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液壓系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):11332327閱讀:225來(lái)源:國(guó)知局
液壓系統(tǒng)的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)。



背景技術(shù):

液壓系統(tǒng),尤其是液壓循環(huán)系統(tǒng)例如以供熱設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備的形式為人所熟知,其中,諸如水這樣的液態(tài)熱載體在循環(huán)中被輸送。為此,該液壓系統(tǒng)通常包括至少一個(gè)循環(huán)泵機(jī)組,該循環(huán)泵機(jī)組使液體在系統(tǒng)中循環(huán)。

公知的還有:在這樣的液壓系統(tǒng)中可以設(shè)置諸如閥門(mén)這樣的切換裝置。在供熱設(shè)備中,例如往往設(shè)有轉(zhuǎn)換閥,其允許在兩個(gè)液壓回路或者兩個(gè)供熱回路之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此在供熱設(shè)備中,例如根據(jù)這樣的閥門(mén)的工作位置而定,將已加熱的熱載體或者輸送通過(guò)房屋供熱回路,或者輸送通過(guò)用于加熱非飲用水的熱交換器。為此所需的轉(zhuǎn)換閥通常是電驅(qū)動(dòng)和電操控的。這意味著需要帶有所需電接口的電驅(qū)動(dòng)器。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化,以便能夠減少系統(tǒng)中需要電操縱的切換裝置的數(shù)量。

本發(fā)明的目的通過(guò)一種具有如權(quán)利要求1所述特征的液壓系統(tǒng)以及一種具有如權(quán)利要求24所述特征的、用于運(yùn)行液壓循環(huán)系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施例由從屬權(quán)利要求,下面的說(shuō)明和附圖給出。

根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)包括:至少一個(gè)循環(huán)泵機(jī)組和至少一個(gè)與該循環(huán)泵機(jī)組相連接的液壓回路。在此,該液壓回路與循環(huán)泵機(jī)組相連接,從而通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組使液體(例如水)在液壓回路中循環(huán)。該液壓回路在此可以是例如供熱設(shè)備或冷卻設(shè)備,其中,液態(tài)熱載體(例如水)在該回路中被輸送。循環(huán)泵機(jī)組優(yōu)選為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)泵機(jī)組,例如離心泵機(jī)組,特別是具有濕運(yùn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)的離心泵機(jī)組。

根據(jù)本發(fā)明的循環(huán)泵機(jī)組具有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,該轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器使得循環(huán)泵機(jī)組能夠以至少兩種不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。優(yōu)選地,可以通過(guò)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在更大的范圍上調(diào)節(jié)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速,即,轉(zhuǎn)速可以在更大的轉(zhuǎn)速范圍上多級(jí)地或無(wú)級(jí)地變化。據(jù)此,在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式中,可以將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)為提高轉(zhuǎn)速。替代地或附加地,在第二種實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器可以被設(shè)計(jì)為降低轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明,除了循環(huán)泵機(jī)組之外,在所述液壓回路中還設(shè)置有至少一個(gè)機(jī)械切換裝置,該機(jī)械切換裝置被加載液壓回路中的流體的壓力或者說(shuō)被加載液壓回路中的液體的壓力。該機(jī)械切換裝置可以運(yùn)動(dòng)到至少兩個(gè)不同的工作位置,即,至少可以運(yùn)動(dòng)至第一工作位置和第二工作位置。

根據(jù)本發(fā)明,去除了單獨(dú)的例如用于機(jī)械切換裝置的電驅(qū)動(dòng)器,轉(zhuǎn)而僅是通過(guò)液壓回路中的液體或流體來(lái)引起在工作位置之間的轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō),在本發(fā)明中是通過(guò)液壓回路中的流體來(lái)實(shí)現(xiàn)從循環(huán)泵機(jī)組到機(jī)械切換裝置的力傳遞。這意味著,至少一個(gè)機(jī)械切換裝置通過(guò)液壓回路中的流體與循環(huán)泵機(jī)組進(jìn)行液壓耦接,優(yōu)選僅為液壓耦接。在這種情況下優(yōu)選地,不在循環(huán)泵機(jī)組和切換裝置之間設(shè)置其他的機(jī)械耦接。特別地,在循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)子或者葉輪和切換裝置之間,沒(méi)有通過(guò)這些構(gòu)件的機(jī)械接合來(lái)建立耦接。即,優(yōu)選通過(guò)流體建立唯一的液壓耦接。

上述的液壓耦接使得能夠通過(guò)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)整循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速,并由此操縱切換裝置。為此,將利用對(duì)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),通過(guò)至少一個(gè)液壓回路來(lái)產(chǎn)生合適的液壓力,該液壓力通過(guò)液壓回路作用在切換裝置上并致使切換裝置運(yùn)動(dòng)。因此可以省略單獨(dú)用于切換裝置的驅(qū)動(dòng)器。更確切地說(shuō),切換裝置優(yōu)選地僅通過(guò)由液壓回路所傳遞的液壓力來(lái)運(yùn)動(dòng)。可以有針對(duì)性地通過(guò)利用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器對(duì)循環(huán)泵機(jī)組所進(jìn)行的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)或者說(shuō)對(duì)轉(zhuǎn)速的控制來(lái)產(chǎn)生所述液壓力。優(yōu)選地,這種轉(zhuǎn)速變化或者轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在液壓系統(tǒng)(例如供熱設(shè)備)正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生或者不會(huì)影響這種正常運(yùn)行。因此,機(jī)械切換裝置的切換不影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

優(yōu)選將機(jī)械切換裝置設(shè)計(jì)為,其針對(duì)由于循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化而發(fā)生的壓力變化做出反應(yīng),使機(jī)械切換裝置能夠根據(jù)壓力或壓力的變化有選擇地運(yùn)動(dòng)到一個(gè)工作位置上。因此,例如可以將該切換裝置設(shè)計(jì)為,其只有在達(dá)到特定的邊界壓力時(shí)才會(huì)運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)工作位置中的其中一個(gè)上。因此,可以通過(guò)將液壓系統(tǒng)中的壓力提高至等于或高于該邊界壓力使切換裝置例如運(yùn)動(dòng)到第二工作位置。在這種情況下,優(yōu)選將液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為,在正常運(yùn)行中,在第一工作位置上不會(huì)達(dá)到該邊界壓力,使得該第一工作位置能夠在該運(yùn)行狀態(tài)下被安全地保持。在供熱系統(tǒng)中,例如為了加熱非飲用水所產(chǎn)生的壓力要高于供熱設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)為了對(duì)建筑物供熱所需要的壓力。因此,可以通過(guò)將壓力提高至超過(guò)設(shè)定的邊界壓力,使切換裝置運(yùn)動(dòng)到第二工作位置,該第二工作位置例如根據(jù)下面所描述的那樣用于通過(guò)該設(shè)備來(lái)加熱非飲用水。

替代地,也可以將切換裝置設(shè)計(jì)為,其轉(zhuǎn)換功能不取決于壓力的絕對(duì)值,而是針對(duì)壓力的特定變化作出響應(yīng),從而能夠通過(guò)有針對(duì)性的壓力變化實(shí)現(xiàn)從一個(gè)工作位置向另一個(gè)工作位置的轉(zhuǎn)換。因此,切換裝置特別是在其切換性能上可以取決于壓力變化的速度,使得例如將切換裝置設(shè)計(jì)為,其在壓力快速變化時(shí)運(yùn)動(dòng)到第一工作位置,并在壓力緩慢變化時(shí)運(yùn)動(dòng)到第二工作位置。這種壓力變化在此可以是壓力升高和/或壓力下降,其優(yōu)選由循環(huán)泵機(jī)組的相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化而引起。

根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選將切換裝置設(shè)計(jì)為,使其在循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化時(shí)針對(duì)流體的增壓(druckaufbaus)和/或減壓(druckabbaus)過(guò)程中的不同做出響應(yīng),以帶來(lái)在兩個(gè)不同工作位置之間的運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō),根據(jù)本發(fā)明提供了循環(huán)泵機(jī)組和機(jī)械切換裝置的組合,這種組合是目前在循環(huán)泵機(jī)組中為了使切換裝置運(yùn)動(dòng)而未曾使用過(guò)的一種改變。盡管循環(huán)泵機(jī)組在運(yùn)行中所要達(dá)到的轉(zhuǎn)速通常是由所期望的在液壓回路中的流量或壓力差來(lái)確定并預(yù)先設(shè)定的,但是在以前的液壓系統(tǒng)(例如供熱系統(tǒng))中,循環(huán)泵機(jī)組的高驅(qū)動(dòng)性能(hochfahrverhalten)或制動(dòng)性能通常對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行沒(méi)有影響。在這種情況下優(yōu)選設(shè)置為,循環(huán)泵機(jī)組的高驅(qū)動(dòng)性能和/或制動(dòng)性能、或者說(shuō)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化的類型或過(guò)程,通過(guò)改變可以用于通過(guò)液壓耦合使切換裝置運(yùn)動(dòng)到所期望的工作位置。即,優(yōu)選將循環(huán)泵機(jī)組和切換裝置設(shè)計(jì)為,切換裝置不僅僅依據(jù)在液壓回路中待達(dá)到的最終壓力和/或待達(dá)到的絕對(duì)流量或者說(shuō)最終流量而運(yùn)動(dòng)到所期望的工作位置上,而且還取決于在液壓回路中根據(jù)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化的過(guò)程而引起增壓和/或壓力降低的過(guò)程。為此,優(yōu)選將切換裝置設(shè)計(jì)為,其在循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化時(shí)隨著增壓和/或減壓的第一過(guò)程運(yùn)動(dòng)到第一工作位置,并在循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化時(shí)隨著該增壓和/或減壓的有異于第一過(guò)程的第二過(guò)程運(yùn)動(dòng)到第二工作位置。為了實(shí)現(xiàn)增壓的不同過(guò)程,優(yōu)選通過(guò)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器以不同的方式操控循環(huán)泵機(jī)組的驅(qū)動(dòng)器。也就是說(shuō),不再需要單獨(dú)的用于切換裝置的電驅(qū)動(dòng)裝置,優(yōu)選唯一需要電操控的構(gòu)件是至少一個(gè)循環(huán)泵機(jī)組的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。通過(guò)使用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器相應(yīng)地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速變化的過(guò)程以獲得增壓或減壓的不同過(guò)程,該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)就可以同時(shí)用于操縱被相應(yīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)的切換裝置。

特別優(yōu)選將該機(jī)械切換裝置設(shè)計(jì)為自保持的,即,其能夠保留在所處的工作位置上直至達(dá)到預(yù)設(shè)的循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)速變化。由此,在到達(dá)所期望的工作位置之后,特別是能夠以傳統(tǒng)的方式對(duì)循環(huán)泵機(jī)組實(shí)施控制或者說(shuō)調(diào)節(jié),例如以便調(diào)節(jié)所期望的循環(huán)泵機(jī)組上的壓力差和/或所期望的液壓回路中的流量。這種調(diào)節(jié)對(duì)于所選擇的工作位置完全沒(méi)有影響。也就是說(shuō),泵機(jī)組在運(yùn)行中是自保持的,直至達(dá)到所限定的應(yīng)該導(dǎo)致切換裝置的工作位置發(fā)生變化的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速變化。這種轉(zhuǎn)速變化優(yōu)選是呈加速度形式的轉(zhuǎn)速變化。這種加速度可以是從泵機(jī)組的停機(jī)狀態(tài)開(kāi)始的轉(zhuǎn)速增加或者是從基本轉(zhuǎn)速開(kāi)始的轉(zhuǎn)速增加,或者這種加速度是制動(dòng)或者說(shuō)轉(zhuǎn)速降低。特別優(yōu)選將循環(huán)泵機(jī)組和切換裝置設(shè)計(jì)為,為了在切換裝置的第一工作位置和第二工作位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,首先將循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速降低至基本轉(zhuǎn)速或者到達(dá)停機(jī)狀態(tài),然后從該停機(jī)狀態(tài)或者基本轉(zhuǎn)速開(kāi)始選擇一種所期望的轉(zhuǎn)速增加進(jìn)程并由此選擇一種相應(yīng)的所期望的增壓進(jìn)程,這種增壓進(jìn)程適于使切換裝置運(yùn)動(dòng)到可能的工作位置中所期望的那一個(gè)工作位置上,或者保持在工作位置中所期望的那一個(gè)工作位置上。替代地,工作位置之間的運(yùn)動(dòng)也可以通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組的不同的制動(dòng)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選可以借助于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)循環(huán)泵機(jī)組的至少兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)速曲線,在此,進(jìn)一步優(yōu)選將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)為,使得循環(huán)泵機(jī)組能夠通過(guò)至少兩個(gè)不同的加速度曲線(正加速度曲線和/或負(fù)加速度曲線)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速變化。因此,循環(huán)泵機(jī)組例如可以是具有轉(zhuǎn)速被調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的循環(huán)泵機(jī)組,特別是借助于變頻器來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。因此,可以優(yōu)選將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)為,其可以使轉(zhuǎn)速無(wú)級(jí)地變化。替代地,也可以將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)為,其能夠調(diào)整至少兩個(gè)不同的預(yù)定轉(zhuǎn)速或者更多個(gè)預(yù)定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速曲線可以特別是在循環(huán)泵機(jī)組的啟動(dòng)和/或制動(dòng)過(guò)程中具有斜坡,所述斜坡由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器優(yōu)選地調(diào)整為不同陡的,然后據(jù)此將切換裝置優(yōu)選設(shè)計(jì)為,其在轉(zhuǎn)速緩慢變化時(shí)處于第一工作位置,而在轉(zhuǎn)速以更陡的斜坡快速變化時(shí)處于第二工作位置。緩慢的轉(zhuǎn)速變化會(huì)在液壓回路中引起緩慢的增壓或減壓;相反,快速的轉(zhuǎn)速變化會(huì)在液壓回路中引起快速的增壓或減壓。這種不同的快速增壓和/或減壓會(huì)傳遞到切換裝置上,因此切換裝置被設(shè)計(jì)為,其能夠?qū)毫ψ兓乃俣茸龀鲰憫?yīng)。在這種情況下,特別是在轉(zhuǎn)速增加時(shí)能夠連續(xù)地或者說(shuō)持續(xù)地進(jìn)行增壓。替代地,轉(zhuǎn)速變化也可以分階段地進(jìn)行,并因此使得壓力分階段地變化、特別是增加。在此,例如可以將緩慢的壓力增加配置為,其通過(guò)多個(gè)步驟或者說(shuō)多個(gè)階段進(jìn)行,而快速的壓力增加則是直接地進(jìn)行。對(duì)于緩慢的壓力增加,也可以在各個(gè)階段或者步驟之間插入比快速的壓力增加時(shí)更長(zhǎng)的間歇。但是需要指出的是,在不同的增壓過(guò)程中,優(yōu)選總是在液壓回路中達(dá)到相同的最終壓力作為運(yùn)行壓力,從而在操縱切換裝置之后能夠按照常規(guī)的方式毫不影響地進(jìn)行緊接于其后的運(yùn)行。相反,可以按照相應(yīng)的具有不同速度和/或不同步驟或者說(shuō)不同階段的方式通過(guò)降低轉(zhuǎn)速變化來(lái)進(jìn)行減壓。

轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器可以是更高級(jí)別的控制裝置的一部分或者是包含有其他功能的控制裝置的一部分,該控制裝置例如執(zhí)行循環(huán)泵機(jī)組的壓力調(diào)節(jié)和/或流量調(diào)節(jié)。該控制裝置還可以控制機(jī)械切換裝置的轉(zhuǎn)換。替代地,也可以為此設(shè)置一單獨(dú)的控制裝置,其與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器相耦合。

優(yōu)選將切換裝置設(shè)計(jì)為,以不同的時(shí)間延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)到至少兩個(gè)不同工作位置上,在此,優(yōu)選沿著不同長(zhǎng)度的路徑和/或與不同強(qiáng)度的阻尼、慣性力和/或預(yù)緊力相反地進(jìn)行所述運(yùn)動(dòng)。因此,優(yōu)選按照不同的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)到不同工作位置。所述時(shí)間延遲使得能夠通過(guò)在液壓回路中的不同的快速增壓或者有可能減壓,可使切換裝置處于或者保持在可能的工作位置中所期望的那一個(gè)位置上。例如,如果壓力快速增加,則切換裝置可以快速地運(yùn)動(dòng)到一工作位置上,該運(yùn)動(dòng)經(jīng)受較低的延遲或者阻尼。第二個(gè)被更大延遲的運(yùn)動(dòng)則通過(guò)快速增壓由于延遲或者阻尼而被阻止或減緩,從而能夠更快地到達(dá)需要很小的延遲運(yùn)動(dòng)就能夠占據(jù)的工作位置上。但是,如果壓力例如更緩慢地增加,則可以通過(guò)該緩慢的壓力升高來(lái)補(bǔ)償這種延遲,從而使得切換裝置能夠例如保持在或者運(yùn)動(dòng)到一個(gè)工作位置上,在該工作位置上更大的延遲或阻尼起作用。不同地快速的增壓例如可以按照不同的斜率連續(xù)地進(jìn)行,或者也可以分階段地進(jìn)行、例如在各個(gè)階段或步驟之間具有不同大小的間歇。通過(guò)對(duì)切換裝置的相應(yīng)設(shè)計(jì),使得工作位置可以相應(yīng)地通過(guò)不同地快速的增壓或減壓在不同長(zhǎng)度的步驟或階段中進(jìn)行變化。

所期望的延遲可以按照不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,必須走過(guò)切換裝置的針對(duì)各個(gè)工作位置不同長(zhǎng)度的路程。替代地或附加地,可以使用阻尼元件和/或摩擦力、慣性力或預(yù)緊力來(lái)反作用于運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的延遲。切換裝置也可以被設(shè)計(jì)為,在不同的工作位置上重力不同強(qiáng)度地反作用于運(yùn)動(dòng)。因此,可以將切換裝置有針對(duì)性地設(shè)計(jì)為:沿至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)到第一工作位置上發(fā)生的阻尼或延遲要大于沿一運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)到第二工作位置上發(fā)生的阻尼或延遲。在此需要指出的是,運(yùn)動(dòng)到一個(gè)工作位置在本發(fā)明意義下也可以表示:當(dāng)切換裝置事先已經(jīng)位于該工作位置時(shí),該切換裝置保留在該工作位置上。

在該液壓系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,循環(huán)泵機(jī)組連接有至少兩個(gè)液壓回路,并通過(guò)至少一個(gè)液壓回路向機(jī)械切換裝置加載流體壓力,使得該切換裝置能夠借助于流體壓力所產(chǎn)生的力運(yùn)動(dòng)。即,優(yōu)選通過(guò)由循環(huán)泵機(jī)組在一個(gè)液壓回路中產(chǎn)生的液壓壓力來(lái)加載切換裝置,在此將切換裝置設(shè)計(jì)為,在循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中,特別是在轉(zhuǎn)速增加時(shí),切換裝置將如上所述地對(duì)由此引起的不同的增壓過(guò)程做出響應(yīng),從而使其能夠根據(jù)增壓過(guò)程的類型而運(yùn)動(dòng)到所期望的工作位置。例如,可以將切換裝置設(shè)置為,其通過(guò)第一液壓回路被加載壓力并在第二液壓回路中引起切換功能。但是,即使是在該功能下,切換裝置轉(zhuǎn)換或者說(shuō)運(yùn)動(dòng)到所期望的工作位置優(yōu)選不依賴于所達(dá)到壓力的絕對(duì)高度,而是取決于將循環(huán)泵機(jī)組和切換裝置連接起來(lái)的液壓回路中的壓力進(jìn)程的類型。特別優(yōu)選可以將兩個(gè)液壓回路連接到切換裝置,并進(jìn)一步優(yōu)選這兩個(gè)液壓回路也與循環(huán)泵機(jī)組相連接,在此,泵機(jī)組同時(shí)在兩個(gè)液壓回路中引起流體流動(dòng),或者選擇性地、也就是可轉(zhuǎn)換地分別在一個(gè)液壓回路中引起流體流動(dòng)。

特別優(yōu)選使循環(huán)泵機(jī)組連接至少兩個(gè)液壓回路,并將至少一個(gè)機(jī)械切換裝置設(shè)計(jì)為至少一個(gè)閥門(mén),該閥門(mén)具有至少一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的閥元件,該閥元件用于改變通過(guò)所述至少兩個(gè)液壓回路的流量的比例,并特別是用于所述至少兩個(gè)液壓回路之間的流路的轉(zhuǎn)換。因此,這兩個(gè)液壓回路例如可以是供熱設(shè)備的兩個(gè)回路,例如,將第一回路設(shè)計(jì)為穿過(guò)用于加熱非飲用水的熱交換器,并將第二回路設(shè)計(jì)為建筑物中的供熱回路。切換裝置可以相應(yīng)地被設(shè)計(jì)為閥門(mén),特別是轉(zhuǎn)換閥,以便將循環(huán)泵機(jī)組所產(chǎn)生的液流選擇性地引導(dǎo)到一個(gè)液壓回路中。因此優(yōu)選為機(jī)械切換裝置配置至少兩個(gè)工作位置,其中,在第一工作位置上實(shí)現(xiàn)通過(guò)第一液壓回路的流體流動(dòng),并在第二工作位置上實(shí)現(xiàn)通過(guò)第二液壓回路的流體流動(dòng)。優(yōu)選根據(jù)在循環(huán)泵機(jī)組的始于停止?fàn)顟B(tài)或者始于基本轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中、特別是加速或起動(dòng)過(guò)程中增壓或減壓的進(jìn)程來(lái)進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地,切換裝置具有:至少一個(gè)第一控制面,第一液壓回路中的流體壓力作用于該第一控制面,優(yōu)選第一液壓回路的輸出端上的流體壓力作用于該第一控制面;和至少一個(gè)第二控制面,第二液壓回路中的流體壓力、特別是第二液壓回路的輸入端上的流體壓力作用于該第二控制面,或循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)上的流體壓力作用于該第二控制面。循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)上的流體壓力優(yōu)選是緊靠循環(huán)泵機(jī)組的輸出側(cè)的流體壓力,也就是在所連接的液壓回路中位于主要液壓阻力上游的一個(gè)位置上的流體壓力,是基本上不出現(xiàn)壓力損失的一個(gè)位置上的流體壓力。與此相反的,第一控制面優(yōu)選被加載第一液壓回路中的流體壓力,該流體壓力籠罩液壓回路中的位于循環(huán)泵機(jī)組輸出側(cè)下游、也就是液壓阻力下游的一個(gè)位置,并因此籠罩相對(duì)于泵的輸出側(cè)有壓力損失的一個(gè)位置。特別優(yōu)選地,向第一控制面加載第一液壓回路輸出端上的流體壓力,也就是在液壓回路中位于主要液壓阻力的下游、特別優(yōu)選鄰近于循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)的一個(gè)位置上的流體壓力。由此在液壓系統(tǒng)的運(yùn)行中,通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組在第一控制面和第二控制面之間所產(chǎn)生的壓力差就優(yōu)選落在第一液壓回路上。

在一種替代的實(shí)施方式中,第二控制面不再與循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)相連接,而是可連接到第二液壓回路,特別是連接第二液壓回路的輸出端。由此可以將位于兩個(gè)液壓回路中的兩個(gè)不同的壓力施加于切換裝置,以實(shí)現(xiàn)切換裝置的轉(zhuǎn)換。又可以借助于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)速變化來(lái)影響兩個(gè)液壓回路中的、特別是其輸出端上的壓力,從而通過(guò)該液壓壓力可實(shí)現(xiàn)切換裝置的轉(zhuǎn)換。在這種布置中,特別是可以因此將切換裝置直接設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)。當(dāng)這兩個(gè)液壓回路在位于循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上分支,并通過(guò)它們的輸出端與位于循環(huán)泵機(jī)組吸入側(cè)上的控制面相連接時(shí),就可以利用液壓回路關(guān)于壓力傳遞的特性,以便不同快地在兩個(gè)控制面上形成流體壓力,從而通過(guò)這樣產(chǎn)生的壓力差并例如通過(guò)閥元件的位移可實(shí)現(xiàn)切換裝置的轉(zhuǎn)換。特別是可以將切換裝置設(shè)計(jì)為,在一個(gè)切換狀態(tài)下始終有一個(gè)液壓回路被關(guān)閉。相比于被打開(kāi)的液壓回路,在關(guān)閉的液壓回路中能夠形成更高的壓力或者能夠更快地形成壓力,從而有更高的壓力作用在與各切換狀態(tài)下被關(guān)閉的液壓回路處于連接中的控制面上,這將導(dǎo)致切換裝置的轉(zhuǎn)換。

控制面優(yōu)選與至少一個(gè)閥元件相連接,使得作用于控制面上的流體壓力會(huì)引起至少一個(gè)作用于閥元件上的力,該力至少部分地朝向閥元件的運(yùn)動(dòng)軸線的方向。也就是說(shuō),這個(gè)作用在閥元件上的力具有一個(gè)沿著閥元件的運(yùn)動(dòng)軸線方向的力分量,因此該力可以用于使閥元件運(yùn)動(dòng),特別是運(yùn)動(dòng)到一個(gè)或多個(gè)所期望的工作位置上,或者保持在所期望的工作位置上。也就是說(shuō),該液壓力被用于使切換裝置或其閥元件在至少兩個(gè)工作位置之間運(yùn)動(dòng)。控制面可以按照適當(dāng)?shù)姆绞?,例如通過(guò)閥桿或活塞桿,與閥元件機(jī)械地連接,或者特別優(yōu)選直接在閥元件上構(gòu)成,或者與閥元件一體化地構(gòu)成。因此,特別優(yōu)選閥元件本身具有流體壓力作用于其上的控制面。閥元件同時(shí)還用于在液壓系統(tǒng)的流路中提供切換功能,特別是能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)液壓回路之間的轉(zhuǎn)換功能。因此,優(yōu)選閥元件一方面對(duì)液壓系統(tǒng)中的流體產(chǎn)生影響、例如以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行節(jié)流、混合或轉(zhuǎn)換流路,另一方面可以通過(guò)流體本身在控制面上加載壓力,從而使得流體本身可以使閥元件運(yùn)動(dòng)。在這種情況下,閥元件的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選不僅僅依賴于流體的絕對(duì)的力或者說(shuō)絕對(duì)的壓力,而且還如上所述地依賴于增壓的或相應(yīng)的減壓的過(guò)程。

更優(yōu)選地,第一控制面大于第二控制面。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),例如可以補(bǔ)償液壓回路中的壓力損失,其對(duì)于切換裝置的功能應(yīng)沒(méi)有影響??梢酝ㄟ^(guò)相應(yīng)地增大控制面來(lái)補(bǔ)償這種壓力損失。在如下所述的供熱系統(tǒng)的情況下,這例如可以是在主熱交換器中的壓力損失,用作熱載體的流體在該主熱交換器中被加熱或者在冷卻系統(tǒng)的情況下被冷卻。

根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式,第一和第二控制面被設(shè)置為,由第一和第二控制面上的流體壓力所產(chǎn)生的力至少局部地是彼此方向相反的。也就是說(shuō),所述力至少具有彼此方向相反的力分量。通過(guò)控制面的這種設(shè)置可以實(shí)現(xiàn):在兩個(gè)作用在控制面上的力之間產(chǎn)生合成的力差(resultierendedifferenzkraft),該力差可以導(dǎo)致切換裝置或其閥元件沿期望方向的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地,第一和第二控制面被如下地放置在液壓系統(tǒng)中并確定尺寸:在循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中,在第一控制面上發(fā)生的增壓或減壓要慢于第二控制面,在此,優(yōu)選在更快的第一轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中,在第二控制面上的更快地壓力升高或者可能的減壓會(huì)導(dǎo)致切換裝置的運(yùn)動(dòng);而在相對(duì)較慢的第二轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中,在第一和第二控制面上的增壓或者減壓將緩慢地進(jìn)行,從而使作用在控制面上的力的力平衡得以維持。如上所述,優(yōu)選第一控制面通過(guò)一液壓回路與循環(huán)泵機(jī)組或循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)相連接。該通過(guò)液壓回路形成的更長(zhǎng)的流路和/或流動(dòng)阻力會(huì)導(dǎo)致在第一控制面上的增壓或減壓(根據(jù)實(shí)施方式而定)延遲?,F(xiàn)在,如果第二控制面靠近循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)、優(yōu)選緊靠循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)的下游,則循環(huán)泵機(jī)組和第二控制面之間的流路和/或流動(dòng)阻力會(huì)更小,從而使得第二控制面上的增壓或減壓更快地進(jìn)行。因此,在快速增壓過(guò)程中,第二控制面上的壓力要快于第一控制面,在第一控制面上增壓被延遲,并針對(duì)該延遲的時(shí)間在第二控制面上產(chǎn)生一合成的力,該力可用于使切換裝置或其閥元件運(yùn)動(dòng)到所期望的工作位置上。相反,如果增壓緩慢地進(jìn)行,則可以通過(guò)這種方式對(duì)第一控制面上的延遲的增壓進(jìn)行補(bǔ)償,以便能夠在第一和第二控制面上保持力平衡,從而優(yōu)選地使切換裝置或其閥元件沒(méi)有位移,由此使得閥元件保留在先前占據(jù)的所限定的靜止位置上。在一種替代的實(shí)施方式中,該系統(tǒng)可以相應(yīng)地通過(guò)各種不同的快速減壓來(lái)引起工作位置的變化。可以如上所述地通過(guò)不同大小的控制面來(lái)補(bǔ)償液壓回路中的基本的壓力損失。

替代地或附加地,由液壓回路引起的增壓或減壓可以由位于循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)和第一控制面之間的旁路來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此,優(yōu)選在該旁路中設(shè)有至少一個(gè)延遲元件,該延遲元件導(dǎo)致延遲的增壓和/或減壓或者延遲的通過(guò)旁路的壓力傳遞,以調(diào)節(jié)所描述的力平衡。在僅通過(guò)旁路向第一控制面加載壓力的情況下,優(yōu)選將第一控制面設(shè)置在與液壓回路分開(kāi)的腔室中但是與閥元件機(jī)械地耦接或力傳遞地連接。這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)在于:切換功能不依賴于液壓回路的設(shè)計(jì)方案,并且即使在液壓回路封閉的情況下也能夠正常工作。

因此,在前述的系統(tǒng)中充分利用液壓回路的不同的動(dòng)力學(xué)特性,以便借助于增壓或減壓的不同動(dòng)力學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)切換裝置的位移或者說(shuō)轉(zhuǎn)換。

替代于作用在一個(gè)且同一個(gè)閥元件上,控制面還可以作用在不同的閥元件上,并且例如還可以通過(guò)預(yù)緊和基于合適的延遲元件的延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)其他合適的反作用力,從而使得能夠使用不同的快速增壓或減壓用以分別使僅一個(gè)閥元件的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選將液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為,切換裝置在其靜止位置上總是要運(yùn)動(dòng)到可能的工作位置中的所限定的一個(gè)工作位置上。然后,切換裝置可以根據(jù)增壓的過(guò)程或者保持在該第一工作位置上,或者運(yùn)動(dòng)到第二工作位置。這在前述中被看做是根據(jù)增壓的過(guò)程在兩個(gè)可能的工作位置之間的運(yùn)動(dòng)。在一種替代的實(shí)施方式中,也可以將切換裝置設(shè)計(jì)為,它能夠通過(guò)由循環(huán)泵機(jī)組產(chǎn)生的液壓壓力在兩個(gè)工作位置之間運(yùn)動(dòng)。因此,不需要切換裝置始終運(yùn)動(dòng)回到靜止位置。

優(yōu)選地,切換裝置還被加載重力、磁力和/或彈力,這些力沿切換裝置的運(yùn)動(dòng)軸線的方向起作用、特別是沿切換裝置的閥元件的運(yùn)動(dòng)軸線的方向起作用。這樣的重力、磁力和/或彈力形成預(yù)緊力,并可以例如用于:使切換裝置或者其一個(gè)或多個(gè)閥元件在優(yōu)選當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組停止或者以基本轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)所獲得的靜止位置上保持在預(yù)限定的第一工作位置上。替代地,切換裝置或者切換裝置的閥元件也可以被加載其他的液壓力作為回位力,以便該液壓力使一個(gè)或多個(gè)閥元件返回到其靜止位置上。該液壓力優(yōu)選同樣是由循環(huán)泵機(jī)組生成的液壓力。然后,切換裝置可以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)速變化進(jìn)程或壓力變化進(jìn)程(正的或負(fù)的)的選擇而從上述第一工作位置運(yùn)動(dòng)到一所期望的第二工作位置上,或者保持在該第一工作位置上。如果設(shè)有兩個(gè)以上的工作位置,切換裝置也可以被設(shè)計(jì)為,通過(guò)改變壓力或不同的壓力變化進(jìn)程使切換裝置或者切換裝置的閥元件能夠從第一工作位置運(yùn)動(dòng)到多個(gè)可能的其他工作位置中的一個(gè)中。

特別優(yōu)選預(yù)緊力,也就是重力、磁力和/或彈力,至少部分地與由流體壓力作用在第二控制面上的力相反地指向。作用在第二控制面上的力優(yōu)選是通過(guò)流體壓力在循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)產(chǎn)生的力。切換裝置例如可以被設(shè)計(jì)為,通過(guò)適當(dāng)?shù)膲毫蛘哌m當(dāng)?shù)脑鰤夯驕p壓進(jìn)程,使得第二控制面上的力大到能夠克服反方向的預(yù)緊力、也就是例如反方向的重力、磁力和/或彈力,并由此使切換裝置運(yùn)動(dòng)到第二工作位置。優(yōu)選該預(yù)緊力指向與由流體壓力在第一控制面上所引起的力相同的方向。因此可以將切換裝置設(shè)計(jì)為,當(dāng)在第一控制面上存在足夠高的壓力時(shí),該壓力將產(chǎn)生一個(gè)力,該力與預(yù)緊力一起反作用于第二控制面上的壓力,使得切換裝置不會(huì)位移或者說(shuō)運(yùn)動(dòng)。第一控制面上是否存在這樣的力可以例如取決于增壓或減壓進(jìn)程的類型,也就是取決于增壓或減壓是快速地還是緩慢地進(jìn)行。例如,如果液壓回路中的壓力被延遲地從循環(huán)泵機(jī)組傳輸?shù)降谝豢刂泼?,則可以例如通過(guò)不同的快速增壓進(jìn)程達(dá)到以下的狀態(tài):在該狀態(tài)下,只有一個(gè)足夠大的液壓力作用在第二控制面上,而沒(méi)有作用在第一控制面上,從而引起切換裝置的轉(zhuǎn)換。另外,通過(guò)利用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器使循環(huán)泵機(jī)組以能夠產(chǎn)生更高輸出壓力的更高轉(zhuǎn)速運(yùn)行,也能夠產(chǎn)生足夠的液壓力。

在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,切換裝置具有一被設(shè)計(jì)為可運(yùn)動(dòng)的中空?qǐng)A柱體的閥元件,在此,該中空?qǐng)A柱體的第一軸向端部構(gòu)成一輸入口,該輸入口連接第二液壓回路或可連接第二液壓回路,該中空?qǐng)A柱體優(yōu)選在其周向壁上具有至少一個(gè)第二輸入口,該第二輸入口連接第一液壓回路或可連接第一液壓回路;該中空?qǐng)A柱體的第二軸向端部構(gòu)成一輸出口,該輸出口連接循環(huán)泵機(jī)組的輸入端。也就是說(shuō),在這種設(shè)計(jì)方案中,來(lái)自第二液壓回路的流體可以經(jīng)由該中空?qǐng)A柱體的第一軸向端部,穿過(guò)該中空?qǐng)A柱體,并從該中空?qǐng)A柱體的第二軸向端部出來(lái)流向循環(huán)泵機(jī)組。替代地或附加地,來(lái)自第一液壓回路的流體可以例如經(jīng)由周向壁上的輸入口流入到中空?qǐng)A柱體的內(nèi)部,并從中空?qǐng)A柱體的第二軸向端部出來(lái)流向循環(huán)泵機(jī)組的輸入端。替代地,可以將第二輸入口設(shè)置在中空?qǐng)A柱體的第二軸向端部和相對(duì)置的壁之間,在此,當(dāng)?shù)诙S向端部與壁抵接(anlage)時(shí),第二輸入口被關(guān)閉。通過(guò)中空?qǐng)A柱體的軸向運(yùn)動(dòng),可以有選擇地使軸向端部上的第一輸入口和第二輸入口被不同程度地打開(kāi)或關(guān)閉。為此,這些輸入口各自與相應(yīng)的閥座共同起作用,該閥座在中空?qǐng)A柱體運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)部分地或完全地關(guān)閉輸入口。由此可能使兩個(gè)液壓回路之間的混合比例發(fā)生變化,或者當(dāng)其中一個(gè)輸入口被完全關(guān)閉時(shí),兩個(gè)液壓回路之間的流動(dòng)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換。因此,該中空?qǐng)A柱體構(gòu)成了代表機(jī)械切換裝置的閥門(mén)的閥元件。

優(yōu)選使上述中空?qǐng)A柱體的第二軸向端部與循環(huán)泵機(jī)組的葉輪的吸入口處于連接中。特別優(yōu)選該第二軸向端部直接與循環(huán)泵機(jī)組的吸入口相接合,例如,從外側(cè)環(huán)接(umgreift)吸入口或者插接到葉輪的吸入口的內(nèi)徑中。替代地,還可以在中空?qǐng)A柱體和葉輪之間設(shè)置其他的液壓連接元件。如果中空?qǐng)A柱體直接毗鄰吸入口設(shè)置,則可以實(shí)現(xiàn)非常緊湊的結(jié)構(gòu),并且切換裝置可以被非常簡(jiǎn)單地直接設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組上或與循環(huán)泵機(jī)組一起被集成為一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)單元。

進(jìn)一步優(yōu)選使如前所述的第一和第二控制面與中空?qǐng)A柱體力傳遞地連接。特別優(yōu)選將第一和/或第二控制面直接構(gòu)造于中空?qǐng)A柱體上,特別是與中空?qǐng)A柱體一體化地構(gòu)成。優(yōu)選有至少一個(gè)控制面是由中空?qǐng)A柱體的一軸向端面形成。因此,可以將對(duì)于中空?qǐng)A柱體的操縱或運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)所必需的控制面非常節(jié)省空間地直接設(shè)置在中空?qǐng)A柱體上,這同樣有益于實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)。

在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,第二控制面由至少一個(gè)面元件構(gòu)成,該面元件位于循環(huán)泵機(jī)組的壓力區(qū)域中并優(yōu)選與循環(huán)泵機(jī)組的葉輪間隔開(kāi)。這樣的面元件可以例如以一個(gè)或多個(gè)突出部的形式構(gòu)成,這些突出部從中空?qǐng)A柱體特別是沿軸向方向向外延伸。與葉輪間隔開(kāi)的優(yōu)點(diǎn)在于可以使用常規(guī)形式的葉輪,就如同其在無(wú)根據(jù)本發(fā)明的切換裝置的循環(huán)泵機(jī)組中所使用的那樣。因此,葉輪、葉輪的吸入口以及尤其是葉輪吸入口的密封可以按照常規(guī)的方式設(shè)計(jì)。特別是在該設(shè)計(jì)方案中,切換裝置不再需要可相對(duì)于吸入口運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件,這樣的構(gòu)件必須直接抵靠吸入口被密封。這種面元件可以例如被放置在突出部或銷上,這些突出部或銷特別是被密封地引導(dǎo)穿過(guò)位于循環(huán)泵機(jī)組的泵殼體中的壓力區(qū)域和吸入?yún)^(qū)域之間的分隔壁中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口。

泵機(jī)組的壓力區(qū)域中的壓力例如可以作用在從中空?qǐng)A柱體延伸到壓力區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)銷或突出部的軸向端面上。

優(yōu)選地,面元件位于其上的突出部或銷可以與中空?qǐng)A柱體一起沿中空?qǐng)A柱體的軸向方向、也就是其縱向軸線的方向運(yùn)動(dòng)。但是在這樣的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,面元件優(yōu)選保留在泵機(jī)組的壓力區(qū)域中。由此,面元件將確保:中空?qǐng)A柱體能夠在一個(gè)方向上,即在循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)(也就是葉輪的輸出側(cè))上的流體壓力的軸向方向上被加載。由此,面元件構(gòu)成上述的第二控制面。

替代將上述面元件設(shè)置在附加的突出部或銷上,面元件還可以由中空?qǐng)A柱體的所述第二軸向端部的一部分形成,也就是由中空?qǐng)A柱體的軸向端部上的軸向端面的一部分形成。還有一種可能是,第二控制面由中空?qǐng)A柱體的位于第二軸向端部上的整個(gè)軸向端面形成。在這種情況下,整個(gè)中空?qǐng)A柱體將以其第二軸向端部接合到泵殼體的壓力區(qū)域中。由此,中空?qǐng)A柱體可以例如以其第二軸向端部直接地環(huán)接葉輪或者說(shuō)環(huán)接葉輪的吸入口,并且位于泵殼體的吸入?yún)^(qū)域和壓力區(qū)域之間的分隔壁可以密封地貼靠在中空?qǐng)A柱體的外周上。也就是說(shuō),中空?qǐng)A柱體通過(guò)一個(gè)環(huán)繞葉輪吸入口的環(huán)形間隙接合到泵殼體的壓力區(qū)域中。

第一控制面優(yōu)選以凸肩或伸出部的形式構(gòu)造于中空?qǐng)A柱體的內(nèi)周或外周上,并與液壓回路的連接循環(huán)泵機(jī)組的區(qū)域連接。優(yōu)選地,第一控制面正如所述的那樣位于液壓回路的輸出側(cè),也就是靠近循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)。在此,第一控制面優(yōu)選指向與第二控制面相反的方向,從而產(chǎn)生兩個(gè)彼此方向相反指向的力。

中空?qǐng)A柱體還可以如上所述地被加載彈力和/或磁力。因此,例如可以有壓力彈簧作用在中空?qǐng)A柱體上,使得中空?qǐng)A柱體被壓力彈簧朝向中空?qǐng)A柱體的第二軸向端部的方向擠壓。

在根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,機(jī)械切換裝置的閥元件被構(gòu)造為可運(yùn)動(dòng)的滑塊(schieber),該滑塊的沿運(yùn)動(dòng)方向的第一軸向端面構(gòu)成第一控制面,而該滑塊的沿運(yùn)動(dòng)方向的第二軸向端面構(gòu)成第二控制面,它們分別被來(lái)自于液壓回路的流體壓力、循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)上的流體壓力或者循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)上的流體壓力加載。特別優(yōu)選該滑塊可以是可沿特別是直的運(yùn)動(dòng)軸線的方向自由運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)體。該可運(yùn)動(dòng)的滑塊的控制面形成該滑塊的沿運(yùn)動(dòng)方向的前表面和后表面,從而使作用在該控制面上的壓力能夠沿該滑塊的運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生一推動(dòng)力。

優(yōu)選地,優(yōu)選被構(gòu)造為如上所述的滑塊的閥元件在第一工作位置上關(guān)閉第一液壓回路,并在第二工作位置上關(guān)閉第二液壓回路,在此,該閥元件利用平行于運(yùn)動(dòng)方向延伸的表面來(lái)關(guān)閉液壓回路,優(yōu)選通過(guò)至少一個(gè)密封件來(lái)限制該表面。該密封件優(yōu)選是可運(yùn)動(dòng)的,使其依賴于由密封件所限制的表面上的流體壓力而密封地貼靠。由于對(duì)液壓回路的關(guān)閉是通過(guò)不指向閥元件的運(yùn)動(dòng)方向的表面實(shí)現(xiàn)的,因此在液壓回路中起作用的流體壓力不是直接作用在閥元件的控制面上。更確切地說(shuō),可能是僅通過(guò)液壓回路的旁路向例如至少一個(gè)控制面加載壓力,在此,這樣的旁路例如可以由另外的閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉。特別優(yōu)選地,這樣的旁路可以由流經(jīng)閥元件的漏流來(lái)形成。所述的可運(yùn)動(dòng)的密封件可以用作打開(kāi)和關(guān)閉該漏流的閥門(mén),該密封件只有在一定的流體壓力下才能密封地貼靠在相對(duì)置的壁上,特別是密封地貼靠在閥元件的引導(dǎo)部的壁上。

更優(yōu)選地,閥元件的第一和第二控制面中的至少一個(gè)控制面面向一壓力腔室,在該壓力腔室上設(shè)有一閥門(mén),該閥門(mén)被設(shè)計(jì)用于控制來(lái)自于一液壓回路、循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)或循環(huán)泵機(jī)組的壓力側(cè)的流體壓力對(duì)該壓力腔室的壓力加載,在此,該閥門(mén)優(yōu)選取決于壓力地被打開(kāi)。這種設(shè)計(jì)方案也特別優(yōu)選與前述的滑塊組合使用。該閥門(mén)可以例如是彈簧預(yù)緊的止回閥。在這種情況下,該止回閥優(yōu)選被設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)和該壓力腔室之間,從而使止回閥在循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)有足夠大的吸力或在該閥門(mén)上有足夠大的壓力差時(shí)被打開(kāi)。通過(guò)這種方式,面向壓力腔室的控制面可以被解除壓力或者被加載由該吸力引起的力。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,切換裝置被設(shè)計(jì)為,將當(dāng)前被閥元件至少部分關(guān)閉的液壓回路的流體壓力加載給兩個(gè)控制面中的至少一個(gè),以使閥元件運(yùn)動(dòng)。這種設(shè)計(jì)方案優(yōu)選也應(yīng)用于被構(gòu)造為滑塊的閥元件中。當(dāng)一個(gè)液壓回路基本上被關(guān)閉時(shí),在該液壓回路中形成壓力,該壓力作用在使兩個(gè)液壓回路分離的分支點(diǎn)或者說(shuō)節(jié)點(diǎn)上。在此設(shè)定:切換裝置位于循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè),而所述節(jié)點(diǎn)位于壓力側(cè)。當(dāng)液壓回路被部分地關(guān)閉時(shí),這意味著例如可存在前述的旁路或漏流,以便沿所期望的方向驅(qū)動(dòng)閥元件。因此,不是利用剛被打開(kāi)的液壓回路中的流動(dòng)或液壓壓力使閥元件運(yùn)動(dòng),而是利用剛被關(guān)閉的液壓回路中的流體壓力或者說(shuō)流體流使閥元件運(yùn)動(dòng),以便打開(kāi)該回路并關(guān)閉另一回路。

根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式,切換裝置被設(shè)計(jì)為,使得閥元件能夠通過(guò)有針對(duì)性的、取決于循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)速進(jìn)程的壓力加載而在兩個(gè)工作位置之間進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此,使得始終能夠僅通過(guò)對(duì)循環(huán)泵機(jī)組的操控實(shí)現(xiàn)從一個(gè)工作位置到另一個(gè)工作位置的直接轉(zhuǎn)換。

在上述實(shí)施例中,機(jī)械切換裝置為具有優(yōu)選唯一的可運(yùn)動(dòng)閥元件的閥門(mén)。

在本發(fā)明的一種替代的實(shí)施方式中,機(jī)械切換裝置可以具有至少一個(gè)第一可運(yùn)動(dòng)閥元件和至少一個(gè)第二可運(yùn)動(dòng)閥元件,其中的第一閥元件被設(shè)置在第一液壓回路中,而第二閥元件被設(shè)置在第二液壓回路中,在此,該第一閥元件和第二閥元件具有不同的動(dòng)力學(xué)特性。為了形成不同的動(dòng)力學(xué)特性,第一閥元件和第二閥元件例如在它們的沿打開(kāi)方向的運(yùn)動(dòng)中被設(shè)計(jì)為被不同強(qiáng)度地阻尼或者延遲地響應(yīng)和/或具有例如不同強(qiáng)度的反向于打開(kāi)方向的預(yù)緊力。第一閥元件和第二閥元件可以被這樣設(shè)置在第一液壓回路和第二液壓回路中:它們位于一個(gè)分支點(diǎn)上。也就是說(shuō),第一液壓回路和第二液壓回路可以在第一閥元件和第二閥元件上例如從一個(gè)共同的路線分支出來(lái),或者第一液壓回路和第二液壓回路可以通過(guò)第一閥元件和第二閥元件匯聚到隨后的共有線路部分。因此,這兩個(gè)閥元件可以被用于改變流過(guò)第一液壓回路和第二液壓回路的液流的比例,或者通過(guò)始終使一個(gè)閥元件處于關(guān)閉的工作位置并使另一個(gè)閥元件相應(yīng)地處于打開(kāi)的工作位置,從而在第一液壓回路和第二液壓回路之間實(shí)現(xiàn)流路的完整轉(zhuǎn)換。

當(dāng)兩個(gè)閥元件位于一個(gè)分支上時(shí),連接在閥元件上的共有線路部分在閥元件的上游或下游優(yōu)選連接至少一個(gè)循環(huán)泵機(jī)組。這種設(shè)計(jì)方案使得由循環(huán)泵機(jī)組產(chǎn)生的流體壓力通過(guò)該共有線路部分同樣地作用在兩個(gè)閥元件上。每個(gè)閥元件均具有至少一個(gè)相應(yīng)的控制面,流體壓力作用于該控制面上,并且該控制面會(huì)在閥元件上沿其運(yùn)動(dòng)軸線的方向產(chǎn)生一個(gè)力,通過(guò)該力可能會(huì)使閥元件運(yùn)動(dòng)。另外可能的是,閥元件在其輸入側(cè)和輸出側(cè)上分別具有一控制面,從而能夠在兩側(cè)均有流體壓力作用在閥元件上,并通過(guò)在閥元件的兩側(cè)之間所產(chǎn)生的壓力差可使閥元件運(yùn)動(dòng)。另外,特別優(yōu)選對(duì)閥元件加載預(yù)緊力。該預(yù)緊力可以例如由如上所述的磁力和/或彈力引起。

為了使兩個(gè)閥元件能夠?qū)Σ煌膲毫蛘卟煌膲毫ψ兓M(jìn)程做出響應(yīng),兩個(gè)閥元件優(yōu)選具有不同的動(dòng)力學(xué)特性、即運(yùn)動(dòng)特性。因此,閥元件例如可以在其工作位置之間的運(yùn)動(dòng)方向上具有不同大小的行程,被不同強(qiáng)度地阻尼和/或關(guān)于該運(yùn)動(dòng)方向的反方向具有不同強(qiáng)度的慣性力、摩擦力和/或預(yù)緊力。也就是說(shuō),在相同的作用于閥上的流體壓力的情況下,一個(gè)閥元件會(huì)更加緩慢地運(yùn)動(dòng)或者其運(yùn)動(dòng)比另一個(gè)閥元件更晚地開(kāi)始。同時(shí)或者替代地,閥元件可以被不同強(qiáng)度地預(yù)緊,從而需要不同強(qiáng)度的力、即不同強(qiáng)度的流體壓力使閥元件運(yùn)動(dòng)。特別優(yōu)選地,閥元件被這樣通過(guò)預(yù)緊力預(yù)緊:它們通過(guò)預(yù)緊力保持在關(guān)閉位置上。在該關(guān)閉位置上,閥元件與相匹配的閥座貼靠在一起或者相對(duì)于閥座最小程度地間隔開(kāi)。即,在該關(guān)閉位置上,如下所述地保留一個(gè)最小程度地穿過(guò)閥門(mén)的通道,該通道在閥門(mén)打開(kāi)時(shí)增大。但是還能有一種相反的設(shè)計(jì)方案,其中,閥元件通過(guò)預(yù)緊力被保持在打開(kāi)位置上,并通過(guò)液壓力運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉位置。

優(yōu)選地,由循環(huán)泵機(jī)組產(chǎn)生的流體壓力作用在閥元件的控制面上,從而在控制面上生成一個(gè)力,該力反作用于閥元件的預(yù)緊力或者說(shuō)關(guān)閉力,并使閥元件能夠逆著預(yù)緊力運(yùn)動(dòng)到第二工作位置,即,根據(jù)實(shí)施方式而定運(yùn)動(dòng)到被打開(kāi)的工作位置或者被關(guān)閉的工作位置。優(yōu)選將預(yù)緊力取向和設(shè)定大小為,當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組不工作或者如上所述地以基本轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí),該預(yù)緊力將閥元件保持在第一工作位置上、例如關(guān)閉的工作位置上,在基本轉(zhuǎn)速下沒(méi)有產(chǎn)生足夠高的流體壓力來(lái)打開(kāi)閥元件、也就是說(shuō)使閥元件朝第二工作位置運(yùn)動(dòng)。

特別優(yōu)選地,第一閥元件與第二閥元件被如下地耦接:即,始終只有一個(gè)閥元件能夠位于其打開(kāi)的工作位置,或者始終只有一個(gè)閥元件能夠位于其關(guān)閉的工作位置。也就是說(shuō),另一個(gè)閥元件分別保留在另一個(gè)可能的工作位置上。如果一個(gè)閥元件首先運(yùn)動(dòng)到其第二工作位置、例如被打開(kāi)的工作位置,則其通過(guò)耦接導(dǎo)致對(duì)另一個(gè)閥元件的阻塞,從而使得另一個(gè)閥元件現(xiàn)在不再能運(yùn)動(dòng)到第二、打開(kāi)的工作位置。在相反的設(shè)計(jì)方案中,閥元件從第一、打開(kāi)的工作位置運(yùn)動(dòng)到第二、關(guān)閉的工作位置,則這種耦接導(dǎo)致只有一個(gè)閥元件能夠運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉的工作位置,而另一閥元件則被阻斷,從而使另一閥元件保留在其打開(kāi)的工作位置。由此可以在第一液壓回路和第二液壓回路之間實(shí)現(xiàn)流路的轉(zhuǎn)換。與上述的閥元件的不同動(dòng)力學(xué)特性組合,可以通過(guò)在循環(huán)泵機(jī)組轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中控制增壓或減壓的進(jìn)程,有針對(duì)性地使兩個(gè)閥元件的其中一個(gè)首先從其第一工作位置運(yùn)動(dòng)到其第二工作位置,因?yàn)槠渲幸粋€(gè)閥元件更快地對(duì)增壓或者也可能是減壓做出反應(yīng)。

因此,例如可以向其中一個(gè)閥元件加載比另一個(gè)閥元件更大的例如由彈簧元件產(chǎn)生的預(yù)緊力或者說(shuō)關(guān)閉力。被加載較弱預(yù)緊力的閥元件優(yōu)選同時(shí)在其運(yùn)動(dòng)中被阻尼或延遲,使其更緩慢地運(yùn)動(dòng)。在這種設(shè)計(jì)方案中,在利用循環(huán)泵機(jī)組快速增壓時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn),第一閥元件上的這種較高的預(yù)緊力在第二閥元件已運(yùn)動(dòng)到其第二位置之前被相應(yīng)較高的流體壓力克服。這是因?yàn)?,第二閥元件的運(yùn)動(dòng)(其已經(jīng)在較低的壓力下由于較小的預(yù)緊力而開(kāi)始運(yùn)動(dòng))被延遲或緩慢地進(jìn)行,使得與使第一閥元件運(yùn)動(dòng)所必需的流體壓力相比要更慢地到達(dá)第一閥元件被阻塞的第二工作位置。當(dāng)?shù)谝婚y元件位于其第二工作位置時(shí)、即根據(jù)實(shí)施方式而定的打開(kāi)或關(guān)閉的工作位置時(shí),第一閥元件阻塞第二閥元件,使得第二閥元件不再能夠完全地或者根本不能運(yùn)動(dòng)到其相應(yīng)的第二工作位置。相反地,如果現(xiàn)在將壓力進(jìn)程選擇為,使得壓力緩慢地上升,或者在達(dá)到能夠克服第二閥元件的小預(yù)緊力的流體壓力之后首先中斷或者延遲轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步升高,則第二閥元件可以緩慢地運(yùn)動(dòng)到其第二工作位置,并在流體壓力大至能夠克服第一閥元件的預(yù)緊力之前到達(dá)該第二工作位置。然后,當(dāng)達(dá)到該較高的流體壓力時(shí),第一閥元件不再能夠運(yùn)動(dòng)到其第二工作位置,因?yàn)檫@通過(guò)與第一閥元件的耦接而被相應(yīng)地阻止。在一種替代的實(shí)施方式中,通過(guò)對(duì)切換裝置的相應(yīng)設(shè)計(jì),工作位置的變化也可以通過(guò)不同快速地制動(dòng)循環(huán)泵機(jī)組使壓力被不同快速地降低的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在只具有一個(gè)唯一的閥元件的所述第一種實(shí)施例中,優(yōu)選通過(guò)連接的液壓回路自身來(lái)實(shí)現(xiàn)控制面上的增壓或減壓的延遲,而在具有至少兩個(gè)閥元件的所述第二種實(shí)施方式中,這種延遲優(yōu)選取決于對(duì)所連接的液壓回路的設(shè)計(jì),因?yàn)檫@種對(duì)一個(gè)閥元件的運(yùn)動(dòng)的減慢或延遲可以通過(guò)對(duì)閥門(mén)或者閥元件本身的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這種延遲可以例如通過(guò)閥元件上的阻尼元件進(jìn)行,或者也可以通過(guò)閥元件本身的構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,例如可以將閥門(mén)設(shè)計(jì)為,使導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)延遲的液壓力作用在閥元件上。因此,例如即使在關(guān)閉狀態(tài)下也可以在閥元件和相對(duì)置的閥座之間保留有一間隙,引起液壓力的間隙流流過(guò)該間隙,所述液壓力反作用于打開(kāi)力并因此導(dǎo)致打開(kāi)運(yùn)動(dòng)的延遲。

特別優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為液壓供熱和/或冷卻系統(tǒng),其中,優(yōu)選所述至少兩個(gè)液壓回路中的一個(gè)液壓回路延伸通過(guò)用于調(diào)節(jié)非飲用水溫度的副熱交換器,并且所述至少兩個(gè)液壓回路中的一個(gè)液壓回路延伸通過(guò)至少一個(gè)待調(diào)節(jié)溫度的對(duì)象。該待調(diào)節(jié)溫度的對(duì)象可以例如是建筑物,并且第二液壓回路延伸通過(guò)該建筑物的一個(gè)或多個(gè)散熱體或地板供熱回路。主熱交換器可以位于這兩個(gè)液壓回路的上游,流體首先被輸送經(jīng)過(guò)該主熱交換器,以調(diào)節(jié)流體的溫度,即,加熱或冷卻流體。當(dāng)非飲用水應(yīng)被加熱或冷卻時(shí),所述機(jī)械切換裝置優(yōu)選被接通,以使流體被循環(huán)泵機(jī)組輸送流過(guò)延伸經(jīng)過(guò)所述副熱交換器的液壓回路。如果不希望調(diào)節(jié)非飲用水的溫度,則該機(jī)械切換裝置進(jìn)入到其另一工作位置,在該工作位置上,流體被循環(huán)泵機(jī)組輸送經(jīng)過(guò)延伸通過(guò)待調(diào)溫對(duì)象的液壓回路。

這樣的設(shè)計(jì)特別適合于例如用于家庭和小型建筑物的緊湊型供熱設(shè)備。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)還在于:通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的這種僅利用泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速進(jìn)程的變化即可進(jìn)行操縱的切換裝置,能夠省略附加的用于該切換裝置的驅(qū)動(dòng)器,由此降低了這種供熱設(shè)備的制造成本并減小了故障風(fēng)險(xiǎn)。

更優(yōu)選地,將循環(huán)泵機(jī)組和至少一個(gè)切換裝置設(shè)置在一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)單元中,特別是設(shè)置在用于緊湊型供熱設(shè)備的集成液壓?jiǎn)卧?。因此,本發(fā)明還涉及一種結(jié)構(gòu)單元,特別是一種用于緊湊型供熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)單元,該結(jié)構(gòu)單元包括一個(gè)循環(huán)泵機(jī)組和至少一個(gè)切換裝置。在此,該循環(huán)泵機(jī)組和該切換裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)共有的殼體部件。需要指出的是,可以與一個(gè)或多個(gè)上述的特征、特別是與切換裝置的特征一起實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)單元。

設(shè)置在結(jié)構(gòu)單元中意味著:切換裝置和循環(huán)泵機(jī)組在結(jié)構(gòu)上相互靠近地設(shè)置。這種用于緊湊型供熱設(shè)備的集成液壓結(jié)構(gòu)單元通常包括循環(huán)泵機(jī)組以及必要的閥門(mén)和傳感器,并且更優(yōu)選地被直接連接到副熱交換器。因此,該結(jié)構(gòu)單元在加熱設(shè)備中必須是通過(guò)外部配管(verrohungen)僅連接主熱交換器、非飲用水進(jìn)口、非飲用水出口和外部供熱回路的接口。因此,其構(gòu)成了供熱系統(tǒng)的中央液壓部分。該集成液壓結(jié)構(gòu)單元優(yōu)選由一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成,其中,所需要的流路位于切換裝置、循環(huán)泵機(jī)組和所述的副熱交換器之間。優(yōu)選該集成液壓結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)件是由塑料制成的注塑件。

特別優(yōu)選地,切換裝置直接位于循環(huán)泵機(jī)組上,并優(yōu)選集成在循環(huán)泵機(jī)組的泵殼體中。因此,切換裝置可以例如位于泵殼體的吸入室中,優(yōu)選位于將泵殼體的吸入室與壓力室分隔開(kāi)的分隔壁的后面或者直接毗鄰該分隔壁。由此實(shí)現(xiàn)一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)。替代地,切換裝置也可以被集成在泵殼體中在壓力側(cè)上。切換裝置優(yōu)選包括三個(gè)液壓接口,其中,第一液壓接口直接與循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)或壓力側(cè)相連接,第二液壓接口與延伸穿過(guò)副熱交換器的液壓回路相連接,并且第三接口與延伸穿過(guò)待調(diào)溫對(duì)象的液壓回路相連接。特別是在一個(gè)集成液壓結(jié)構(gòu)單元中,這些接口優(yōu)選被設(shè)置為,使得第二液壓接口相對(duì)于第三液壓接口成角度地設(shè)置,特別是成直角地設(shè)置。

第三液壓接口在此進(jìn)一步優(yōu)選在該結(jié)構(gòu)單元的安裝位置上豎直向下地延伸,而第二液壓接口水平地延伸。這是有利的,因?yàn)楦睙峤粨Q器(其可以例如被設(shè)計(jì)為板式熱交換器)在供熱設(shè)備中通常位于該液壓結(jié)構(gòu)單元的背面,而用于連接朝向待調(diào)溫對(duì)象延伸的液壓回路的外部接口以及其它的外部接口(例如非飲用水入口和非飲用水出口),通常豎直向下地延伸。因此,切換裝置的接口可以直接與所必需的液壓結(jié)構(gòu)單元的接口相連接,或者構(gòu)成所必需的液壓結(jié)構(gòu)單元的接口。此外,接口的這種成角度設(shè)置有利于位于接口上的閥元件以上述的能夠?qū)崿F(xiàn)耦接或互相的運(yùn)動(dòng)堵塞的方式成角度地設(shè)置。

此外,本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行液壓循環(huán)系統(tǒng)的方法,該液壓循環(huán)系統(tǒng)具有至少一個(gè)循環(huán)泵機(jī)組和至少一個(gè)與循環(huán)泵機(jī)組液壓連接的機(jī)械切換裝置,該切換裝置可以運(yùn)動(dòng)到至少兩個(gè)工作位置中,在此,切換裝置在第一工作位置和第二工作位置之間的運(yùn)動(dòng)通過(guò)對(duì)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)這種轉(zhuǎn)速調(diào)整來(lái)產(chǎn)生至少一個(gè)作用在切換裝置上并導(dǎo)致切換裝置運(yùn)動(dòng)的液壓力。這種轉(zhuǎn)速調(diào)整如上所述地優(yōu)選通過(guò)合適的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)不同的轉(zhuǎn)速可以在液壓系統(tǒng)中如上所述地產(chǎn)生不同的液壓力,所述液壓力可以用于切換裝置的運(yùn)動(dòng)。這種利用對(duì)循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)整使切換裝置運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于:對(duì)于切換裝置而言能夠摒棄單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器,并且更確切地說(shuō)能夠?qū)⒂糜诳刂蒲h(huán)泵機(jī)組而總歸有的組件附加地用于引起切換裝置的切換或者說(shuō)運(yùn)動(dòng)。

切換裝置在第一工作位置和第二工作位置之間的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選取決于由循環(huán)泵機(jī)組所產(chǎn)生的壓力,或者取決于通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速變化的進(jìn)程、也就是增壓或減壓的進(jìn)程。循環(huán)泵機(jī)組的不同的轉(zhuǎn)速能夠產(chǎn)生不同的壓力。循環(huán)泵機(jī)組的不同的轉(zhuǎn)速變化進(jìn)程、特別是在轉(zhuǎn)速升高過(guò)程中,將引起不同的壓力變化進(jìn)程。關(guān)于該方法的其他細(xì)節(jié)請(qǐng)參考前面的說(shuō)明。由前述的裝置特征所給出的功能或方法流程同時(shí)也代表了根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選的特征。

特別優(yōu)選地,切換裝置在增壓或減壓的第一進(jìn)程中運(yùn)動(dòng)到第一工作位置,并在與第一進(jìn)程不同的增壓或減壓的第二進(jìn)程中切換裝置運(yùn)動(dòng)到第二工作位置。特別是當(dāng)切換裝置被設(shè)計(jì)為閥門(mén)時(shí),至少一個(gè)閥元件在第一工作位置和第二工作位置之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如上所述的,例如通過(guò)較快速地增壓或減壓可以引起運(yùn)動(dòng),而在更慢的增壓或減壓過(guò)程中,切換裝置或者其閥元件保留在第一工作位置。

附圖說(shuō)明

下面參照附圖對(duì)本發(fā)明做示例性的說(shuō)明。其中:

圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng),

圖2以剖視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的、具有集成的切換裝置的循環(huán)泵機(jī)組,

圖3示出根據(jù)圖2的位于第二工作位置的切換裝置,

圖4以剖視圖示出了循環(huán)泵機(jī)組與根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施方式的切換裝置的組合,

圖5示出了根據(jù)圖4的位于第二工作位置的切換裝置,

圖6以剖視圖示出了基于第三種實(shí)施方式的用于根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的切換裝置,

圖7示出了根據(jù)圖6的位于第一工作位置的切換裝置,

圖8示出根據(jù)圖6的位于第二工作位置的切換裝置,

圖9以剖視圖示出了基于第四種實(shí)施方式的用于根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的切換裝置,

圖10示出了根據(jù)圖9的位于第一工作位置的切換裝置,

圖11示出了根據(jù)圖9的位于第二工作位置的切換裝置,

圖12以剖視圖示出了根據(jù)本發(fā)明第五種實(shí)施方式的具有集成切換裝置的泵機(jī)組,

圖13以分解圖示出了根據(jù)本發(fā)明第六種實(shí)施方式的具有集成切換裝置的循環(huán)泵機(jī)組,

圖14以剖視圖示出了根據(jù)圖13的泵殼體,

圖15以剖視圖示出了具有延遲裝置的閥門(mén),

圖16以剖視圖示出了位于第一工作位置的、具有根據(jù)圖15的閥門(mén)的閥體,

圖17示出了位于第二工作位置的根據(jù)圖16的閥體,

圖18示意性示出了根據(jù)圖6-圖12以及圖16和圖17的兩個(gè)閥門(mén)的兩個(gè)不同的彈簧特性線,

圖19示出了針對(duì)圖14所示設(shè)計(jì)方案的一種替代的設(shè)計(jì)方案,

圖20以剖視圖示出了一循環(huán)泵機(jī)組,其具有集成的液壓操縱的切換裝置,

圖21以分解立體圖示出了根據(jù)圖20的循環(huán)泵機(jī)組的泵殼體,

圖22以分解立體圖示出了從后側(cè)看到的根據(jù)圖21的泵殼體,

圖23示出了根據(jù)圖20的切換裝置在第一工作位置時(shí)的剖視圖,

圖24是根據(jù)圖23的視圖,其中,切換裝置位于第二工作位置,和

圖25以剖視圖示出了根據(jù)圖20-圖24所示的切換裝置的一種變型。

具體實(shí)施方式

圖1示出了一種供熱設(shè)備作為根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的示例。該供熱設(shè)備使用液態(tài)熱載體、特別是水,其在循環(huán)回路中通過(guò)液壓系統(tǒng)被輸送。為此,該液壓系統(tǒng)具有循環(huán)泵機(jī)組2。該循環(huán)泵機(jī)組可以按照傳統(tǒng)的方式配置,即,具有至少一個(gè)葉輪,該葉輪由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),該驅(qū)動(dòng)電機(jī)優(yōu)選被設(shè)計(jì)為縫管電機(jī)(spaltrohrmotor),也就是濕運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。進(jìn)一步優(yōu)選將電子控制器直接設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組上或者集成地設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組中,泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速可以借助于該電子控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。為此,該電子控制器可以具有特別是變頻器。特別優(yōu)選將該電子控制器設(shè)置在作為循環(huán)泵機(jī)組2的一部分的電子設(shè)備殼體或者接線盒4中,即特別是直接設(shè)置在電機(jī)殼體或定子殼體上。

該液壓系統(tǒng)還具有主熱交換器6,其設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組2的下游。該主熱交換器6在此被示出為一鍋爐。但是需要指出的是,主熱交換器6例如也可以是冷卻器機(jī)組或其它的熱源或冷源。此外,該液壓系統(tǒng)還具有用于調(diào)節(jié)非飲用水溫度(在此為加熱)的副熱交換器8。該副熱交換器8為此具有兩個(gè)流路,其中,延伸經(jīng)過(guò)循環(huán)泵機(jī)組2和主熱交換器6的供熱回路延伸通過(guò)第一流路,用于待加熱非飲用水的非飲用水管線10延伸通過(guò)第二流路。通過(guò)副熱交換器8的供熱回路的流路構(gòu)成第二液壓回路b,而第一液壓回路a作為室內(nèi)供熱回路行進(jìn)穿過(guò)待供熱或者說(shuō)待調(diào)節(jié)溫度的建筑物的一個(gè)或多個(gè)散熱體10。需要指出的是,也可以使用其他合適的熱交換器作為散熱體10,例如使用地暖回路的一個(gè)或多個(gè)回路。第一液壓回路a和第二液壓回路b構(gòu)成經(jīng)由循環(huán)泵機(jī)組2和主熱交換器6的分別封閉的液壓回路,熱載體在其中循環(huán)。

液壓回路a和b在輸入側(cè)在分支點(diǎn)12彼此分開(kāi),并在輸出側(cè)在第二分支點(diǎn)14再次彼此連接。為了將由循環(huán)泵機(jī)組2所產(chǎn)生的熱載體的液流通過(guò)液壓回路來(lái)在主熱交換器6的輸出側(cè)選擇性地引導(dǎo)流過(guò)第一液壓回路a或第二液壓回路b,在分支點(diǎn)12或分支點(diǎn)14上設(shè)置呈轉(zhuǎn)換閥形式的切換裝置,該轉(zhuǎn)換閥選擇性地打開(kāi)一條穿過(guò)液壓回路a和b其中一個(gè)的流路并關(guān)閉穿過(guò)相應(yīng)的另一個(gè)液壓回路的流路。

在圖1中以虛線為邊的液壓系統(tǒng)的那一部分可以集成在供熱設(shè)備中,優(yōu)選集成在緊湊型供熱設(shè)備16中,在此,可以將除主熱交換器6和副熱交換器8之外的所有構(gòu)件集成為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元,如同一個(gè)液壓分部(block)。這樣的供熱設(shè)備16基本上具有四個(gè)液壓接口,即,非飲用水入口18和非飲用水出口20以及用于第一液壓回路a的始流口22和回流口24。供熱設(shè)備16通過(guò)這四個(gè)液壓接口18、20、22和24以公知的方式與外部配管連接。

在公知的供熱設(shè)備16中,在分支點(diǎn)12或分支點(diǎn)14上設(shè)有轉(zhuǎn)換閥,該轉(zhuǎn)換閥被電驅(qū)動(dòng),以便受到控制裝置控制,在輸送已加熱的非飲用水時(shí)引導(dǎo)熱載體流過(guò)副熱交換器8,然后當(dāng)需要室內(nèi)供熱回路中的熱、即散熱體10上的熱時(shí),引導(dǎo)熱載體流過(guò)第一液壓回路a并由此流過(guò)一個(gè)或多個(gè)散熱體10。根據(jù)本發(fā)明,現(xiàn)在省略轉(zhuǎn)換裝置或者轉(zhuǎn)換閥的這種單獨(dú)的電驅(qū)動(dòng)器,并僅通過(guò)對(duì)循環(huán)泵機(jī)組2的適當(dāng)操控來(lái)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。為此配置有控制裝置26,該控制裝置例如可以是中央控制裝置26,其還控制呈燃燒器形式的主熱交換器6并通過(guò)至少一個(gè)合適的傳感器來(lái)檢測(cè)非飲用水需求??刂蒲b置26可以是單獨(dú)的構(gòu)件,或者例如也可以與循環(huán)泵機(jī)組2的控制裝置一起集成為一個(gè)控制裝置,特別是也可以完全設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組2的電子設(shè)備殼體4中??刂蒲b置26輸送一個(gè)信號(hào)給循環(huán)泵機(jī)組2的控制器:即,是否需要非飲用水加熱或者向室內(nèi)供熱回路供應(yīng)熱載體。循環(huán)泵機(jī)組2的電子控制器構(gòu)成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,其控制循環(huán)泵機(jī)組2,以便通過(guò)分支點(diǎn)12或分支點(diǎn)14中的機(jī)械切換裝置引導(dǎo)液流選擇性地通過(guò)一個(gè)液壓回路a和/或b。在此,該機(jī)械切換裝置僅僅通過(guò)流體(即由循環(huán)泵機(jī)組2輸送的熱載體)與循環(huán)泵機(jī)組2液壓地耦接。

下面對(duì)這種切換裝置的示例進(jìn)行說(shuō)明。

圖2和圖3示出了第一個(gè)實(shí)施例,其中,切換裝置28與分支點(diǎn)14一起被集成到循環(huán)泵機(jī)組2的泵殼體30中。泵殼體30連接電機(jī)殼體32,在該電機(jī)殼體中設(shè)置有按照已知的方式配置的、呈縫管電機(jī)形式的驅(qū)動(dòng)電機(jī)34。在電機(jī)殼體32的軸向側(cè)設(shè)置有接線盒4。驅(qū)動(dòng)電機(jī)34以公知的方式通過(guò)軸驅(qū)動(dòng)葉輪36,該葉輪在泵殼體30中旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中,泵殼體30具有三個(gè)接口,即,一個(gè)用于與延伸通過(guò)主熱交換器6的液壓回路的壓力側(cè)公共分支部p相連接的壓力側(cè)接口38以及兩個(gè)吸入側(cè)接口40、42。接口40連接到第一液壓回路a的輸出端,接口42連接到第二液壓回路b的出口。接口40和42分別通入泵殼體30內(nèi)部的腔室44和46中。這些吸入側(cè)腔室44和46通過(guò)分隔壁48彼此分開(kāi)。此外,吸入側(cè)腔室44在其另一側(cè)由另一分隔壁50與泵殼體30內(nèi)部的壓力室52連接。葉輪36的周向側(cè)輸出開(kāi)口匯入到壓力室52中。壓力室52還與壓力側(cè)接口38連接。

用于在液壓回路a和b之間轉(zhuǎn)換的切換裝置由中空?qǐng)A柱形的閥元件54構(gòu)成。閥元件54的中空?qǐng)A柱體以第一軸向端部56延伸到吸入側(cè)腔室46中。為此,該圓柱體延伸穿過(guò)分隔壁48中的開(kāi)口,在此,該開(kāi)口的內(nèi)周優(yōu)選基本上密封地貼靠在該圓柱體的外周上。圖2示出了閥元件54的第一工作位置,在該工作位置上,第一軸向端部56與相對(duì)置的腔室46的底部58間隔開(kāi)。在該位置上閥元件54的第一軸向端部56上的開(kāi)口被打開(kāi),由此建立了與第二液壓回路b的連接。中空?qǐng)A柱形閥元件54的第二軸向端部60延伸進(jìn)入到壓力室52中并包圍葉輪36的吸入口62。該圓柱形的吸入口62在此沿軸向方向x是足夠長(zhǎng)的或者被沿軸向方向x延長(zhǎng),使得該中空?qǐng)A柱形閥元件54能夠在吸入口62的外周上沿軸向方向x移動(dòng)。在吸入側(cè)腔室44的內(nèi)部,閥元件54具有一徑向向外指向的伸出部或者凸肩64,該伸出部或者凸肩形成一環(huán)面并背向第二軸向端部60。此外,在凸肩64和分隔壁48之間還設(shè)置有壓力彈簧66,該壓力彈簧將閥元件54壓在其如圖2所示的第一工作位置上。在該第一工作位置上,第一軸向端部56上的開(kāi)口如所描述的那樣被打開(kāi)。在該第一工作位置上,閥元件54位于其最遠(yuǎn)地面向葉輪36的位置上。這種沿葉輪方向的運(yùn)動(dòng)受到位于閥元件54的外周上的臺(tái)階68的限制,該臺(tái)階貼靠在分隔壁50上。閥元件54以其在凸肩64上沿外徑擴(kuò)展的部分延伸穿過(guò)分隔壁50中的開(kāi)口進(jìn)入到壓力室52中,在此,分隔壁50中的開(kāi)口的內(nèi)周基本上密封地貼靠在閥元件54的外周上。但是,閥元件54在此是能夠在分隔壁48和50中的開(kāi)口中沿軸向方向x運(yùn)動(dòng)的。

這個(gè)在圖2中示出的工作位置代表閥元件54的靜止位置,在驅(qū)動(dòng)電機(jī)34被關(guān)閉時(shí)該閥元件占據(jù)該靜止位置。

圖3相比于圖2的不同在于:閥元件54位于其第二工作位置上,在該第二工作位置上,閥元件位于其沿軸向方向x與葉輪36間隔更遠(yuǎn)的位置上。在該第二工作位置上,第一軸向端部60在泵殼體30的內(nèi)部貼靠在吸入側(cè)腔室46的底部58上。由此使得閥元件54的第一軸向端部56上的開(kāi)口被關(guān)閉,從而使吸入側(cè)接口42相對(duì)于葉輪36的吸入口62不再有聯(lián)系,并由此使得第二液壓回路b也與葉輪36的吸入口62不再有聯(lián)系。第二液壓回路b因此被關(guān)閉。壓力彈簧66在該第二工作位置上要比在第一工作位置上被進(jìn)一步地壓縮(getaucht)。

此外,在如圖3所示的第二工作位置上,閥元件54的周向擴(kuò)展部分已沿軸向方向x在吸入口62上移動(dòng),由此使得閥元件54的中空?qǐng)A柱體外周壁中的開(kāi)口70在該部分上被釋放。該輸入開(kāi)口或者說(shuō)開(kāi)口70在如圖2所示的第一工作位置上被吸入口62的延長(zhǎng)的圓柱形周壁封閉。在如圖3所示的第二工作位置上開(kāi)口70被打開(kāi),從而建立了吸入側(cè)腔室44與閥元件54內(nèi)部的連接,并因此建立了吸入側(cè)腔室44與葉輪36的吸入口62內(nèi)部的連接。由此使得第一液壓回路a通過(guò)吸入側(cè)接口40、吸入側(cè)腔室44和閥元件54的內(nèi)部與循環(huán)泵機(jī)組2連接起來(lái),從而在該工作位置上,當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)34運(yùn)行時(shí),能夠通過(guò)第一液壓回路a輸送液體。上述兩個(gè)工作位置之間的轉(zhuǎn)換僅通過(guò)借助于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器對(duì)循環(huán)泵機(jī)組2的操控以如下的方式進(jìn)行:即,在高速運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)不同的增壓進(jìn)程。當(dāng)從停車(chē)狀態(tài)開(kāi)始從如圖2所示的靜止位置驅(qū)動(dòng)電機(jī)34以較高的加速度(即,例如以更陡的斜坡進(jìn)行連續(xù)加速)啟動(dòng)時(shí),這將導(dǎo)致在壓力室52中出現(xiàn)快速增壓。在那里形成的壓力經(jīng)由壓力側(cè)接口38并通過(guò)液壓回路的分支部p,經(jīng)由主熱交換器6和分支點(diǎn)12首先傳送到兩個(gè)液壓回路a和b中,并在吸入側(cè)腔室44中作用在構(gòu)成第一控制面的凸肩64上。同時(shí),壓力室52中的壓力作用在第二軸向端部60上,也就是作用在閥元件54的第二軸向端部60上的、形成第二控制面的端面上。

由于第一液壓回路a(其構(gòu)成室內(nèi)供熱回路)的長(zhǎng)度,在該回路中的增壓需要一定的時(shí)間。此外,在散熱體10以及主熱交換器6中還會(huì)發(fā)生壓力損失。這些壓力損失、特別是在主熱交換器6中的壓力損失可以通過(guò)下述方式被補(bǔ)償:即,使由凸肩64形成的第一控制面大于由第二軸向端部60上的端面形成的第二控制面。由于液壓回路a上的增壓被延遲,因此葉輪36的全部的輸出側(cè)壓力最初只能位于第二控制面上,即閥元件54的第二軸向端部60上。面積比和壓力彈簧66的強(qiáng)度以及增壓的速度相互協(xié)調(diào),從而在軸向端側(cè)60上產(chǎn)生一壓力,該壓力沿軸向方向x反作用于壓力彈簧66并超過(guò)其彈力,從而通過(guò)所出現(xiàn)的壓力使閥元件54運(yùn)動(dòng)到如圖3所示的第二工作位置。也就是說(shuō),通過(guò)快速啟動(dòng)循環(huán)泵機(jī)組2使閥元件54運(yùn)動(dòng)到其第二工作位置,在該位置上,第一液壓回路a被打開(kāi),同時(shí)第二液壓回路b由于第一軸向端面56抵接在底部58上而被關(guān)閉。現(xiàn)在,當(dāng)開(kāi)口70相對(duì)于吸入側(cè)腔室44被打開(kāi)時(shí),循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)壓力彌漫于吸入側(cè)腔室44中,并且沒(méi)有壓力作用在第一控制面64上,該壓力會(huì)促使壓力彈簧66使閥元件54返回到第一工作位置。這意味著,當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組2在該加速之后以足夠的轉(zhuǎn)速并在壓力室52有足夠的輸出壓力下繼續(xù)運(yùn)行時(shí),閥元件54在這種運(yùn)行狀態(tài)下是自保持的,并且循環(huán)泵機(jī)組2只通過(guò)第一液壓回路a進(jìn)行輸送。在此,只要不低于最小壓力(在該最小壓力下,壓力彈簧66的力將超過(guò)第二軸向端部60上的第二控制面上的液壓力),就可以繼續(xù)對(duì)循環(huán)泵機(jī)組2進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組2被關(guān)閉時(shí),壓力室52的壓力降低,第二軸向端部60上的液壓力也大大的下降(weg),壓力彈簧66使閥元件54運(yùn)動(dòng)回到如圖2所示的代表靜止位置的第一工作位置上。

現(xiàn)在,當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組2或者其驅(qū)動(dòng)電機(jī)34緩慢地從該靜止位置加速時(shí),也就是例如以較緩的斜坡連續(xù)啟動(dòng)時(shí),液壓系統(tǒng)中的壓力緩慢地增加。也就是說(shuō),壓力側(cè)腔室52中或者說(shuō)壓力室52中的壓力緩慢地增加,而第一液壓回路a中的壓力也緩慢地增加,從而增壓的延遲被補(bǔ)償,并且在作用于由凸肩64形成的第一控制面上的液壓力和作用于第二軸向端部60上的第二控制面上的液壓力之間保持力平衡,從而不會(huì)產(chǎn)生能夠使閥元件54反向于彈簧元件66的力而運(yùn)動(dòng)到其第二工作位置上的液壓力。也就是說(shuō),閥元件54在加速之后也留在如圖2所示的第一工作位置上,并通過(guò)作用在凸肩64上的壓力與壓力彈簧66一起自保持地保持在該位置上。在這種狀態(tài)下,現(xiàn)在回路中的熱載體通過(guò)第二液壓回路b被輸送。

因此可以看出,通過(guò)閥元件54的位移來(lái)在兩個(gè)液壓回路a和b之間所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換,可以僅通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組2的不同類型的增壓進(jìn)程或者說(shuō)加速進(jìn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)應(yīng)從圖3所示的第二工作位置再次切換回到第一工作位置時(shí),必需使循環(huán)泵機(jī)組短暫地停車(chē)或者將轉(zhuǎn)速放慢到基本轉(zhuǎn)速,在該基本轉(zhuǎn)速下,壓力室52中的壓力已經(jīng)降低至壓力彈簧66的彈力能夠使閥元件54再次運(yùn)動(dòng)到其第一工作位置。然后實(shí)行所述的緩慢加速,以使閥元件54保持在該第一工作位置上。不同的加速度不必連續(xù)地以不同的陡斜坡進(jìn)行。也可以選擇在各個(gè)轉(zhuǎn)速增加之間有停頓地逐步或者說(shuō)逐級(jí)地加速。

圖4和圖5示出了本發(fā)明的第二種實(shí)施方式,其基本上與參照?qǐng)D2和圖3所述的第一種實(shí)施方式相應(yīng)。下面只對(duì)二者的差異進(jìn)行說(shuō)明。主要區(qū)別在于對(duì)閥元件54的第二軸向端部的設(shè)計(jì)。在第二種實(shí)施方式中,第二軸向端部60′沒(méi)有延伸進(jìn)入到壓力室52中。在第二種實(shí)施方式中,在第二工作位置上,第二軸向端部60′貼靠在分隔壁50′的面向吸入側(cè)腔室44的側(cè)面上,并同時(shí)因此形成沿軸向方向x的止擋。葉輪36′具有更短的吸入口62′,分隔壁50′的管狀突出部72接合在該吸入口中。該管狀突出部72環(huán)繞分隔壁50′中的面向吸入側(cè)腔室44的開(kāi)口。在圖4中,在所示出的第一工作位置上,閥元件54′的第二軸向端部60′貼靠分隔壁或者說(shuō)分隔盤(pán)50′,從而使得從吸入側(cè)腔室44到葉輪36′的吸入口62′的流路被關(guān)閉。同時(shí),由于第一軸向端部56與底部58間隔開(kāi),所以穿過(guò)突出部32和閥元件54′的內(nèi)部去往吸入側(cè)腔室46并由此去往吸入側(cè)接口42的流路被打開(kāi)。因此,在該第一工作位置上,是與如圖2所示的第一工作位置相應(yīng)地通過(guò)第二液壓回路b進(jìn)行輸送。在如圖5所示的第二工作位置上,第一軸向端部56貼靠在底部58上,而流過(guò)第二液壓回路b的流路如參考圖3所述的那樣被關(guān)閉。同時(shí),閥元件54′的第二軸向端部60′與分隔壁50'間隔開(kāi),從而通過(guò)在間隔壁50′和第二軸向端部60′之間的間隙(其構(gòu)成一輸入開(kāi)口),使得從吸入側(cè)腔室44出來(lái)進(jìn)入到管狀突出部72內(nèi)部中并由此進(jìn)入到葉輪36′的吸入口62′的流路被打開(kāi)。因此,在該第二工作位置上是類似于參照?qǐng)D3所描述的第二工作位置那樣,通過(guò)第一液壓回路a進(jìn)行輸送。

在該第二實(shí)施例中,閥元件54′上的第二控制面用銷74來(lái)代替,所述銷平行于縱向軸線x從第二軸向端部60′延伸出去。銷74延伸穿過(guò)分隔壁50′中的開(kāi)口進(jìn)入到壓力室52中,由此使得軸向端面76突出到壓力室52中,或者說(shuō)被壓力室52中的壓力加載。在此,銷74穿過(guò)分隔壁50′中的開(kāi)口,所述銷沿徑向方向與吸入口62′和管狀突出部72間隔開(kāi)。銷74基本上是密封地穿過(guò)分隔壁50′或者說(shuō)穿過(guò)構(gòu)造于其上的開(kāi)口。配置有多個(gè)優(yōu)選圍繞周向平均分布的銷74,這些銷協(xié)調(diào)一致并被選擇為,它們的軸向端面76一起形成第二控制面76,該第二控制面的大小與凸肩64所形成的第一控制面的大小和壓力彈簧66的彈力相協(xié)調(diào),以便能夠?qū)崿F(xiàn)參照?qǐng)D2和圖3所述的取決于增壓進(jìn)程的轉(zhuǎn)換功能。這種轉(zhuǎn)換是以與參照?qǐng)D2和圖3所述的相同的方式進(jìn)行的,其區(qū)別僅在于:壓力室52中的壓力不是直接作用在閥元件54′的第二軸向端部60′上,而是作用在銷74的軸向端面76上。在這種實(shí)施方式中,通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組2的快速加速和與此相關(guān)的由于通過(guò)第一液壓回路a的壓力傳遞的延遲而導(dǎo)致的壓力室52中的快速增壓,也能夠使閥元件54從圖4所示的第一工作位置運(yùn)動(dòng)到圖5所示的第二工作位置,在那里閥元件自保持地保留以便繼續(xù)運(yùn)行。通過(guò)緩慢地加速,在位于一側(cè)的軸向端面76和位于另一側(cè)的凸肩64以及壓力彈簧66之間保持力平衡或者說(shuō)壓力平衡,從而沒(méi)有閥元件54′的位移。

上述的兩個(gè)實(shí)施例涉及到具有單個(gè)閥元件的切換裝置,該切換裝置被設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組2的吸入側(cè),即在分支點(diǎn)14上。下面現(xiàn)在說(shuō)明本發(fā)明的另外的實(shí)施方式,其中,切換裝置被配置為具有兩個(gè)閥元件的閥門(mén),在此描述了用于設(shè)置在分支點(diǎn)12上的或設(shè)置在分支點(diǎn)14上的實(shí)施方式。

在如圖6-圖8所示的實(shí)施方式中,切換裝置被設(shè)置在循環(huán)泵機(jī)組2的壓力側(cè),即設(shè)置在分支點(diǎn)12上。在該分支點(diǎn)12上僅主熱交換器6的壓力損失起作用,但是在液壓回路a和b中的主要壓力損失是在分支點(diǎn)12和14之間通過(guò)副熱交換器8和散熱體10發(fā)生的。

切換裝置具有呈閥體78形式的殼體,該閥體包括壓力側(cè)接口80,用于連接液壓回路的分支部p,即主熱交換器6的輸出側(cè)。另外,閥體78還具有兩個(gè)輸出側(cè)接口82和84,其中,接口82連接第一液壓回路a,即,通過(guò)始流口22連接到散熱體10;接口84連接第二液壓回路b,即,連接到副熱交換器8。

在閥體78中設(shè)有兩個(gè)閥門(mén)86和88。閥門(mén)86和88一起形成一個(gè)切換裝置并各自按照止回閥的形式來(lái)設(shè)計(jì)。在此,閥門(mén)86在流路中位于接口80和用于第一液壓回路a的接口82之間;閥門(mén)88在流路中位于接口80和用于第二液壓回路b的輸出側(cè)接口84之間。在如圖6所示的靜止位置上,兩個(gè)閥門(mén)86、88在第一工作位置上被關(guān)閉,即,閥門(mén)86的閥元件90貼靠在閥座94上,閥門(mén)88的閥元件92貼靠在相應(yīng)的閥座96上。閥門(mén)86具有壓力彈簧98,閥門(mén)88具有壓力彈簧100,這些壓力彈簧產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力并將對(duì)應(yīng)的閥元件90、92按壓到如6所示的關(guān)閉的靜止位置上。壓力彈簧98和100具有不同的尺寸確定。第一閥門(mén)86的壓力彈簧98要弱于第二閥門(mén)88的壓力彈簧100。

在圖18中示出了壓力彈簧98和100的不同尺寸確定。圖18示意性示出了壓力彈簧100的特性線s1和壓力彈簧98的特性線s2。在如圖18所示的圖表中繪出了關(guān)于距離s的力f,其中,力f在該圖表中不是彈力,而是循環(huán)泵機(jī)組2在其壓力側(cè)所產(chǎn)生的壓力或所產(chǎn)生的揚(yáng)程??梢钥闯觯^弱的壓力彈簧98所產(chǎn)生的預(yù)緊力要低于較強(qiáng)的壓力彈簧100所產(chǎn)生的預(yù)緊力。在該實(shí)施例中,在被關(guān)閉的靜止位置上(在該位置上,相關(guān)閥元件還沒(méi)有沿打開(kāi)方向運(yùn)動(dòng)),需要2米的揚(yáng)程用來(lái)打開(kāi)第一閥門(mén)86,而需要4米的揚(yáng)程用來(lái)實(shí)現(xiàn)具有更強(qiáng)的壓力彈簧100的閥門(mén)88的打開(kāi)過(guò)程。同時(shí)可以看出,在本實(shí)施例中,較弱的壓力彈簧98具有更陡一些的彈簧特性線s2,由此能夠促使閥門(mén)86或者說(shuō)其閥元件90的延遲的運(yùn)動(dòng)。在根據(jù)圖18的圖表中可以看出,通過(guò)緩慢的增壓(例如在2米和4米揚(yáng)程之間),可以在第二閥門(mén)88的閥元件92運(yùn)動(dòng)之前,使具有更弱的壓力彈簧98的閥門(mén)86通過(guò)對(duì)應(yīng)的閥元件90運(yùn)動(dòng)到第二工作位置而被打開(kāi)。因此,閥元件90可以如下面所述的那樣在壓力升高至也使閥元件92運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)位置之前首先運(yùn)動(dòng)到阻止閥元件92打開(kāi)的位置上。

閥門(mén)86還附加地配置有阻尼或延遲裝置102。該延遲裝置102具有填充有液體的封閉空間,閥元件90的圓柱形活塞104在該閥元件運(yùn)動(dòng)到打開(kāi)位置的過(guò)程中沉入到該封閉空間中。通過(guò)起到節(jié)流點(diǎn)作用的開(kāi)口106,可以使延遲裝置102的封閉空間中的液體在活塞104沉入到該空間中時(shí)延遲地溢出。由此,使閥元件90沿打開(kāi)方向v的運(yùn)動(dòng)被阻尼或延遲。

通過(guò)將較弱的壓力彈簧98與該延遲裝置102相組合,也又可能通過(guò)在循環(huán)泵機(jī)組2加速期間增壓進(jìn)程的變化,有目的地打開(kāi)閥門(mén)86和88中的一個(gè)。如果選擇快速增壓,例如以陡峭的斜坡進(jìn)行加速或者躍變式地升高至較高的運(yùn)行壓力,則閥元件92會(huì)由于其運(yùn)動(dòng)沒(méi)有延遲而在其打開(kāi)方向w上比通過(guò)延遲裝置102使運(yùn)動(dòng)延遲的閥元件90更快地運(yùn)動(dòng)。如果選擇以更多個(gè)階段逐步地或以更平緩的斜坡進(jìn)行加速和增壓來(lái)更緩慢地增壓,則首先在接口80中會(huì)達(dá)到如下的壓力:該壓力剛剛足以克服被設(shè)計(jì)為較弱的壓力彈簧98的彈力,而該壓力尚不足以使閥元件92逆著壓力彈簧100的壓力運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō),閥元件90將首先沿打開(kāi)方向v運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)的工作位置。只有當(dāng)作用在閥元件92上的、在其液壓地面向接口80的端面上的壓力足以大到克服反作用的彈力時(shí),第二閥元件92才能逆著壓力彈簧100運(yùn)動(dòng)。

另外,閥元件90和92被設(shè)計(jì)為,它們被機(jī)械地耦接或者說(shuō)相互阻塞。兩個(gè)閥元件90和92的運(yùn)動(dòng)軸線或打開(kāi)方向v和w彼此成90角并且彼此相交。此外,閥元件90在其背向閥座94的軸向端部上具有銷狀延長(zhǎng)部108,該延長(zhǎng)部形成導(dǎo)引銷。相應(yīng)的,第二閥元件92在其背向閥座96的端部上具有銷狀延長(zhǎng)部110,該延長(zhǎng)部形成導(dǎo)引銷。銷狀延長(zhǎng)部108沿閥元件90的運(yùn)動(dòng)軸線或者說(shuō)打開(kāi)方向v延伸。銷狀延長(zhǎng)部110沿著第二閥元件92的縱向軸線或者說(shuō)運(yùn)動(dòng)軸線或者說(shuō)打開(kāi)方向w延伸。銷狀延長(zhǎng)部108和110的尺寸被確定為,當(dāng)閥元件90處于其打開(kāi)位置時(shí),其銷狀延長(zhǎng)部108伸入到閥元件92的運(yùn)動(dòng)軌跡中,從而使得閥元件92的銷狀延長(zhǎng)部110貼靠在銷狀延長(zhǎng)部108的外周上。圖8中示出了該狀態(tài)。這樣做能夠防止:當(dāng)?shù)谝婚y元件在緩慢增壓過(guò)程中先被打開(kāi)時(shí),在接下來(lái)的增壓過(guò)程中第二閥元件92也能夠運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)位置或者說(shuō)工作位置。也就是說(shuō),即使接口80中的壓力(其作用在閥元件92)上升到使液壓力超過(guò)壓力彈簧100的力,閥元件92也不再能夠運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)位置。相反,當(dāng)?shù)诙y元件92首先被打開(kāi)時(shí),其銷狀延長(zhǎng)部110運(yùn)動(dòng)到第一閥元件90的銷狀延長(zhǎng)部108的運(yùn)動(dòng)軌跡中,從而通過(guò)打開(kāi)運(yùn)動(dòng)使閥元件90的銷狀延長(zhǎng)部108碰在銷狀延長(zhǎng)部110的外周上,如圖7所示。也就是說(shuō),當(dāng)閥元件92在快速增壓過(guò)程中首先運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)位置或者說(shuō)工作位置時(shí),第一閥元件90隨后不再能運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)位置,并且使整個(gè)閥門(mén)機(jī)構(gòu)到達(dá)第二工作位置。

因此,在這種實(shí)施方式中,切換裝置也可以僅通過(guò)由循環(huán)泵機(jī)組2作用在所輸送液體或者說(shuō)熱載體上的液壓力被切換。該液壓力以壓力的形式作用在閥元件90和92的控制面上。由于閥元件90和92都在分支點(diǎn)12上,所以從循環(huán)泵機(jī)組2到閥元件90和92的增壓延遲是相同的。但是,兩個(gè)閥門(mén)86和88不是同等快速地做出反應(yīng),因?yàn)殚y門(mén)86的閥元件90在其運(yùn)動(dòng)中被延遲元件102制動(dòng),并由此使得閥門(mén)86和88具有不同的動(dòng)力學(xué)。

圖9至圖11中示出了切換裝置的另一種實(shí)施方式,其類似于參照?qǐng)D7和圖8所述的切換裝置,不同之處在于:根據(jù)圖9-圖11切換裝置被布置在分支點(diǎn)14上,也就是在循環(huán)泵機(jī)組2的吸入側(cè)。

在這種實(shí)施方式中,閥體112具有出口114,該出口被配置用于與循環(huán)泵機(jī)組2的吸入側(cè)連接。另外,在該閥體中還存在兩個(gè)入口116和118,在此,入口116連接液壓回路a的輸出側(cè),入口118連接液壓回路b的輸出側(cè)。這意味著:一旦閥體112被使用在如圖1所示的實(shí)施例中,入口116就具有與回流口24的連接,而入口118具有與副熱交換器8的連接。在入口116中設(shè)有第一閥門(mén)120,并在入口118中設(shè)有第二閥門(mén)122。圖9示出了這兩個(gè)閥門(mén)120、122的形成靜止位置的第一工作位置,其中,閥門(mén)120的閥元件124貼靠在閥座126上。在第二閥門(mén)122中,閥元件128貼靠在閥座130上。這些閥門(mén)分別具有壓力彈簧134、136,它們將閥元件124和128按壓到如圖9所示的關(guān)閉位置上。在本實(shí)施例中,壓力彈簧134被構(gòu)造為弱于壓力彈簧136。即,壓力彈簧136如前面實(shí)施方式所述的那樣具有比壓力彈簧134更大的彈簧常數(shù)和/或更大的預(yù)應(yīng)力。此外,閥門(mén)120配置有如圖6至圖8所示那樣的延遲裝置102。關(guān)于這一點(diǎn)請(qǐng)參照前面的說(shuō)明。閥元件124和128還具有如圖6至圖8所示那樣的銷狀延長(zhǎng)部108和110。相對(duì)于圖6至圖8所示實(shí)施例的不同之處在于:在如圖9-圖12所示的閥門(mén)120和122上,作用在閥元件124和128的面向入口116和118的側(cè)面上的控制面上的不是一個(gè)統(tǒng)一的壓力。換而言之,統(tǒng)一的吸入力通過(guò)出口114作用在閥元件124和128的相反一側(cè)上。但是在該實(shí)施例中,對(duì)閥門(mén)120和122的切換也可以僅通過(guò)在循環(huán)泵機(jī)組2加速時(shí)壓力增加過(guò)程的類型來(lái)實(shí)現(xiàn)。

如果選擇快速地加速并隨之快速地增壓至預(yù)設(shè)的壓力,該壓力足以克服較強(qiáng)的壓力彈簧136的力,則在出口114上會(huì)快速地形成足夠強(qiáng)的負(fù)壓,并通過(guò)液壓回路b在入口118上形成一壓力,該壓力反作用于壓力彈簧136使閥元件128沿打開(kāi)方向w移動(dòng),并由此打開(kāi)閥門(mén)122。同時(shí),閥元件128的銷狀延長(zhǎng)部110運(yùn)動(dòng)到閥元件124及其所屬銷狀延長(zhǎng)部108的運(yùn)動(dòng)軌跡中。由此,通過(guò)使閥元件124的銷狀延長(zhǎng)部108撞在銷狀延長(zhǎng)部110上,可以在打開(kāi)閥門(mén)122的過(guò)程中阻止被延遲運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)120的打開(kāi)。由此,使得整個(gè)閥門(mén)機(jī)構(gòu)到達(dá)第一工作位置。閥元件124的延遲運(yùn)動(dòng)通過(guò)延遲裝置102來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,也可以如前面參考第一實(shí)施例所述的那樣延遲地進(jìn)行通過(guò)第一液壓回路a對(duì)入口116的增壓。通過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì),也會(huì)使這種延遲足夠,使得該實(shí)施方式中的延遲裝置102會(huì)被省略。

如果增壓較緩慢地或者逐步地首先進(jìn)行至一個(gè)比使閥元件128逆著壓力彈簧136移動(dòng)所需的壓力低的壓力,則由于壓力彈簧134的更低的彈力,使得首先只有閥元件124沿打開(kāi)方向v運(yùn)動(dòng),如圖11所示。也就是說(shuō),閥門(mén)120先被打開(kāi)。然后,通過(guò)銷狀延長(zhǎng)部108阻塞第二閥門(mén)122,由此使第二閥門(mén)不再能被打開(kāi)。由此,由閥門(mén)120和122形成的閥門(mén)機(jī)構(gòu)到達(dá)第二工作位置。當(dāng)關(guān)閉循環(huán)泵機(jī)組和壓力降低時(shí),閥元件124或128通過(guò)它們的壓力彈簧134和136再次返回到如圖9中所示的初始位置。

如圖9-圖11中所示的兩個(gè)閥門(mén)120和122的這種布局也可以被直接集成到循環(huán)泵機(jī)組2的泵殼體138中。在如圖12所示的設(shè)計(jì)中,兩個(gè)閥門(mén)120和122的輸出側(cè)沒(méi)有如圖9-圖11所示地匯入到一個(gè)共同的出口114中,而是直接匯入到位于泵殼體138內(nèi)部的吸入室140中。因此,用于閥門(mén)120和122的接納部可以與泵殼體138一體化地構(gòu)成。這樣的設(shè)計(jì)方案特別適合于直接集成到緊湊型供熱設(shè)備中,特別是集成到這種緊湊型供熱設(shè)備的液壓分部(hydraulischenblock)中。由此,入口116可以直接形成用于室內(nèi)供熱回路的回流口24,而入口118可以直接連接副熱交換器8。

圖13和14示出了一種針對(duì)圖12所示布局的替代實(shí)施方式,其與圖12所示布局的不同之處僅在于:入口118不是在背側(cè)指向平行于循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線x的方向,而是與入口116成90°角地側(cè)向指向,從而使得兩個(gè)入口116和118彼此成直角并垂直于循環(huán)泵機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線x。例如,當(dāng)副熱交換器8不應(yīng)安裝在泵殼體138′的背面而是側(cè)面時(shí),這樣的布局相對(duì)于如圖12所示的布局更有優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于構(gòu)成切換裝置的閥門(mén)120和122在如圖12-圖14所示的實(shí)施方式中的工作原理,請(qǐng)參照根據(jù)圖6-圖11所做的說(shuō)明。

在上述實(shí)施方式中,閥門(mén)86、88、120、120′和122被設(shè)計(jì)為,它們?cè)诟髯缘男纬伸o止位置的第一工作位置上被關(guān)閉,并通過(guò)所生成的液壓力有針對(duì)性地運(yùn)動(dòng)到打開(kāi)的第二工作位置上。但是需要指出的是,這些閥門(mén)也可以按照相反的方式來(lái)設(shè)計(jì),并在各自的形成靜止位置的第一工作位置被打開(kāi)。然后,這些閥門(mén)通過(guò)由循環(huán)泵機(jī)組所引起的液壓力能夠有針對(duì)性地運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉的第二工作位置。在圖19中示出了這樣的實(shí)施例,其可被視為如圖14所示實(shí)施方式的一種替代方案。替代閥門(mén)120和122,在根據(jù)圖19的這種實(shí)施方式中示出了閥門(mén)120″和122″,它們分別具有閥元件124″和128″,這些閥元件分別通過(guò)壓力彈簧134和136按照前述的方式保持在各自的第一工作位置上,在這種情況下,該第一工作位置是打開(kāi)的工作位置。相應(yīng)于前面的描述,基于不同的預(yù)緊力和不同的動(dòng)力學(xué)特性并通過(guò)對(duì)循環(huán)泵機(jī)組2的相應(yīng)操控,有針對(duì)性地將閥元件122″和124″帶到第二工作位置,它們?cè)谠摰诙ぷ魑恢蒙媳魂P(guān)閉。在此,銷狀延長(zhǎng)部108和110如前面所述的那樣造成閥門(mén)120″和122″的相互阻塞。閥門(mén)120″和122″的工作原理在此與前述的閥門(mén)120和122的工作原理相應(yīng)。唯一的區(qū)別在于:在圖19所示實(shí)施例中,閥元件124″和128″是從打開(kāi)位置運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉位置,而不是從關(guān)閉位置到打開(kāi)位置。

相應(yīng)于根據(jù)圖9至圖14的閥門(mén)120和122,圖16和圖17示出了兩個(gè)閥門(mén)的一種替代的配置。用于釋放或關(guān)閉通往第二液壓回路b的流路的閥門(mén)122在此與前面的描述相應(yīng)。用于釋放或關(guān)閉通往第一液壓回路a的流路的閥門(mén)120′就其阻尼或延時(shí)功能而言有別于根據(jù)圖9至圖14的實(shí)施例。

在圖15中以剖視圖放大示出了閥門(mén)120′的結(jié)構(gòu)。閥門(mén)120′就閥元件124′和閥座126′的結(jié)構(gòu)而言不同于閥門(mén)120。圖15示出了閥門(mén)120′的關(guān)閉的工作位置。在該工作位置上,閥元件124′在突出部142的上方貼靠在閥座126′的內(nèi)側(cè)面上。該內(nèi)側(cè)面144背向入口116。突出部142位于閥元件124′的徑向向外突出的凸肩146上。該突出部142導(dǎo)致閥門(mén)120′在該第一工作位置上沒(méi)有被完全關(guān)閉,而是更確切地說(shuō)在凸肩146和閥座126′的內(nèi)側(cè)面144之間形成一個(gè)徑向向外指向的環(huán)形間隙148。通過(guò)該環(huán)形間隙148實(shí)現(xiàn)徑向向外指向的流動(dòng),根據(jù)bernoulli(伯努利)定律,這種流動(dòng)會(huì)在閥元件124′上在凸肩146上引起與打開(kāi)方向v方向相反的力。因此,該力是指向與壓力彈簧134的彈力相同的方向。流體壓力作用在閥元件124′的端面150上,在此,端面150是控制面。當(dāng)流體壓力足夠大時(shí),作用在控制面150上的液壓力大于壓力彈簧134的力和在環(huán)形間隙148中產(chǎn)生的軸向力,從而使得閥元件124′沿打開(kāi)方向運(yùn)動(dòng)。在這種情況下,增加環(huán)形間隙148的間隙寬度,使得降低凸肩146上的、與打開(kāi)力方向相反的液壓力。

在閥元件124′沿打開(kāi)方向v進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)時(shí),位于閥元件124′的外周上并靠近其端面150的環(huán)面152運(yùn)動(dòng)到閥座126′的內(nèi)周154的區(qū)域中。該環(huán)面152的直徑等于或稍微小于內(nèi)周154的內(nèi)徑。當(dāng)該環(huán)面152與閥座126′的內(nèi)周154相對(duì)置時(shí),閥門(mén)120′基本上被關(guān)閉。在圖17中示出了該關(guān)閉位置。在該位置中,閥門(mén)122已經(jīng)如上所述地通過(guò)快速增壓被打開(kāi),然后通過(guò)其銷狀延長(zhǎng)部100如前述的那樣阻塞閥門(mén)120′的進(jìn)一步打開(kāi)。這是切換裝置的第一工作位置。如果該進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)沒(méi)有被閥元件128的銷狀延長(zhǎng)部110阻塞,則閥元件124′繼續(xù)沿打開(kāi)方向v運(yùn)動(dòng),在此,環(huán)面152經(jīng)過(guò)閥座126′的內(nèi)周154,從而在內(nèi)側(cè)面144和閥元件124′的端面150之間如圖16所示的那樣形成一個(gè)間隙,并因此使閥門(mén)120'位于其打開(kāi)的第二工作位置。在該位置上,閥元件124′的銷狀延長(zhǎng)部108如上所述的那樣阻塞閥元件128的運(yùn)動(dòng),從而使閥元件128不能運(yùn)動(dòng)到其打開(kāi)位置。于是,在該第二工作位置上,通過(guò)閥門(mén)120′打開(kāi)第一液壓回路a,而第二液壓回路b被關(guān)閉。

參照?qǐng)D20至圖24對(duì)如圖2至圖5所示的切換裝置28的一種替代方案進(jìn)行說(shuō)明。在圖20至圖24中示出的切換裝置155也是用于在兩個(gè)液壓回路之間轉(zhuǎn)換流路的轉(zhuǎn)換閥。相應(yīng)于圖2至圖5的設(shè)計(jì)方案,在圖20至圖24所示的實(shí)施方式中也只設(shè)置有一個(gè)閥元件156。如圖20至圖24所示的切換裝置155將在圖1中示出的循環(huán)泵機(jī)組2和在圖1中示出的節(jié)點(diǎn)或者說(shuō)分支點(diǎn)14集成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元。也就是說(shuō),在圖20中示出的循環(huán)泵機(jī)組2和切換裝置155的組合被安裝在如圖1所示液壓系統(tǒng)的分支點(diǎn)14上。

在圖20中示出的循環(huán)泵機(jī)組2包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)158,該驅(qū)動(dòng)電機(jī)被設(shè)置在定子殼體中并驅(qū)動(dòng)葉輪160。葉輪160位于泵殼體162中,該泵殼體與驅(qū)動(dòng)電機(jī)158所在的定子殼體相連接。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)158的背向泵殼體162的軸向側(cè)上設(shè)置有電子設(shè)備殼體4,該電子設(shè)備殼體如圖1所示的那樣容納用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)158的調(diào)節(jié)或控制電子設(shè)備,特別是用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的變頻器。此外,如圖1所示,該電子設(shè)備殼體4可以同時(shí)還包括控制裝置26,該控制裝置按照下面將要說(shuō)明的方式通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)158的轉(zhuǎn)速調(diào)整來(lái)控制轉(zhuǎn)換功能。

如圖19所示的實(shí)施方式,切換裝置或者說(shuō)轉(zhuǎn)換閥155在該實(shí)施例中被直接集成到泵殼體162中。泵殼體162在其內(nèi)部具有壓力室164,葉輪160在其中旋轉(zhuǎn)。另外,在泵殼體162中還設(shè)置有吸入室166,循環(huán)泵機(jī)組2的吸入側(cè)接口匯入到該吸入室中,并且該吸入室與葉輪160的吸入口168連通。泵殼體162具有三個(gè)接口,即:一個(gè)壓力側(cè)接口170,其與壓力室164連通;以及兩個(gè)吸入接口172和174。吸入側(cè)接口172用于連接第一液壓回路a,吸入側(cè)接口174用于連接第二液壓回路b,如圖1中所示。吸入側(cè)接口172和174匯入到轉(zhuǎn)換或者說(shuō)切換裝置155中。切換裝置155建立了從吸入接口172和174到吸入室166的連接,在此,通過(guò)閥元件156的位移,可以在切換裝置155中有選擇地使接口172或接口174與吸入室166連通。因此,流動(dòng)可以在第一液壓回路a和第二液壓回路b之間轉(zhuǎn)換。

切換裝置155具有沿著縱向軸線s延伸的導(dǎo)向管176,具有圓柱形基本形狀的閥元件156在該導(dǎo)向管中沿著縱向軸線s的方向被可運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)。導(dǎo)向管176在第一軸向端部177上被構(gòu)造為開(kāi)放的,并通過(guò)呈螺旋蓋178形式的封閉元件加以封閉。被封閉元件178封閉的開(kāi)口用作安裝口。吸入側(cè)接口172終止于導(dǎo)向管176的周向壁中的開(kāi)口180。吸入側(cè)接口174終止于開(kāi)口182,該開(kāi)口同樣位于導(dǎo)向管176的周向壁中。在此,開(kāi)口180和182沿軸向方向在導(dǎo)向管146的縱向軸線s的方向上彼此間隔開(kāi)。在其如圖23所示的第一軸向終端位置上,閥體156覆蓋開(kāi)口180;在其如圖24所示的第二軸向終端位置上,閥體覆蓋開(kāi)口182并釋放開(kāi)口180。因此,通過(guò)閥體156的位移可以使開(kāi)口180和182被交替地打開(kāi),從而能夠使接口172和174交替地與導(dǎo)向管176的內(nèi)部導(dǎo)流地連接。

此外,導(dǎo)向管176具有三個(gè)開(kāi)口184、186和188,這些開(kāi)口同樣沿縱向軸線s的方向彼此軸向間隔開(kāi),并且導(dǎo)向管176的內(nèi)部連接吸入室166。開(kāi)口184和186直接與導(dǎo)向管176的內(nèi)部相連。相反,下開(kāi)口188匯入一環(huán)形空間190中,該環(huán)形空間在導(dǎo)向管176的內(nèi)部通過(guò)被插入的套筒192來(lái)構(gòu)成。該套筒192從開(kāi)放的第一軸向端部插入到導(dǎo)向管176中,并且該套筒的外周小于導(dǎo)向管176在該第一軸向端部上的內(nèi)周,由此,在導(dǎo)向管176的內(nèi)圓和套筒192的外周之間形成環(huán)形空間190。套筒192同時(shí)用作閥載體并容納有被彈簧預(yù)緊的止回閥194。因此,止回閥194位于導(dǎo)向管176的第一軸向端部上。在止回閥194和閥元件156之間設(shè)有壓力室196。由此將止回閥194設(shè)計(jì)為,其逆著壓力室196中的壓力關(guān)閉,也就是說(shuō),其能夠被壓力室196中的壓力逆著彈簧預(yù)緊力打開(kāi)。在止回閥194的背向該壓力室156的一側(cè),在套筒192中構(gòu)造有去往環(huán)形空間190的開(kāi)口198。也就是說(shuō),止回閥194的背向閥元件156的一側(cè)連接于吸入室166。

在導(dǎo)向管176的背向該開(kāi)放端部的第二軸向端部上,在導(dǎo)向管的內(nèi)部設(shè)有止擋件200。該止擋件200被設(shè)計(jì)為,當(dāng)閥元件156在其如圖24所示的第二終端位置上撞在止擋件200上時(shí),位于導(dǎo)向管軸向端部上的、通向?qū)蚬?76內(nèi)部的開(kāi)口184保持被打開(kāi)。因此,閥元件156的面向止擋件200的軸向側(cè)始終與吸入室166處于壓力傳遞連接中。

閥元件156帶有間隙地在導(dǎo)向管176的內(nèi)部被引導(dǎo)。為了實(shí)現(xiàn)密封,閥元件156在兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的環(huán)形槽中具有兩個(gè)密封件202,所述密封件具有v形的輪廓。密封件202被構(gòu)造為,其只有在預(yù)設(shè)的壓力下才能在閥元件156的外周與位于兩個(gè)密封件202之間的導(dǎo)向管176的相對(duì)置的內(nèi)壁之間的區(qū)域中展開(kāi)(entfalten)并密封地貼靠在導(dǎo)向管176的內(nèi)壁上。也就是說(shuō),密封件202只有當(dāng)有足夠高的壓力作用在它們之間時(shí)才會(huì)密封接觸,例如可以是以下的情況:開(kāi)口180和182中的一個(gè)位于密封件202之間。因此,密封件202的作用在于:它們?cè)陂y元件156運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)密封地貼靠在導(dǎo)向管176上,而是只有在所描述的閥元件156的終端位置上才會(huì)與導(dǎo)向管176發(fā)生密封的貼靠。

為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行,在如圖20-圖24所示的安裝位置上泵殼體162與切換裝置155對(duì)齊,從而導(dǎo)致導(dǎo)向管的縱向軸線s豎直地指向。這使得閥元件156在無(wú)壓力的狀態(tài)下通過(guò)重力落到如圖23所示的第一、下終端位置上。從該終端位置開(kāi)始,可以通過(guò)利用控制裝置26對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)158的相應(yīng)操控來(lái)如下地操縱泵機(jī)組2:使閥元件156選擇性地保留在如圖23所示的第一終端位置上,在該第一終端位置上,通過(guò)散熱體10的液壓回路a被封閉,并且通過(guò)副熱交換器8的液壓回路b被打開(kāi);或者運(yùn)動(dòng)到其如圖24所示的第二終端位置上,在該第二終端位置上,第一液壓回路a被打開(kāi),并且第二液壓回路b被關(guān)閉。這將如下所述地進(jìn)行。

如果泵機(jī)組以更慢的轉(zhuǎn)速或者說(shuō)以更慢的轉(zhuǎn)速增加或者說(shuō)更慢的加速度啟動(dòng)時(shí),則通過(guò)分支點(diǎn)12在被關(guān)閉的第一液壓回路a中形成一個(gè)壓力。由于閥元件156在導(dǎo)向管176中是有間隙的,所以該壓力通過(guò)空隙以漏流的形式在閥體156和導(dǎo)向管176的內(nèi)壁之間傳送到壓力室196中。同時(shí),在閥元件156的相反的軸向側(cè)上,在吸入室166中也引起壓力,因?yàn)樵撐胧沂峭ㄟ^(guò)開(kāi)口182和186與導(dǎo)向管176的內(nèi)部連通的。該壓力低于在第一液壓回路a中形成的壓力,從而通過(guò)經(jīng)由接口172、閥元件156和導(dǎo)向管176之間的間隙流入壓力室196中的漏流,使閥元件156向上運(yùn)動(dòng)到其如圖24所示的第二終端位置上。在該第二終端位置上,現(xiàn)在開(kāi)口182被閥元件156關(guān)閉,而通往接口172的開(kāi)口180被打開(kāi)。然后,閥元件156還釋放通往吸入室166的開(kāi)口186,從而提供了接口172到吸入室166的直接連接。同時(shí),通往吸入室166的開(kāi)口184保持打開(kāi),從而在閥元件156的上軸向端部上也有吸力起作用。同時(shí),通過(guò)現(xiàn)在第二液壓回路b中形成的壓力經(jīng)由接口174來(lái)對(duì)閥元件156徑向加載壓力,并因此朝導(dǎo)向管176的內(nèi)壁推壓。通過(guò)該壓力也可以使密封件202舒展開(kāi)(auseinanderfalten),并導(dǎo)致對(duì)位于閥元件156和導(dǎo)向管176的內(nèi)壁之間的間隙的密封。由此,閥元件156保留在如圖24所示的工作位置上,即上閥門(mén)位置,在該位置上,在圖1所示實(shí)施例中形成供熱回路的第一液壓回路a被打開(kāi)。當(dāng)泵機(jī)組2被關(guān)閉時(shí),系統(tǒng)是無(wú)壓力的,閥元件156在重力條件下再次落回到其如圖23所示的第一終端位置上。

現(xiàn)在,當(dāng)泵機(jī)組2以高的轉(zhuǎn)速或者以快速的轉(zhuǎn)速增加啟動(dòng)時(shí),由于打開(kāi)的液壓回路b中的液壓阻力,因此會(huì)首先在吸入室166中產(chǎn)生吸力或者說(shuō)負(fù)壓,故而將止回閥194的彈簧預(yù)緊選擇為,止回閥194通過(guò)該吸力來(lái)逆著其彈簧預(yù)緊打開(kāi)。當(dāng)然也可以將該彈簧預(yù)緊選擇為,在前述的泵機(jī)組緩慢啟動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的吸力不足以打開(kāi)止回閥194。止回閥194的打開(kāi)導(dǎo)致:在壓力室196中現(xiàn)在沒(méi)能形成更多的壓力以使閥元件156繼續(xù)向上移動(dòng),并且閥元件156基本上留在其如圖23所示的第一工作位置或者說(shuō)終端位置上,從而使得經(jīng)過(guò)用于非飲用水加熱的副熱交換器8的第二液壓回路b保持開(kāi)放。但存在于接口172上的壓力仍足以使密封件202展開(kāi),因此所述密封件會(huì)使閥元件156相對(duì)于導(dǎo)向管176的內(nèi)壁被密封,從而使得通過(guò)接口172進(jìn)入到壓力室196中的漏流基本中斷。在壓力室196中沒(méi)有出現(xiàn)增壓,并且即使在轉(zhuǎn)速變化或者說(shuō)轉(zhuǎn)速增加繼續(xù)進(jìn)行的情況下,閥元件156也不會(huì)移動(dòng)到圖24中所示出的終端位置上。

由此獲得兩個(gè)穩(wěn)定的工作位置,只要泵機(jī)組2是在運(yùn)行中,這兩個(gè)工作位置均是自保持的。根據(jù)泵機(jī)組2從靜止位置以什么樣的轉(zhuǎn)速進(jìn)程啟動(dòng),閥元件156就可以運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)可能工作位置中的其中一個(gè),并由此實(shí)現(xiàn)液壓回路a和b之間的轉(zhuǎn)換。

根據(jù)圖20至圖24所述的實(shí)施方式需要軸線s沿豎直方向取向,以便閥元件156能夠在重力作用下落回到其第一終端位置上,或者可以配置諸如彈簧這樣的復(fù)位元件。替代地,可以配置用于使閥元件復(fù)位的液壓驅(qū)動(dòng)器。圖25現(xiàn)在示出了一種變型,其中,閥元件156能夠被壓力控制地運(yùn)動(dòng)回到其第一終端位置,因此不再需要軸線s的豎直取向。切換裝置155′基本上與根據(jù)圖20至圖24所述的切換裝置155的各部分相應(yīng)。特別地,導(dǎo)向管176的第一軸向端部177與設(shè)置在那里的止回閥194被相同地構(gòu)成。根據(jù)圖25的設(shè)計(jì)方案與前述實(shí)施方式的不同之處在于對(duì)導(dǎo)向管176的第二軸向端部204的設(shè)計(jì)。在如圖25所示的實(shí)施例中,第二軸向端部204被設(shè)計(jì)為相對(duì)于第一軸向端部177是鏡像對(duì)稱的。也就是說(shuō),該軸向端部也被構(gòu)造為開(kāi)放的并通過(guò)封閉元件178′來(lái)關(guān)閉。在導(dǎo)向管176的內(nèi)部,在該端部上設(shè)有套筒192′,并在該套筒內(nèi)部設(shè)有止回閥194′。環(huán)繞套筒192′構(gòu)成一環(huán)形空間190′,該環(huán)形空間經(jīng)由在此未示出的開(kāi)口與循環(huán)泵機(jī)組2的吸入室166連接。吸入室166和循環(huán)泵機(jī)組2的其他部分與根據(jù)圖20至圖24所述的相同地構(gòu)成。套筒192′被設(shè)計(jì)為,當(dāng)閥元件156位于其鄰接套筒192′的第二終端位置時(shí),壓力室196′保持面向閥元件156。止回閥194′被設(shè)置為,其相對(duì)于壓力室196′關(guān)閉,即,通過(guò)壓力室196′中的足夠高的壓力可以逆著彈簧預(yù)緊被打開(kāi)。在止回閥194′的背向壓力室196′和閥元件156的一側(cè),套筒192′的內(nèi)部通過(guò)開(kāi)口198′與環(huán)形空間190′連通,并通過(guò)該環(huán)形空間與吸入室166連通。

在如圖25所示的實(shí)施方式中,閥元件156也可以按照與根據(jù)圖20至圖24所述的相同的方式運(yùn)動(dòng)到其如圖25所示的第二終端位置上。替代地,閥元件156可以通過(guò)循環(huán)泵機(jī)組2的慢啟動(dòng)來(lái)保留在其第一終端位置或者說(shuō)工作位置上,該位置與圖23中所示的終端位置相應(yīng)。根據(jù)圖25的實(shí)施方式相比于圖20和圖24中所示實(shí)施例的不同之處在于:閥元件156不是通過(guò)重力,而是液壓地運(yùn)動(dòng)回到其第一終端位置。為此,需要在循環(huán)泵機(jī)組2的運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)控制裝置26降低其轉(zhuǎn)速,以使通過(guò)關(guān)閉的第二液壓回路b傳遞的、接口174中的壓力下降至能夠使密封件202放松并脫離與導(dǎo)向管176的密封貼靠。同時(shí),循環(huán)泵機(jī)組的吸入側(cè)上的吸力也降低,使得止回閥194和194′關(guān)閉。由此,來(lái)自于接口124的漏流能夠進(jìn)入到壓力室196′中,然后,該漏流導(dǎo)致閥元件156沿朝向第一軸向端部177的方向運(yùn)動(dòng)回去。在預(yù)定時(shí)間之后,循環(huán)泵機(jī)組2的轉(zhuǎn)速可以被再次提高,以便在吸入室166中產(chǎn)生這樣的吸力:該吸力能夠使止回閥194和194′再次打開(kāi),這使得閥元件156能夠運(yùn)動(dòng),直至到達(dá)其在套筒192上的第一終端位置。

止回閥194′用于引起閥元件156運(yùn)動(dòng)到圖25中示出的第二終端位置。當(dāng)循環(huán)泵機(jī)組以高轉(zhuǎn)速或高加速度啟動(dòng)時(shí),在吸入室166中產(chǎn)生這樣的負(fù)壓:其不僅打開(kāi)止回閥194而且打開(kāi)止回閥194′。因此,該被打開(kāi)的止回閥194′具有與如圖20至圖24所示實(shí)施例中的開(kāi)口184相同的功能。由此,在閥元件156運(yùn)動(dòng)到該工作位置時(shí),源于吸入室166的吸入側(cè)壓力作用在壓力室196′中的第二軸向端部204上。

因此,根據(jù)圖25的實(shí)施方式允許閥元件156與重力無(wú)關(guān)地有目的地在其兩個(gè)終端位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),在此,通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)158的相應(yīng)操控有針對(duì)性地進(jìn)行該運(yùn)動(dòng)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)158來(lái)調(diào)整所需要的轉(zhuǎn)速進(jìn)程,以使閥元件156能夠以所描述的方式運(yùn)動(dòng)。特別地,在閥元件156被阻塞時(shí),也可以交替地從兩側(cè)對(duì)其施加壓力來(lái)松開(kāi)該阻塞。此外,在該實(shí)施方式中有利的是:控制裝置26知悉閥元件156的位置。配備有相應(yīng)傳感裝置的循環(huán)泵組件2能夠根據(jù)所檢測(cè)到的液壓參數(shù)和/或電參數(shù)來(lái)確定流量。特別是由于副熱交換器8的液壓特性是預(yù)先已知的并且是不可變的,因此對(duì)于控制裝置26來(lái)說(shuō),能夠根據(jù)液壓參數(shù)、特別是所檢測(cè)到的或所確定的流量來(lái)識(shí)別:液壓回路a和b中的哪個(gè)正是打開(kāi)的。在此基礎(chǔ)上可以獲知閥元件156的工作位置。然后根據(jù)已知的閥元件156的工作位置,可以對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)程進(jìn)行操控,以使閥元件156如前所述地運(yùn)動(dòng)到所期望的工作位置上。因此,根據(jù)本實(shí)施例的液壓系統(tǒng)最好包括為此設(shè)計(jì)的控制裝置26和相應(yīng)設(shè)計(jì)的循環(huán)泵機(jī)組2,其能夠檢測(cè)所需要的液壓參數(shù)。

雖然在上述的實(shí)施例中,閥門(mén)的切換是通過(guò)不同的轉(zhuǎn)速增加來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但是需要指出的是,閥門(mén)也可以被相應(yīng)地設(shè)計(jì)為,它們通過(guò)不同快速地轉(zhuǎn)速降低被切換。

附圖標(biāo)記列表

2循環(huán)泵機(jī)組

4電子設(shè)備殼體

6主熱交換器

8副熱交換器

10散熱體

12,14分支點(diǎn)

16供熱設(shè)備

18非飲用水入口

20非飲用水出口

22始流口

24回流口

26控制裝置

28切換裝置

30泵殼體

32電機(jī)殼體

34驅(qū)動(dòng)電機(jī)

36葉輪

38壓力側(cè)接口

40,42吸入側(cè)接口

44,46吸入側(cè)腔室

48,50,50'分隔壁

52壓力室

54,54'閥元件

56第一軸向端部

58底部

60,60'第二軸向端部

62,62'吸入口

64凸肩

66壓力彈簧

68臺(tái)階

70開(kāi)口

72管狀突出部

74銷

76軸向端面

78閥體

80接口

82,84輸出側(cè)接口

86,88閥門(mén)

90,92閥元件

94,96閥座

98,100壓力彈簧

102延遲裝置

104活塞

106開(kāi)口

108,110銷狀延長(zhǎng)部

112閥體

114出口

116,118入口

120,120',120"閥門(mén)

122,122"閥門(mén)

124,124'閥元件

126,126'閥座

128,128"閥元件

130閥座

134,136壓力彈簧

138,138'泵殼體

140吸入室

142突出部

144內(nèi)側(cè)面

146凸肩

148環(huán)形間隙

150端面

152環(huán)面

154內(nèi)周

155,155'切換裝置

156閥元件

158驅(qū)動(dòng)電機(jī)

160葉輪

162泵殼體

164壓力室

166吸入室

168吸入口

170壓力側(cè)接口

172,174吸入側(cè)接口

176導(dǎo)向管

177第一軸向端部

178封閉元件

180,182開(kāi)口

184,186,188開(kāi)口

190,190'環(huán)形空間

192,192'套筒

194,194'止回閥

196,196'壓力室

198,198'開(kāi)口

200止擋件

202密封件

204第二軸向端部

s縱向軸線

a第一液壓回路

b第二液壓回路

p液壓回路共有的分支部

v,w打開(kāi)方向

x泵機(jī)組的縱向軸線或者說(shuō)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。

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