混合阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供暖或制冷设备混合装置。
【背景技术】
[0002]在液压式供暖或制冷设备中往往会使用到混合装置，用于独立于热源或冷源的初始温度地调整入流温度。例如对于地板供暖设备，需要降低锅炉输出端的入流温度。这可以通过混合装置来实现:将两个不同温度的液流彼此混合，从而能够调整所期望的初始温度。因此，例如可以在供暖设备中将源于回流管的冷却液体混合到入流中。相反，在制冷设备中可以通过将源于回流管的加热液体混合到入流中来提高入流温度。
[0003]在自动控制的供暖或制冷设备中，一般情况下将混合装置设计为混合阀，该混合阀通过伺服电机来运动。为了控制伺服电机，需要一混合控制装置，该混合控制装置可以或者被设计为单独的模块，或者集成到锅炉的控制器中。因此必须使各个设备组件彼此液压连接和电连接，这对于供暖安装人员来说意味着较大的安装成本。
【发明内容】
[0004]鉴于上述问题，本发明的目的在于提出一种改进的供暖或制冷设备混合装置，其能够被简单地集成到各种不同的供暖和/或制冷设备中。
[0005]本发明的目的通过一种供暖或制冷设备混合装置来实现。本发明的优选的实施方式由下面的说明书、附图以及其他内容给出。
[0006]根据本发明的供暖或制冷设备混合装置被设计用于液压式供暖或制冷设备中。在这种液压式供暖或制冷设备中，液态的载热体(例如水)在回路中循环，在此，载热体流经一个或多个热源和/或冷源和待冷却或待加热的负载。例如，冷却机组可以用作冷源，化石燃料供热的锅炉或太阳能设备可以用作热源。但是也可以使用其他所有合适的热源或冷源。
[0007]根据本发明的混合装置具有阀壳体，该阀壳体具有第一、第二和第三接口，阀壳体可以通过这些接口与供暖或制冷设备的管路系统连接。在阀壳体内部定义了从第一接口到第二接口的第一流动路径和从第一接口到第三接口的第二流动路径。由此使得输送到第二接口和第三接口上的液流可以彼此混合，并通过第一接口离开阀壳体。沿相反的方向，当液流输入第一接口并从第二接口和第三接口流出时，混合装置还可用于分离液流。在阀壳体内部设置可运动的阀元件，该阀元件位于两个流动路径中并适于打开或关闭流动路径。因此将阀元件设计并设置为，该阀元件通过其运动或位移来改变两个流动路径的横截面的相互比例。通过这种方式可以交互地改变两个流动路径中的流量。优选阀元件这样运动:其在运动中使第一流动路径的横截面变小的同时使第二流动路径的横截面变大，反之亦然。特别优选阀元件还可以运动到使至少一个流动路径被完全关闭的位置上。例如，可以在各个末端位置上使一流动路径被关闭。也就是说，在阀元件的第一终点位置上，第一流动路径被关闭而第二流动路径被完全打开，而在第二终点位置上，第一流动路径被完全打开而第二流动路径被完全关闭。在这种基本的设计方案中，根据本发明的混合装置基本上与已知的用于液压式供暖或制冷设备的混合装置相符。
[0008]根据本发明将供暖或制冷设备混合装置设计为，使得用于混合装置运行的基本构件除控制装置之外全部集成在一结构单元中。因此在阀壳体上设有用于使阀元件运动的驱动器。优选该驱动器是电机，通过该电机可以使阀元件有目的地运动到特定的位置上。优选地，驱动器还具有检测器件或位置传感器，用于检测阀元件的当前位置。在采用步进电机的情况下，这种位置检测可以由电机自身来进行，或者可以预先设定该位置，从而能够省略对实际位置的检测。根据本发明，驱动器还具有用于该驱动器的运动控制的内部控制装置。该内部控制装置用于阀元件的位置控制或位置调节，从而使得该内部控制装置能够确保阀元件占据由外部控制装置为内部控制装置预先设定的位置并有利地保持。为此，可以将用于检测阀元件位置的位置传感器的输出信号作为实际值输送给内部控制装置，以形成调节回路。内部控制装置还具有用于与外部控制装置通信的第一通信接口，而外部控制装置具有相匹配的第二通信接口。因此，可以由优选是根据本发明的混合装置的一部分的外部控制装置给内部控制装置预先设定或通过通信接口传输所期望的阀元件位置，然后内部控制装置控制或调节驱动器，使阀元件占据该期望的位置。
[0009]根据本发明在阀壳体中或之上还设有内部传感器，该内部传感器与用于将传感器信号传输到外部控制装置的第一通信接口相连接。因此，位于阀壳体中或之上的内部传感器可以检测状态参数，并将相应的传感器信号通过第一通信接口传送到第二通信接口并由此传送到外部控制装置。然后在外部控制装置中对传感器信号进行处理。外部控制装置例如可以被设计为，其能够基于传感器信号给出用于阀元件定位的调节参数，在此，该调节参数又从第二通信接口传送到第一通信接口，然后传送到内部控制装置，并通过内部控制装置控制驱动器。
[0010]因此根据所述设计方案，在阀壳体中或之上设有驱动器，用于驱动器的内部控制装置和用于与外部控制装置通信的通信接口以及至少一个内部传感器。由此使得所有的基本构件均被直接集成在阀壳体上的混合装置中或结构单元中。由此构成包括所有基本构件的阀门组件。因此使得安装工作得以简化，因为在将阀壳体安装在液压管路系统中之后，有利的是只需要再建立去往外部控制装置的通信连接和进行内部控制装置的电连接。然后将有利地不再需要更多的用于传感器或控制装置的配线。
[0011]根据本发明提出的将控制装置分为设置在阀壳体上的内部控制装置以及外部控制装置的优点在于，可以使用还承担系统中的其他控制或通信任务的控制装置作为外部控制装置。特别是可以利用用于其他目的的控制单元一起负责对混合装置的控制，以便使在此总归要存在的组件能够用于其他的功能。还可以负责或一起用于与外部系统、例如传感器或其他控制器建立联系。这将简化具有设置在阀壳体上或之中的内部控制装置的阀壳体的结构，因为内部控制装置的功能范围大大的缩小。
[0012]优选在阀壳体中将至少一个传感器设置在流动路径上或之中，以检测位于该流动路径中的介质的至少一个状态参数。该状态参数可以如上所述地用于控制或调节混合装置。附加地，优选可以设置至少一个外部、也就是设置在阀壳体之外的传感器，该传感器优选至少与第一通信接口分开地与外部控制装置相连接。这种传感器可以在与混合阀、即阀壳体间隔开的地点上检测液压系统中的状态参数。该传感器的传感器信号同样可以被外部控制装置使用，以控制或调节混合装置。替代地或附加地，特别是可以基于外部传感器的传感器信号由外部控制装置产生或发出用于阀元件的调节参数。外部传感器可以通过自身的通信接口与外部控制装置连接。同样，也可以通过所述与第一通信接口通信的第二通信接口来实现与至少一个外部传感器的连接。
[0013]由于至少一个外部传感器独立于第一通信接口地与外部控制装置连接，因此装配被进一步简化，因为外部传感器能够因此而容易地与阀壳体和驱动器间隔开地与第一通信接口一起设置，因为不再需要连接这些元件。
[0014]进一步优选至少一个内部传感器和/或至少一个外部传感器是压力传感器、温度传感器和/或流量传感器。特别优选可以是组合的压力和温度传感器，进一步优选是组合的压差和温度传感器。特别可以将这种温度传感器设置在混合装置的出口侧，即，例如当第一接口构成出口时设置在第一接口的区域中，以检测流经阀壳体的介质的流出温度。因此，该流出温度可以由外部控制装置通过对阀元件定位的调整并因此通过对经由第二接口与第三接口输入的液流之间的混合比例的调整来调节。优选通过压力传感器或流量传感器来确定流量，以便在必要时确保阀的开度是足够的。此外，例如可以将一个流动路径中的流量与温度一起作为调整混合比例的基础，以便在所期望的输出流中达到所期望的输出温度。
[0015]根据本发明的另一种优选的实施方式，将驱动器设置在与阀壳体相连接或与阀壳体一体化构成的电机壳体中，在此，优选将内部控制装置设置在电机壳体中或与电机壳体连接的电子器件壳体中。因此，电子器件壳体、电机壳体和阀壳体是彼此邻近地设置或被相互固定或被彼此交错地集成，并由此构成一结构单元，该结构单元可以被预组装地交付，并作为整体由供暖安装人员安装到液压供暖和/或制冷系统中。通过将内部控制装置直接设置在电机壳体中，在安装于供暖或制冷设备中时能够节省用于驱动