控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种控制阀。特别地，本发明涉及一种阀，其能够独立于该阀本身上游 或下游压力的任何波动而自动保证恒定流量。所述阀优选地用在也具有非常不同的尺寸的 供热系统和/或冷却系统中，比如居住单元中的集中供热系统或者能够向整个区域和/或 小镇供热的区域供热系统。
【背景技术】
[0002] 设有薄膜敏感元件的控制阀是已知的，其基于压差信号来调节通流端口，以便于 在输入压力或输出压力变化时保持所述压差和流速基本恒定。
[0003] 例如在文献EP 2 338 093 (W0 2009/135490)中描述了所述的阀类型，其包括适 于在入口与出口之间保持恒定压差的装置以及用于控制由连接到致动器的销控制的流速 的装置。所述压差装置包括卷膜和在输入压力、输出压力和弹簧力的作用下能够使自己平 衡的节流元件。用于控制流速的所述装置包括设有各自开口的内圆柱壳体和外圆柱壳体。 流速的控制是通过一个壳体关于另一个壳体转动以改变所述壳体的开口之间限定的通道 来执行的。流速的减小是通过圆柱壳体的共同轴向运动实现的。
[0004] 公开文献AT413435阐述了一种流量调节装置，其包括转动式蝶阀。
[0005] 文献W0 2005/038315也是已知的，其阐述了一种用于用来控制供热或空调系统 中的液体流量的阀的调节插件。该插件包括设有入口和出口的杯形部，其中所述出口响应 于压差通过所述插件并在弹簧的影响下关闭。
[0006] 本发明的目的
[0007] 本申请人已经观察到现有技术的装备有自动调节和流速控制器的阀，比如文献EP 2 338 093中描述的阀，在结构上是非常复杂的并且由于该原因也是非常昂贵和笨重的，确 切地说是因为它们包括致力于各自功能的多个运动部件。
[0008] 本申请人还观察到所述复杂性对通过阀的流量的规则性（regularity)具有负面 影响，这是因为液体在必要情况下必须从弯曲管道中经过和/或在诸如弹簧之类的具有可 变几何形状或其构造在阀所有的操作条件下不是恒定的的结构元件上的流动。
[0009] 在这方面，本申请人因此认识到了对提出一种控制阀的需要，该控制阀：
[0010] -相比于现有技术的那些阀具有更简单和更线性化的结构；
[0011] -相比于已知的阀更紧凑；
[0012] -保证了更清洁以及对通过该阀的液流具有更大的规则性；
[0013] -能够精确设定和控制流速；
[0014]-确保了对压差和/或流速细微和快速的自动调节。
【发明内容】
[0015] 本申请人已经发现所述的目的可以通过一种控制阀来实现，其中包括该阀的元件 的配置使得通过该阀的液体的循环发生在靠近中央驱动轴的管道、腔室和中空空间中并且 沿着大体平行于所述驱动轴的方向。
[0016] 更具体地，根据一个方面，本发明涉及一种控制阀，包括：
[0017] 具有入口和出口的阀体；
[0018] 以可操作方式置于所述入口与出口之间的挡流器；
[0019] 驱动轴，其具有第一致动端和与所述第一端相对并连接到所述挡流器的第二端， 其中所述驱动轴沿着主轴线延伸；
[0020] 压差自动调节装置，包括：
[0021] 杯形体，其围绕所述驱动轴并且可以关于所述驱动轴轴向运动；
[0022] 弹簧，其以可操作方式置于所述阀体与所述杯形体之间，以将所述杯形体推离所 述挡流器；
[0023] 卷膜（rolling membrane)，其具有固定到所述杯形体的径向内边缘和固定到所述 阀体的径向外边缘，以便限定与所述入口流体联通的第一腔室和与所述出口流体联通的第 二腔室。
[0024] 优选地，所述挡流器具有面对所述阀体的入口的至少一个入口开口和面对所述杯 形体的至少一个出口开口。
[0025] 优选地，所述阀包括安装在所述驱动轴周围并且面向所述挡流器的出口开口的挡 板。
[0026] 优选地，来自于所述入口的液流沿着基本径向方向进入所述挡流器的入口开口并 且沿着基本轴向方向从所述挡流器的出口开口离开以随后沿着基本径向方向朝向该阀的 出口转移。
[0027] 本申请人已经证实首先根据上面描述和/或正如要求保护的阀元件的配置能够 用简单并紧凑的结构获得流体的所需通道。
[0028] 本申请人还证实根据本发明的阀保证了通过该阀的液流更清洁以及更规律。
[0029] 本申请人还证实根据本发明的阀能够精确设定和控制流速。
[0030] 总之，本申请人还证实根据本发明的阀确保了对压差和/或流速细微和快速的自 动调节。
[0031] 本发明还可以具有这里下面描述的一个或多个优选特征。
[0032] 优选地，所述阀包括导向轴，该导向轴具有用于所述驱动轴的轴向通道，其中所述 杯形体安装在所述导向轴周围。这样，由作用在卷膜上和杯形体上的压差以及由直接作用 在所述杯形体上的弹簧自动控制的杯形体的轴向运动不受驱动轴的任何轴向运动影响，这 是因为所述两个元件不与插入的导向轴连接。所述方案能够显著减少由驱动轴作用在已知 类型的阀上的拖拽而在相应的杯形体上造成的瞬变现象，比如EP 2 338 093中描述的阀。
[0033] 优选地，所述驱动轴可以在所述导向轴中轴向滑动。因此所述导向轴作为其内部 的所述驱动轴的轴向导向件来执行其功能。
[0034] 优选地，所述杯形体可以在所述导向轴上轴向滑动。因此，所述导向轴作为围绕其 滑动的所述杯形体的轴向导向件来执行其功能。
[0035] 优选地，所述导向轴相对于所述阀体固定。更优选地，所述导向轴是所述阀体整体 的一部分。采用该方案，所述杯形体的轴向运动不受除卷膜和弹簧之外的其他元件的运动 的影响。
[0036] 优选地，所述弹簧布置在所述杯形体周围。所述弹簧的位置是为了将其尺寸减到 最小并且其有助于限制所述阀的总体尺寸。
[0037] 优选地，所述第二腔室的一部分限定在所述杯形体的径向外表面与所述阀体的径 向内表面之间。
[0038] 优选地，所述弹簧布置在所述第二腔室的所述一部分中。因此所述第二腔室也用 于容纳所述弹簧。
[0039] 优选地，在打开的阀的至少一个操作条件下，所述挡流器和所述挡板之间限定了 在横向上与所述阀体的出口联通的环形腔室。液体的主液流从所述挡流器轴向离开，流入 环形腔室并通过所述出口在基本径向的方向上离开。
[0040] 优选地，所述弹簧关于所述环形腔室轴向偏置。更优选地，包含所述弹簧的所述第 二腔室关于所述环形腔室轴向偏置并且与所述环形腔室流体联通。液体的主液流因此不受 弹簧的存在影响。更一般地说，液体的经过有利地不碰到具有可变几何形状的元件，像弹 簧，弹簧根据其瞬时构造会不同地影响液流并且会遭受不理想的流体动态载荷。
[0041] 优选地，所述阀体具有用于挡流器的圆柱形壳体。
[0042] 优选地，所述阀体具有在所述环形腔室与所述出口之间的出口端口。优选地，所述 杯形体随着其自身的轴向运动将所述出口端口关闭。优选地，所述圆柱形壳体具有相接边 缘部（striking edge)，该相接边缘部适于以抵接方式接收所述杯形体的末端边缘以关闭 所述阀体的出口端口。优选地，所述圆柱形壳体具有相接边缘部，该相接边缘部适于在阀关 闭的状态下以抵接方式接收所述挡板的外周边缘。有利地，径向上更靠内的位置中的所述 挡板和径向上更靠外的位置中所述杯形体均接合在相同相接边缘部上。
[0043] 优选地，在阀关闭的状态下，所述挡板基本阻挡来自于与其面对的所述挡流器的 出口开口的输出液流。优选地，所述挡板与所述阀体的圆柱形壳体协同作用以关闭所述挡 流器的出口开口。
[0044] 优选地，所述挡板至少部分地容纳在所述杯形体中。
[0045] 优选地，所述杯形体具有在所述挡板径向外部并且可以在所述挡板上滑动的圆柱 形壁。这种使用杯形体的内部容积容纳挡板的几何形状有助于限制所述阀的总体尺寸。
[0046] 优选地，所述挡板关闭所述杯形体的内部容积，并且圆形狭缝在所述杯形体的径 向外圆柱形壁与该挡板之间限定出，该圆形狭缝能够使流体通过进入所述内部容积中以便 于施加基本等于第二腔室中的压力的压力（下游压力或出口压力），该压力与第一腔室中 的压力（上游压力或输入压力）相反。
[0047] 优选地，所述挡板在转动运动中牢固地约束到所述驱动轴。优选地，所述挡板在轴 向运动中牢固地约束到所述驱动轴。优选地，所述挡流器在转动运动中牢固地约束到所述 驱动轴。优选地，所述挡流器在轴向运动中牢固地约束到所述驱动轴。驱动机构是非常简 单的，因为所述驱动轴与所述挡流器和/或与所述挡板牢固地一起运动。
[0048] 优选地，所述挡板与挡流器之间的轴向距离是固定的，在它