阅读说明：本技术 用于控制加热或冷却流体流量的阀装置 (Valve device for controlling the flow of a heating or cooling fluid ) 是由 莫滕·克里斯滕森 于 2018-07-18 设计创作，主要内容包括：描述了一种用于控制加热或冷却流体流量的阀装置,所述阀装置包括：壳体(2),该壳体具有入口和出口；以及压力调节阀(11),该压力调节阀布置在所述入口和所述出口之间,并且具有调节阀元件(12)和调节阀座(13),所述调节阀元件(12)连接至膜片(15),所述膜片(15)具有柔性部分(17)。这样的阀装置应该具有良好的流量调节。为此目的,在该膜片(15)的柔性部分(17)的径向内侧(25)上设有径向内部膨胀空间(27)。(A valve arrangement for controlling the flow of a heating or cooling fluid is described, the valve arrangement comprising: a housing (2) having an inlet and an outlet; and a pressure regulating valve (11) arranged between the inlet and the outlet and having a regulating valve element (12) and a regulating valve seat (13), the regulating valve element (12) being connected to a diaphragm (15), the diaphragm (15) having a flexible portion (17). Such a valve device should have good flow regulation. For this purpose, a radially inner expansion space (27) is provided on the radially inner side (25) of the flexible portion (17) of the diaphragm (15).)

用于控制加热或冷却流体流量的阀装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制加热或冷却流体流量的阀装置，所述阀装置包括：壳体，该壳体具有入口和出口；以及压力调节阀，该压力调节阀布置在所述入口和所述出口之间，并且具有调节阀元件和调节阀座，所述调节阀元件连接至膜片。

背景技术

例如从EP 2 482 160 A1中已知这种阀装置。

调节阀元件和调节阀座共同形成压力控制阀的主要部分。压力控制阀可用于使流量控制阀上的压力差保持恒定，使得穿过流量控制阀的流量仅取决于流量控制阀的阀元件和阀座之间的距离。

当膜片两侧之间的压力差改变时，调节阀元件移动。这种移动改变了调节阀元件与调节阀座之间的距离，并且从而改变了压力调节阀的节流特性。

发明内容

本发明基于的目的是使得具有良好的流量调节。

此目的是通过在开篇处描述的阀装置来解决，在该阀装置中，在膜片的柔性部分的径向内侧上设有径向内部膨胀空间。

膜片至少在柔性部分中由柔性材料制成，例如橡胶或塑料材料。当膜片上存在压力差时，该材料变形。因为在膜片的柔性部分的径向内侧上设有膨胀空间，所以膜片的柔性部分的径向内侧可以变形。调节阀元件可以基本无阻尼功能地自由移动。这改善了流量的调节，并且减少了运行过程中因摩擦而造成的能力损失。

在本发明的实施例中，在膜片的柔性部分的径向外侧上设有径向外部膨胀空间。当膜片上存在压力差时，膜片的柔性部分可以径向向内变形，并且同时径向向外变形。这进一步改善了调节。

在本发明的实施例中，该径向内部膨胀空间和该径向外部膨胀空间的尺寸被设定成允许该膜片的柔性部分对称地径向膨胀。膜片的柔性部分原则上具有U形形式的截面。U形的两个柄都可以变形，一个柄径向向内，而另一个柄径向向外。这样的对称变形对于调节显示出良好的结果。

在本发明的实施例中，该径向内部膨胀空间具有比该径向外部膨胀空间更大的径向宽度。当调节阀元件由于膜片上的压力差而移动时，柔性通道的径向外部部分会触碰到壳体，其中，径向内部膨胀仍可自由移动，因而避免了摩擦并改善了调节特性。

在本发明的实施例中，固定元件布置在该膜片的与该调节阀元件相反的一侧上，其中，该固定元件将该径向内部膨胀空间限制在径向内侧。固定元件是一种将膜片抵靠调节阀元件夹紧的垫圈。尽管如此，固定元件留出内部膨胀空间。

在本发明的实施例中，该固定元件包括将该膜片固定在该调节阀元件处的板状区段和周向壁，其中，该壁至少在其轴向长度的一部分上的外径小于该板状区段的外径。因此，固定元件在其圆周上包括一种凹陷部。这种凹陷部可用于径向内部膨胀空间。

在本发明的实施例中，该壁在远离该板状区段的部分中包括膜片支撑结构。这种膜片支撑结构用于当在膜片上发生高的压力差时保护膜片。

在本发明的实施例中，该膜片支撑结构所具有的外径比该板状区段更大。膜片支撑结构不仅在径向内侧上支撑膜片，而且在底部部分上至少部分地支撑膜片。

在本发明的实施例中，该膜片支撑结构包括沿该壁在周向方向上延伸的径向突起部。这是实现膜片支撑结构的简单方式。

在本发明的实施例中，该膜片支撑结构包括倾斜的支撑表面。通过这种方式，膜片可以平滑地铺放抵靠膜片支撑结构。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示意性地示出了阀装置的截面，并且

图2是图1的细节A。

具体实施方式

图1示出了具有壳体2的阀装置1。壳体2具有入口3和出口4。出口4连接到出口管5。

在入口3和出口4之间布置有控制阀，该控制阀包括控制阀元件6和控制阀座7。控制阀元件6连接至主轴8，该主轴通过控制阀弹簧9在打开方向上加载。主轴8可以通过恒温致动器(未示出)经由销10来致动。但是，也可以使用其他方式来致动主轴。

当控制阀元件6在朝向控制阀座7的方向上移动时，从入口3到出口4的流量被节流。当控制阀元件6沿远离控制阀座7的方向上移动时，控制阀的流动阻力减小。

压力调节阀11布置在入口3与流量控制阀6、7之间。压力调节阀11包括与调节阀座13合作的压力调节阀元件12。图1和图2示出了处于打开阶段的压力调节阀11。

压力调节阀元件12由弹簧14在打开方向上加载，即在远离调节阀座13的方向上加载。

调节阀元件12通过固定元件16(图2)连接至膜片15。膜片15具有柔性部分17，其中，当调节阀元件12移动时，膜片15会变形。当由膜片15上的压力差导致的力不等于由弹簧14产生的力时，压力调节阀元件12移动。压力调节阀元件12移动，直到相应的力再次平衡。

压力调节阀11包括笼状壳体18。调节阀座13是壳体18的一部分。调节阀元件12以其长度最大的部分位于壳体18内。弹簧14布置在壳体18与调节阀元件12之间。

入口3与壳体的内部19流体连接。因此，入口3的流体压力在膜片15的侧面20上。为了简化以下说明，将该侧面20称为“上侧”。

在出口4和腔室23之间布置有连接通道22。腔室23中的压力布置在膜片15的另一侧24上。这个另一侧24称为“下侧”。

膜片的柔性部分17具有“U”形形式的截面。该“U”形具有径向内侧25和径向外侧26。在膜片15的柔性部分17的径向内侧25上设有径向内部膨胀空间27。在膜片15的柔性部分17的径向外侧26上设有径向外部膨胀空间28。

当在膜片15的柔性部分17上存在压力差时，其中，来自上侧20的压力大于下侧24上的压力，膜片15的柔性部分17“鼓胀”，即，柔性部分17的两个腿部可以变形，径向内部部分可以变形到径向内部膨胀空间27中，而径向外部部分可以变形到径向外部膨胀空间28中。柔性部分17的变形可以相对于两部分或两腿部之间的径向中部对称。这种设计允许压力调节阀11自由地运行而没有任何阻尼功能。这改善了恒定流量的调节，并减少了运行期间因摩擦而造成的能力损失。

然而，径向内部膨胀空间27的径向宽度可以比径向外部膨胀空间28的径向宽度稍大。

固定元件16包括板状区段29，膜片15通过该板状区段被夹紧到调节阀元件12。此外，固定元件16包括周向壁30。周向壁30相对于板状元件29的径向外边缘31在径向上稍微向内偏移，从而使得在凹陷部中形成径向内部膨胀空间27。壁30将径向内部膨胀空间27限制于径向内侧。然而，当发生相应的压力差时，径向内部膨胀空间27足够大，以容纳膜片15的柔性部分17的U形的径向内部腿部。

壁30在远离板状元件29的部分中包括膜片支撑结构32。膜片支撑结构32可以优选地在壁30的下端，即远离调节阀元件12的端部。

膜片支撑结构包括或以径向突起部33的形式存在。径向突起部33可以绕壁33在周向方向上连续地延伸。然而，这个突起部33也可以在周向方向上中断。膜片支撑结构32在面向膜片15的柔性部分17的一侧上包括倾斜的支撑表面34。

膜片支撑结构32的外径大于固定元件16的板状区段29的外径。

如果腔室23的直径被制成与壁30的直径几乎相同，则可以免除突起部33(这种解决方案仍将提供必要的膜片支撑)。

当压力调节阀11打开时(如图所示)，并且发生趋向于使压力调节阀11关闭的膜片15压力差，此压力差使膜片的柔性部分17稍微变形。然而，这种变形不会引起摩擦，因为膜片15的柔性部分17的“U”形的两个腿部可以自由地鼓入膨胀空间27、28中。

如果压力差足够大，柔性部分17就变形成使得其抵靠在膜片支撑结构32和壳体2的一部分上。