專利名稱：壓力獨(dú)立的控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的閥，該特征閥具有與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)而提高流體流量控制的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的閥特別適用于HVAC用途，并在更大流量范圍內(nèi)提高精度且減小振蕩危險(xiǎn)的情況下提供工作。
本發(fā)明涉及本申請(qǐng)人在美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/948662中所述類型的、壓力獨(dú)立的閥，該美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/948662的申請(qǐng)日為2004年9月23日，它是美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/049730的現(xiàn)在為美國(guó)專利No.6827100的分案。本發(fā)明在相同標(biāo)題的Disclosure Document No.541997和美國(guó)專利臨時(shí)申請(qǐng)No.＿＿中介紹，其申請(qǐng)日為2004年7月30日，且這里要求該臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
在HVAC工廠中，水分配可以在恒定或變化流量中完成。各種分配系統(tǒng)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前，使用電子2路控制閥的可變流量系統(tǒng)已普遍接受為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗鼈兊膬?yōu)點(diǎn)主要是由于減小泵壓頭和流量而降低了泵送成本。
但是，目前在很多系統(tǒng)中的主要缺點(diǎn)是使系統(tǒng)平衡將耗費(fèi)時(shí)間和非常費(fèi)力。平衡過(guò)程規(guī)定系統(tǒng)的質(zhì)量并需要很高技巧的技師和工具。根據(jù)一種典型的系統(tǒng)流量設(shè)計(jì)，各控制閥需要平衡閥，以便調(diào)節(jié)液體循環(huán)線路，且所有控制閥必須處在它們的打開位置。然后，一旦系統(tǒng)運(yùn)行，根據(jù)建筑物中的不同冷卻或加熱負(fù)載要求，閥開始關(guān)閉和打開。每個(gè)打開或關(guān)閉都動(dòng)態(tài)地改變系統(tǒng)壓力，平衡這些系統(tǒng)將耗費(fèi)時(shí)間且只能近似地平衡。
如將端子加在典型系統(tǒng)上，整個(gè)系統(tǒng)需要重新平衡，因?yàn)橐恍┈F(xiàn)有的端子必須節(jié)流回。這在地板周期地改造和用途變化時(shí)特別成為問題。當(dāng)用途變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)需要進(jìn)行平衡。而且，建筑物通常只有很少時(shí)間是在設(shè)計(jì)狀態(tài)下運(yùn)行。在其余的時(shí)間，液壓系統(tǒng)需要提供的平均負(fù)載只有大約50％。這意味著流量減少至只有大約20％，且跨過(guò)控制閥的壓差增大。因?yàn)殚y的CV比值通常設(shè)置為用于設(shè)計(jì)條件，因此閥的作用降低并且調(diào)節(jié)閥降級(jí)至只起到打開或關(guān)閉的作用。這將形成預(yù)計(jì)的振蕩。
控制線路是交互作用的。因此，當(dāng)在上述類型系統(tǒng)中的一個(gè)控制閥關(guān)閉時(shí)，在其它線路上的壓差增大，并且相關(guān)控制閥必須關(guān)閉以便進(jìn)行補(bǔ)償。因此，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)環(huán)路變得不穩(wěn)定時(shí)，控制問題可能擴(kuò)展至其它控制閥。
在現(xiàn)行的典型冷卻系統(tǒng)中，如流量高于所需的流量時(shí)，流體的溫度差(ΔT)將降低，并導(dǎo)致在冷卻廠中通向冷卻器的返回溫度較低，并降低了效率。如一個(gè)冷卻器不能在峰值效率下運(yùn)行時(shí)，很可能使得串聯(lián)的下一個(gè)冷卻器被迫比所需要的更早地起動(dòng)，從而引起附加電力和維護(hù)成本。在冷凝鍋爐中的情況相反，在此，較高的返回溫度能夠避免在排氣不能達(dá)到露點(diǎn)時(shí)的冷凝處理。在盤管中可能發(fā)生相同現(xiàn)象。例如在加熱盤管中，過(guò)大流量將導(dǎo)致較低的ΔT，并降低盤管的性能，這可能導(dǎo)致由于室溫太低而感覺不舒服。
近年來(lái)，通過(guò)提供特征閥，通常特別是提供壓力獨(dú)立的閥，HVAC閥已有了明顯的發(fā)展。因?yàn)檫@些改進(jìn)，對(duì)于大部分HVAC用途，可變流量系統(tǒng)的很多缺點(diǎn)大大消除。現(xiàn)在可用于HVAC用途的閥包括特征開口，在此打開運(yùn)動(dòng)的程度與流速成比例。授予Carlson等的美國(guó)專利No.6039304公開了一種具有變型特征的球閥。該閥包括用于特征流量的盤，以便能夠?qū)?yīng)于預(yù)定流速成比例地打開閥。這些閥能夠基本上提供“等百分比”特征以及其它流量特征，且市場(chǎng)上可購(gòu)得標(biāo)識(shí)為CCV的產(chǎn)品。它們采用具有成形開口的盤，該開口在一側(cè)成形為可與球或塞子的外部形狀相符。盤裝配在座區(qū)域的口內(nèi)，并通過(guò)環(huán)來(lái)固定。閥的能力可提供與閥促動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)成比例的流速，該能力在制造和安裝閥和促動(dòng)器時(shí)很有利。
對(duì)于HVAC和其它用途，重要的是不管系統(tǒng)中壓力如何波動(dòng)，控制閥都有能力保持恒定流速?，F(xiàn)在已經(jīng)可以獲得具有該能力的閥。在授予Carlson的美國(guó)專利No.6827100中公開了一種壓力獨(dú)立的控制閥，它使得HVAC操作人員能夠?qū)τ谌我舛鄠€(gè)區(qū)域設(shè)置流速，且不管由于在多個(gè)區(qū)域中的傳熱變化而造成的壓力如何變化，選定的速率保持恒定。這些閥在市場(chǎng)上可獲得標(biāo)識(shí)為PICCV的產(chǎn)品。在美國(guó)專利No.6827100中所述類型的、壓力獨(dú)立的控制閥在它的額定標(biāo)稱流量的較大部分中能夠很好地工作，但是，在一定的壓力和流速時(shí)有時(shí)有振蕩的危險(xiǎn)，特別是在封閉系統(tǒng)中。
在部分負(fù)載時(shí)，例如當(dāng)標(biāo)稱流量為10GPM的PICCV在3GPM下工作時(shí)，保持3GPM流量，且這些閥提供良好的控制，并沒有不利的振蕩。但是，在封閉系統(tǒng)中在較高流量時(shí)，振蕩可能成為問題。盡管該問題能夠通過(guò)提供寬范圍的閥尺寸和選擇閥總是具有有效范圍而解決，因此總是有一個(gè)閥在問題流速和壓力下工作，但是希望更直接地控制該問題，并能夠以較小范圍的閥尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)相同任務(wù)。
因此需要有一種裝置，它具有簡(jiǎn)單和有效地改變壓力獨(dú)立的控制閥的能力，以便能夠與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)地在更大流量范圍內(nèi)對(duì)流體流量進(jìn)行更高精度的加強(qiáng)控制，且減小振蕩的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的壓力獨(dú)立的控制閥(pressure independent control valve)提供改進(jìn)，以便提高流體流量的控制和/或改善系統(tǒng)穩(wěn)定性而與系統(tǒng)壓力和/或流量無(wú)關(guān)。
本發(fā)明的目的是對(duì)采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的壓力獨(dú)立的控制閥提供改進(jìn)，以便提高流體流量的控制而與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)。
本發(fā)明的另一目的是對(duì)采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的壓力獨(dú)立的控制閥提供改進(jìn)，以便能夠在更大流量范圍內(nèi)提高精確地工作，且沒有振蕩的危險(xiǎn)。
在一優(yōu)選的方面，本發(fā)明提供了對(duì)采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的壓力獨(dú)立的控制閥的改進(jìn)，以便與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)地提高流體流量的控制，即通過(guò)在隔膜壓差調(diào)節(jié)器中采用布置成提供很小泄漏的杯形件，從而阻尼調(diào)節(jié)器的反應(yīng)。
在另一優(yōu)選方面，采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的壓力獨(dú)立的閥在較高流速下具有精度，以便與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)地提高流體流量的控制，即通過(guò)提供導(dǎo)流板，以便保護(hù)形成為壓差調(diào)節(jié)器一部分的控制盤的下游側(cè)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥提供了對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速，它包括通向特征閥的流動(dòng)通道，該特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥上游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，該活動(dòng)組件包括通過(guò)桿而與壓力檢測(cè)裝置連接，并通過(guò)壓力檢測(cè)裝置操作的盤；其中將盤定位于座的下游，盤與座相互作用來(lái)改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；在盤的下游，在固定位置安裝導(dǎo)流板，靠近該盤但在一定距離處，允許盤運(yùn)動(dòng)；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分與進(jìn)口連接，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ蓝c特征閥下游的點(diǎn)連接；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
根據(jù)另一實(shí)施例，壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥對(duì)于各設(shè)置位置提供了基本恒定流速，它包括通向特征閥的流動(dòng)通道，該特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥上游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，該活動(dòng)組件包括通過(guò)桿與壓力檢測(cè)裝置連接的盤，該壓力檢測(cè)裝置包括隔膜和位于壓力檢測(cè)裝置上方并覆蓋壓力檢測(cè)裝置的杯形件；其中，盤定位于座的下游，盤與座相互作用來(lái)改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分與進(jìn)口連接，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ蓝c特征閥下游的點(diǎn)連接，且杯形件包括使得流體能夠在腔室和壓力檢測(cè)裝置之間流動(dòng)的開口，以便提供阻尼；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
根據(jù)另一實(shí)施例，壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥提供了對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速，它包括通向特征閥的流動(dòng)通道，該特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥下游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，該活動(dòng)組件包括與壓力檢測(cè)裝置連接并通過(guò)壓力檢測(cè)裝置操作的盤；其中，盤定位于座的下游，通過(guò)它們的相互作用來(lái)改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；在盤的下游，導(dǎo)流板安裝在固定位置，靠近該盤但在一定距離處，允許盤運(yùn)動(dòng)；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分與進(jìn)口連接，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ蓝c特征閥上游的點(diǎn)連接；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
根據(jù)另一實(shí)施例，壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥提供了對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速，它包括通向特征閥的流動(dòng)通道，該特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥下游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，該活動(dòng)組件包括通過(guò)桿而與壓力檢測(cè)裝置連接的盤，該壓力檢測(cè)裝置包括隔膜和位于壓力檢測(cè)裝置上方并覆蓋該壓力檢測(cè)裝置的杯形件；其中，盤定位于座的下游，通過(guò)盤和座的相互作用來(lái)改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分與出口連接，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ蓝c特征閥上游的點(diǎn)連接，且杯形件包括開口，該開口使得流體能夠在腔室和壓力檢測(cè)裝置之間流動(dòng)，以便提供阻尼；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
下面將介紹本發(fā)明的附加和優(yōu)選特征，且不同部件的位置如附圖中所示。


下面將進(jìn)一步介紹本發(fā)明，且通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將更清楚本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是本發(fā)明的改進(jìn)的壓力獨(dú)立的控制閥的示意剖視圖，其中表示了覆蓋隔膜上側(cè)的杯形件，該杯形件與桿一起工作并與中心孔松弛配合，以便阻尼調(diào)節(jié)器的反作用；圖2是與圖1中相同的壓力獨(dú)立的控制閥的示意剖視圖，但是導(dǎo)流板被加在控制盤頂部的區(qū)域上，以便抵銷流體快速流向控制盤下游側(cè)的效果；圖3是與圖1中相同的壓力獨(dú)立的控制閥的示意剖視圖，但是沒有杯形件，且導(dǎo)流板具有凸起邊緣；圖4是與圖3中相同的壓力獨(dú)立的控制閥的示意剖視圖，但是杯形件被加在隔膜的上側(cè)的頂部；圖5是與圖4中相同的壓力獨(dú)立的控制閥的示意剖視圖，但是控制盤帶有凸起邊緣；圖6是壓力獨(dú)立的控制閥的可選擇方案的示意剖視圖，其中控制閥布置在壓力調(diào)節(jié)器之前，且杯形件布置成使它覆蓋壓力調(diào)節(jié)器的隔膜的上側(cè)。
具體實(shí)施例方式
下面將針對(duì)特定實(shí)施例介紹本發(fā)明，這些實(shí)施例表示了閥的特別重要的各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)和功能，但是機(jī)構(gòu)和主要部分可以由技術(shù)人員采用其它結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了能夠阻尼壓力獨(dú)立的控制閥的壓差調(diào)節(jié)器部件的反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，或者用于抵銷在這種閥中流體快速流動(dòng)對(duì)控制盤下游側(cè)的效果。本發(fā)明的閥可以提供在壓差調(diào)節(jié)器部件的壓力腔室2上游或下游的特征閥10。該特征閥的細(xì)節(jié)并不形成本發(fā)明的一部分，且在這里只是示意表示了特征閥10。對(duì)于它的特定結(jié)構(gòu)可以參考授予Carlson等的美國(guó)專利No.6039304和授予Carlson的美國(guó)專利No.6827100。這些專利文獻(xiàn)的內(nèi)容整個(gè)被本文參引。
參考圖1，圖中表示了本發(fā)明改進(jìn)的壓力獨(dú)立的閥。該閥包括進(jìn)口1和出口16。進(jìn)口1與壓力腔室2連通，該壓力腔室2通過(guò)在開口15′中的座15和控制盤8而與第二壓力腔室6連通?？刂票P8通過(guò)桿17連接到包括隔膜4的壓力檢測(cè)裝置上。桿17具有延伸部分并由引導(dǎo)柱9引導(dǎo)。引導(dǎo)柱9安裝在閥體7上或成為閥體7的一部分。包括控制盤8、桿17和包括隔膜4的壓力檢測(cè)裝置的組件能夠作為一個(gè)單元運(yùn)動(dòng)，這樣，當(dāng)桿通過(guò)隔膜4運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制盤8能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)。彈簧5偏壓該組件。在本說(shuō)明書中，可選擇的裝置例如在缸中工作的活塞或者類似的壓力檢測(cè)裝置可以用于代替隔膜4。
在圖1的實(shí)施例中，提供了具有用于桿17的中心孔18的杯形件18，以便提供阻尼和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。杯形件3布置在包括隔膜4的壓力檢測(cè)裝置的上部區(qū)域上面，并覆蓋該上部區(qū)域。中心孔18的直徑稍微大于桿17的直徑，因此游隙很小，且產(chǎn)生流體在隔膜4和壓力腔室2之間泄漏的阻力。工差的確切數(shù)值并不重要，它通常足夠大以便提供到達(dá)隔膜4的控制力。壓力調(diào)節(jié)器的反應(yīng)不會(huì)立即阻尼流量，從而導(dǎo)致壓力獨(dú)立的閥的功能更穩(wěn)定。
在圖1的實(shí)施例中，特征控制閥10連接于壓力腔室2和出口16之間?？刂崎y10能夠人工操作，或者通過(guò)促動(dòng)器12操作。在出口16處的壓力通過(guò)參考槽道11帶回至由彈簧5偏壓的隔膜4的下側(cè)。
下面參考圖2，壓力獨(dú)立的閥的可選擇實(shí)施例的全部部件都表示與圖1相同，除了添加有導(dǎo)流板13以外。該導(dǎo)流板13安裝在引導(dǎo)柱9上。導(dǎo)流板13定位成恰好稍微在控制盤8的操作范圍的最高點(diǎn)上方。
在一些情況下，當(dāng)流體在壓差調(diào)節(jié)器的控制盤8和座15之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)繞控制盤8的周邊形成流體射流。這些射流能夠撞擊閥體7的壁，并相對(duì)控制盤8的頂部彈回。導(dǎo)流板13防止射流沖擊控制盤8，從而不會(huì)影響控制盤8的力平衡。通過(guò)導(dǎo)流板13，可提高壓力獨(dú)立的閥的精度，特別是在較高流速情況下。
參考圖3，圖中表示的壓力獨(dú)立的閥的所有部件都與圖1中相同，除了沒有添加杯形件13以及使用專用導(dǎo)流板20以外。專用的導(dǎo)流板20在導(dǎo)流板20周邊具有周邊邊緣(突緣)19。周邊邊緣19面朝下且它的內(nèi)徑稍微大于控制盤8。這使得能夠?qū)⒖刂票P8裝配至邊緣19內(nèi)部。其保護(hù)了控制盤8的內(nèi)部。如在控制盤8和邊緣19內(nèi)部之間的游隙較小時(shí)，杯形件3能夠省略，且阻尼作用在控制盤8和專用導(dǎo)流板20之間發(fā)生。
參考圖4，圖中表示的壓力獨(dú)立的閥的所有部件都與圖1中相同，并包括添加的杯形件3和使用如圖3中所示的專用導(dǎo)流板20。該專用導(dǎo)流板20具有在導(dǎo)流板20周邊上的邊緣19。它面朝下且內(nèi)徑稍微大于控制盤8。這使得能夠?qū)⒖刂票P8裝配至邊緣19內(nèi)部。其保護(hù)控制盤8的內(nèi)部并形成緩沖器，該緩沖器與杯形件3一起起到阻尼壓力調(diào)節(jié)器的效果，并使得壓力獨(dú)立的閥穩(wěn)定。
參考圖5，圖中表示的壓力獨(dú)立的閥的所有部件都與圖1中相同，包括添加的杯形件3和使用導(dǎo)流板13，但是采用專用控制盤21代替控制盤8，該專用控制盤21具有在控制盤21周邊的邊緣(凸緣)22。該邊緣22面朝上且內(nèi)徑稍微大于導(dǎo)流板13。這使得能夠?qū)?dǎo)流板13裝配至邊緣22內(nèi)，其保護(hù)控制盤內(nèi)部。通過(guò)這些部件形成緩沖器，緩沖器與杯形件3一起工作，以提供阻尼壓力調(diào)節(jié)器的效果，且穩(wěn)定壓力獨(dú)立的閥。
壓力獨(dú)立的閥可以具有在壓差調(diào)節(jié)器之后或之前的控制閥，如美國(guó)專利No.6827100所述。再參考圖6，圖中表示了本發(fā)明的壓力獨(dú)立的閥，該閥具有布置在壓差調(diào)節(jié)器之前的特征閥10。在該實(shí)施例中，壓力獨(dú)立的閥包括進(jìn)口1和出口16。進(jìn)口1與控制閥10連通，控制閥10能夠與壓力腔室2連通。流體從壓力腔室2經(jīng)過(guò)座15和控制盤8進(jìn)入出口16?？刂票P8通過(guò)桿17而與隔膜4連接。桿17由引導(dǎo)柱9引導(dǎo)?？刂票P8、桿17和隔膜4能夠作為一個(gè)單元而運(yùn)動(dòng)。帶有用于桿17的中心孔18的杯形件3布置成使杯形件3在上面覆蓋隔膜4的上部區(qū)域。中心孔18的直徑只是稍微大于桿17，因此將阻礙流體在隔膜4和壓力腔室6之間流動(dòng)。這阻尼了壓力調(diào)節(jié)器的反應(yīng)并導(dǎo)致壓力獨(dú)立的閥的功能更穩(wěn)定。在進(jìn)口1處的壓力通過(guò)參考槽道11而傳送至由彈簧5偏壓的隔膜4的下側(cè)。
在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，杯形件3、導(dǎo)流板13或20或控制盤21能夠單獨(dú)使用或組合使用。圖1、2、4和6表示了本發(fā)明的不同類型閥，其中，杯形件3已添加在采用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥類型的閥的隔膜區(qū)域上方。杯形件具有用于心軸的在中心的孔。該孔的直徑稍微大于心軸。根據(jù)閥的類型在隔膜下面的容積與位于閥的上游或下游的參考?jí)毫B通。
特別有利的是，隔膜能夠由杯形件或類似裝置封閉，以便提供改善地限制振蕩。在隔膜頂部的容積由杯形件封閉。來(lái)自進(jìn)口或出口的流體通過(guò)節(jié)流與封閉容積連通。它可以呈在心軸和孔之間的游隙的形式。節(jié)流是在兩者之間的泄漏?；蛘撸谛妮S和杯形件中的孔之間可以有非常小的游隙，因此將有非常小的泄漏，然后利用在杯形件中的非常小開口作為節(jié)流。不過(guò)，優(yōu)選是第一選擇的方案。
上述杯形件的優(yōu)點(diǎn)是能夠衰減在閥上并因此在隔膜上的短期壓力變化。這提高了壓差調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性并能夠消除振蕩，否則當(dāng)壓力和流量太高時(shí)可能發(fā)生振蕩。
流體的流量通過(guò)在壓差調(diào)節(jié)器中的控制盤和座控制。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是控制盤能夠由導(dǎo)流板或屏蔽件來(lái)屏蔽，該導(dǎo)流板或屏蔽件安裝在控制盤的頂部上方，因此控制盤被覆蓋并防止受到向下的流體射流的損害。這些向下流體射流是由流體造成，流體從控制盤周邊和壓差調(diào)節(jié)器的座流過(guò)撞擊調(diào)節(jié)器的壁，并相對(duì)控制盤的頂部返回。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)流板防止射流沖擊控制盤，從而不會(huì)影響控制盤的力平衡。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，導(dǎo)流板提高了壓力獨(dú)立的閥的精確性，特別是在較高流量時(shí)。導(dǎo)流板優(yōu)選是牢固安裝在閥體后面的壁或引導(dǎo)件上。
導(dǎo)流板的底部部分恰好位于控制盤的運(yùn)動(dòng)最高位置的稍微上方。這提供的優(yōu)點(diǎn)是使得水能夠在導(dǎo)流板的頂側(cè)和壓差調(diào)節(jié)器的壁之間經(jīng)過(guò)。在優(yōu)選形式中，導(dǎo)流板是帶有也作為緊固裝置工作的立柱的盤。該緊固裝置可以連接到閥體的壁上或連接到引導(dǎo)柱上。
導(dǎo)流板可以是簡(jiǎn)單的盤或者具有升高的邊緣，因此它形成柱形杯。優(yōu)選是邊緣面向控制盤。如邊緣的直徑稍微大于控制盤時(shí)，該控制盤可以在導(dǎo)流板內(nèi)部局部地操作且已經(jīng)完成阻尼機(jī)構(gòu)。
也可選擇，控制盤可以有升高的邊緣，因而它形成柱形杯。在此情況下邊緣面對(duì)導(dǎo)流板。如該邊緣的直徑稍微大于導(dǎo)流板時(shí)，因此導(dǎo)流板能夠在控制盤內(nèi)局部地操作，且已經(jīng)完成阻尼機(jī)構(gòu)。
上述說(shuō)明將使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。技術(shù)人員通過(guò)閱讀說(shuō)明書應(yīng)當(dāng)理解，所有細(xì)節(jié)可以變化和改變。但是，所有這些變化和改變將包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍由上述說(shuō)明和另外由下面的權(quán)利要求來(lái)確定，且在一些情況下，本發(fā)明的一些特征將在沒有相應(yīng)使用其它特征的情況下采用。權(quán)利要求將意味著覆蓋在有效實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的任何結(jié)構(gòu)或序列中的所述元件和步驟，除非文中特別指出相反的說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種提供對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速的壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥，包括通向特征閥的流動(dòng)通道，特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥上游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，其包括通過(guò)桿連接到壓力檢測(cè)裝置并通過(guò)壓力檢測(cè)裝置操作的盤；其中，盤定位于座的下游，盤與座相互作用以改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；在盤的下游，在固定位置安裝導(dǎo)流板，靠近該盤但是在一定距離處允許盤運(yùn)動(dòng)；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分連接到進(jìn)口，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ肋B接到特征閥下游的點(diǎn)；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
2.一種提供對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速的壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥，包括通向特征閥的流動(dòng)通道，該特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥上游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，其包括通過(guò)桿連接到壓力檢測(cè)裝置的盤，壓力檢測(cè)裝置包括隔膜和位于壓力檢測(cè)裝置上方并覆蓋壓力檢測(cè)裝置的杯形件；其中，盤定位于座的下游，盤與座相互作用以改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分連接到進(jìn)口，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ肋B接到特征閥下游的點(diǎn)，且杯形件包括使流體能夠在腔室和壓力檢測(cè)裝置之間流動(dòng)的開口，以便提供阻尼；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
3.一種提供對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速的壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥，包括通向特征閥的流動(dòng)通道，特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥下游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，其包括連接到壓力檢測(cè)裝置并通過(guò)壓力檢測(cè)裝置操作的盤；其中，盤定位于座的下游，盤與座相互作用以改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；在盤的下游，在固定位置安裝導(dǎo)流板，靠近該盤但是在一定距離處允許盤運(yùn)動(dòng)；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分連接節(jié)流裝置，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ肋B接到特征閥上游的點(diǎn)；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
4.一種提供對(duì)于各設(shè)置位置的基本恒定流速的壓力獨(dú)立的流體流量調(diào)節(jié)閥，包括通向特征閥的流動(dòng)通道，特征閥具有來(lái)自所述流動(dòng)通道的進(jìn)口和到所述流動(dòng)通道的出口；在所述特征閥下游與所述流動(dòng)通道相交的座孔；活動(dòng)組件，其包括通過(guò)桿連接到壓力檢測(cè)裝置的盤，壓力檢測(cè)裝置包括隔膜，杯形件位于壓力檢測(cè)裝置上方并覆蓋壓力檢測(cè)裝置；其中，盤定位于座的下游，盤與座相互作用以改變流阻，且盤的有效表面面積與所述壓力檢測(cè)裝置的有效表面面積基本相同；壓力檢測(cè)裝置在柱體或腔室內(nèi)部工作，該柱體或腔室分成兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分連接到出口，另一部分通過(guò)參考?jí)毫νǖ肋B接到特征閥上游的點(diǎn)，且杯形件包括使得流體能夠在腔室和壓力檢測(cè)裝置之間流動(dòng)的開口，以便提供阻尼；以及用于偏壓所述活動(dòng)組件的彈簧裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3中任一項(xiàng)所述的壓力獨(dú)立的閥，其中，導(dǎo)流板具有面對(duì)盤的一側(cè)的邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3中任一項(xiàng)所述的壓力獨(dú)立的閥，其中，盤具有面對(duì)導(dǎo)流板的一側(cè)的邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3中任一項(xiàng)所述的壓力獨(dú)立的閥，其中，杯形件覆蓋壓力檢測(cè)裝置的一個(gè)側(cè)面，并包括作為對(duì)流體阻力的小開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力獨(dú)立的閥，其中，對(duì)流體的阻力是形成于杯和經(jīng)過(guò)杯形件中孔的心軸之間的游隙的形式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用壓差調(diào)節(jié)器和特征閥的閥，該特征閥帶有與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)而提高流體流量控制的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的閥特別適用于HVAC用途，并在更大流量范圍內(nèi)已更高精度工作，且沒有振蕩的危險(xiǎn)。在一個(gè)優(yōu)選方面，本發(fā)明的改進(jìn)在于在隔膜壓差調(diào)節(jié)器中使用杯形件，該杯形件布置成可提供小的泄漏，從而阻尼調(diào)節(jié)器的反應(yīng)。在另一方面，設(shè)置導(dǎo)流板用于保護(hù)形成部分壓差調(diào)節(jié)器的控制盤的下游側(cè)。
文檔編號(hào)F16K31/12GK101057097SQ200580033486
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者本特·A·卡爾森 申請(qǐng)人:貝利莫控股公司