專利名稱：一種定風(fēng)量閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，可廣泛應(yīng)用于通風(fēng)系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
在暖通行業(yè)中，通風(fēng)管道的風(fēng)量分配關(guān)系到送風(fēng)的狀態(tài)，以及能否達(dá)到室內(nèi)的溫濕度要求。為了達(dá)到風(fēng)量要求，大多數(shù)情況選擇使用定風(fēng)量閥來保證管道風(fēng)量盡量滿足所需風(fēng)量。目前常用的定風(fēng)量閥有兩類，一類是通過平衡器中的硅膠氣囊感應(yīng)流經(jīng)風(fēng)管的氣流，根據(jù)不同靜壓自動(dòng)收縮和膨脹來實(shí)現(xiàn)風(fēng)量恒定。當(dāng)進(jìn)、出口處空氣靜壓最小時(shí)，氣囊呈收縮狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)、出風(fēng)口處靜壓增加時(shí)，氣囊便開始膨脹，從而減小氣囊周圍的空隙，使流量在一定的風(fēng)壓范圍內(nèi)保持恒定。另一類是一種機(jī)械式自力裝置，風(fēng)量控制不需要外加動(dòng)力，依靠風(fēng)管內(nèi)氣流壓力來定位控制閥門的位置，從而在一定壓力差范圍內(nèi)將氣流保持在預(yù)先 設(shè)定的流量上。也可另加電動(dòng)執(zhí)行器通過遙控信號(hào)改變閥門開度。對(duì)于第二類風(fēng)閥，現(xiàn)在往往采用彈簧或者簧片等裝置從內(nèi)部產(chǎn)生反作用力，對(duì)于靜壓的變化進(jìn)行反饋，從而保證通過的風(fēng)量恒定。往往還會(huì)結(jié)合螺桿或者凸輪來改變彈簧或者簧片的張進(jìn)度，來實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)量的控制。故存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。同時(shí)，彈簧和簧片在使用一段時(shí)間后，還可能產(chǎn)生金屬疲勞，導(dǎo)致彈性減弱。因此，設(shè)定的彈簧緊度和風(fēng)量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就會(huì)改變，從而引起風(fēng)量變化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在長期無人工調(diào)整的情況下精確運(yùn)行的定風(fēng)
量裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種定風(fēng)量閥，包括用于導(dǎo)風(fēng)的貫通的閥體，其特征在于在閥體內(nèi)穿設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的橫軸，橫軸的至少一個(gè)端部露于閥體外，在橫軸上設(shè)有用以調(diào)節(jié)通風(fēng)量的閥板，閥板位于橫軸下方的下半部分與閥體之間的流通面積比閥板位于橫軸上方的上半部分與閥體之間的流通面積大，橫軸露于閥體外的端部與對(duì)比閥板所受旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生反饋?zhàn)饔靡员苊馄溥^度閉合的力矩反饋機(jī)構(gòu)相連。優(yōu)選地，所述力矩反饋機(jī)構(gòu)包括連桿，連桿的一端與所述橫軸露于閥體外的端部相連，推桿通過雙副構(gòu)件與連桿相連，推桿與活塞相連，通過活塞對(duì)設(shè)于圓柱形缸體內(nèi)的儲(chǔ)氣氣囊進(jìn)行壓縮。優(yōu)選地，所述雙副構(gòu)件包括帶孔且可旋轉(zhuǎn)的第一長方體構(gòu)件及第二長方體構(gòu)件，第一長方體構(gòu)件與第二長方體構(gòu)件之間通過圓柱相連，第一長方體構(gòu)件可移動(dòng)地套設(shè)在所述連桿外，第二長方體構(gòu)件固定在所述推桿上。優(yōu)選地，所述閥板的下半部分的面積小于所述閥板的上半部分的面積，在所述閥板的下半部的左右兩邊的邊緣部分分別垂向上折起形成第一折起部分及第二折起部分，第一折起部分及第二折起部分垂直于所述閥板的平面，且與所述閥體軸向平行。優(yōu)選地，在所述閥板的中間下端設(shè)有至少3個(gè)小孔，每個(gè)小孔的直徑為10 200mmo優(yōu)選地，在所述閥體外與所述連桿同側(cè)的部分上設(shè)有十字形支架，所述圓柱形缸體固定在十字形支架上。優(yōu)選地，在所述閥體上部的內(nèi)壁面上設(shè)有用于阻擋所述閥板完全閉合的凸塊，在所述閥體外位于所述連桿同側(cè)下部的處設(shè)有一根用于限制所述閥板能開啟最大限度的圓柱體。優(yōu)選地，所述圓柱體的長度大于所述連桿與所述閥體外壁之間的距離。優(yōu)選地，在所述橫軸的兩端分別設(shè)有左滾珠軸承及右滾珠軸承，左滾珠軸承及右滾珠軸承設(shè)于所述閥體上。
本實(shí)用新型的有益效果是可以根據(jù)閥板前后空氣靜壓的變化來調(diào)整通風(fēng)截面積，內(nèi)部可以自己產(chǎn)生反饋?zhàn)饔昧?，來保持通風(fēng)量在一個(gè)恒定范圍內(nèi)，不用添加人工或者機(jī)械的外力作用。而且安裝十分方便，容易制造，設(shè)定好后無需維護(hù)，使用壽命長，可避免風(fēng)閥因內(nèi)部反饋元件老化造成的精度下降問題。

圖I為本實(shí)用新型的工作原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；圖3為本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖(左視圖)；圖4為本實(shí)用新型中閥板結(jié)構(gòu)的正面示意圖；圖5A為本實(shí)用新型中雙副構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)；圖5B為本實(shí)用新型中雙副構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。如圖I至圖3所示，本實(shí)用新型提供的一種新型的定風(fēng)量閥，包括閥體1，在閥體I內(nèi)的中間位置處安裝橫軸3，橫軸3的兩端皆穿出閥體I。將左滾珠軸承4及右滾珠軸承5分別安裝在橫軸3上，左滾珠軸承4及右滾珠軸承5固定在閥體I上，從而使得橫軸3能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，而且，采用滾珠軸承可以產(chǎn)生較小的摩擦力。在橫軸3上固定閥板2，閥板2可隨橫軸
3一起旋轉(zhuǎn)。利用氣流在流經(jīng)閥板2前后產(chǎn)生的不同壓力差，來控制閥板2的開度，保證一定的氣流流通截面積，使得氣流在單位時(shí)間里流過的體積在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。結(jié)合圖4，閥板2在橫軸3以下的下半部分的面積比在橫軸3以上的上半部分面積要小，并在下半部分的左右兩邊的邊緣部分分別垂向上折起形成第一折起部分16及第二折起部分17，第一折起部分16及第二折起部分17垂直于閥板2平面，與閥體I軸向平行。在閥板2的中間下端設(shè)有3個(gè)小孔，分別為孔18、孔19及孔20，每個(gè)小孔的直徑根據(jù)不同風(fēng)量要求在10 200mm內(nèi)變化。在橫軸3露出閥體I外的一個(gè)端部上固定連接連桿6,連桿6可以隨橫軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。連桿6底端通過一個(gè)雙副構(gòu)件8與推桿7進(jìn)行連接。結(jié)合圖5A及圖5B，該雙副構(gòu)件8包括兩個(gè)帶孔的第一長方體構(gòu)件及第二長方體構(gòu)件，第一長方體構(gòu)件與第二長方體構(gòu)件之間連接一根圓柱，第一長方體構(gòu)件及第二長方體構(gòu)件都可以繞連接圓柱旋轉(zhuǎn)。第一長方體構(gòu)件套在連桿6上，且可在連桿6上來回滑動(dòng)。第二長方體構(gòu)件由固定螺絲9固定在推桿7的某個(gè)位置上，該位置可根據(jù)風(fēng)量要求調(diào)整。在閥體I外與連桿6同側(cè)的上部固定一支架12，在支架12上固定一圓柱形缸體10，在圓柱形缸體10的內(nèi)部放置有一儲(chǔ)氣氣囊13，由連桿6通過雙副構(gòu)件8帶動(dòng)活塞11運(yùn)動(dòng)來壓縮氣囊13。本實(shí)用新型的工作過程為如圖I所示，為本實(shí)用新型的工作原理示意圖，展示了閥板的受力情況。如圖所示，假設(shè)氣流以圖中箭頭所示的方向流經(jīng)閥體，不受閥門前后壓力變化的影響，以恒定不變的流速通過閥體。 當(dāng)氣流流經(jīng)閥體I中的閥板2時(shí)，由于閥板2的下半部分的面積比上半部分的面積小，并在下半部分上有第一折起部分16及第二折起部分17，故閥板2下半部分與閥體I之間的流通面積要比上半部分與閥體I之間的流通面積大。因此導(dǎo)致當(dāng)氣流經(jīng)過時(shí)，閥板
2迎風(fēng)面的上邊緣的流速V3將大于迎風(fēng)面的下邊緣的流速V4 ;同時(shí)閥板2背風(fēng)面的下邊緣的流速Vl將大于背風(fēng)面上邊緣的流速V2。由于速度大，所以相應(yīng)動(dòng)壓也大，可推知靜壓越小。利用已知的關(guān)系可以得到流速V3所對(duì)應(yīng)的靜壓P3小于流速V4所對(duì)應(yīng)的靜壓P4，流速Vl所對(duì)應(yīng)的靜壓Pl小于流速V2所對(duì)應(yīng)的靜壓P2。所以在氣流流經(jīng)閥板2時(shí)，閥板2上下靜壓差的作用會(huì)使閥板2受到旋轉(zhuǎn)力矩Ml的作用，導(dǎo)致閥板2產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，即呈現(xiàn)閉合的趨勢(shì)。結(jié)合圖2，當(dāng)閥板2前部有過量氣流想要通過閥板時(shí)，前部的氣體壓力會(huì)上升，使得流經(jīng)閥板2上下間隙的氣流流速增加，同時(shí)導(dǎo)致上述靜壓差變大，從而引起旋轉(zhuǎn)力矩Ml變大，當(dāng)旋轉(zhuǎn)力矩Ml增大到一定程度時(shí),會(huì)使閥板2沿著閉合的方向擺動(dòng)。這樣就使得氣流流通截面積減少，保證風(fēng)量在一定范圍內(nèi)的波動(dòng)。但隨著閥板2的閉合，速度的差值會(huì)逐漸增加，從而閥板2上靜壓力差也會(huì)逐漸增大，可能導(dǎo)致閥板2繼續(xù)閉合。為了保持風(fēng)量的恒定，必須保證一定的氣流流通截面積，即要有裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)力矩Ml產(chǎn)生反饋?zhàn)饔?，避免閥板2的過度閉合。為此，在橫軸一端固定連接了連桿6，并通過雙副構(gòu)件8、推桿7和活塞11與缸體10內(nèi)部的氣囊13作用。如圖I中虛線所示，閥板2關(guān)閉時(shí)會(huì)帶動(dòng)連桿6向閥板2閉合方向轉(zhuǎn)動(dòng)。從而雙副構(gòu)件8會(huì)隨連桿6向上運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)向連桿6底端滑動(dòng)。由于雙副構(gòu)件8另一端是與推桿7通過固定螺絲9固定連接的，這就使得推桿7豎直向上運(yùn)行，推動(dòng)活塞11壓縮氣囊13。氣囊13內(nèi)部氣體受到壓縮，體積減小，會(huì)對(duì)活塞11產(chǎn)生反作用力，從而阻礙連桿6的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)閥板2的閉合起到阻礙作用，以保持一定的流通面積。閥板2閉合程度越大，即逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)幅度越大，對(duì)氣囊13的壓力也越大。氣囊13內(nèi)部氣體受到壓縮越強(qiáng)，內(nèi)部氣體體積越小越難繼續(xù)壓縮，故產(chǎn)生的反作用力越大，從而阻止推桿11繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，對(duì)連桿6產(chǎn)生的瞬時(shí)針的旋轉(zhuǎn)力矩M2也變大。這樣就可以起到反饋平衡作用，抵消旋轉(zhuǎn)力矩Ml對(duì)閥板2的作用，避免了閥板2繼續(xù)過度閉合。當(dāng)閥板2前部氣體流量低于定風(fēng)量閥所限定流量值時(shí)，前部氣體的壓力會(huì)下降，流經(jīng)閥板2的氣流流速降低，閥板2所受靜壓差變小，閉合旋轉(zhuǎn)力矩Ml變小，無法與氣囊13產(chǎn)生的反作用力相平衡。此時(shí)，氣囊13就會(huì)推動(dòng)推桿7向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿6和閥板2向開啟的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，增加閥體I內(nèi)的流通面積。當(dāng)旋轉(zhuǎn)力矩M2與旋轉(zhuǎn)力矩Ml平衡時(shí)，閥板2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。[0031]但是上述的定風(fēng)量閥存在一個(gè)問題，即當(dāng)氣流閥2快要完全關(guān)閉時(shí)，流通面積非常小，流經(jīng)的氣流流速會(huì)大幅增加，會(huì)導(dǎo)致在最后的一小段距離，靜壓差的作用力突然增大，閥板2突然快速完全關(guān)閉。為了避免閥板2的突然關(guān)閉，曾經(jīng)有人建議，借助一個(gè)彈簧裝置減弱閥板2的擺動(dòng)，使它的反作用力隨著力矩的增大而逐漸增大。然而，這樣的一個(gè)裝置是十分不穩(wěn)定的。而且，這種裝置的彈簧恒力會(huì)隨時(shí)間改變，因此，閥板2的擺動(dòng)時(shí)間也會(huì)更長或更短。很可能，一段時(shí)間后，彈簧彈性減弱，無法抵抗閥板2閉合的力矩作用，這樣閥板2可能會(huì)突然關(guān)閉，而且會(huì)發(fā)出很大的響聲，在通風(fēng)系統(tǒng)中產(chǎn)生很大的噪音，并干擾了對(duì)氣流的調(diào)節(jié)。目前所采取的措施，如圖I至圖3所示，在閥體I上部的內(nèi)壁面設(shè)定了方形的凸塊14，起到阻擋作用，避免閥板2受到氣流迅速膨脹的影響突然完全閉合。另外，為了避免出現(xiàn)另一種極端情況一閥板2處于完全水平位置，這樣氣流流經(jīng)閥板2的表面很難對(duì)閥板產(chǎn)生作用力，故在閥體I外，與連桿6同側(cè)下部，設(shè)有一根小型的圓柱體15，該圓柱體15的長度略大于連桿6與閥體I外壁之間的距離，來限制閥板2能開啟的最大限度。綜上，本實(shí)用新型不用添加人工或者機(jī)械的外力作用，可以根據(jù)閥板前后空氣靜壓的變化來調(diào)整通風(fēng)截面積，內(nèi)部產(chǎn)生反饋?zhàn)饔昧?，來保持通風(fēng)量在允許的恒定范圍內(nèi)。·
權(quán)利要求1.一種定風(fēng)量閥，包括用于導(dǎo)風(fēng)的貫通的閥體(1)，其特征在于在閥體(I)內(nèi)穿設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的橫軸(3)，橫軸(3)的至少一個(gè)端部露于閥體(I)外，在橫軸(3)上設(shè)有用以調(diào)節(jié)通風(fēng)量的閥板(2)，閥板(2)位于橫軸(3)下方的下半部分與閥體(I)之間的流通面積比閥板(2)位于橫軸(3)上方的上半部分與閥體(I)之間的流通面積大，橫軸(3)露于閥體(I)外的端部與對(duì)比閥板(2)所受旋轉(zhuǎn)力矩(Ml)產(chǎn)生反饋?zhàn)饔靡员苊馄溥^度閉合的力矩反饋機(jī)構(gòu)相連。
2.如權(quán)利要求I所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于所述力矩反饋機(jī)構(gòu)包括連桿(6)，連桿(6)的一端與所述橫軸(3)露于閥體⑴外的端部相連，推桿(7)通過雙副構(gòu)件(8)與連桿(6)相連，推桿(7)與活塞(11)相連，通過活塞(11)對(duì)設(shè)于圓柱形缸體(10)內(nèi)的儲(chǔ)氣氣囊(13)進(jìn)行壓縮。
3.如權(quán)利要求2所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于所述雙副構(gòu)件(8)包括帶孔且可旋轉(zhuǎn)的第一長方體構(gòu)件及第二長方體構(gòu)件，第一長方體構(gòu)件與第二長方體構(gòu)件之間通過圓柱相連，第一長方體構(gòu)件可移動(dòng)地套設(shè)在所述連桿(6)外，第二長方體構(gòu)件固定在所述推桿(7)上。
4.如權(quán)利要求I所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于所述閥板(2)的下半部分的面積小于所述閥板(2)的上半部分的面積，在所述閥板(2)的下半部的左右兩邊的邊緣部分分別垂向上折起形成第一折起部分(16)及第二折起部分(17)，第一折起部分(16)及第二折起部分(17)垂直于所述閥板(2)的平面，且與所述閥體⑴軸向平行。
5.如權(quán)利要求I所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于在所述閥板(2)的中間下端設(shè)有至少3個(gè)小孔，每個(gè)小孔的直徑為10 200mm。
6.如權(quán)利要求I所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于在所述閥體(I)外與所述連桿(6)同側(cè)的部分上設(shè)有十字形支架(12)，所述圓柱形缸體(10)固定在十字形支架(12)上。
7.如權(quán)利要求I所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于在所述閥體(I)上部的內(nèi)壁面上設(shè)有用于阻擋所述閥板⑵完全閉合的凸塊(14)，在所述閥體⑴外位于所述連桿(6)同側(cè)下部的處設(shè)有一根用于限制所述閥板(2)能開啟最大限度的圓柱體(15)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于所述圓柱體(15)的長度大于所述連桿(6)與所述閥體⑴外壁之間的距離。
9.如權(quán)利要求I所述的一種定風(fēng)量閥，其特征在于在所述橫軸(3)的兩端分別設(shè)有左滾珠軸承(4)及右滾珠軸承(5)，左滾珠軸承(4)及右滾珠軸承(5)設(shè)于所述閥體(I)上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種定風(fēng)量閥，包括用于導(dǎo)風(fēng)的貫通的閥體，其特征在于在閥體內(nèi)穿設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的橫軸，橫軸的至少一個(gè)端部露于閥體外，在橫軸上設(shè)有用以調(diào)節(jié)通風(fēng)量的閥板，閥板位于橫軸下方的下半部分與閥體之間的流通面積比閥板位于橫軸上方的上半部分與閥體之間的流通面積大，橫軸露于閥體外的端部與對(duì)比閥板所受旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生反饋?zhàn)饔靡员苊馄溥^度閉合的力矩反饋機(jī)構(gòu)相連。本實(shí)用新型可以根據(jù)閥板前后空氣靜壓的變化來調(diào)整通風(fēng)截面積，內(nèi)部可以自己產(chǎn)生反饋?zhàn)饔昧Γ瑏肀３滞L(fēng)量在一個(gè)恒定范圍內(nèi)，不用添加人工或者機(jī)械的外力作用。安裝十分方便，容易制造，設(shè)定好后無需維護(hù)，使用壽命長，可避免風(fēng)閥因內(nèi)部反饋元件老化造成的精度下降問題。
文檔編號(hào)F16K17/20GK202691195SQ20122030686
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者施龍, 葉飛, 程光球, 趙盛如, 許理民, 劉剛 申請(qǐng)人:東華大學(xué)