[发明专利]流动控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制管道和管路系统，尤其是通风和排气管道中的流体(如空气和气体)流动的阀系统。阀系统主要用于控制流量。

背景技术

一种现有技术的流动控制阀，尤其是用于通风管道的空气控制阀通常包括阀板，其布置在流动管道中以使所述板可围绕轴线旋转，所述轴线横向于穿过管道和阀的流体流动方向延伸。对于需要精确流动控制的应用来说，有时候使用所谓的光圈隔膜(iris)阀，其通常以多个可相互移位的板为基础进行设计，因此，根据板的位置，为流体流动提供可变尺寸的间隙。对于较大管道来说，通常使用百叶阀，其包括多个可旋转板，其布置和设计成完全封闭管道。

然而，这类阀中的大部分产生较高的流动阻力，即能量损失，以及由于阀板提供的锋利边缘的缘故产生令人不能满意的空气动力学噪声。

文丘里阀在所需应用，例如在实验室排气系统中使用。这种阀包括具有可动锥体部的文丘里喷嘴布置，所述可动锥体部可在喷嘴内移动，从而可以控制流体流过管道的流量。然而，文丘里阀较为昂贵，并且它们的安装复杂。

气动隔膜阀或滑阀同样已知。隔膜阀通过使围绕流体流的柔性膜通过施加空气压力打开或关闭进行操作。这种阀具有下列缺陷，即，它们需要用于控制膜片的复杂和昂贵的气动设备。滑阀包括平动板，所述平动板布置成例如通过气动缸打开或关闭具有板尺寸的通道。然而，它的设备复杂且昂贵。流量计有时候安装成与流动控制阀相连。尽管通常需要流量计，但它们增加了流动控制设备的总成本，提供了附加的压力损失。

发明内容

本发明的优选实施例的目的是提供阀系统，其克服或减少了现有系统中的一些上述缺陷。具体地，本发明的优选实施例的目的是提供易于安装的流动控制阀。本发明的优选实施例的另一目的是提供价格低廉，同时具有在压力损失和空气动力学噪声方面的有益流动特性的流动控制阀。本发明的另一目的是提供容易和便宜地测量流过阀的流量的流动控制阀。

在第一方面，本发明提供了流动控制阀，包括：

壳体，其限定了在所述壳体的流动入口和流动出口之间纵向延伸的通道；

位于所述通道中的封闭元件，其中，所述封闭元件的至少一部分可在允许流体流过封闭元件的全开位置和关闭所述通道以便不允许流体流过封闭元件的全闭位置之间移动；

用于使封闭元件的至少所述部分在打开和关闭位置之间移动的马达或致动器；其中

所述马达或致动器位于封闭元件中或者位于所述通道内的单独的马达壳中。

由于马达或致动器位于封闭元件内部，流动控制阀和马达/致动器可以作为单个部件运输和安装。马达或致动器可以是电气、液压或气动的，即可以由电气、液压或气动动力源驱动。优选地，马达可以布置在封闭元件中，使得它只需在准备好操作之前插到或连接到适当的动力源上。

马达或致动器可以布置成对驱动元件进行驱动，其从封闭元件延伸并与保持元件接合，所述保持元件永久地固定到所述壳体和/或外部结构上，从而所述支撑结构可以提供所需反作用力以便允许马达或致动器使封闭元件在打开和关闭位置之间前后移动。支撑结构同时可以起到用于保持封闭元件与穿过壳体的流动通道正确对准的机械支撑结构的作用。可选地，可以提供单独的结构以保持和支撑封闭元件。在一个实施例中，所述马达或致动器布置成驱动心轴，该心轴延伸穿过封闭元件的壁部并且接合位于封闭元件外面的保持元件。

在另一实施例中，封闭元件包括外壳，其至少包括相对于所述壳体固定的固定外壳部分和可相对于固定外壳部分移动的活动外壳部分。在本实施例中，马达或致动器布置成使活动外壳部分在关闭和全开位置之间移动。优选地，外壳部分布置成基本上不允许空气或气体流过控制阀进入由所述外壳限定的空间，所述外壳容纳马达或致动器。例如，可以设置密封元件以闭合外壳部分之间的任何空隙。可选地或者另外，外壳部分可以具有相互可伸缩的重叠部分，优选的是覆盖外壳部分之间的整个运动或位移范围的重叠部分。

为了有利于接触马达或致动器和/或为了方便将其安装到阀通道内，马达或致动器可以位于单独的马达壳内。马达壳可以与封闭元件隔开一定距离地布置在通道内，位于封闭元件上游或下游。马达可以通过驱动元件连接到封闭元件上。