[發明專利]用于節流球閥的插頭

無效

• 申請號: 99100143.5
• 申請日: 1999-01-11
• 公開（公告）號: CN1223350A
• 公開（公告）日: 1999-07-21
• 發明（設計）人: 阿里·馬蘭迪
• 申請（專利權）人: 格瑞斯伍德控制公司
• 主分類號: F16K5/08
• 分類號: F16K5/08
• 代理公司: 中科專利代理有限責任公司
• 代理人: 姜麗樓

本發明主要涉及一種用于管道中流體流動容量控制的球閥，更具體地說，是一種用于球閥的插頭以及在暖通和空調系統中提供可選擇性流速條件的一套插頭。

無論是手動、液壓球閥，還是電動球閥，它們都包括固定在閥體中兩密封之間所嵌的圓球。一驅動器通過從球中伸出的密封桿使閥體中的球在全開和全閉位置之間轉動。

如圖1A到圖1D所示的典型的球閥，相應于穿過閥體每一端的同樣的通道，圓球上具有統一直徑的貫穿孔。當球閥處于全開位置時，孔軸向對準，由此流體流過通道時阻力最小。當逐步擰動連接密封桿的手柄(或其它驅動器)時，球的暴露區域及其相配的密封會類似于一小“指甲”形狀或月亮形狀，并隨著手柄移動的程度急劇變寬，如圖1B和圖1C所示。兩圓周通道所形成的相交區域產生無法預料的和對流體極端敏感的“暴露”區域，因而很難用球閥得到想要的流量。

例如，球閥經常用作平衡循環加熱(暖通和空調或“HVAC”)閉路系統。球閥通常帶有內裝的文氏管流量計和/或測速口以便精確的測量流過球閥的流量。但是，球閥的標準結構由于其對手柄移動的敏感性而不利于精確設定。因此，有可能在最后的驅動器的每一側進行幾步調整才能達到所要的流量。

為了減小敏感性問題，一些球閥開設有相對較小尺寸的孔以減緩低流量調整。盡管這些球閥具有較好的容量控制性能，但是在當球閥完全打開時需呈高流量狀態的系統中會產生不良的高磨損。

可選擇地，球閥的通道中可裝有可替換的孔口以便改進節流和控制。例如，日本Toyo公司發布了具有鉆石形狀通孔的圓球的球閥。另外，Lester等擁有的美國專利第5,593,135號公開了一種具有穿過球的大部分的圓柱孔的塑料圓球的球閥。而且，孔的一端被作為圓球的一部分的節流墻局部封閉。該節流墻具有長方形開口，當球在閥體中被轉動時，該開口可提供更線性的流動條件。

然而，這些球閥需要整體鑄造或機加工的圓球用于獲得所希望的各種流動條件或“Cv取值”。另外，鉆石形狀或其它特別的開口可能不能提供用于特殊用途的線性或其它所希望的容量流動控制。而且，當使用諸如銅或不銹鋼之類的常規材料制造并加工這些專用的球閥時，制造更困難，成本更高。

因此，有必要提供一種比常規的球閥可更精確的進行容量流動控制的球閥。

另外，也需要一種可提供具有多種可選擇的流動條件的，并且制造容易，不需要專用的成形方法的球閥。

本發明涉及一種球閥及一種用于球閥的插頭以便提供精確的，基本上線性的，和/或對通過球閥的流體的容量的等百分比流量特性的控制。本發明也涉及一種容量控制插頭以及一套用于球閥的可提供多種預定流動條件的插頭。

本發明的一方面提供了一種插頭裝置，其附接在球閥的閥件上用于提供一通過球閥的預定流動條件。插頭裝置具有和閥件的外表面相對應的基本為凸面的形狀。一連接器安置在插頭周圍以便把插頭跨接在通過閥件的通道上。插頭裝置具有伸長的狹縫，如長方形或拋物線形的開口，通過此狹縫可提供通過閥件通道的預定流動條件。

在本發明的另一方面中提供萬向流動控制裝置，包括一球閥和可提供一系列通過球閥的預定流動條件的多個容量控制插頭。球閥具有閥殼，在閥殼中具有伸進閥座并從中穿出的逆流和順流通道，由此限定了一條穿過閥殼的縱軸。

一具有穿過其全身的孔的閥件可轉動的安裝在閥座里，從而孔和縱軸對準。當閥件在全開和全閉位置轉換時，孔和逆流及順流通道一起限定了一條通過閥殼的可調整流體通道。

多個插頭分別跨接通道，每個插頭具有一細長的開口，用于提供通過流體通道的一預定流動條件。閥件和每個插頭包括一用于把插頭通過孔裝入閥件的連接器，如支腳和凹穴。

本發明第三方面提供的球閥可實現對基本呈線性容積的流動控制。球閥包括閥殼，閥殼具有沿縱向軸穿過其全身的通道。一具有穿過其全身的孔的閥件安置在閥殼中，孔和通道對準。閥件可在開和關位置之間圍繞橫向軸轉動，這樣，當閥件分別在其開、關位置之間轉動時，孔和通道限定了一條可在最大流量狀態和最小流量狀態之間調整的流體通道。

球閥包括一大體穿過流體通道伸長的具有拋物線開口的容量控制件。拋物線開口具有拋物線形狀以便在閥件轉動時通過閥件在開和關位置之間的移動提供在最高流量狀態和最低流量狀態之間基本同等程度的流動特性。最好容量控制件是一種如上所述安裝在所述通道中的容量控制插頭。

因此，本發明的主要目的是提供一種容量控制插頭以及一套可選擇性的安裝在球閥上的此種插頭以便提供通過球閥的預定流動條件。