专利名称：热交换器阀门装置，特别是加热体阀门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器阀门装置，特别是加热体阀门装置，具有一具有一入口和一出口的壳体、一调整阀和一压力调节阀，压力调节阀使阀门装置内的压力保持不变，并具有一阀座、一阀元件、一弹簧件和一压力反应机构。
背景技术：
由EP 0 911 714 A1已知一种这一类型的加热体阀门装置。它例如用在许多加热体串接在同一个供热管道内的加热设备中，在已知情况下，压力调节装置使阀上的压力保持不变，这样可以使连接在同一管道上的其他加热体对应该控制流过加热体的载热流体的固有流量的调整阀的的调节性能的影响保持得很小。
例如由WO 01/13017 A2已知原则上可以采用的压力调节阀。
虽然应用压力调节阀对于阀门装置的控制性能具有有利的作用，但是它使这种类型的阀门装置的成本加大。
发明内容
本发明的目的是，可以经济地制造这种类型的阀门。
在开头所述类型的热交换器阀门装置中这个目的通过这样的方法来实现，即阀座、阀元件、弹簧件和压力反应机构构成一通过唯一的连接件组合在一起的，可与壳体和调整阀分开处理的单元，此单元可装入壳体内。
因此压力调节阀可以作为独立的单元制造，并用在大量不同的阀门装置中，由于压力调节阀不必再与专门的阀门装置相匹配，而仅须确定连接部位，压力调节阀通过此连接部位与不同的阀门装置配合，压力调节阀可以作为一个单元成批大量生产。这时生产例如可以自动化进行，使得压力调节阀的生产成本可以减少，对于阀门装置本身只需在壳体内提供一个位置，构成压力调节阀的单元可以装入此位置内，但是反正必须具备这个位置，因此壳体上最多只要作小的改动。这实际上不增加制造成本。
由于压力调节阀可以作为一个单元方便地装入壳体，充其量只需要少许固定措施，它们所造成的制造成本的增加同样不值一提。也就是说总而言之可以经济地制造带压力调节阀的加热体阀门装置。为了制成单元只需要唯一的连接机构。这使得制造特别经济。这里通常使单元的一定部分用来将单元的另一部分固定在自身之间，是有利的。
在一种优选的结构方案中，连接机构使阀元件和压力反应机构相互连接，并且压力反应机构和阀元件将弹簧件及携带阀座的元件夹紧在它们之间，用阀元件和压力反应机构的连接装配成一单元，亦即弹簧件和壳体与所述零件不可遗失地连接，而不损害阀元件相对于阀座的可运动性。
这里如果连接机构在一连接机构所穿过的开口的与弹簧件相对的一侧具有一加大部分，是有利的，所述加大部分、例如支承圈，防止弹簧件对压力反应机构施加过大的力或者甚至将它拉过开口。
阀座最好设置在单元的外侧上，阀元件可以沿一个方向移出单元，以开启阀门。这有这样的优点，即单元可以做得比较小。在单元内部不必存在可以使阀元件运动的空间，由此减少对于单元本身的制造费用。材料消耗少。然而可以用压力调节阀以希望的方式控制加热体阀门装置内的压力。
阀座最好被一环形法兰包围，环形法兰围成一用于阀元件的运动空间。这样环形法兰便造成一阀元件可以在里面运动的空间。用这种方法简化了压力调节阀在壳体内的安装。构成压力调节阀的单元可以方便地装入壳体，直至碰到“止挡”，而不存在这样的危险，即阀元件在这种装配可能性时不再能正确地运动。但是阀元件一如既往地可以按希望的方式和阀座协调工作。
在一种优选的结构方案中设想，阀座设置在阀壳体的一环形第一壳体部分上，此阀壳体具有一离第一壳体部分一定距离的环形的第二壳体部分，两个壳体部分相互通过腿连接，它们在自身之间留有至少一个开口，通过该开口保证载热流体的进入。这样此液体便作用在压力反应机构的一侧上，例如一膜片或其他机构上，它们能够将液体的压力转化成力。由于在两个壳体部分之间只须设置腿或小筋，总起来看壳体的材料消耗少。壳体本身具有小的重量，因此装配不需要花太大的力。
这里弹簧件优先支承在第二壳体部分上。弹簧件向开启方向挤压阀元件，亦即压离阀座。阀元件本身与压力反应机构相连接，使作用在压力反应机构上的力与由弹簧件引起的力形成平衡，这时在阀元件和阀座之间形成一定的缝隙。在这个节流部位上的、根据作用在压力反应机构上的力调整的压降对于应该由压力调节阀保持恒定的压力是决定性的。
在阀壳体和壳体之间最好装一密封件。也就是说阀壳体不仅用来使压力调节阀结合成一单元，而且用来使壳体内第一压力区相对于第二压力区密封，亦即对于这种密封不需要其他元件。
压力反应机构最好做成波纹形元件。波纹形元件有这样的优点，即它已经具有一定的预紧力，此预紧力超过可以借助于膜片产生的预紧力。此外用波纹形元件可以传递大几倍的力。
这里优选地设置一关闭弹簧，它逆波纹形元件的弹性力沿关闭方向作用在阀元件上。波纹形元件甚至常常具有这么大的力，使它对于压力调节阀过大。因此为了能够应用波纹形元件，设一关闭弹簧，它与波纹形元件的力方向相反。这样可以准确和感觉灵敏地调整由波纹形元件和关闭弹簧的共同作用得到的合力，使得也可以可靠地调节较小的压力。
壳体最好做成具有两条路径的H形件，也就是一条前进路径和一条返回路径，其中压力调节阀使前进路径和返回路径之间的压力保持不变。H形件用来使供热管道装置与输入管道连接、输出管道与加热体管道装置连接，亦即与加热体的前进管道和回流管道连接。这里前进路径设置在输入管道和前进管道之间，返回路径放置在回流管道和输出管道之间。如果现在考虑使前进路径和返回路径之间的压力保持不变。那么也同时考虑连接在H形件上的加热体上的压力保持恒定。这种结构方案有这样的好处，即在根本上不再取决于调整元件安装在那里，也就是说可以将调整元件设置在其他部位，包括在壳体之外，例如调整阀可以安装在加热体本身上，如果H形件位于地面附近的话。
这里在前进路径和返回路径之间最好设一连接通道，这里连接通道内的压力作用在压力反应机构的一侧上，在压力反应机构的另一侧施加来自通过压力调节阀与连接通道隔开的路径的压力。这是一种比较简单的可能性，以便用构成压力调节阀的单元或者说模块使H形件内的压力、确切地说，压降或压差，保持不变。
下面借助于优选的实施例结合附图对本发明作较详细的说明。其中表示图1一做成H形件的加热体阀门装置，图2以放大图表示一压力调节阀，图3按图2中III-III线的剖视图，图4带加热体阀门装置的加热体，图5加热体阀门装置变型的实施形式，图6压力调节阀的一种变型的实施形式，图7按图6的拆开的压力调节阀。
具体实施例方式
图1表示带一壳体2的H形件1，壳体具有一前进路径3和一返回路径4。前进路径3具有一用于与建筑物固定的输入管道6的入口5(图4)和一用于加热体一侧的前进管道8的出口7，此前进管道与加热体9连接。加热体9通过回流管道10与H形件的入口11连接。H形件1具有一出口12，它与固定安装在建筑物内的输出管道13连接。在加热体9上的一可以很好接近的部位上安装一带一恒温阀附件15的加热体阀门14。
H形件1在返回路径4的区域内具有一在入口11和出口12之间的连接机构16。一通向外部的孔17通过一封闭塞18封闭。这里当然可以取代封闭塞18安装一加热体阀门14，这样它可以调整流过加热体9的载热流体的流量。由于这个原因这种加热体阀也称为调整阀。在与封闭塞18相对的一侧上壳体2通过封闭塞38封闭。它也可以通过调整阀来代替。
返回路径4通过一连接通道19与空腔20连通，所述空腔在壳体2内与前进路径3连通。然而在连接通道19和前进路径3之间设有一压力调节阀21，此压力调节阀联系图2和3详加说明。
压力调节阀21做成一个单元，在该单元内汇总了对于压力或压力差调节所必需的所有零件，甚至即使将压力调节阀21从壳体2中取出，这些零件仍然保持在一起。压力调节阀21在装入壳体2以后立即可以投入运行。在这个单元中不需要与一像通常一样形成的那样的调整阀组合。
压力调节阀21具有一阀壳体22，该阀在一环形第一壳体部分23内具有一阀座24。阀座24设置在阀壳体部分23的外侧，亦即在壳体部分23、从而在阀壳体22的侧面上，此侧面直接和压力调节阀21的外界连接。阀座24被一环形法兰25包围，此环形法兰沿轴向延伸，并围成一阀元件27可在里面运动的运动空间26，在图3中所示的位置中阀元件27贴合在阀座24上。
第一壳体部分23通过腿28，它也称为小筋，与一环形的第二壳体29连接。在腿28之间留出开口30，液体可以通过此开口前进到阀座24的内部，也就是到阀元件27不贴合的一侧。
一压簧31支承在第二壳体部分29上，此压簧支承在阀元件27上，阀元件27受到向开启方向、亦即离开阀座24的方向的力。
一膜片32与第二壳体部分29连接。膜片32借助于螺钉33与阀元件27连接。在这里膜片32夹紧在阀元件27和一板34之间，螺钉33穿过此板。板34具有一大于在环形的第二壳体部分29上的一开口35的直径的直径，阀元件27以一凸台36穿过此开口，当然也就是说即使压簧31将阀元件27压离阀座24，压力调节阀21也不会散脱，因为阀元件27的开启运动由于板34贴合在第二壳体部分29上(当然在中间垫着膜片23的情况下)而受到限制。
压力调节阀21的全部零件通过唯一的连接机构相互连接，也就是说固定在一起，在所示实施例中这个连接机构借助于螺钉来实现。但是也可以采用其他连接方式。只是在膜片32和阀元件27之间需要刚性的机械连接。这样通过弹簧31将膜片32压在壳体25上，但是弹簧31只能将阀元件27有限地从壳体25中挤出，因为其运动受到不能穿过开口35的板34的限制。
阀元件27也可以这样地加长，使它穿过膜片，并与板34粘接。
在膜片32和第二壳体部分29之间形成一压力腔37，它在按图1的结构方案中与入口5连通。也就是说在压力腔37内存在入口5内的压力。亦即这个压力作用在膜片32的朝向压力腔37的一侧上。连接通道19中的压力作用在膜片32的对置的一侧上。这个压力和弹簧31的力完全一样地沿开启方向作用，使得阀元件27和阀座34之间的距离这样地调整使得在该节流部位上产生压降，这样出口7和入口11之间的压力差可以保持不变，而与流过加热体9的载热流体的流量无关。也就是说加热体阀门14可以用恒定的压力调节载热流体。
归根到底压力调节阀21可方便地装入壳体2。封闭塞38用来使压力调节阀21不会从壳体2中掉出。压力调节阀21有两个密封件，也就是一个O形圈39装在第一壳体部分上，另一方面，膜片32密封壳体部分29在壳体2上的结合面，从而防止载热流体从连接通道19流进前进路径3中。
图5表示另一种加热体阀门装置40，其中可以采用同一种压力调节阀21，阀门装置40具有一带一入口42和一出口43的壳体41。在入口42和出口43之间设置调整阀45的阀座44，其阀元件46可以通过一未具体画出的恒温阀附件来操纵。这里以装配件分解图示表示阀门装置40连同其主要元件。
压力调节阀21安装在阀座44的背向调整阀45的一侧上。它以和在图1中的实施形式一样的方法通过一封闭塞38固定在壳体41中。
图6表示一装在壳体50内的压力调节阀51的变型的实施形式。图7表示从壳体50中取出的压力调节阀51，因此可以看到，这种压力调节阀51作为独立的单元也包含对于压力调节所需要的所有元件。
在按图6和7的结构方案中压力反应机构，亦即对压差作出反应的装置，做成波纹形元件52。波纹形元件52本身已经具有一定的弹性作用，它将阀元件53向开启方向预紧，亦即压离阀座54。阀座54设置在第二壳体部分56上，第二壳体部分56用螺钉57固定在第一壳体部分55上，螺钉穿过腿28。在腿28之间设有至少一个开口59。
波纹形元件52的内部通过第一壳体部分55上的一开口58与一压力连接管连接。两个壳体部分55、56之间的开口59与另一压力连接管连接，使得两个压力连接管58、60的压差和波纹形元件52的弹性力作用在阀元件53上。压力连接管58例如可以与在图1中所示H形件内的连接通道19连接，而第二个压力连接管60由入口5构成，通过压力调节阀51调节的液体经过出口62流出，出口62例如可以和H形件1上的出口7连通。
在某些情况下波纹形元件52的弹性作用太大。在这种情况下附加地采用一关闭弹簧61，它与波纹形元件52的弹性力方向相反地作用在阀元件53上。关闭弹簧61与阀元件53上的一凸台63连接，并例如借助于摩擦力固定在那里。凸台63同时构成螺钉64的支座，阀元件53借助于该螺钉与波纹形元件52连接。这里在波纹形元件内可装入一加强元件65。
为了支承关闭弹簧61，在出口62内拧入一塞子66。塞子66具有许多纵向孔67，液体可以通过这些孔从出口62中向外流出。螺钉68在中心拧入塞子66内，此螺钉带一用于关闭弹簧61的支承面69。通过转动螺钉68可以调整支承面69相对于关闭阀51的位置，从而也调整关闭弹簧61的预紧力。
在其他方向按图6和7的压力调节阀51以类似于按图1至5的压力调节阀的方式如上所述地工作。根据波纹形元件52两侧的压差及波纹形元件52和关闭弹簧61的弹性力，在阀元件53和阀座54之间形成一距离，由此形成的节流部位根据流过的液体的流量产生一压降，它例如可以用来使H形件的前进路径3和返回路径4之间的压差保持不变。
权利要求
1.热交换器阀门装置，特别是加热体阀门装置，具有一具有入口和出口的壳体、一调整阀和一压力调节阀，它使阀门装置上的压力保持不变，并具有一阀座、阀元件、弹簧件和一压力反应机构，其特征为阀座(24，54)、阀元件(27，53)、弹簧件(31)和压力反应机构(32，52)构成一通过唯一连接机构(33)固定在一起的、可与壳体(2)及调整阀分开操作的单元，此单元可装入壳体(2)内。
2.按权利要求1所述的阀门装置，其特征为连接机构(33)使阀元件(27，53)和压力反应机构(32，52)相互连接，压力反应机构(32，52)和阀元件(27，53)将弹簧件(31)和携带阀座(24，54)的元件夹紧在它们之间。
3.按权利要求2所述的阀门装置，其特征为连接机构(33)在一开口(35)的与弹簧件(31)相对的一侧上具有一加大部位(34)，连接机构(33)穿过此开口(35)。
4.按权利要求1至3之任一项所述的阀门装置，其特征为阀座(24，54)设置在单元的外侧上，阀元件(27，53)可向一个方向从单元中移出，以开启阀门。
5.按权利要求4所述的阀门装置，其特征为阀座(24)被一环形法兰(25)包围，它围成一用于阀元件(27)的运动空间(26)。
6.按权利要求1至5之任一项所述的阀门装置，其特征为阀座(24，54)设置在阀壳体的环形第一壳体部分(23，55)上，阀壳体具有一离第一阀壳体(23，55)一定距离的环形第二壳体部分(29，56)，其中两个壳体部分通过腿(28)相互连接，这些腿之间留出至少一个开口(30，59)。
7.按权利要求6所述的阀门装置，其特征为弹簧件(31)支承在第二壳体部分(29)上。
8.按权利要求6或7所述的阀门装置，其特征为在阀壳体和壳体(2)之间设一密封件。
9.按权利要求1至8之任一项所述的阀门装置，其特征为压力反应机构做成波纹形元件(52)。
10.按权利要求9所述的阀门装置，其特片为设有一关闭弹簧(61)，它与波纹形元件(52)的弹性力方向相反沿关闭方向作用在阀元件(53)上。
11.按权利要求1至10之任一项所述的阀门装置，其特征为壳体(2)做成具有两条路径的H形件，也就是一条前进路径(3)和一条返回路径(4)，其中压力调节阀(21)使前进路径(3)和返回路径(4)之间的压力保持不变。
12.按权利要求11所述的阀门装置，其特征为在前进路径(3)和返回路径(4)之间设一连接通道(19)，其中连接通道内的压力作用在压力反应机构(32)的一侧上，压力反应机构(32)的另一侧受来自路径(3)的压力，此路径通过压力调节阀(21)与连接通道(10)分开。
全文摘要
提供一种热交换器阀门装置，特别是加热体阀门装置，具有一具有入口和出口的壳体、一调整阀和一压力调节阀(21)，它使阀门装置上的压力保持不变，并具有一阀座(24)、一阀元件(27)、一弹簧件(31)和一压力反应机构(32)。人们希望能够经济地制造这种类型的阀门装置。为此设想，阀座(24)、阀元件(27)、弹簧件(31)和压力反应机构(32)构成一通过唯一一个连接机构固定在一起的、可与壳体和调整阀分开操作的单元，此单元可装入壳体内。
文档编号G05D16/06GK1504666SQ20031011953
公开日2004年6月16日 申请日期2003年11月28日 优先权日2002年11月30日
发明者M·H·克里斯滕森, M H 克里斯滕森 申请人:丹福斯有限公司