协同作用,导致占地面积较大的问题,提供一种能够同时实现手动、自动调节及电动控制于一体,且结构紧凑的预设流量动态平衡恒温控制阀。
一种预设流量动态平衡恒温控制阀,包括:
阀体,包括本体、设置于所述本体一端的进液部及连接孔,所述本体具有一容置腔,所述进液部具有一沿所述本体纵长方向延伸的进液通道,所述连接孔用于连通所述容置腔及所述进液通道;所述本体还开设有出液口,所述出液口与所述容置腔连通;
自动调节装置,设置于所述进液通道内,用于调节从所述进液通道进入到所述容置腔内的介质流量;
手动调节装置,一端伸入所述容置腔,另一端伸出所述本体远离所述进液部的一端,所述手动调节装置用于调节介质从所述出液口排出的出液量;
电动开关装置,穿设于所述手动调节装置,且所述电动开关装置的一端伸入所述容置腔,用于开启或关闭所述连接孔。
通过设置上述的预设流量动态平衡恒温控制阀,介质在阀体中的流向为先进入到进液通道内,然后通过连接孔进入容置腔,最后通过出液口排出。进液通道内的自动调节装置可以调节从进液通道内进入到容置腔的介质的量,手动调节装置可进一步地调节容置腔内从出液口排出的介质的出液量,同时电动开关装置可对连接孔进行开启或关闭,以实现对预设流量动态平衡恒温控制阀开启和关闭的控制。如此,同时具有自动、手动调节及电动控制功能,提高了产品的可靠性,且结构紧凑,减小了体积及对制作材料的浪费,减少了占地面积。
在其中一个实施例中,所述进液部还包括分别与所述进液通道连通的进液口及多个进液窗口,所述进液口设于所述进液部的远离所述本体的一端,多个所述进液窗口设于所述进液部的周向侧壁;
所述自动调节装置包括第一密封件及第一弹性件,所述第一密封件位于所述进液通道,并沿所述进液通道纵长延伸方向可滑动,且所述第一密封件的周向侧壁保持抵接于所述进液通道的内壁,以使所述第一密封件在滑动时对所述进液窗口进行遮蔽,从而改变所述进液窗口与所述进液通道的连通面积,进而调节所述进液窗口的进液量;
所述第一密封件沿所述进液通道纵长延伸方向开设有进液通孔,用于连通所述第一密封件两侧的所述进液通道;所述第一弹性件设置于所述进液通道,且衔接于所述本体及所述第一密封件之间。
在其中一个实施例中,所述进液窗口为曲线窗口,且所述曲线窗口沿所述进液部周向的宽度越靠近所述本体越小。
在其中一个实施例中,所述第一弹性件为波形弹垫,且所述波形弹垫可抵接于所述第一密封件的多处位置。
在其中一个实施例中,多个所述进液窗口位于所述进液部的靠近所述本体的一端,且沿所述进液部周向均匀间隔布设;
所述第一密封件为密封圆环,且所述密封圆环的外侧抵接于所述进液通道的内壁。
在其中一个实施例中,所述自动调节装置还包括第一限位件,所述第一限位件设置于所述进液通道,且位于所述第一密封件的远离所述本体的一侧,以将所述第一密封件限制在所述进液通道内。
在其中一个实施例中,所述手动调节装置包括调节件及调节盖,所述调节件插入所述本体的容置腔中,所述调节盖连接于所述调节件的远离所述进液部的一端,且所述调节件及所述调节盖均可进行自转,以调节所述出液口的出液量。
在其中一个实施例中,所述调节件包括连接部及调节部,所述连接部可自转地连接于所述本体,且所述连接部的一端伸入所述容置腔;
所述调节部连接于所述连接部位于所述容置腔内的一端,以跟随所述连接部进行自转,所述调节部靠近所述进液部一端的端面设有一斜面,以在转动过程中调节所述出液口的开启程度,进而调节所述出液口的出液量。
在其中一个实施例中,所述调节部的两端配合所述连接部的一端形成一缺口,当调节部自转时,所述缺口可用于连通所述出液口与所述容置腔,且所述缺口的流通面积不小于所述出液口的流通面积。
在其中一个实施例中,所述电动开关装置包括轴芯、第二弹性件及第二密封件,所述轴芯沿所述本体纵长方向可滑动地连接于所述调节件,所述第二弹性件套设于所述轴芯且利用自身的回弹力带动所述轴芯相对所述调节件滑动,所述第二密封件连接于所述轴芯伸入所述容置腔的一端以跟随所述轴芯沿所述本体纵长方向滑动,所述第二密封件与所述本体的连接孔密封配合。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的预设流量动态平衡恒温控制阀的剖视图;
图2为图1所示的预设流量动态平衡恒温控制阀的阀体的结构示意图;
图3为图2所示的阀体的的剖视图;
图4为图1所示的预设流量动态平衡恒温控制阀的调节件的结构示意图;
图5为图4所示的调节件的剖视图;
图6为图1所示的预设流量动态平衡恒温控制阀的调节盖的剖视图;
图7为图6所示的调节盖的俯视图;
图8为图1所示的预设流量动态平衡恒温控制阀的手动调节装置及电动开关装置的配合关系图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1及图2所示,本实用新型一实施例提供的预设流量动态平衡恒温控制阀10,包括阀体12、自动调节装置14、手动调节装置16及电动开关装置18。
阀体12包括本体122、设置于于本体122一端的进液部124及连接孔1224,本体122具有一容置腔1222,进液部124具有一沿本体122纵长方向延伸的进液通道 1242,连接孔1224用于连通容置腔1222及进液通道1242;本体122还开设有出液口1226,出液口1226与容置腔1222连通。
自动调节装置14设置于进液通道1242内,用于调节从进液通道1242进入到容置腔1222内的介质流量。
手动调节装置16一端伸入容置腔1222,另一端伸出本体122远离进液部124 的一端,手动调节装置16用于调节介质从出液口1226排出的出液量。
电动开关装置18穿设于手动调节装置16,且电动开关装置18的一端伸入容置腔1222,用于开启或关闭连接孔1224。
通过设置上述的预设流量动态平衡恒温控制阀10,介质在阀体12中的流向为先进入到进液通道1242内,然后通过连接孔1224进入容置腔1222,最后通过出液口1226排出。进液通道1242内的自动调节装置14可以调节从进液通道1242 内进入到容置腔1222的介质流量,手动调节装置16可进一步地调节容置腔1222 内从出液口1226排出的介质的出液量,同时电动开关装置18可对连接孔1224进行开启或关闭,以实现对预设流量动态平衡恒温控制阀10开启和关闭的控制。如此,同时具有自动、手动调节及电动控制功能,提高了产品的可靠性,且结构紧凑,减小了体积及对制作材料的浪费,减少了占地面积。
在一些实施例中,进液部124还包括分别与进液通道1242连通的进液口1244 及多个进液窗口1246,该进液口1244设于进液部124远离本体122一端,多个进液窗口1246设于进液部124的周向侧壁。进液窗口1246沿进液部124周向均匀间隔布设于进液部124的周向侧壁,且位于进液部124靠近本体122的一端。实际应用中,进液窗口1246为曲线窗口,且该曲线窗口沿进液部124周向的宽度越靠近本体122越小,即该曲线窗口大致为半圆形窗口,但该曲线的线型为抛物线。具体地,曲线窗口的数量为五个,五个曲线窗口沿进液部124周向均匀间隔布设。
在一些实施例中,本体122及进液部124一体成型,且均大致呈筒状,因此进液通道1242截面形状也为圆形。进一步地,容置腔1222本体122沿本体122纵长方向的两端分别开设有连接孔1224及开口1228,连接孔1224位于本体122连接进液部124的一端,用于连通容置腔1222及进液通道1242。在其他一些实施例中,也可以是先在本体122的一端开设一连接孔1224,进液部124形成于本体122的连接孔1224处,且沿本体122的纵长方向朝向远离本体122的方向延伸。更进一步地,本体122的一侧还开设有出液口1226,出液口1226与容置腔1222连通,以使介质从进液通道1242进入,流经连接孔1224及容置腔1222后由出液口1226排出。具体地,出液口1226位于本体122的靠近进液部124的一端。
在一些实施例中,自动调节装置14包括第一密封件1422,第一密封件142设置于进液通道1242,并沿进液通道1242纵长延伸方向可滑动,且第一密封件142 的周向侧壁保持抵接于进液通道1242的内壁,以使第一密封件142在滑动过程中可对进液窗口1246进行遮蔽,从而改变进液窗口1246与进液通道1242的连通面积,进而调节进液窗口1246的进液量。如此,配合为曲线窗口的进液窗口1246,可使得第一密封件1422的调节更加准确。进一步地,第一密封件142还沿进液通道1242纵长延伸方向开设有进液通孔1422,用于连通第一密封件142两侧的进液通道1242。
在一些实施例中,自动调节装置14还包括第一弹性件144,第一弹性件144 设置于进液通道1242,且衔接于本体122及第一密封件142之间,用于提供使第一密封件142具有朝向远离本体122移动趋势的预紧力,以配合第一密封件142及曲线窗口精准的调节曲线窗口的进液量。
介质进入进液通道1242对第一密封件142存在冲击力,第一密封件142会在进液通道1242内朝向本体122滑动,以在滑动时改变进液窗口1246的进液量,且多个进液窗口1246使得进液量的改变范围更大。而设置第一弹性件144提供给第一密封件142一定的预紧力,保证了第一密封件142受到介质的冲击力不同时进液窗口1246进液量也不同。如此,保证了预设流量动态平衡恒温控制阀拥有较高的调节能力,让介质稳定的输出。
同时还可以理解成,第一密封件142的两侧的介质会存在压力差,即第一密封件142两侧存在不同的压力,而对于流动的介质,第一密封件142的进液侧的压力大于出液侧的压力,且在第一密封件142保持稳定时,第一密封件142的进液侧的压力与其出液侧的压力及第一弹性件144的弹力的和值相同,以使第一密封件142保持平衡。当两侧的压力差小于正常运行时的压力差时,即介质流动速度较慢,无法克服第一弹性件144对第一密封件142的阻力,第一密封件保持不动;介质流速变快,两侧压力差慢慢增大,当两侧压力差达到正常运行时的压力差范围时,第一密封件142会克服第一弹性件144的阻力朝本体122滑动,从而对进液窗口1246进行遮蔽,使得进液窗口1246的流量减小,而流速较快的介质从第一密封件142的进液通孔1422进入的流量又有所增加,因此可整体上保持稳定的输入;当介质流速进一步变快,两侧压力差也会变大,当两侧压力差大于正常运行时的压力差时,第一密封件142还会继续朝本体122滑动,从而第一密封件142会完全遮蔽进液窗口1246,流速更快的介质只能从第一密封件142的进液通孔1422进入,且输入的流量同样可整体上保持稳定。
需要解释的是,上述的正常运行时的压力差范围即自动调节装置14存在一可调节范围,也就是当压力差处于这一范围内时第一密封件142配合第一弹性件144能保证介质整体的流量保持稳定输入。当压力差小于这一范围时,即流速过小,无法推动第一密封件142,流速加快,输入流量也增多,流速变慢,输入流量就变少,无法稳定输入;而当压力差大于这一范围时,第一密封件142已完全密封进液窗口1246,介质流速在变化就会直接导致输入流量变化。
在一些实施例中,第一密封件142为一密封圆环,且该密封圆环的外侧抵接于进液通道1242的内壁。进一步地,密封圆环有柔性材料制成,以保证密封圆环与进液通道1242的内壁之间密封。具体地,密封圆环有橡胶材料制成。其他实施方式中,密封圆环还可以是由金属圆环及设置于金属圆环外侧的橡胶材料构成。
在一些实施例中,第一弹性件144为波形弹垫,即波浪形的环状结构,且波形弹垫可抵接于第一密封件142的周向多处位置,如此,可保证平稳的提供给第一密封件142具有远离本体122移动趋势的预紧力。实际应用中,第一弹性件144 为波形弹垫。其他应用方式中,第一弹性件144还可以是由防腐蚀材料支撑的弹簧。
在一些实施例中,自动调节装置14还包括第一限位件146,第一限位件146 设置于进液通道1242,且位于第一密封件142远离本体122的一侧,以将第一密封件142限制在进液通道1242内。本申请中的预设流量动态平衡恒温控制阀10由于是单向输入,第一密封件142脱落的可能性没有双向输入的阀门的高,因此在某些情况下第一限位件146也可不设置,如进液通道1242足够长。具体地,第一限位件146为钢丝挡圈。
请参阅图3,在一些实施例中,手动调节装置16连接于本体122的开口1228 处,且手动调节装置16的相对伸入容置腔1222一端的另一端从开口1228伸出。进一步地,手动调节装置16包括调节件162,调节件162插入本体122的容置腔 1222中,调节件162可进行自转,并在转动过程中调节出液口1226的出液量。具体地,本体122纵长方向的中轴线与调节件162沿本体122纵长方向的中轴线重合,即调节件162也可以是绕本体122纵长方向中轴线转动。
请参阅图4及图5,在一些实施例中,调节件162包括连接部1622及调节部 1624,连接部1622连接于本体122的开口1228处,且该连接部1622可进行自转,连接部1622的一端伸入容置腔1222,调节部1624连接于连接部1622的位于容置腔1222的一端,以跟随连接部1622转动,并在转动过程中调节出液口1226的出液量。进一步地,调节部1624的周向外侧持续抵接于容置腔1222内壁,且调节部1624靠近进液部124一端的端面设有一斜面1625,以在转动过程中调节出液口 1226的开启程度,进而调节出液口1226的出液量。
在一些实施例中,调节部1624大致呈圆筒状。进一步地,调节部1624的靠近进液部124的一端为台阶面,且该台阶面包括一斜面1625及一平面1626,平面 1626到容置腔1222连通连接孔1224的底壁的距离比斜面1625到该底壁的距离更近,且斜面1625呈螺旋状沿本体122纵长方向延伸,以与该底壁之间形成不同的间隙。如此,配合出液口1226位于本体122侧壁的靠近进液部124的一端,在调节部1624转动封闭部分出液口1226与容置腔1222的连通面积时,介质只能从调节部1624靠近进液部124的一端与容置腔1222连通连接孔1224的底壁之间的间隙进入到出液口1226,而调节部1624靠近进液部124的一端为台阶面,从而使得在转动时可调节间隙的大小,进而调整介质通过该间隙的流量。
具体地,调节部1624截面呈扇形,即调节部1624配合连接部1622的一端还形成一缺口,该缺口可在调节部1624自转时,用于连通出液口1226与容置腔 1222,且该缺口的流通面积不小于出液口1226的流通面积,如此,当调节部1624 的缺口对应出液口1226时,可使得介质从整个出液口1226排出,此时出液口1226 与容置腔1222的连通面积达到最大。需要解释的是,调节部1624位于容置腔1222 内,容置腔1222本就是与出液口1226连通的,此处描述缺口用于连通容置腔1222 与出液口1226是为了与调节部1624部分封闭容置腔1222与出液口1226之间的连通形成对立的作用,即调节部1624可对容置腔1222与出液口1226之间的连通进行部分封闭,而缺口则是使容置腔1222与出液口1226保持完全的连通。
在一些实施例中,手动调节装置16还包括调节盖164,调节盖164固定连接于调节件162的远离进液部124的一端,调节盖164及调节件162均可进行自转,调节盖164用于方便手动旋转调节件162,从而调节出液口1226的出液量。进一步地,调节盖164螺纹连接于调节件162。具体地,调节盖164与调节件162的连接处的截面呈圆形,而调节盖164远离调节件162的一端为六方圆柱台阶,以便于使用工具进行旋转。
请参阅图6及图7,在一些实施例中,调节盖164上篆刻有多个不同数字,多个不同数字对应调节件162的不同位置,不同位置对应调节件162对出液口1226 不同的封闭程度,即对应出液口1226不同的出液量,如此,可清楚的调节出液口1226的出液量,进而保证预设流量动态平衡恒温控制阀对流量的精准调控。具体地,数字为阿拉伯数字一到六,六个数字一次环设于调节盖164的上表面,对应有一箭头设置在本体122或阀盖11上,且该箭头对应数字设置。
需要说明的是,数字一到六并非指的是具体的流量,而是出液口1226的出液量分成的六个档次,可以是数字一对应出液量最大,数字六对应出液量最小;也可以是数字一对应出液量最小,数字六对应出液量最大。同时,篆刻的数字也可以是五个,此处不做限制。此外,箭头只是为了说明当前出液口1226的出液量对应的是几档,箭头也可以采用其他的形式,只需能指明当前流量档次即可。
在一些实施例中,预设流量动态平衡恒温控制阀还包括阀盖11,阀盖11固定连接于本体122的开口1228处,调节件162可自转地连接于阀盖11。进一步地,阀盖11大致为一环状结构,且阀盖11的轴向与调节件162的沿本体122纵长方向的中轴线重合。以使调节件162沿本体122纵长方向的中轴线、本体122纵长方向的中轴线及阀盖11沿本体122纵长方向的中轴线重合。实际应用中,阀盖11螺纹连接于本体122。具体地,阀盖11上部分为六方凸台结构,下部分外侧设有螺纹与本体122的开口1228的螺纹相配合起紧固作用,同时阀盖11中间的孔与调节件162的周向外侧配合,以使调节件162可进行自转,而不能沿本体122纵长方向滑动。
请同时参阅图5及图8,在一些实施例中,电动开关装置18沿本体122纵长方向可滑动地连接于调节件162,且电动开关装置18伸入容置腔1222的一端可抵接于本体122的连接孔1224处,用于封闭连接孔1224,即关闭预设流量动态平衡恒温控制阀10。具体地,本体122远离进液部124的一端的外侧设有螺纹,预设流量动态平衡恒温控制阀10还包括电动执行器(图未示),电动执行器螺纹连接于本体12的远离进液部124的一端,用于推动电动开关装置18。
在一些实施例中,电动开关装置18包括轴芯181及第二密封件182,轴芯181 沿本体122纵长方向可滑动地连接于调节件162,第二密封件182固定连接于轴芯 181伸入容置腔1222的一端,以跟随轴芯181沿本体122纵长方向滑动并抵接于本体122的连接孔1224处,以与本体122的连接孔1224密封配合。进一步地,电动开关装置18还包括第二限位件183及第三限位件184,第二限位件183及第三限位件184固定连接于轴芯181的位于容置腔1222内的一端,且第二密封件182位与第二限位件183及第三限位件184之间,如此,以将第二密封件182固定于轴芯181 的一端。
在一些实施例中,连接部1622具有一内腔1621及与内腔1621连通的两个沿本体122纵长方向设置的通孔1623,且两个通孔1623分别位于连接部1622的沿本体122纵长方向的相对两端。进一步地,轴芯181分别穿设于两个通孔1623,并两端伸出连接部1622,且在其中可滑动,第二限位件183、第二密封件182及第三限位件184均位于轴芯181伸出连接部1622的一端,且第二限位件183在轴芯 181沿本体122纵长方向滑动时可抵接于连接部1622。可以理解的是,由于调节盖164是与调节件162固定连接的,且位于调节件162的远离进液部124的一端,而轴芯181穿设于调节件162且从调节件162的两端伸出,因此,轴芯181也是穿设于调节盖164的。此外,具体到如图8中的实施例中,当轴芯181穿设于调节盖 164时,开设于连接部1622远离调节部1624的一端的通孔1623也可以为一开口结构,只要能实现轴芯181穿过即可。
在一些实施例中,电动开关装置18还包括第四限位件185及第二弹性件186,第四限位件185及第二弹性件186位于内腔1621,且第四限位件185固定连接于轴芯181,第二弹性件186套设于轴芯181且利用自身的回弹力带动轴芯181相对调节件162滑动,此处第二弹性件186应一直处于压缩状态,无论预设流量动态平衡恒温控制阀处于开启或关闭状态,只是预设流量动态平衡恒温控制阀在处于开启状态时第二弹性件186所提供的预紧力较小,关闭时提供的预紧力较大。具体地,第二弹性件186为弹簧。
在一些实施例中,电动开关装置18还包括两个内腔密封件187,两个内腔密封件187分别抵接于调节件162的两个通孔1623处,且位于内腔1621,以防止介质及其他外界物质进入内腔1621。具体地,18电动开关装置18还包括轴端限位件188,轴端限位件188固定连接于内腔1621的内壁,用于将轴端密封件固定于调节件162的通孔1623处。可以理解的是,位于内腔1621的第二弹性件186的远离第四限位件185的一端既可以是抵接于调节件162,也可以是抵接于轴端限位件188,只要能实现第二弹性件186提供给轴芯181具有朝向进液部124移动趋势的预紧力即可。
为了便于理解本实用新型的技术方案,以下提供预设流量动态平衡恒温控制阀的工作过程:
介质分别从进液部124的进液窗口1246及第一密封件142的进液孔进入进液通道1242,且进液窗口1246的进液量是可以因介质的流速变化而变化的(上述实施例已说明,具体不做赘述),为自动调节;接下来介质从连接孔1224接入容置腔1222,此处第二密封件182是可以对连接孔1224进行封闭或开启的(上述实施例已进行说明,具体不做赘述);然后进入容置腔1222内的介质通过出液口1226排出,而且调节部1624可对出液口1226的出液量进行手动调节(上述实施例已进行说明,具体不再赘述)。
与现有技术相比,本实用新型提供的预设流量动态平衡恒温控制阀至少具有以下优点:
1)通过采用波形弹垫与第一密封件配合,使得通过进液窗口进入进液通道的介质会随着介质流速的变化而变化,从而实现自动调节介质流量,且使介质在进液口及进液窗口的进液量保持稳定;
2)将进液窗口设为曲线窗口,使得自动调节的精度更高;
3)通过采用调节部配合出液口,保证了控制阀介质的固定输出,且使得控制阀的工作范围更宽;
4)阀体、调节件及电动开关装置连接为一体,在实现自动调节、开启关闭控制阀及手动调节等功能的前提下,大大减小了控制阀的体积;
5)通过设置调节盖,且在调节盖上篆刻多个对应介质流量的数字,方便产品的调试。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。