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【专利摘要】本实用新型公开了一种温控阀。该温控阀包括：阀体，该阀体具有允许介质从温控阀的进口流至出口的腔体；阀瓣，该阀瓣可移动地配合在阀体的腔体内，通过阀瓣的移动关闭和打开温控阀；阀杆组件，该阀杆组件的下端与阀瓣固定连接，通过阀杆组件的移动带动阀瓣移动；其中温控阀还包括平衡腔，该平衡腔紧邻阀瓣设置在其上方。
【专利说明】温控阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及暖通空调领域，尤其是一种温控阀。
【背景技术】
[0002]暖通空调系统用于控制商业建筑物的室内温度。例如宾馆、医院、写字楼、体育馆等一般都安装有暖通空调系统。暖通空调系统通过输送管道将冷、热介质输送至建筑物的各个房间。对于中央空调系统，房间吊顶内安装有风机盘管。风机盘管工作原理是通过冷水(热水)盘管将空气冷却(加热)后吹送到各个房间。通过风机盘管的温控阀控制管道的开启与关闭，并结合送风量，就可以控制房间温度的恒定。对于地板采暖系统，在分集水器的前端都会装有温控阀来控制管道的开启和关闭，并结合房间温控器来控制房间温度。
[0003]中央空调及地板采暖系统由于多种原因存在着水力不平衡的现象，例如:离机组较远房间的介质压力与流量会比离机组较近房间的小。暖通空调设计者为了满足最恶劣房间的流量，会加大泵的扬程，于是导致其他房间的压力或多或少的高于需求压力。虽然安装有温控阀，但现有温控阀的最大关闭压差均很小，当系统压差超过电动截止阀的最大关闭压差时，温控阀将会产生泄漏，导致房间温度控制失常。如果系统用增加平衡阀的方式来保证系统压差在温控阀的关闭压差范围内，那么系统造价又将大幅提高。因此需要一款具有高关闭压差的温控阀对系统流量进行控制，以达到舒适无忧的房间温度控制。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
[0005]本实用新型的实施例提供了一款温控阀，具有温度控制、高关断压差、大流量、结构紧凑、使用方便等特点。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种温控阀，该温控阀包括:
[0007]阀体，该阀体具有允许介质从温控阀的进口流至出口的腔体；
[0008]阀瓣，该阀瓣可移动地配合在阀体的腔体内，通过阀瓣的移动实现温控阀的关闭和打开；
[0009]阀杆组件，该阀杆组件的下端与阀瓣固定连接，通过该阀杆组件的移动带动阀瓣移动；
[0010]其中该温控阀还包括平衡腔，该平衡腔紧邻阀瓣设置在其上方。
[0011]在本实用新型的实施方式中:该温控阀内部设置有平衡腔，在温控阀关闭时，介质通过阀瓣上的平衡孔进入到平衡腔，使阀瓣上下压力达到相对或基本平衡，此时用作阀芯的阀瓣将不再受到介质的作用力，在很高的压差下都可以轻松关闭，不再担心泄漏问题。
[0012]本实用新型所提供的具有高关断压力和大流量功能的阀门为暖通空调系统提供了有效且经济的解决方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]本实用新型的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0014]图1是根据本实用新型的第一实施例的温控阀的剖视主视图；
[0015]图2a和2b是图1中显示的部分部件的分解主视图；
[0016]图3是根据本实用新型的第二实施例的温控阀的剖视主视图；和
[0017]图4是根据本实用新型的第三实施例的温控阀的剖视主视图。
【具体实施方式】
[0018]下面通过实施例，并结合附图1-4，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。
[0019]本温控阀(以下简称为阀门)设计有驱动器连接接口，可以连接电动或热电驱动头，用于控制阀门的开关。驱动头与室内温控器进行信号通讯，用户通过温控器设置室内温度。温控器为驱动装置输入反馈信号，从而控制阀门的开启或关闭。当室内温度高于设定温度时，阀门关闭；当室内温度低于设定温度时，阀门开启。如此往复循环实现室内温度的调节。该阀门主要应用于风机盘管和集中供热系统。
[0020]阀门上部可以装有流量调节环，该调节环与内部节流套筒相连接。可以通过旋转调节环设定阀门的流阻，从而平衡不同位置及楼层的房间水力失衡现象。为了保证流阻设定的稳定性，调节环上装有锁定装置。流量预设定完成后，可以锁定预设定的位置，这样就不会因为水流的冲击而改变预设定的位置。为了增加流量设定的精确性，在阀门的进出口分别设计有压力测量接口。由伯努利水力原理可知，水流经过一定阻力，水压将下降，上下游的测量接口之间将产生压力差。通过这个压力差以及阀门的阻力就可以计算出经过阀门的流量。阀门不同档位的阻力数据存储在一个掌上电脑上，掌上电脑通过蓝牙与一台测压设备进行数据传输，把测压插针插入阀门设计的测量接口上，就能测量出压力差。调试人员只要输入产品型号与预设定档位，掌上电脑就能自动计算出流量。
[0021]以下将结合附图着重说明本实用新型所提供的温控阀的具体结构和工作原理。
[0022]第一实施例
[0023]参见图1，示出了根据本实用新型第一实施例的处于关闭状态时的温控阀。该温控阀主要包括以下部件:阀体11、阀瓣4和阀杆组件2，3。阀体11具有进口 23及出口 24。阀瓣4可上下移动地与阀体11的密封座251进行配合，通过阀瓣4的移动实现温控阀的关闭和打开。阀杆组件具体包括顶针2和阀杆3，且阀杆3的下端与阀瓣4固定连接(例如通过翻边工艺连接)，这样可以通过该阀杆3的上下移动带动阀瓣4移动。当然，阀杆组件不限于上述的图示的情形，其可以由本领域中已知的其它方式替代。另外，还可以如图1所示地，在阀杆组件的上方设置阀帽。
[0024]为了实现具有高关断压力和大流量的功能，本实用新型的温控阀内还设置有平衡腔13。该平衡腔13被紧邻阀瓣4设置在阀瓣4的上方。在本示例中，温控阀还设置有节流套筒5。节流套筒5与阀瓣4上部所形成的腔体即为平衡腔13。介质从阀瓣4上的通道(例如一个或多个平衡孔)12进入到平衡腔13中。如图1所示，此时阀门处于关闭状态，由于介质从进口 23通过腔体25、经由平衡孔12进入到平衡腔13，因此在阀瓣4的上表面上形成了向下的作用力，阀瓣4在进口介质的压力作用下也会在其下表面上形成一个向上的作用力。因此，在此种状态下，阀瓣4上下表面上的作用力相互抵消，减少了阀瓣4上的介质作用力，使阀瓣4在诸如驱动头或手轮等执行器的推动下能够轻松地关闭，增加了关闭压差。
[0025]在图1中，驱动头(未标示)或手轮与阀盖I连接或设置在阀盖I上，使得能够推动顶针2向下运动，进而推动阀杆3带动阀瓣4向下运动直到阀瓣4的侧壁与阀门腔体25中的两侧的凸出部位或密封座251和252相接触，从而关闭介质的流动。当需要打开阀门时，设置在节流套筒5和阀杆3之间的弹簧装置可以将阀杆3向上弹起复位，从而带动阀瓣4与顶针2向上运动，以使得阀瓣4不再与腔体25中的两侧的凸出部位或密封座251和252相接触，进而介质可以从阀瓣4与凸出部位或密封座251和252之间的空隙流入到阀门出口 24中。另外，还可以在阀门的部件之间设置有诸如密封圈的密封装置，例如在阀瓣4和节流套筒5之间，也可以在阀盖I和节流套筒5之间设置有防噪音装置。具体在此不再详细说明，本领域技术人员可以根据需要进行相关设置，以实现阀门的内部的部件之间的密封性及稳固性。
[0026]在本实施例中，顶针2和阀杆3以及阀瓣4的移动方向为图1的页面中的上下方向，而阀体11的纵长方向为图1中的页面的左右方向，也就是介质沿着图1中的页面的左右方向从进口 23进入从出口 24流出。即，阀杆组件和阀瓣4的移动方向与阀体11的纵长方向垂直或大致垂直。当然，该移动方向可以设置成相对于阀体11的纵长方向倾斜成一定角度，例如45或60度等，具体参见图3和4所示。
[0027]本实施例的阀门还设置有静态平衡功能。具体地，通过节流套筒5实现流量的预设定。节流套筒5为裙状结构，裙边设计有节流曲线开口，并且与密封座252相配合，用于预设阀门的流量。节流套筒5通过凹槽与位于节流套筒5上方的调节连接件6下部的凸起配合连接。参见图2a和2b，调节连接件6上部设计有齿轮结构16。与调节连接件6配合的流量调节环7内圈上设计有并排设置的一圈大齿轮17和一圈小齿轮18的两圈齿轮结构。调节连接件6的齿轮16与流量调节环7上的小齿轮18啮合连接，流量调节环7外圈标示有预设定档位。
[0028]通常，在节流套筒5上方还设置有阀盖1，且该阀盖I上设有一圈齿轮15，与流量调节环7上的大齿轮17啮合。需要调节预设定时，抬高流量调节环7，使流量调节环7上的大齿轮17与阀盖I上的齿轮15分离，就可以通过旋转流量调节环7带动旋转调节连接件6和节流套筒5。节流套筒5旋转时，其下端的裙状节流曲线开口和阀体出口 24配合使开口面积大小改变，从而改变了阀门设定的阻力，达到了预设定的目的。预设定完成后，设置在调节连接件6上部的弹簧8将流量调节环7压下使之与阀盖I上的齿轮15啮合达到锁定的目的。
[0029]优选地，本实施例的阀门还可设置有用于实现测压功能的分别设置在进口 23和出口 24处的测压装置。该测压装置包括测量接头主体10。阀体11与测量接头主体10构成一个内腔，内腔内的密封圈9上有一切口 91。密封圈9与测量接头主体10的内腔周壁形成密封副。在未插入测量插针(未图示)的情况下，密封圈9上的切口 91闭合，封闭阀体11内的介质。将测量插针通过切口插入密封圈9，此时切口 91膨胀开，让测量插针通过并抱紧测量插针，防止介质外泄，介质压力通过测量插针导入相应的测量设备(未图示)。
[0030]可以理解，在本实例中，阀瓣4的截面形状不仅可以是如图1所示的Π形，而且还可以是如图3所示的大致工字形、如图4所示的H形等。当然，阀瓣4的形状不必限于上述的形状，只要能够起到关闭介质流动的功能，本领域已知的任何适合的形状都可以采用。另夕卜，阀瓣4的材料可以是金属也可以是非金属，例如钢、铁、铝、铜、塑料等。阀瓣4与阀体11之间的密封方式可以是硬密封也可以是软密封。阀杆3与阀瓣4的连接方式可以是如图1所示的翻边连接，还可以是螺纹连接、螺栓连接、过盈连接、卡扣连接、销连接、卡簧连接、铆接、粘接、楔形连接等。测量接头主体10的位置可以位于阀门的上、下、前、后及两端的任何方向与位置。测量接头主体10可以设置成相对于阀体11的纵长方向倾斜(如图1所示)，也可以设置成垂直于阀体11的纵长方向(如图3或4所示)。
[0031]在本实用新型中阀门的开启和关闭可以由驱动装置进行控制，也可以手动操作来实现。驱动装置的连接可以为卡套式、螺纹式等连接形式。
[0032]如上所述，在本实例中，可以根据需要选择阀门是否设置有静态平衡功能(例如，测量部件6、7、8、15、16、17、18等)和测压功能(例如，测量部件9、10等)。
[0033]第二实施例
[0034]具体参见图3，示出了根据本实用新型第二实施例的温控阀的剖视主视图。由图可知，图3所示的温控阀的结构与图1所示的温控阀的结构大致相同，因此以下主要描述它们的不同之处。为了简明清楚的目的，相同的部件被给予相同的参考标记。
[0035]第二实施例的温控阀与第一实施例的温控阀的不同之处主要在于:阀瓣4的截面形状被设置成大致工字形，顶针2、阀杆3和阀瓣4被设置成相对于阀体11的纵长方向是倾斜的，两个测量接头主体10设置成垂直于阀体11的纵长方向。阀瓣4与阀杆3为固定连接(例如通过翻边工艺连接或者通过螺母连接)。
[0036]如上所述，第二实施例的阀瓣4的移动方向被设置成相对于阀体11的纵长方向(即图3的页面的左右方向)倾斜成一定角度，使得阀门有更小的流阻，从而增大阀门的流通能力。关于阀瓣4的截面形状和测量接头主体10放置方式都是图1显示的替代形式。
[0037]另外，鉴于第二实施例的阀门的静态平衡功能和测压功能与第一实施例完全相同，在此不再描述。
[0038]第三实施例
[0039]参见图4，其示出了根据本实用新型的第三实施例的温控阀的剖视主视图。结合图3可知，本实用新型的第三实施例与第二实施例的温控阀的基本结构和原理大致相同，因此以下主要描述它们的不同之处。为了简明清楚的目的，相同的部件被给予相同的参考标记。
[0040]第三实施例的温控阀与第二实施例的温控阀的不同之处主要在于:该阀瓣4的截面形状为H形且阀瓣4的下部设有锥形结构41 ;没有设置节流套筒5而是通过相关的部件推动阀瓣4移动使得锥形结构41与阀体11的开度变化来实现流量预设。
[0041]由于在本实例中，没有设置节流套筒5，故相应地，平衡腔13为阀盖I与阀瓣4的上部所形成的腔体。阀盖(未标示)位于阀瓣4上方且与阀体11的上部配合。阀杆3的下端可以与阀瓣4的中心部螺纹连接，这样阀杆3的移动可以带动阀瓣4运动，从而实现阀门的打开和关闭。
[0042]虽然本实用新型的第三实施例没有设置有节流套筒5，但是仍然可以实现阀门的静态平衡功能。以下将具体结合图4说明静态平衡功能是如何实现的。
[0043]在本实施例中，该温控阀包括依次相互连接的支架22、流量调节环7、连接头19、连接杆20和指标杆21。该支架22的下端与阀盖I的上部连接且上端与连接头19的下端连接，该连接头19的上端与连接杆20连接，该连接杆20上端与指标杆21的下端连接，该支架22和连接头19的外部设置有齿形结构，该流量调节环7的内部设置有齿形结构。流量调节环7与支架22和连接头19之间设有支撑复位的弹簧8。
[0044]如上所述，在该实施例中，阀门设计有一流量调节环7，流量调节环7内部设计有齿形结构，支架22与连接头19外部也设计有齿形结构。流量调节环7与支架22及连接头19之间设计有一用于支撑复位的弹簧8。在锁定状态下，流量调节环7通过弹簧8支撑，使其与支架22及连接头19通过齿形结构相啮合。连接头19与连接杆20之间为螺纹传动装置，连接头19与支架22之间有卡簧连接，卡簧使得连接头19与支架22之间只能相互旋转而不能脱离，当需要进行预调节时，将流量调节环7下拉，使其与支架22及连接头19脱离。这样就可以旋转连接头19，支架22下端为六方孔，与连接杆20下端的六方件配合，限制连接杆20的转动，因此通过螺纹传动装置带动连接杆20、指示杆21、阀杆3及阀瓣4整体做大致上下直线运动。由于阀瓣4下部为锥形结构，在运动过程中，阀门的开度随之变化，从而改变了流通面积，达到预设定的目的。预设定完成后，松开流量调节环7，弹簧8将流量调节环7送回到原来的位置，将连接头19与支架22锁定。
[0045]请注意，由于本实施例中的测压装置与第二实施例的相同，因此在此不再描述。
[0046]以上仅为本实用新型的一些实施例，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。
【权利要求】
1.一种温控阀，其特征在于，所述温控阀包括: 阀体，所述阀体具有允许介质从温控阀的进口流至出口的腔体； 阀瓣，所述阀瓣可移动地配合在阀体的腔体内，通过阀瓣的移动关闭和打开温控阀； 阀杆组件，所述阀杆组件的下端与所述阀瓣固定连接，通过所述阀杆组件的移动带动阀瓣移动； 平衡腔，所述平衡腔紧邻阀瓣设置在其上方。
2.根据权利要求1所述的温控阀，其特征在于， 所述阀瓣上设置有使所述介质从所述进口流入到平衡腔中的通道装置，且所述阀瓣配合在所述腔体的密封座上。
3.根据权利要求2所述的温控阀，其特征在于， 所述通道装置是平衡孔。
4.根据权利要求3所述的温控阀，其特征在于， 所述阀瓣的截面形状是Π形形状或工字形形状。
5.根据权利要求4所述的温控阀，其特征在于， 所述阀杆组件和阀瓣的移动方向与阀体的纵长方向垂直或倾斜成一角度。
6.根据权利要求5所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括分别设置在进口和出口处的测压装置。
7.根据权利要求6所述的温控阀，其特征在于， 所述测压装置包括测量接头主体，所述测量接头主体与阀体构成一个内腔，所述内腔内设置有带有一切口的密封圈，所述密封圈与所述内腔周壁形成密封副。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括配合在阀体的腔体内的节流套筒，所述平衡腔为由节流套筒和阀瓣上部所形成的腔体。
9.根据权利要求8所述的温控阀，其特征在于， 所述节流套筒为裙状结构，所述裙状结构的裙边设置有用于预设温控阀的流量的节流曲线开口。
10.根据权利要求8所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括位于节流套筒上方的调节连接件，所述调节连接件下部的凸起与节流套筒的上部的凹槽配合连接，且所述调节连接件上部上设置有齿轮结构。
11.根据权利要求10所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括与所述调节连接件配合的流量调节环，所述流量调节环内圈上设置有上下并排设置的一圈大齿轮和一圈小齿轮，所述调节连接件的齿轮结构与流量调节环上的一圈小齿轮啮合连接，所述流量调节环的外圈上标示有预设定档位。
12.根据权利要求11所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括设置在阀体上的阀盖，所述阀盖上设有与流量调节环上的大齿轮啮合的一圈齿轮。
13.根据权利要求12所述的温控阀，其特征在于， 所述调节连接件上部设置有弹簧，在抬高流量调节环使流量调节环上的一圈大齿轮与阀盖上的齿轮分离，且通过旋转流量调节环带动旋转调节连接件和节流套筒完成所述流量的预设定之后，所述弹簧将流量调节环压下使之恢复与阀盖上的齿轮重新啮合。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的温控阀，其特征在于， 所述阀瓣的截面形状为H形且阀瓣的下部设有锥形结构。
15.根据权利要求14所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括位于阀瓣上方且与阀体的上部配合的阀盖，所述平衡腔为由阀盖和阀瓣的上部所形成的腔体。
16.根据权利要求15所述的温控阀，其特征在于， 所述温控阀还包括依次相互连接的支架、流量调节环、连接头和指标杆，所述支架的下端与阀盖的上部连接且上端与连接头的下端连接，所述连接头的上端与指标杆的下端连接，所述支架和连接头的外部设置有齿形结构，所述流量调节环的内部设置有齿形结构。
17.根据权利要求16所述的温控阀，其特征在于， 所述流量调节环与支架和连接头之间设有支撑复位的弹簧，在锁定状态下，流量调节环通过所述弹簧支撑使其与支架和连接头通过齿形结构相啮合；在需要预调节时，将流量调节环下拉，使其与支架和连接头脱离，流量调节环与支架通过挡圈连接，与连接杆为螺纹连接，支架下端为一六方孔，并且为了防止连接杆旋转与连接杆下端的六方件配合；旋转流量调节环，通过调节环上的螺纹将旋转运动转换为连接杆的上下直线运动；连接杆、指示杆、阀杆和阀瓣为整体组件，随连接杆做整体上下直线运动；且预调节完成后，松开流量调节环，所述弹簧将流量调节环恢复到其初始位置。
18.根据权利要求1所述的温控阀，其特征在于， 所述阀杆组件包括相互固定连接在一起的顶针和阀杆，所述阀杆的下端与所述阀瓣固定连接。
【文档编号】F16K1/00GK204025699SQ201420226863
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】蔡燕, 张博竞 申请人:丹佛斯公司