專利名稱：加熱體閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱體閥門，它具有一個圍住一個孔的閥座，該孔可由一個閥門元件關(guān)閉，該閥門元件在關(guān)閉位置上沿著一條閉合線貼靠在閥座上。
一種這樣的加熱體閥的外形尺寸是有限制的。此處例如加熱體的連接尺寸就起到一定作用，但在加熱體周圍的空間比例也有作用。這就使得閥座的外徑不能超過一個預(yù)定的大小。同樣閥門元件相對于閥座的行程高度也是受到限制的。
該項任務(wù)在開頭所述種類的一種加熱體閥門中的解決完成的方法是閉合線至少有一個向里指向孔里的線段，并且外面沿著閉合線同時在閥門元件的關(guān)閉位置上設(shè)置有一個空腔。
用這種設(shè)計方案就使閉合線相對于圍住這孔的一個簡單的圓周線而加大了。因而當閥門元件從閥座上抬起時就有一個較大的橫斷面積，在這橫斷面積上可以使加熱液體流過。當然其先決條件是在閉合線的兩側(cè)存在一個空腔，加熱液體可以通過這空腔無節(jié)流地流動。若該空腔在關(guān)閉位置上就已存在，那么當閥門元件離開閥座一小段距離時，空腔也還保留。閉合線的放大事實上也使得液體能夠無節(jié)流地流過的流出橫斷面加大了。
最好設(shè)有多個圍繞著孔的周邊均布的線段。設(shè)置的線段越多，閉合線就越長，也就是如果閥門的元件從閥座上抬起時，液體能夠流過的流動橫斷面就越大。均布就保證了一定的對稱，從而當載熱液體流過時使閥門元件均勻受載。這就降低了閥門元件產(chǎn)生振動的傾向。
最好使相對于一個由徑向上在孔的最外面的圓周段所限定的平面來說離開閥門元件而傾斜。因而閉合線是所謂從外向里為凹入地傾斜指向。閥門元件在關(guān)閉狀態(tài)下則必須大致為凸起形狀。這種設(shè)計方案的優(yōu)點是當閥門開啟時，也就是閥門從閥座上抬起時，首先在中間，也就是在閉合線的徑向位于里面的段處，在閥門元件和閥座之間產(chǎn)生了一個小的間隙，通過這小間隙就能產(chǎn)生小的液體流動。隨著作用在閥門元件上的關(guān)閉壓力的減弱該間隙就變得更大了，一直到最后閥門元件完全從閥座上抬起。由于這種開啟特性就可以在開始開啟時對流過此閥門的載熱液體進行很靈敏的控制。
此處特別要優(yōu)先考慮，使該線段離開平面的最大距離在0.1至0.2mm范圍內(nèi)。該線段內(nèi)端相對于其外端的這樣一種小的降低可以容易地通過閥門元件的變形來適應(yīng)承受。但是它允許對通過閥門的載熱液體進行上述很靈敏的控制。
最好將閥座設(shè)計在一個閥座元件上，而空腔則由閥座元件里的空缺來形成。這種設(shè)計方案的優(yōu)點是可以應(yīng)用一種傳統(tǒng)的具有一個實際上為圓圈形接觸面的閥門元件。在閥座和閥門元件的這個接觸面之間的接觸則是沿著閉合線進行的，該閉合線不再局限于在閥門元件邊緣上的一個圓形范圍上，而是也作用于閥門元件的徑向再向里的面積范圍。由于在閉合線之外設(shè)有空缺，也就是說在閉合線的段徑向向里延伸的地方確保了在閥門元件從閥座上抬起之后立即有必需的通流橫斷面供使用，該橫斷面允許有較大的通流量并因而保證了閥門的較大能力。
空缺最好有一個傾斜的底部。這種設(shè)計方案具有力學上的優(yōu)點。承接固定住閥座的閥座元件力學上更穩(wěn)定。閉合線不再僅僅布置在一個“壁板”的上部邊棱上，而是可靠地由閥座元件的體部支承住。
此處尤其優(yōu)選的是使底部從外過渡至閉合線。閉合線實際上在其整個長度上足夠程度地被支承住。此外通過這傾斜的、從外過渡至閉合線的底部在閉合線淹沒時使液體平緩?fù)ㄟ^。這就使閥門噪聲低。閥門的這種低噪聲特性作為有利的付作用雖然反正是由于閉合線的加長以及與此有關(guān)的較小的壓力降(與傳統(tǒng)的閥門在相同的抬起高度時比較)，但它還是通過底部的設(shè)計而得以改善了。
這里優(yōu)先考慮使底部傾角大小在30°至90°范圍內(nèi)。該傾角一方面確保了足夠的力學穩(wěn)定性，但另一方面允許使閥門能相對較低噪聲地流通。
在另外一種替代的或者附加的技術(shù)方案中可以規(guī)定空腔設(shè)計在閥門元件里，并使閥門元件相對于閥座抗轉(zhuǎn)動地支承住。若閥門元件相對于閥座抗轉(zhuǎn)動地支承住，那么就可以在閥門元件里這樣來設(shè)置空缺，從而使它與閉合線的走向一致，也就是說即使在閉合線的徑向向內(nèi)指向的這些段里總是有一個足夠的空腔在閉合線之外供應(yīng)用，載熱液體可以流過此空腔。
閉合線最好設(shè)計成星形。用一種星形的設(shè)計就可以在小的空間里產(chǎn)生一條相對較長的閉合線。
在一種優(yōu)選的技術(shù)方案中閥門元件的抬起高度極限是可以調(diào)整的。用這抬起高度極限可以予先調(diào)整載熱液體通過閥門的最大流量。對此已知應(yīng)用了一種“擋板”，它有一個可變的加到一個布置在閥門的外殼里的流出孔上的蓋。通過旋轉(zhuǎn)此擋板就可以改變流出橫斷面。但這種設(shè)計方案與加長的閉合線綜合起來卻并不總是得出所希望的效果。尤其是此時可能在閥門元件上會產(chǎn)生不均勻的載荷。這些缺點可以通過應(yīng)用對閥門元件抬起高度的限制來避免。
具體實施例方式


圖1所示的加熱體閥門1有一個外殼2，其中擰入了一個閥組件3。閥組件3有一個閥桿4，在閥桿的一端裝有一個閥門元件5。閥門元件5由一種彈性體材料構(gòu)成并由一個支承盤6支承住。閥門元件5基本上是一個扁平圓柱體形狀。
閥桿4由一個操作銷釘7操作，該銷釘7由一個填料套8導向。操作銷釘7作用于閥桿4上克服開啟彈簧9的力。
閥門元件5與一個在一個閥座元件11上的閥座10共同作用。該閥座元件11在圖1中用兩種不同的形式表示。在圖1的左半部里閥座元件11通過一種卷邊連接12與閥門組件3相連接，其中閥門組件3有一個加長件13，在其中又布置了一系列的孔14，這些孔允許載熱液體從閥流過至一個出口腔15。
閥座元件11又插放在一個支管16上。在其向著支管的一端上裝有一個O形圈17，該O形圈裝置閥座元件11的一個內(nèi)槽18里。
圖1右半部所示的閥座11的實施形式雖然同樣也是通過閥門組件3的加長件13的一個卷邊連接12固定住。但此處卷連接12同時又固定住了與支管16連接用密封的O形圈17。支管16在這種實施形式中略長些。
如圖2可見，閥座10有一種特殊的形狀。閥座10圍住一個孔19，如果閥門元件5從閥座10上抬起了，那么載熱液體就可以從支管16通過孔19進入出口腔15里。該孔具有一個由加熱器閥門1的結(jié)構(gòu)尺寸所限定的最大直徑D。
在這最大直徑D上布置了閥座10的一條閉合線的段20，當加熱體閥門1關(guān)閉時，閥門元件5的貼靠在這些線段上。線段21由這些線段20出發(fā)，在當前這種情況下它作為徑向輻射向里伸展至孔19里。兩個這樣的線段21通過線段22連接，該線段22位于一個小得多的直徑上。
由線段20，21，22構(gòu)成的閉合線具有一種鋸齒形或星形的變化。因而它比只是通過直徑為D的圓周線所形成的閉合線要長得多。
閉合線20-22的內(nèi)側(cè)限定了孔19。
在閉合線20-22的外側(cè)到處都設(shè)有空腔，它設(shè)計在閥座元件11里。在圖3中可以見到此空腔23。
閥座元件11在圖3所示的左側(cè)為閥座10。在兩條線段21之間的外側(cè)設(shè)有空缺，它們就形成了空腔23。這些空缺有一個底部24，它傾斜布置，傾角在30°至90°范圍內(nèi)。在后面一種情況下嚴格來說就不存在底部3。底部24過渡到閥座10，也就是在徑向內(nèi)側(cè)每個空腔23的高度最小。但此高度徑向向外則變大。
從支管16流入出口腔15的液體只是通過閥門元件5與閥座10的閉合線20-22的聯(lián)合作用才實現(xiàn)了節(jié)流，也就是說阻力都是由閥座元件5和閥座10之間的間距來規(guī)定的。通過線段20從支管16流出的液體可以不受影響地從閥座元件11流出至出口腔15。通過閉合線的線段21流出的液體同樣也可以不受阻礙地流入空腔23。這甚至適合于徑向進一步處于里面的部位，因為具有傾斜底部24的空腔23并不形成值得提起的附帶的節(jié)流阻力。同樣在線段22處附加地由于在閥門元件5和閥座元件11之間的間距可能太小，因而實際上沒有進行節(jié)流。但如果這里要有一個附加的節(jié)流的話，那么這并不危險，因為在閉合線20-22的長度上所測到的線段22的長度之和相對較小。
由于閉合線20-22的長度相對較大，因而當閥門元件5從閥座10上抬起時就產(chǎn)生了一個相應(yīng)較大的孔，液體就可以流通過該孔?？椎拇笮?yīng)于抬起高度(閥門元件5和閥座10之間的距離)乘以閉合線20-22的長度。顯而易見，對一個較長的閉合線20-22也有一個較大的孔用于使載熱液體流過。
在閥組件3里設(shè)置了一個止擋25，通過在閥組件3里的轉(zhuǎn)動它可以在其軸向位置上發(fā)生變化。對此設(shè)有一個螺紋26。止擋25構(gòu)成了一個對閥門元件5的抬起高度的限制。因而可以對通過閥門的最大流量進行予調(diào)定。為使止擋25在閥組件3里轉(zhuǎn)動，設(shè)置了一個轉(zhuǎn)矩傳遞元件27，它可以借助于一個把手28而轉(zhuǎn)動。
采用圖示的實施形式可以使流量大小達到1000升/小時至1500升/小時。隨著閉合線20-22長度的大大加長，閥門通流能力相對于具有相同最大直徑D時的圓線形的閉合線來說要提高大約50％。
圖4和5表示了一種另一種實施形式的閥座元件11’。閥座元件11’首先在其外側(cè)具有一個圓周槽18’，其中可以裝入一個O形圈，以便當閥座元件11’裝入支管里時，在閥座元件11’和支管之間保證密封。
另外，閥座元件11’在其形成閥座10的上面是平的。但此處也由于孔19由一個星形走向的閉合線所包圍住而形成了一條相對較長的閉合線20-22。為在這里建立必要的空腔23’，閥門元件5具有一種對應(yīng)于孔19的形狀，其中當然閥門元件5要略大些，以便能在閥座10’上接觸。此外閥的元件5’具有一個帶有防轉(zhuǎn)動裝置29的閥桿4’，從而使閥門元件5相對于閥座元件11’不可轉(zhuǎn)動地固定住。
圖6和7表示了另一種形狀的閉合線30或31。在所有情況下孔19都由一條相對較長的閉合線30、31圍住，從而使這種類型的加熱體閥門具有很大的能力。
對于一種這樣的加熱體閥門1來說，如果要想實現(xiàn)如同傳統(tǒng)閥門那樣相同的通流量的話，閥門元件5的抬起高度相對較小就可以了。在相同的抬起高度時可以達到大得多的流量。在給定的流量下閥門就可以縮小。
由于有相對較大的閉合線20-22，因而通過閥門允許有一個較大的壓力降。通常用于控制這樣一個閥門的恒溫元件有一個極限的力。用大孔19就不允許一個較大的壓力降，因為恒溫元件不可能產(chǎn)生必要的力，以便將閥門元件5關(guān)閉。但如果這個范圍19縮小了而同時閉合線20-22加大了，那就可以允許一個較大壓力降。
由于閉合線20-22變長了，也就對通過閥門的水的流出速度有影響。因而對閥門噪聲大小的影響是積極的。
此外有另外一個優(yōu)點由于閉合線20-22相對較長，因而減小了閥門元件5“快速關(guān)上”的危險，也就是當閥門裝入在錯誤的通流方向上時，就使閥門元件突然地控制在閥座10上?！八鳑_擊”的危險也就較小。
如圖3所示，閥座10作為凹的，也就是說一段21徑向向里傾斜，從而使得從線段22至線段20有一個軸向距離a。這個a的大小在0.1mm至0.2mm范圍內(nèi)。閥門元件5必須可以足夠地變形，以便在一個關(guān)閉位置上也能夠跟隨此拱形。圖3的圖形表示的凹拱頂大小為夸大的。
閥座10采用凹形結(jié)構(gòu)有以下作用當作用在閥門元件5上的關(guān)閉力減弱時，由于閥門元件5的可變形性在閥座10的徑向里面部位處出現(xiàn)不密封性，從而使液體能夠經(jīng)過線段22流出至空腔23里。隨著壓力的進一步降低沿著線段21的孔就變得越來越大，從而這里就有更多液體可以伴流。最后當閥門元件5從閥座10上抬起而且閉合線的線段20也松開的話，閥門就完全打開了。然后還只有通過閥門元件5和閉合線20-22之間的間距來進行節(jié)流調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.加熱器閥門，具有一個圍住一個孔的閥座，該孔可由一個閥門元件關(guān)閉，閥門元件在一個關(guān)閉位置時沿著一條閉合線貼靠在閥座上，其特征在于，閉合線(20-22)至少有一條向里指向孔(19)方向的線段(21)，而外面沿著閉合線(20-22)也是在閥門元件(5)關(guān)閉位置時設(shè)有一個空腔(23)。
2.按權(quán)利要求1所述的閥門，其特征在于，設(shè)有多條線段(21)，它們均勻地分布在孔(19)的圓周周圍。
3.按權(quán)利要求1或2所述的閥門，其特征在于，線段相對于一個由徑向位于最外的孔(19)的圓周線段(20)所限定的平面從閥門元件(5)離開呈傾斜布置。
4.按權(quán)利要求3所述的閥門，其特征在于，線段(22)離開平面的最大距離(a)為0.1mm至0.2mm。
5.按權(quán)利要求1至4中任意一項所述的閥門，其特征在于，閥座(10)設(shè)計在一個閥座元件(11)上，而空腔(23)則由閥座元件(11)里的一個空缺形成。
6.按權(quán)利要求5所述的閥門，其特征在于，空缺有一個傾斜的底部(24)。
7.按權(quán)利要求6所述的閥門，其特征在于，底部(24)由外過渡至閉合線(20-22)。
8.按權(quán)利要求6或7所述的閥門，其特征在于，底部(24)的傾角在30°至90°之間。
9.按權(quán)利要求1至8中任意一項所述的閥門，其特征在于，空腔(23’)設(shè)計在閥門元件(5’)里，而且閥門元件(5’)相對于閥座(10’)防轉(zhuǎn)動地支承住。
10.按權(quán)利要求1至9中任意一項所述的閥門，其特征在于，閉合線(20-22，30，31)設(shè)計成星形。
11.按權(quán)利要求1至10中任意一項所述的閥門，其特征在于，閥門元件(5)有一個可調(diào)定的抬起高度限制裝置(25)。
全文摘要
本發(fā)明說明了一種加熱體閥門，它有一個圍住孔(19)的閥座，孔(19)可由一個閥門元件關(guān)閉住，該閥門元件在關(guān)閉位置時沿著一條閉合線(20－22)貼靠在閥座上。在不改變外形尺寸的情況下能實現(xiàn)較大的通流量。其中閉合線(20－22)至少有一個線段(22)，它向里指向孔(19)里，并且在外面沿著閉合線(20－22)在閥門元件的閉合位置上也設(shè)有一個空腔(23)。
文檔編號F16K1/32GK1427195SQ0215703
公開日2003年7月2日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
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