恒温受控阀,尤其是散热器阀的制作方法
【专利摘要】提供一种恒温受控阀(1)，尤其是一种散热器阀，包括：阀壳体(2)，其具有入口(3)、出口(4)和定位在所述入口(3)和所述出口(4)之间的阀座(5)；连接至心轴(8)的阀构件(7，26)，所述阀构件(7，26)可朝向和远离所述阀座(5)移动；以及致动所述心轴(8)的波纹管构件(16)。这种阀具有小尺寸。为了该目的，心轴(8)可移动超出所述阀构件(7，26)与所述阀座(5)接触的位置。
【专利说明】恒温受控阀，尤其是散热器阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种恒温受控阀，尤其是一种散热器阀，包括:阀壳体，其具有入口、出口和定位在所述入口和所述出口之间的阀座；连接到心轴的阀构件，所述阀构件可朝向和远离所述阀座移动；以及致动所述心轴的波纹管构件。
【背景技术】
[0002]该恒温受控阀可由例如WO 92/20945获知。
[0003]波纹管构件被用来控制与环境温度有关的、通过该阀的流体流量。当环境温度升高时，波纹管构件移动阀构件更靠近阀座，以使得通过该阀的流体流量减少。当环境温度降低时，阀构件被移动远离阀座，以使得通过该阀的流体流量可以增长。
[0004]在某些情况下，因为环境温度足够高波纹管构件已关闭该阀。在关闭状态下，阀构件与阀座接触，以使得可以没有流体流过该阀。然而，当在这种条件下，环境温度进一步增加时，产生过压。为了避免由该过压引起的损坏，使用过压功能(overpressure function)。该功能通常在波纹管构件内实现。波纹管构件可根据温度扩大其体积而不会进一步移动心轴和阀构件。
[0005]然而，该功能需要一些空间，其使得阀大且昂贵。
【发明内容】
[0006]本发明的目标是形成具有小尺寸的阀。
[0007]该目标由如上所述的恒温受控阀得以实现，在于所述心轴可移动超出所述阀构件接触所述阀座的位置。
[0008]换句话说，过压功能不再是波纹管构件的部件实现，而是目前建立在该阀中。当出现过压时，因为温度升高并且波纹管构件的体积扩张，仍有可能进一步在朝向阀座的方向上移动心轴。尽管阀构件已经接触阀座，该运动也是可能的。因此，不必在波纹管构件中提供该功能。可使波纹管构件保持小并且可以低成本制造，因为在波纹管构件中实现过压功能所需的部件可以省略。在阀壳体本身内，只有很少部件是实现过压功能所必需的。
[0009]优选地，所述阀构件包括通孔，所述心轴穿过所述通孔。当出现过压情况时，阀构件抵靠阀座而心轴被进一步驱动通过阀构件。换句话说，心轴可在所述阀构件中滑动或移动，以使得阀构件相对于阀座的位置在过压情况下不会变化。
[0010]优选地，所述心轴具有止挡部。所述阀构件通过过压弹簧被迫使抵靠所述止挡部。当心轴远离阀座移动时，例如在环境温度降低的情况下，该止挡部被用来移动该阀构件远离该阀座。未受干扰情况下，即，没有过压时，过压弹簧在心轴上限定阀构件的位置。然而，当存在过压时，心轴可进一步在朝向阀座的方向上移动。
[0011]优选地，所述过压弹簧是围绕所述心轴的卷簧。过压弹簧不需要额外的空间。围绕所述心轴可获得足够空间。
[0012]在优选实施例中，所述过压弹簧布置在所述阀构件和一部分所述阀壳体之间。该阀壳体部件是静止的，也就是说在任何情况下都不会移动。因此，存在用来支撑该过压弹簧的可靠固定位置。
[0013]优选地，所述部分固定在所述壳体内并且包括作用于所述心轴上的密封装置。该部分可从所述壳体单独制成并可通过任何已知方式固定在所述壳体内。该部分引导心轴同时相对于外部密封心轴。
[0014]在优选实施例中，开启弹簧作用在所述心轴上，在所述阀处于完全打开状态下，所述开启弹簧具有大于所述过压弹簧的过压弹簧力的开启弹簧力。在波纹管构件在相对方向上没有动作时，该开启弹簧通常用来移动该阀构件远离所述阀座。在目前的情况下，开启弹簧必须克服过压弹簧力以打开该阀。因此，可取的是开启弹簧力大于过压弹簧力以避免额外的致动装置。
[0015]在另一个优选实施例中，所述阀座形成为通道开口，所述通道在圆周方向上由壁进行限定，所述壁平行于所述心轴的移动方向布置，所述阀构件可插入到所述通道内。当在这个实施例中出现过压时，阀心轴可进一步移动进入通道。然而，在这种情况下阀构件不会相对于心轴可移动，而是与心轴一起移动到通道内。这种运动不会改变密封情况。阀构件仍旧与通道的壁接触，防止通过该阀的任何流体流量。然而，心轴的运动仍旧是可能的。
[0016]优选地，所述阀构件在径向方向上可压缩。当在阀构件已经接触阀座后，心轴进一步移动时，阀构件在径向方向上略微压缩，以使得产生足够高的密封力。当阀构件移动至通道内时，没有可以用来形成密封的轴向力。
[0017]在优选实施例中，所述阀构件定位在设置在所述心轴上的凹槽内。凹槽可以使阀构件克服两个方向的力，即朝向阀座的方向和远离阀座的方向上的力保持在心轴上的固定位置。因此，阀构件不仅可以被移动进入通道，还能从通道内取出而不改变心轴上的位置。
[0018]优选地，所述通道具有环绕所述开口的圆锥形前部面。当心轴进一步移进入通道时，所述圆锥形前部面用来压缩阀构件。
[0019]优选地，所述开启弹簧布置在所述通道内。因此，在通道外部不需要额外的空间。
[0020]在优选实施例中，所述通道包括引导部分，所述引导部分具有缩小的直径，所述心轴被插入所述引导部分并且通过所述引导部分进行引导。这可以使阀座和相应的阀构件具有更大的直径从而允许更大的流体流量。心轴在操作期间被引导，以使得心轴被更好地保护免于卡住(Stuck)。这对过压情况来说是尤其正确的。
[0021]优选地，所述通道形成在塑料插件中，所述插件定位在位于所述入口和所述出口之间的所述阀壳体内。塑料插件可以被形成为具有相对大的设计自由度。因为作用在插件上的力只是小的力，塑料材料就足够了。插件可例如通过注射模制形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]现在参照附图更详细地描述本发明的优选实施例，其中:
[0023]图1是穿过恒温受控阀的截面示意图，
[0024]图2是穿过恒温受控阀的第二实施例的截面示意图，以及
[0025]图3是穿过恒温受控阀的第三实施例的截面示意图。
【具体实施方式】[0026]图1示意性示出了穿过恒温受控阀I的截面图。阀I包括阀壳体2。阀壳体2具有入口 3和出口 4，布置在入口 3和出口 4之间的阀座5。然而，也可以使用其他形式的阀壳体，例如倾斜的壳体。
[0027]阀壳体2是倒"T"形。入口 3和出口 4布置在"T"的臂上。壳体的轴6垂直于连接入口 3和出口 4的虚构的线延伸。
[0028]阀构件7可在其接触阀座5并切断入口 3和出口 4之间的连接的位置和远离阀座
5、存在从入口 3到出口 4的通道的位置之间移动。阀构件7和阀座5之间的距离是分别限定流向与该阀I连接的散热器的加热流体或流向与该阀I连接的冷却机构的冷却流体的体积流量的参数。
[0029]阀构件7连接至心轴8。心轴8平行于阀壳体2的轴6的轴线延伸。在这个实施例中，心轴8的端部9伸出轴6。
[0030]密封封装件10布置在阀壳体2的轴6中，阻止入口 3和出口 4之间的阀壳体2内的加热或冷却流体通过轴6泄露到外部。在当前实施例中，密封封装件10包括若干O型圈11，12，13。然而，可以改变密封封装件10的形式。
[0031]设置开启弹簧14，通过限位装置15作用于心轴8上。开启弹簧14在远离阀座5的方向上作用于心轴8上。换句话说，当没有作用于心轴8上的另外的力时，阀构件7尽可能远地远离阀座5移动。
[0032]波纹管构件16采用机械方式连接到阀壳体2，更准确地连接到阀壳体2的轴6上，正如稍后阐述的。波纹管构件16包括随着上升温度膨胀的材料制成的填充物17。该填充物17布置在由波纹管18限制在其内侧上的腔室内。波纹管构件16进一步包括布置在波纹管18中的填充构件19，心轴8的端部9插到填充构件19中。填充构件19用来使波纹管构件16与心轴8配合。当心轴8足够长时，填充构件19可以省略。
[0033]波纹管构件16直接作用在阀心轴8上，也就是说不需要将力从波纹管构件16传递至心轴8的中间构件。
[0034]在图1所示的实施例中，波纹管构件16的填充物17已经膨胀，以使得波纹管18被压缩并且阀构件7压在阀座5上。当环境空气温度降低时，填充物17的体积减小并且波纹管18膨胀，以使得开启弹簧14使阀构件7远离阀座5移动。
[0035]采用环的形式的控制装置20用来连接波纹管构件16至阀壳体2同时允许调整波纹管构件16相对于阀壳体2的位置。
[0036]为此，波纹管构件16包括容纳在形成于控制装置20中的凹槽22内的台肩21。如果需要，台肩和凹槽22允许控制装置20相对于波纹管构件16转动。然而，波纹管构件16在平行于心轴8的方向上固定定位在控制装置20内。
[0037]当调整控制装置20相对于阀壳体2的位置时，波纹管构件16相对于阀壳体2的位置也得以调整。
[0038]阀构件7设置有通孔23。心轴8穿过该通孔23。心轴8具有比通孔23略小的直径，以使得心轴8可在通孔23内，即在阀构件7内滑动。
[0039]在与上述端部9相对的端部，心轴8包括止挡部24。止挡部24固定在心轴8处。阀构件7抵靠该止挡部24。阀构件7通过过压弹簧25产生的力压靠止挡部24。过压弹簧25是布置在阀构件7和密封封装件10之间的卷簧。密封封装件10被认为是阀壳体2的部件。
[0040]过压弹簧25在O型圈13上施加轴向力，增强O型圈13的密封效果。
[0041]当环境温度低以致需要加热时，波纹管构件16的填充物17减少其体积，以使得心轴8可远离阀座5移动。该动作是由开启弹簧14的动作引起的。在当前情况下，开启弹簧14必须克服过压弹簧25的力。然而，因为这仅仅是平衡两个弹簧14，25的问题，该方案是可行的。
[0042]当处于图1所示的、阀I的关闭位置中时，环境温度升高并且填充物17的体积增大，心轴8毫无问题地进一步移动进入由阀座5所围绕的开口内。在这种情况下，心轴8进一步从阀构件7伸出，因为心轴8可滑动通过阀构件7，这是可能的。因此，由于过压引起的损坏风险减到最小。
[0043]图2不出了另一个实施例,其中相同的构件具有与图1中一样的相同的附图标记。
[0044]在图2所示的实施例中，阀构件7通过布置在位于心轴8的圆周上的凹槽27内的O型圈26实现。因此，在心轴8的运动方向上，O型圈26固定在心轴8上。
[0045]阀座5形成在壁28的前部面上，所述壁28在周向方向上包围通道29。形成阀座5的前部面在当前实施例中是圆锥形的，也就是说通道29的开口在朝向波纹管构件16的方向上扩大。
[0046]通道29本身形成在安装于阀壳体2内的塑料插件30中。通道29通过设置在通道29的壁28中的开口 31连接至入口 3。阀座5在连接至出口 4的溢流室32中打开。
[0047]在图2所示的情况下，阀构件7远离阀座5定位，以使得通过阀I的流体的流动是可能的。阀构件7远离阀座5的运动是由布置在通道29内的开启弹簧14引起的。
[0048]壁28，至少是壁28的内部平行于心轴8的移动方向行进。优选地，通道29具有气缸的形式。
[0049]当环境温度升高并且填充物17的体积增加时，心轴8移动，以使得阀构件7更靠近阀座5并且最终与阀座5接触。在这种情况下，阀I完全关闭。
[0050]然而，正如上结合图1所示实施例所述，环境温度的进一步升高导致填充物17的体积进一步增加。这使心轴8可以进一步移动成为必需。该运动是可能的。在这种情况下，形成阀构件7的O型圈26被压至阀座5之外，阀座5与壁28内部保持密封接触，仍旧完全关闭阀I。O型圈26可毫无问题地在通道29内移动，因为在周向方向上限定通道29的壁28平行于移动方向延伸。
[0051]圆锥形式的阀座5有利于O型圈26插入通道29内。当O型圈26插入通道29中时，它沿径向略受压缩。该压缩在O型圈26和壁28之间产生足够保证密封，即阀I的关闭条件的力。
[0052]图3示出了类似于图2的实施例的实施例。相同的附图标记用于相同构件。
[0053]与图2所示实施例相比，阀座5和相应阀构件7具有在某些情况下允许较大流体流量所希望的较大直径。同时在该实施例中，O型圈26可插入到通道28内。
[0054]通道28具有缩小直径的引导部分33。心轴8包括插入到引导部分33中的延长部分34。延长部分34具有与引导部分33相同的部分。因此，在心轴8移动时,延长部分34以及随着它心轴8通过引导部分33进行引导。
【权利要求】
1.一种恒温受控阀(I)，尤其是一种散热器阀，包括: 阀壳体(2)，其具有入口(3)、出口(4)和定位在所述入口(3)和所述出口(4)之间的阀座(5);连接至心轴(8)的阀构件(7，26)，所述阀构件(7，26)可朝向和远离所述阀座(5)移动，以及致动所述心轴(8)的波纹管构件(16)，其特征在于，所述心轴(8)可移动超出所述阀构件(7，26)与所述阀座(5)接触的位置。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀构件包括通孔(23)，所述心轴(8)穿过所述通孔(23)。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述心轴具有止挡部(24)，所述阀构件(7)通过过压弹簧(25)被迫使抵靠所述止挡部(24)。
4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述过压弹簧(25)是围绕所述心轴(8)的卷簧。
5.根据权利要求3或4所述的阀，其特征在于，所述过压弹簧(25)布置在所述阀构件(7)和所述阀壳体(2)的一部分(10)之间。
6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，所述部分(10)固定在所述阀壳体(2)内并且包括作用于所述心轴(8)上的密封装置(10-13)。
7.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，开启弹簧(14)作用于所述心轴(8)上，在所述阀(I)的完全打开状态下，所述开启弹簧(14)具有比所述过压弹簧(25)的过压弹簧力更大的开启弹簧力。
8.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀座(5)形成为通道(29)的开口，所述通道(29)在周向方向上由壁(28)限定，所述壁(28)平行于所述心轴(8)的移动方向布置，所述阀构件(7，26)可插入到所述通道(29)内。
9.根据权利要求8所述的阀，其特征在于，所述阀构件(7，26)在径向方向是可压缩的。
10.根据权利要求8或9所述的阀，其特征在于，所述阀构件(7，26)定位在设置在所述心轴上的凹槽内。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的阀，其特征在于，所述通道(29)具有围绕所述开口的圆锥形前部面。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的阀，其特征在于，所述开启弹簧(14)布置在所述通道(29)内。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的阀，其特征在于，所述通道(29)包括引导部分(33)，所述引导部分(33)具有缩小的直径，所述心轴(8)可插入所述引导部分(33)并通过所述引导部分(33)进行引导。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的阀，其特征在于，所述通道(29)形成在塑料插件(30)中，所述插件(30)定位在位于所述入口(3)和所述出口(4)之间的所述阀壳体(2)内。
【文档编号】F16K1/42GK103511646SQ201210315199
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】N·毕杰加德, A·O·克劳森 申请人:丹佛斯公司