具有故障安全装置的阀门的制作方法

具有故障安全装置的阀门的制作方法
【专利摘要】一种设有故障安全装置的用于控制流体流动的电驱动阀门，所述故障安全装置在阀门电源发生故障时做出响应，切断流体流动。将阀件与线性致动器联接，用于朝关闭位置移动和离开关闭位置，用于控制通过阀门的流体流动。线性致动器由故障安全装置保持在控制位置上以使阀门在电源连通时正常运行。故障安全装置响应于电源的故障，以释放线性致动器。当线性致动器被释放时，线性致动器保持在控制位置上时储存在弹簧中的能量被释放，并且使线性致动器偏离控制位置，导致阀件移动至关闭位置，以切断流体流动。
【专利说明】具有故障安全装置的阀门

【背景技术】
[0001] 本申请涉及控制流体流动的阀门。更具体地，本申请涉及一种电力驱动阀门的故 障安全机构。本文公开内容特别适用于但不局限于控制一种或多种流体流动的阀门。本文 公开内容可适用于管道设备和装置以及使用这种管道设备和装置的用于洗涤、淋浴、盆浴 等的供水系统和设施。
[0002] 众所周知，在电力驱动阀门中，阀件通过线性致动器在开与关位置之间相对于阀 座的活动来控制流体流动。这种阀门在电源发生故障时可保持在打开位置，使得流体继续 以非可控方式保持流动直至电源恢复正常。
[0003] 本申请旨在解决这个问题。


【发明内容】

[0004] 示范性实施例涉及一种控制流体流动的阀门以及对该阀门电源故障产生响应的 故障安全装置，所述阀门包括与致动器联接的阀件，朝关闭位置移动和离开关闭位置以控 制流体流过阀门，其中，所述致动器由故障安全装置保持在控制位置上以使所述阀门在电 源接通时正常运行，而且响应于电源故障被释放，使致动器和阀件向关闭位置移动。
[0005] 另一示范性实施例涉及控制流体流动的阀门的操作方法，所述方法包括，将阀件 与致动器联接，用于朝关闭位置移动和离开关闭位置以控制流体流过阀门，将致动器保持 在控制位置使阀门正常运行，并且响应于阀门的电源故障释放致动器，使致动器和阀件朝 关闭位置移动。

【专利附图】

【附图说明】
[0006] 图1是根据第一实施例的阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于关闭位 置；
[0007] 图2是图1所示阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于电源连通正常运行 时的打开位置；
[0008] 图3是图1和图2所示阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于断电时故障 安全运行期间的关闭位置；
[0009] 图4是根据第二实施例的阀门及故障安全装置剖面图，图中阀门处于电源连通正 常运行时的打开位置；
[0010] 图5是图4所示阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于断电时故障安全运 行期间的关闭位置；
[0011] 图6显示了图4和图5所示的故障安全装置，图中故障安全装置处于关闭状态，此 时电源连通，阀门正常运行；
[0012] 图7显示了图6所示的故障安全装置处于打开状态，用于断电时的阀门的故障安 全运行；
[0013] 图8显示了图6和图7所示故障安全装置的变更形式，图中故障安全装置处于关 闭状态，电源连通阀门正常运行；
[0014] 图9显示了图8所示故障安全装置处于打开状态，用于断电时阀门的故障安全运 行；
[0015] 图10是根据第三实施例的阀门和故障安全装置剖面图，图中阀门处于断电时故 障安全运行期间的关闭位置；
[0016] 图11是根据第四实施例的阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于关闭位 置；
[0017] 图12是图11所示阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于电源连通正常运 行时的打开位置；
[0018] 图13是图11和图12所示阀门及故障安全装置的剖面图，图中阀门处于断电时的 故障安全运行状态期间的关闭位置。

【具体实施方式】
[0019] 示范性实施例涉及一种控制流体流动的阀门以及对该阀门电源故障产生响应的 故障安全装置。所述阀门可具有与致动器联接的阀件，朝关闭位置移动和离开关闭位置以 控制流体流过阀门。致动器可由故障安全装置保持在控制位置上以使阀门在电源接通时正 常运行。可在电源发生故障时进行响应，释放致动器，以使致动器和阀件向关闭位置移动。
[0020] 致动器可偏离所述控制位置。这种偏离可由弹簧产生。当致动器保持在控制位置 上时，弹簧可处于蓄能状态。当致动器被释放时，可使用储存在蓄能状态弹簧中的能量以使 致动器和阀件向关闭位置移动。阀件对故障安全操作做出响应，移动至安全位置。阀件可 移动至关闭位置，切断流体流动。或者，阀件可移动至某一位置，允许部分流体流过。
[0021] 致动器可通过磁联接保持在所述控制位置上。故障安全装置可包括一个闩锁器， 产生磁引力将致动器保持在控制位置上。所述闩锁器可包括一个电磁体。致动器可在电源 连通时通过电磁体保持在控制位置上，在电源中断时被释放。磁引力大于偏置力，以使致动 器保持在控制位置上直至致动器被释放。控制位置上的磁引力可略微高于偏置力。
[0022] 致动器可通过机械联接保持在控制位置上。故障安全装置可包括一个闩锁器，与 致动器啮合，将致动器保持在控制位置上。闩锁器可包括一个钩扣。致动器可在电源连通 时通过钩扣保持在控制位置上，在电源中断时被释放。致动器在控制位置上时存储偏置力， 当致动器被释放时，偏置力得到释放。
[0023] 在故障安全操作后阀门电力恢复时，阀件可仍停留在安全位置上直至致动器重置 到控制位置。致动器可为线性致动器，例如步进电机。致动器可与阀件通过一个联接装置 联接，以将致动器的旋转运动转化为阀件向关闭位置及离开关闭位置的直线运动。致动器 可相对于阀件操作移动，以使致动器复位到控制位置上。
[0024] 另一个示范性实施例涉及控制流体流动的阀门操作方法。所述方法可包括，将阀 件与致动器联接，朝关闭位置移动和离开关闭位置以控制流体流过阀门。所述方法可还包 括，将致动器保持在控制位置以使阀门正常运行。所述方法可还包括，响应于阀门发生电源 故障，释放致动器，使致动器和阀件向关闭位置移动。
[0025] 以下将对管道设备和装置的阀门以及用于这种管道设备和装置的供水系统和设 施的阀门的示范性实施例和应用进行说明，由此所描述阀门的其他的特征、益处和优势将 更明显。该说明用于展示可配置和使用阀门的多种方式，而并非来限制本申请的范围。
[0026] 以下将结合附图仅通过实例对本申请的各示范性实施例进行详细说明。
[0027] 首先，参考附图1至3,图中显示了根据本发明第一实施例的阀门1和故障安全装 置3。阀门1在2012年6月22日提交的英国专利申请No. 1211101.9中作了描述，该申请 的全部内容作为参考并入本文中。在该说明书中，对阀门1的说明仅是出于理解故障安全 装置3操作的需要，读者可查询2012年6月22日提交的英国专利申请No. 1211101. 9获取 有关阀门1更为详细的说明及应用。
[0028] 阀门1包括金属（例如铜，但也可以使用其他材料）的主体4。主体4内设有用于 第一流体的第一流动控制阀5和用于第二流体的第二流动控制阀7。第一流体和第二流体 可以是不同温度的水(称为热水和冷水)。阀门1提供具有适宜使用温度的水。阀门1可仅 提供冷水，仅提供热水，或是提供混合的热水和冷水。阀门1可以整合入供水系统或设施， 所述供水系统或设施具有一个或多个出口以供洗涤、淋浴、盆浴等。每个出口可包括一个与 阀门1整合的水龙头。或者，阀门1可以整合入具有多于一个出口的设备。例如，由一个阀 门1对多个淋浴喷头供水。本领域技术人员可从本文提供的发明说明书中清楚地明白阀门 1的其他用途和使用，本发明扩展至并包括本公开精神和范围内的所有更改和变化。
[0029] 流动控制阀5和7相似，下面将对第一流动控制阀5的结构和操作进行说明。使 用相同的参考标号但使用附加的撇号来定义第二流动控制阀7的相似特征，这样可从对第 一流动控制阀5的说明中清楚地理解第二流动控制阀7的结构和操作。
[0030] 第一流动控制阀5包括与第一流体入口（未显示）连接的入口室9,并且控制第一 流体从入口室9流入混合室11。混合室11的体积大小使得第一流体和第二流体可以在混 合室内混合并引导混合后的流体流向出口 12。
[0031] 第一流动控制阀5包括固定安装在卷轴17上的第一阀件13和第二阀件15,这两 个阀件分开一预定距离。第一阀件13适于与在入口室9 一端的第一阀出口 19相配合，第 二阀件15适于与在入口室9另一端的第二阀出口 21相配合。第一阀出口 19和第二阀出 口 21轴向位于一条直线上，并向混合室11开放。阀件13、15可由橡胶制成。
[0032] 卷轴17的第一端可滑动地设置在一个形成于阀体4内的封闭导向膛23内。卷轴 17的第二端，即另一端，通过联接单元29与致动器27的轴25连接，用于将轴25的旋转运 动转化成卷轴17的直线运动。致动器27包括一个电力驱动的电机，例如步进电机。合适 的步进电机可以是由Haydon Kerk公司提供的类型。所有用于控制卷轴17的直线运动的 致动器27可包括但不局限于线性致动器。
[0033] 联接单元29包括由防腐蚀材料如不锈钢制成的管31、塑料制成的驱动元件33以 及同样由塑料制成的防旋转件35。管31的一端与卷轴17的第二端固定，例如，通过压褶固 定。管31的另一端与驱动件33固定。具有U形截面的环形密封件37对管31穿过阀门1 主体4内的导向膛41 一端的开口 39的通道进行液封，以防止水从混合室11泄漏。
[0034] 驱动件33安装在致动器27的轴25上，且具有内螺纹部分43,所述内螺纹部分与 轴25的外螺纹部分45相互配合。防旋转件35安装在致动器27上，并且驱动件33位于防 旋转件35的轴向膛47内。驱动件33和膛47被配置以允许驱动件33相对于防旋转件35 进行轴向滑动，同时防止驱动件33相对于防旋转件35的旋转运动。例如，膛47可为十字 形，驱动件33具有与十字形相配的筋条，以防止驱动件33的旋转运动，同时允许轴向运动。 这种设置将轴25的旋转运动转化成驱动件33的直线运动，这种直线运动通过管31传递至 流动控制阀5的卷轴17,使阀件13、15在开与关位置之间相对于阀出口进行轴向运动，以 控制流体从入口室9向混合室11的流动。也可以使用其他将轴25的旋转运动转化成卷轴 17的轴向运动的设置。
[0035] 阀门1可包括控制器(未显示)，其为第一流动控制阀5和第二流动控制阀7的致 动器27、27'提供控制信号。控制器也可包括温度传感器和/或流速传感器以测量水在阀 门1的流体出口 12处的温度和/或流速，或阀门1内流体流路或其外部的流体流路中任何 其他相关点处的温度和/或流速。来自传感器的信号可用于控制各流动控制阀5、7的致动 器27、27'，以控制离开出口 12的水的温度和/或流速。例如，信号可用于保持需要的温度 和/或流速或对控制器提供反馈，这样，尽管第一流体入口和/或第二流体入口的水压和水 温发生变化，而离开出口 12的水始终对应于要求的设置。控制器可包括接收用户输入的设 置的接口。控制器、传感器和接口之间可设有有线通讯或无线通讯。
[0036] 在电源发生故障而流动控制阀5、7中的一个或两个都处于打开位置时，故障安全 装置3被设置用于切断流体流动。故障安全装置3包括第一流动控制阀5的致动器27的 闩锁器49以及第二流动控制阀7的致动器27'的闩锁器51。闩锁器49、51被布置用于将 致动器27、27'保持在控制位置上用于在驱动致动器27、27'的电源连通时如图1、2所示阀 门1的正常运行，并且当流动控制阀5、7中的一个或两个处于打开状态时，如果驱动致动器 27、27'的电源中断，在如图3所示的阀门1故障安全运行过程中，闩锁器49、51释放致动器 27、27'，使其产生运动将流动控制阀5、7关闭。
[0037] 闩锁器49和51相似，下面将对第一流动控制阀5的闩锁器49的结构和操作进行 说明。使用相同参考标号但使用附加的撇号来标识第二流动控制阀7的闩锁器51的相似 特征，这样可从对第一流动控制阀5的闩锁器49的说明中清楚地理解第二流动控制阀7的 闩锁器51的结构和操作。
[0038] R锁器49包括磁性材料如钢制成的电枢53和电磁体55,所述电枢与第一流动控 制阀5的致动器27固定。电磁体55与致动器27的电源连接，并且选定电枢53和电磁体 55之间的磁引力在驱动致动器27的电源连通时对抗电枢53和电磁体55之间的压缩弹簧 57的偏置力，将电枢53与电磁体55联接以将致动器27保持在控制位置上。
[0039] 在控制位置上，致动器27可操作以使卷轴17在图1所示的第一流动控制阀5的 关闭位置与图2所示的第一流动控制阀5的完全打开位置之间移动，用于控制第一流体从 入口室9向混合室11的流动。致动器27可使卷轴17移动以将第一流动控制阀5定位在 关闭位置与完全打开位置之间的任何一个中间位置上，用于改变第一流体的流动。可以以 同样的方式改变第二流体的流动，这样，可调整进入混合室11的第一流体和第二流体的比 例关系，以在出口 12提供混合流体，在第一流体和第二流体为不同温度的水时，可产生具 有任何所需的中间温度的混合水以供所需使用，例如洗涤、淋浴或盆浴。
[0040] 当第一流动控制阀5处于打开位置，例如图2所示的完全打开位置时，发生电源故 障的情况下，电枢53和电磁体55之间的磁引力消失，储存在弹簧57中的能量得到释放，产 生一个偏置力，作用在电枢53上，使致动器27离开控制位置，由此使卷轴17移动，以将第 一流动控制阀5关闭，如图3所示。当第二流动控制阀7处于打开位置时，在电源中断的情 况下，以同样的方式关闭该阀7。
[0041] 如果电力在阀门1的故障安全运行结束后得到恢复，致动器27、27'的电磁体55、 55'和电枢53、53'之间的磁引力不足以克服作用在致动器27、27'上的弹簧57、57'的偏置 力，那么流动控制阀5、7仍将保持在关闭状态直至阀门1被复位。
[0042] 为了使阀门1在电源故障/中断后复位，操作致动器27、27'使轴25、25'沿一个 方向旋转，以使致动器27、27 '回到控制位置，而无需移动卷轴17、17 '，这样，流动控制阀5、 7仍保持关闭。通过在主体4中的膛41、41'内的防旋转件35、35'的接合，引导致动器27、 27'向控制位置移动及离开控制位置。闩锁器49、51和致动器27、27'位于与阀门1的主体 4连接的壳体59内。
[0043] 一旦致动器27、27'返回图1所示的控制位置且流动控制阀5、7关闭，致动器27、 27'可如前所述再次被操作以控制卷轴17、17'的运动，用于在阀门1正常运行期间控制第 一流体和第二流体的流动。
[0044] 应当明白的是，只要发生电源故障/中断且流动控制阀5、7中的一个或两个处于 打开位置，上述的故障安全运行就会出现。如果流动控制阀5、7在正常运行期间回到图1 所示的关闭位置，并且在这个位置上电源发生故障或中断，即使电磁体55、55'与电枢53、 53'之间的磁引力已消失，由于卷轴17、17'处于阀体4中封闭膛23、23'的末端内，则致动 器27、27'仍停留在控制位置上。因此，电力得到恢复时，电枢53、53'与电磁体55、55'重 新联接，使阀门1正常运行。
[0045] 在一变更形式中（未显不)，电磁体55、55'由可一个单磁体代替，该单磁体与两个 电枢53、53'联接，将致动器27、27'保持在控制位置上。在另一种变更形式中（未显示)，压 缩弹簧57可由一拉伸弹簧代替，该拉伸弹簧被布置得使当致动器27、27'被释放时，致动器 27、27'和卷轴17、17'发生移动，以通过致动器27、27'保持在控制位置时储存在弹簧中的 能量将阀门1关闭。
[0046] 现在，参考图4至7,图中显示了另一种故障安全装置3,其中由闩锁器49、51提供 的用于对抗弹簧57、57'偏置力以将致动器27、27'保持在控制位置用于阀门1正常运行的 磁性联接由机械联接代替。使用相同的参考标号来代表对应于前面实施例中阀门1的各部 件。
[0047] 在这个实施例中，致动器27、27 '具有轴向延伸部61、6 Γ，所述延伸部伸入壳体59 中的开口并具有环形槽63、63'。
[0048] 故障安全装置3包括用于两个致动器27、27'的闩锁器65。闩锁器65包括夹盘 67,所述夹盘被安装用于绕端部中间的轴线旋转。夹盘67与旋转轴的相对侧上的槽63、63' 啮合，对抗压缩弹簧57、57'的偏置力将致动器27、27'保持在控制位置上，所述压缩弹簧环 绕延伸部61、61'并作用于壳体59和致动器27、27'之间。
[0049] 夹盘67被弹簧69在一个方向上偏置，以与槽63、63'分离，并且致动器71对致动 器27、27'电源故障/中断做出反应使夹盘67处于啮合位置上。在这个实施例中，致动器 71由在夹盘67和壳体59之间延伸的形状记忆合金（SMA)线圈73提供。
[0050] SMA线圈73与致动器27、27'电源连接，在电源接通时收缩，以对抗弹簧69的偏 置，并且使夹盘67与致动器27、27'的轴向延伸部61、61'中的槽63、63'之间保持啮合，以 将致动器27、27'保持在控制位置上，以使阀门1正常运行，如前面对图1至3所示实施例 的描述。
[0051] 在当流动控制阀5、7中的一个或两个处于打开位置电源发生故障或中断的情况 下，SMA线圈73伸展，使夹盘67在弹簧69的偏置作用下产生旋转，以与致动器27、27'的 轴向延伸部61、61'中的槽63、63'分离，由此释放致动器27、27'，使其在弹簧57、57'偏置 的作用下移动，以将流动控制阀5、7关闭，如前面对图1至3所示实施例的描述。
[0052] 当故障安全运行之后对阀门1进行复位以切断流体流动时，致动器27、27'的轴 25、25'沿一个方向转动，使致动器27、27'返回控制位置，而无需打开流动控制阀5、7。这 可以在闩锁器65重新获得电力前进行，以使得当电源恢复并且SMA线圈73收缩以对抗弹 簧69的偏置使夹盘67转动，夹盘67与槽63、63'重新啮合。或者，可对轴向延伸部61、61' 的端面进行斜切以使其与夹盘67配合并足够地移动夹盘67,使夹盘67与槽63、63'再次啮 合。
[0053] 现在参考图8和9,图中显示了图4至7的故障安全装置3的变更形式，其中提供 螺线管致动器75以代替SMA线圈73。在这个实施例中，螺线管致动器75与致动器27、27' 的电源连接，在电源连通时使夹盘67与致动器27、27'的轴向延伸部中的槽63、63'保持啮 合。当电源发生故障或中断时，螺线管致动器75不再对抗弹簧69的偏置，并且夹盘67能 够转动，以与槽63、63'分离，并且使致动器27、27'在弹簧57、57'的偏置作用下移动，以将 流动控制阀5、7关闭，如前面对图1至3所示实施例的描述。
[0054] 另一方面，本修改的实施例的操作与图4至7所示实施例的操作相似，从图4至7 的描述可以明白本实施例的操作。使用相同参考标号代表相似部件。
[0055] 现参考图10,图中显示了具有单个流动控制阀和故障安全装置的实施例，适用于 控制流体流动的应用。其中一种应用是在电淋浴器中常用的快热式热水器中使用，以按要 求提供热水源。
[0056] 图10显示在图1至3所示实施例中的流动控制阀5和故障安全装置3,它们被设 置用于控制到快热式热水器的热交换箱(示显示）的供水(通常是冷水）的流动。控制阀5 具有一个与供水连接的入口 76和一个与热交换箱连接的出口 77。入口 76向流动控制阀5 的入口室9开放，阀出口 19、21向出口室79开放，所述出口室通过一个或多个开口 81通向 出口 77。
[0057] 在这种热水器中，流入的供水在流经热交换箱时由一个或多个电加热件加热。热 交换箱的出口水温度取决于水的流速和热水器加热箱的输入功率。可经常通过改变加热件 的数量和额定功率来选择输入功率，因此，对于指定的输入功率，出口水温度可通过改变流 速来控制。
[0058] 在此应用中，如果热交换箱的电源发生故障或中断而流动控制阀5处于打开状 态，故障安全装置3可操作以将阀门5关闭并切断流体流动。图10显示了故障安全运行后 流动控制阀5处于关闭位置。在切断流体流动前可设有一个时间延迟，以允许冷水冲刷热 交换箱来降低加热件的温度，如果故障安全运行之后电源恢复且热水器很快再次启动，则 可防止留在热交换箱内的水被加热到高温可产生烫伤危险。
[0059] 另一方面，从对图1至3的说明中可以明白流动控制阀5和故障安全装置3的结 构和操作，使用相同的参考标号代表相似部件。应当理解的是，流动控制阀可由图4至9所 示的任意一种流动控制阀代替。
[0060] 另一种应用是，可设有单流动控制阀和故障安全装置来控制来自混合箱的水的流 动。其他应用对本领域技术人员是显而易见的。
[0061] 在前述实施例中，所述流动控制阀或各流动控制阀5、7是2012年6月22日提交的 英国专利申请No. 1211101. 9公布的类型，其中，阀卷轴17具有两个阀件13、15，用于控制流 体通过阀门1。但是，应当理解的是，这并不是必须的，本文所描述的内容具有广泛的用途， 为具有至少一个阀件的任何阀门提供故障安全运行，所述阀件可通过致动器向关闭位置移 动和离开关闭位置，用于控制经过阀门的流动。
[0062] 现在参考图11至13,图中显示了图1至3所示阀门的变更形式，图中使用相同参 考标号代表对应的部件。在该变更形式中，流动控制阀5、7的入口室9、9'通过单阀门出口 19、19'对混合室11开放，并且阀卷轴17、17'具有一个单阀件13、13'以控制经过阀出口 19、19'的流动。另一方面，阀门1和故障安全装置3的结构和操作与图1至3的描述相似， 可从图1至3的描述明白其结构和操作。图10显示了对阀门所做的相似变更，其中提供了 一个单流动控制阀。
[0063] 图11至13所示的故障安全装置3采用了闩锁器49、51，其提供磁联接将致动器 27、27'保持在控制位置上。但是，应当理解的是，闩锁器49、51可由任意一种本文所述的 闩锁器代替，例如图4至9所示的提供机械联接将致动器27、27'保持在控制位置上的闩锁 器。
[0064] 在故障安全操作期间，通过致动器的运动将阀门关闭，在流体流路中没有出现故 障安全装置的组件。特别地，对致动器产生偏置的弹簧位于流路外，因此可以保持干燥，不 在流路内提供表面使细菌得以滋生。此外，由于采用磁联接将致动器保持在控制位置上，电 磁元件固定不动，使得更容易与电源连接。
[0065] 尽管这些示范性实施例描述这样一些构造：其中在2012年6月22日提交的英国 专利申请No. 1211101.9中所述类型的一个或多个流动控制阀设有故障安全装置，但应当 理解的是，本文所描述的故障安全装置具有更广泛的应用，并且可与任何电驱动阀一起使 用，以在阀门电源出现故障或中断时切断流体流动。此外，尽管在阀的电源出现故障或中断 的情况下，可能一般需要完全切断流通流动，以防止流体(水）不受控制地流过阀门产生浪 费，还可能在有一些应用，其中可能需要允许一些流体(水）继续流动。因此，可能将故障安 全装置设置为控制流动以提供预定流量，而不是完全切断流体流动。可能出于安全原因而 在一些应用中要求这种预定流量。
[0066] 应当注意的是，本文中所使用的用于描述各实施例的术语"示范性"是表示这些实 施例为可能的实例、代表和/或可能实施例的例证（并且这样的术语并不意味着这些实施 例必然是特别的或是最好的实例)。
[0067] 本文使用的术语"联接"、"连接"等是指两个构件直接或间接结合。这种结合可以 是固定的(例如，永久性结合)或活动的(例如，可移除或可解除)。这种结合可由两个构件或 由两个构件及任何附加中间构件彼此整体成型为一个单独的主体而实现，或者由两个构件 或两个构件及任何附加中间元件彼此连接而实现。
[0068] 本文所提及的元件位置(例如，"顶部"、"底部"、"上面"、"下面"等）仅用于描述各 元件在附图中的定位。应当注意的是，各元件的定位可根据其他示范性实施例有所不同，并 且这种变化意欲包涵在本公开内。
[0069] 重要的是应注意：各示范性实施例中所示的阀门及相关组件的结构和设置仅用于 举例说明。尽管本文只详细描述几个实施例，阅读本公开文件的本领域技术人员应当明白， 在本质上不脱离本文所述主题的新颖教导和优点的情况下，可能有许多变更形式(例如，各 元件尺寸、规格、结构、形状和比例的变化、参数值、安装布置、材料使用、颜色、定位等)。例 如，一体成型的所示元件可由多个部件或元件构成，元件的位置可以颠倒或改变，离散元件 的性质或数量或者位置可以改变或发生变化。任何程序或方法步骤的顺序或次序可发生变 化或根据替代实施例重新排序。
[0070] 在不脱离本文所述发明的范围的情况下，也可对各示范性实施例的设计、操作条 件和布置进行其他替代、更改、变化和删减。其他可做的更改对于本领域技术人员是显而易 见的，并且本发明扩展至并包括所有这些变更。本文所描述的任何特征可分别使用或与任 何其他特征相结合，并且本发明扩展至并包括任何这样的特征或特征的结合，无论是否在 本文中描述。
【权利要求】
1. 一种控制流体流动的阀门以及一种对所述阀门电源故障进行响应的故障安全装置， 所述阀门包括与致动器联结的阀件，用于朝关闭位置移动及离开关闭位置，以控制通过所 述阀门的流体流动，其中，所述致动器由所述故障安全装置保持在控制位置上，用于在电源 接通时所述阀门的正常运行，以及响应于所述电源的故障而被释放，用于所述致动器和所 述阀件向关闭位置移动。
2. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述致动器偏离所述控制位置。
3. 根据权利要求2所述的阀门，其中，所述偏离由弹簧产生。
4. 根据权利要求3所述的阀门，其中，所述弹簧在所述致动器保持在控制位置时被设 置处于蓄能状态。
5. 根据权利要求4所述的阀门，其中，当所述致动器被释放时，所述处于蓄能状态的弹 簧中储存的能量用于使所述致动器和所述阀件向所述关闭位置移动。
6. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述阀件对故障安全操作做出响应，移动至安全 位置。
7. 根据权利要求6所述的阀门，其中，所述阀件移动至所述关闭位置，以切断流体流 动。
8. 根据权利要求6所述的阀门，其中，所述阀件移动至一位置以允许部分流体流动。
9. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述致动器通过磁联结被保持在所述控制位置 上。
10. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述故障安全装置包括一个闩锁器，所述闩锁 器被配置产生磁引力将所述致动器保持在所述控制位置上。
11. 根据权利要求10所述的阀门，其中，所述闩锁器包括电磁体。
12. 根据权利要求11所述的阀门，其中，所述致动器在所述电源接通时通过所述电磁 体保持在控制位置上，在所述电源中断时被释放。
13. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述致动器由机械联结保持在所述控制位置 上。
14. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述故障安全装置包括一个闩锁器，所述闩锁 器配置成与所述致动器啮合，将所述致动器保持在所述控制位置上。
15. 根据权利要求14所述的阀门，其中，所述闩锁器包括一个钩扣。
16. 根据权利要求15所述的阀门，其中，所述致动器在所述电源接通时通过所述钩扣 保持在所述控制位置上，在所述电源中断时被释放。
17. 根据权利要求6所述的阀门，其中，当在故障安全运行之后所述阀门的电力被恢复 时，所述阀件保持在所述安全位置上直至所述致动器被重置到所述控制位置上。
18. 根据权利要求1所述的阀门，其中，所述致动器为线性致动器。
19. 根据权利要求18所述的阀门，其中，所述致动器与所述阀件通过一个联接单元联 接，用于将所述致动器的旋转运动转化为所述阀件向所述关闭位置移动和离开所述关闭位 置的直线运动。
20. 根据权利要求17所述的阀门，其中，所述致动器可操作以相对于所述阀件移动，用 于将所述致动器重置到所述控制位置上。
21. -种控制流体流动的阀门操作方法，所述方法包括： 将阀件与致动器联接，用于朝关闭位置移动和离开关闭位置，以控制通过所述阀门的 流体流动； 将所述致动器保持在控制位置，用于所述阀门的正常运行；和 响应于所述阀门的电源故障，释放所述致动器，用于所述致动器和所述阀件向所述关 闭位置移动。
【文档编号】F16K31/04GK104048088SQ201410090094
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】K·T·皮尔, S·P·康韦 申请人:柯勒米拉有限公司