專利名稱：熱交換器閥門裝置，特別是加熱體閥門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器閥門裝置，特別是加熱體閥門裝置，具有一具有一入口和一出口的殼體、一調(diào)整閥和一壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥使閥門裝置內(nèi)的壓力保持不變，并具有一閥座、一閥元件、一彈簧件和一壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
由EP 0 911 714 A1已知一種這一類型的加熱體閥門裝置。它例如用在許多加熱體串接在同一個(gè)供熱管道內(nèi)的加熱設(shè)備中，在已知情況下，壓力調(diào)節(jié)裝置使閥上的壓力保持不變，這樣可以使連接在同一管道上的其他加熱體對(duì)應(yīng)該控制流過加熱體的載熱流體的固有流量的調(diào)整閥的的調(diào)節(jié)性能的影響保持得很小。
例如由WO 01/13017 A2已知原則上可以采用的壓力調(diào)節(jié)閥。
雖然應(yīng)用壓力調(diào)節(jié)閥對(duì)于閥門裝置的控制性能具有有利的作用，但是它使這種類型的閥門裝置的成本加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，可以經(jīng)濟(jì)地制造這種類型的閥門。
在開頭所述類型的熱交換器閥門裝置中這個(gè)目的通過這樣的方法來實(shí)現(xiàn)，即閥座、閥元件、彈簧件和壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成一通過唯一的連接件組合在一起的，可與殼體和調(diào)整閥分開處理的單元，此單元可裝入殼體內(nèi)。
因此壓力調(diào)節(jié)閥可以作為獨(dú)立的單元制造，并用在大量不同的閥門裝置中，由于壓力調(diào)節(jié)閥不必再與專門的閥門裝置相匹配，而僅須確定連接部位，壓力調(diào)節(jié)閥通過此連接部位與不同的閥門裝置配合，壓力調(diào)節(jié)閥可以作為一個(gè)單元成批大量生產(chǎn)。這時(shí)生產(chǎn)例如可以自動(dòng)化進(jìn)行，使得壓力調(diào)節(jié)閥的生產(chǎn)成本可以減少，對(duì)于閥門裝置本身只需在殼體內(nèi)提供一個(gè)位置，構(gòu)成壓力調(diào)節(jié)閥的單元可以裝入此位置內(nèi)，但是反正必須具備這個(gè)位置，因此殼體上最多只要作小的改動(dòng)。這實(shí)際上不增加制造成本。
由于壓力調(diào)節(jié)閥可以作為一個(gè)單元方便地裝入殼體，充其量只需要少許固定措施，它們所造成的制造成本的增加同樣不值一提。也就是說總而言之可以經(jīng)濟(jì)地制造帶壓力調(diào)節(jié)閥的加熱體閥門裝置。為了制成單元只需要唯一的連接機(jī)構(gòu)。這使得制造特別經(jīng)濟(jì)。這里通常使單元的一定部分用來將單元的另一部分固定在自身之間，是有利的。
在一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方案中，連接機(jī)構(gòu)使閥元件和壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)相互連接，并且壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)和閥元件將彈簧件及攜帶閥座的元件夾緊在它們之間，用閥元件和壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)的連接裝配成一單元，亦即彈簧件和殼體與所述零件不可遺失地連接，而不損害閥元件相對(duì)于閥座的可運(yùn)動(dòng)性。
這里如果連接機(jī)構(gòu)在一連接機(jī)構(gòu)所穿過的開口的與彈簧件相對(duì)的一側(cè)具有一加大部分，是有利的，所述加大部分、例如支承圈，防止彈簧件對(duì)壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)施加過大的力或者甚至將它拉過開口。
閥座最好設(shè)置在單元的外側(cè)上，閥元件可以沿一個(gè)方向移出單元，以開啟閥門。這有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即單元可以做得比較小。在單元內(nèi)部不必存在可以使閥元件運(yùn)動(dòng)的空間，由此減少對(duì)于單元本身的制造費(fèi)用。材料消耗少。然而可以用壓力調(diào)節(jié)閥以希望的方式控制加熱體閥門裝置內(nèi)的壓力。
閥座最好被一環(huán)形法蘭包圍，環(huán)形法蘭圍成一用于閥元件的運(yùn)動(dòng)空間。這樣環(huán)形法蘭便造成一閥元件可以在里面運(yùn)動(dòng)的空間。用這種方法簡(jiǎn)化了壓力調(diào)節(jié)閥在殼體內(nèi)的安裝。構(gòu)成壓力調(diào)節(jié)閥的單元可以方便地裝入殼體，直至碰到“止擋”，而不存在這樣的危險(xiǎn)，即閥元件在這種裝配可能性時(shí)不再能正確地運(yùn)動(dòng)。但是閥元件一如既往地可以按希望的方式和閥座協(xié)調(diào)工作。
在一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方案中設(shè)想，閥座設(shè)置在閥殼體的一環(huán)形第一殼體部分上，此閥殼體具有一離第一殼體部分一定距離的環(huán)形的第二殼體部分，兩個(gè)殼體部分相互通過腿連接，它們?cè)谧陨碇g留有至少一個(gè)開口，通過該開口保證載熱流體的進(jìn)入。這樣此液體便作用在壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)上，例如一膜片或其他機(jī)構(gòu)上，它們能夠?qū)⒁后w的壓力轉(zhuǎn)化成力。由于在兩個(gè)殼體部分之間只須設(shè)置腿或小筋，總起來看殼體的材料消耗少。殼體本身具有小的重量，因此裝配不需要花太大的力。
這里彈簧件優(yōu)先支承在第二殼體部分上。彈簧件向開啟方向擠壓閥元件，亦即壓離閥座。閥元件本身與壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)相連接，使作用在壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)上的力與由彈簧件引起的力形成平衡，這時(shí)在閥元件和閥座之間形成一定的縫隙。在這個(gè)節(jié)流部位上的、根據(jù)作用在壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)上的力調(diào)整的壓降對(duì)于應(yīng)該由壓力調(diào)節(jié)閥保持恒定的壓力是決定性的。
在閥殼體和殼體之間最好裝一密封件。也就是說閥殼體不僅用來使壓力調(diào)節(jié)閥結(jié)合成一單元，而且用來使殼體內(nèi)第一壓力區(qū)相對(duì)于第二壓力區(qū)密封，亦即對(duì)于這種密封不需要其他元件。
壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)最好做成波紋形元件。波紋形元件有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即它已經(jīng)具有一定的預(yù)緊力，此預(yù)緊力超過可以借助于膜片產(chǎn)生的預(yù)緊力。此外用波紋形元件可以傳遞大幾倍的力。
這里優(yōu)選地設(shè)置一關(guān)閉彈簧，它逆波紋形元件的彈性力沿關(guān)閉方向作用在閥元件上。波紋形元件甚至常常具有這么大的力，使它對(duì)于壓力調(diào)節(jié)閥過大。因此為了能夠應(yīng)用波紋形元件，設(shè)一關(guān)閉彈簧，它與波紋形元件的力方向相反。這樣可以準(zhǔn)確和感覺靈敏地調(diào)整由波紋形元件和關(guān)閉彈簧的共同作用得到的合力，使得也可以可靠地調(diào)節(jié)較小的壓力。
殼體最好做成具有兩條路徑的H形件，也就是一條前進(jìn)路徑和一條返回路徑，其中壓力調(diào)節(jié)閥使前進(jìn)路徑和返回路徑之間的壓力保持不變。H形件用來使供熱管道裝置與輸入管道連接、輸出管道與加熱體管道裝置連接，亦即與加熱體的前進(jìn)管道和回流管道連接。這里前進(jìn)路徑設(shè)置在輸入管道和前進(jìn)管道之間，返回路徑放置在回流管道和輸出管道之間。如果現(xiàn)在考慮使前進(jìn)路徑和返回路徑之間的壓力保持不變。那么也同時(shí)考慮連接在H形件上的加熱體上的壓力保持恒定。這種結(jié)構(gòu)方案有這樣的好處，即在根本上不再取決于調(diào)整元件安裝在那里，也就是說可以將調(diào)整元件設(shè)置在其他部位，包括在殼體之外，例如調(diào)整閥可以安裝在加熱體本身上，如果H形件位于地面附近的話。
這里在前進(jìn)路徑和返回路徑之間最好設(shè)一連接通道，這里連接通道內(nèi)的壓力作用在壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)上，在壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)的另一側(cè)施加來自通過壓力調(diào)節(jié)閥與連接通道隔開的路徑的壓力。這是一種比較簡(jiǎn)單的可能性，以便用構(gòu)成壓力調(diào)節(jié)閥的單元或者說模塊使H形件內(nèi)的壓力、確切地說，壓降或壓差，保持不變。


下面借助于優(yōu)選的實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作較詳細(xì)的說明。其中表示圖1一做成H形件的加熱體閥門裝置，圖2以放大圖表示一壓力調(diào)節(jié)閥，圖3按圖2中III-III線的剖視圖，圖4帶加熱體閥門裝置的加熱體，圖5加熱體閥門裝置變型的實(shí)施形式，圖6壓力調(diào)節(jié)閥的一種變型的實(shí)施形式，圖7按圖6的拆開的壓力調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式
圖1表示帶一殼體2的H形件1，殼體具有一前進(jìn)路徑3和一返回路徑4。前進(jìn)路徑3具有一用于與建筑物固定的輸入管道6的入口5(圖4)和一用于加熱體一側(cè)的前進(jìn)管道8的出口7，此前進(jìn)管道與加熱體9連接。加熱體9通過回流管道10與H形件的入口11連接。H形件1具有一出口12，它與固定安裝在建筑物內(nèi)的輸出管道13連接。在加熱體9上的一可以很好接近的部位上安裝一帶一恒溫閥附件15的加熱體閥門14。
H形件1在返回路徑4的區(qū)域內(nèi)具有一在入口11和出口12之間的連接機(jī)構(gòu)16。一通向外部的孔17通過一封閉塞18封閉。這里當(dāng)然可以取代封閉塞18安裝一加熱體閥門14，這樣它可以調(diào)整流過加熱體9的載熱流體的流量。由于這個(gè)原因這種加熱體閥也稱為調(diào)整閥。在與封閉塞18相對(duì)的一側(cè)上殼體2通過封閉塞38封閉。它也可以通過調(diào)整閥來代替。
返回路徑4通過一連接通道19與空腔20連通，所述空腔在殼體2內(nèi)與前進(jìn)路徑3連通。然而在連接通道19和前進(jìn)路徑3之間設(shè)有一壓力調(diào)節(jié)閥21，此壓力調(diào)節(jié)閥聯(lián)系圖2和3詳加說明。
壓力調(diào)節(jié)閥21做成一個(gè)單元，在該單元內(nèi)匯總了對(duì)于壓力或壓力差調(diào)節(jié)所必需的所有零件，甚至即使將壓力調(diào)節(jié)閥21從殼體2中取出，這些零件仍然保持在一起。壓力調(diào)節(jié)閥21在裝入殼體2以后立即可以投入運(yùn)行。在這個(gè)單元中不需要與一像通常一樣形成的那樣的調(diào)整閥組合。
壓力調(diào)節(jié)閥21具有一閥殼體22，該閥在一環(huán)形第一殼體部分23內(nèi)具有一閥座24。閥座24設(shè)置在閥殼體部分23的外側(cè)，亦即在殼體部分23、從而在閥殼體22的側(cè)面上，此側(cè)面直接和壓力調(diào)節(jié)閥21的外界連接。閥座24被一環(huán)形法蘭25包圍，此環(huán)形法蘭沿軸向延伸，并圍成一閥元件27可在里面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)空間26，在圖3中所示的位置中閥元件27貼合在閥座24上。
第一殼體部分23通過腿28，它也稱為小筋，與一環(huán)形的第二殼體29連接。在腿28之間留出開口30，液體可以通過此開口前進(jìn)到閥座24的內(nèi)部，也就是到閥元件27不貼合的一側(cè)。
一壓簧31支承在第二殼體部分29上，此壓簧支承在閥元件27上，閥元件27受到向開啟方向、亦即離開閥座24的方向的力。
一膜片32與第二殼體部分29連接。膜片32借助于螺釘33與閥元件27連接。在這里膜片32夾緊在閥元件27和一板34之間，螺釘33穿過此板。板34具有一大于在環(huán)形的第二殼體部分29上的一開口35的直徑的直徑，閥元件27以一凸臺(tái)36穿過此開口，當(dāng)然也就是說即使壓簧31將閥元件27壓離閥座24，壓力調(diào)節(jié)閥21也不會(huì)散脫，因?yàn)殚y元件27的開啟運(yùn)動(dòng)由于板34貼合在第二殼體部分29上(當(dāng)然在中間墊著膜片23的情況下)而受到限制。
壓力調(diào)節(jié)閥21的全部零件通過唯一的連接機(jī)構(gòu)相互連接，也就是說固定在一起，在所示實(shí)施例中這個(gè)連接機(jī)構(gòu)借助于螺釘來實(shí)現(xiàn)。但是也可以采用其他連接方式。只是在膜片32和閥元件27之間需要?jiǎng)傂缘臋C(jī)械連接。這樣通過彈簧31將膜片32壓在殼體25上，但是彈簧31只能將閥元件27有限地從殼體25中擠出，因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)受到不能穿過開口35的板34的限制。
閥元件27也可以這樣地加長(zhǎng)，使它穿過膜片，并與板34粘接。
在膜片32和第二殼體部分29之間形成一壓力腔37，它在按圖1的結(jié)構(gòu)方案中與入口5連通。也就是說在壓力腔37內(nèi)存在入口5內(nèi)的壓力。亦即這個(gè)壓力作用在膜片32的朝向壓力腔37的一側(cè)上。連接通道19中的壓力作用在膜片32的對(duì)置的一側(cè)上。這個(gè)壓力和彈簧31的力完全一樣地沿開啟方向作用，使得閥元件27和閥座34之間的距離這樣地調(diào)整使得在該節(jié)流部位上產(chǎn)生壓降，這樣出口7和入口11之間的壓力差可以保持不變，而與流過加熱體9的載熱流體的流量無關(guān)。也就是說加熱體閥門14可以用恒定的壓力調(diào)節(jié)載熱流體。
歸根到底壓力調(diào)節(jié)閥21可方便地裝入殼體2。封閉塞38用來使壓力調(diào)節(jié)閥21不會(huì)從殼體2中掉出。壓力調(diào)節(jié)閥21有兩個(gè)密封件，也就是一個(gè)O形圈39裝在第一殼體部分上，另一方面，膜片32密封殼體部分29在殼體2上的結(jié)合面，從而防止載熱流體從連接通道19流進(jìn)前進(jìn)路徑3中。
圖5表示另一種加熱體閥門裝置40，其中可以采用同一種壓力調(diào)節(jié)閥21，閥門裝置40具有一帶一入口42和一出口43的殼體41。在入口42和出口43之間設(shè)置調(diào)整閥45的閥座44，其閥元件46可以通過一未具體畫出的恒溫閥附件來操縱。這里以裝配件分解圖示表示閥門裝置40連同其主要元件。
壓力調(diào)節(jié)閥21安裝在閥座44的背向調(diào)整閥45的一側(cè)上。它以和在圖1中的實(shí)施形式一樣的方法通過一封閉塞38固定在殼體41中。
圖6表示一裝在殼體50內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)閥51的變型的實(shí)施形式。圖7表示從殼體50中取出的壓力調(diào)節(jié)閥51，因此可以看到，這種壓力調(diào)節(jié)閥51作為獨(dú)立的單元也包含對(duì)于壓力調(diào)節(jié)所需要的所有元件。
在按圖6和7的結(jié)構(gòu)方案中壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)，亦即對(duì)壓差作出反應(yīng)的裝置，做成波紋形元件52。波紋形元件52本身已經(jīng)具有一定的彈性作用，它將閥元件53向開啟方向預(yù)緊，亦即壓離閥座54。閥座54設(shè)置在第二殼體部分56上，第二殼體部分56用螺釘57固定在第一殼體部分55上，螺釘穿過腿28。在腿28之間設(shè)有至少一個(gè)開口59。
波紋形元件52的內(nèi)部通過第一殼體部分55上的一開口58與一壓力連接管連接。兩個(gè)殼體部分55、56之間的開口59與另一壓力連接管連接，使得兩個(gè)壓力連接管58、60的壓差和波紋形元件52的彈性力作用在閥元件53上。壓力連接管58例如可以與在圖1中所示H形件內(nèi)的連接通道19連接，而第二個(gè)壓力連接管60由入口5構(gòu)成，通過壓力調(diào)節(jié)閥51調(diào)節(jié)的液體經(jīng)過出口62流出，出口62例如可以和H形件1上的出口7連通。
在某些情況下波紋形元件52的彈性作用太大。在這種情況下附加地采用一關(guān)閉彈簧61，它與波紋形元件52的彈性力方向相反地作用在閥元件53上。關(guān)閉彈簧61與閥元件53上的一凸臺(tái)63連接，并例如借助于摩擦力固定在那里。凸臺(tái)63同時(shí)構(gòu)成螺釘64的支座，閥元件53借助于該螺釘與波紋形元件52連接。這里在波紋形元件內(nèi)可裝入一加強(qiáng)元件65。
為了支承關(guān)閉彈簧61，在出口62內(nèi)擰入一塞子66。塞子66具有許多縱向孔67，液體可以通過這些孔從出口62中向外流出。螺釘68在中心擰入塞子66內(nèi)，此螺釘帶一用于關(guān)閉彈簧61的支承面69。通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘68可以調(diào)整支承面69相對(duì)于關(guān)閉閥51的位置，從而也調(diào)整關(guān)閉彈簧61的預(yù)緊力。
在其他方向按圖6和7的壓力調(diào)節(jié)閥51以類似于按圖1至5的壓力調(diào)節(jié)閥的方式如上所述地工作。根據(jù)波紋形元件52兩側(cè)的壓差及波紋形元件52和關(guān)閉彈簧61的彈性力，在閥元件53和閥座54之間形成一距離，由此形成的節(jié)流部位根據(jù)流過的液體的流量產(chǎn)生一壓降，它例如可以用來使H形件的前進(jìn)路徑3和返回路徑4之間的壓差保持不變。
權(quán)利要求
1.熱交換器閥門裝置，特別是加熱體閥門裝置，具有一具有入口和出口的殼體、一調(diào)整閥和一壓力調(diào)節(jié)閥，它使閥門裝置上的壓力保持不變，并具有一閥座、閥元件、彈簧件和一壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)，其特征為閥座(24，54)、閥元件(27，53)、彈簧件(31)和壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32，52)構(gòu)成一通過唯一連接機(jī)構(gòu)(33)固定在一起的、可與殼體(2)及調(diào)整閥分開操作的單元，此單元可裝入殼體(2)內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的閥門裝置，其特征為連接機(jī)構(gòu)(33)使閥元件(27，53)和壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32，52)相互連接，壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32，52)和閥元件(27，53)將彈簧件(31)和攜帶閥座(24，54)的元件夾緊在它們之間。
3.按權(quán)利要求2所述的閥門裝置，其特征為連接機(jī)構(gòu)(33)在一開口(35)的與彈簧件(31)相對(duì)的一側(cè)上具有一加大部位(34)，連接機(jī)構(gòu)(33)穿過此開口(35)。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的閥門裝置，其特征為閥座(24，54)設(shè)置在單元的外側(cè)上，閥元件(27，53)可向一個(gè)方向從單元中移出，以開啟閥門。
5.按權(quán)利要求4所述的閥門裝置，其特征為閥座(24)被一環(huán)形法蘭(25)包圍，它圍成一用于閥元件(27)的運(yùn)動(dòng)空間(26)。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的閥門裝置，其特征為閥座(24，54)設(shè)置在閥殼體的環(huán)形第一殼體部分(23，55)上，閥殼體具有一離第一閥殼體(23，55)一定距離的環(huán)形第二殼體部分(29，56)，其中兩個(gè)殼體部分通過腿(28)相互連接，這些腿之間留出至少一個(gè)開口(30，59)。
7.按權(quán)利要求6所述的閥門裝置，其特征為彈簧件(31)支承在第二殼體部分(29)上。
8.按權(quán)利要求6或7所述的閥門裝置，其特征為在閥殼體和殼體(2)之間設(shè)一密封件。
9.按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的閥門裝置，其特征為壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)做成波紋形元件(52)。
10.按權(quán)利要求9所述的閥門裝置，其特片為設(shè)有一關(guān)閉彈簧(61)，它與波紋形元件(52)的彈性力方向相反沿關(guān)閉方向作用在閥元件(53)上。
11.按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)所述的閥門裝置，其特征為殼體(2)做成具有兩條路徑的H形件，也就是一條前進(jìn)路徑(3)和一條返回路徑(4)，其中壓力調(diào)節(jié)閥(21)使前進(jìn)路徑(3)和返回路徑(4)之間的壓力保持不變。
12.按權(quán)利要求11所述的閥門裝置，其特征為在前進(jìn)路徑(3)和返回路徑(4)之間設(shè)一連接通道(19)，其中連接通道內(nèi)的壓力作用在壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32)的一側(cè)上，壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32)的另一側(cè)受來自路徑(3)的壓力，此路徑通過壓力調(diào)節(jié)閥(21)與連接通道(10)分開。
全文摘要
提供一種熱交換器閥門裝置，特別是加熱體閥門裝置，具有一具有入口和出口的殼體、一調(diào)整閥和一壓力調(diào)節(jié)閥(21)，它使閥門裝置上的壓力保持不變，并具有一閥座(24)、一閥元件(27)、一彈簧件(31)和一壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32)。人們希望能夠經(jīng)濟(jì)地制造這種類型的閥門裝置。為此設(shè)想，閥座(24)、閥元件(27)、彈簧件(31)和壓力反應(yīng)機(jī)構(gòu)(32)構(gòu)成一通過唯一一個(gè)連接機(jī)構(gòu)固定在一起的、可與殼體和調(diào)整閥分開操作的單元，此單元可裝入殼體內(nèi)。
文檔編號(hào)G05D16/06GK1504666SQ20031011953
公開日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月30日
發(fā)明者M·H·克里斯滕森, M H 克里斯滕森 申請(qǐng)人:丹福斯有限公司