背景技術(shù)：

在加熱和/或冷卻系統(tǒng)中，該系統(tǒng)使得傳熱流體與一系列熱交換裝置連通，這些熱交換裝置可能進(jìn)一步地連接到負(fù)載(諸如，用于散熱器、地板加熱裝置、生活用水的加熱、冷卻，hvac，區(qū)域供暖系統(tǒng)等的負(fù)載)，公知的是多個閥中的至少一個連接到壓力致動器，該壓力致動器包括壓力連通導(dǎo)管(如脈沖管)，其中該壓力連通導(dǎo)管包括低壓連接管和高壓連接管。低壓連接管可以被連接至流動系統(tǒng)，或者可以向大氣(或任何其他壓力級)開放，以調(diào)節(jié)相對于大氣壓力的壓力，然而高壓連接管典型地被連接到流動系統(tǒng)。

這些壓力連通導(dǎo)管將壓力致動器連接到流動系統(tǒng)中的兩個位置，以在被連接的閥的調(diào)節(jié)中響應(yīng)于壓差，或者可替換地這些壓力連通導(dǎo)管將壓力致動器分別連接到流動系統(tǒng)中的一個點和開放的空氣，以響應(yīng)于絕對壓力的變化。這些壓力連通導(dǎo)管(特別是對高壓連接管而言)具有直徑減小的節(jié)流孔，以減少從流動系統(tǒng)到壓力致動器的壓力脈沖(壓力信號的衰減)。如果此壓力脈沖信號速度未被降低，那么由于在流動系統(tǒng)中的快速壓力變化，在壓力致動器上可能發(fā)生振蕩。

然而，使用大小固定的節(jié)流孔導(dǎo)致了兩個問題。第一個問題是堵塞；由于節(jié)流孔的直徑的減小，流體中的碎片、顆粒等存在較高的導(dǎo)致連接堵塞的風(fēng)險。

第二個問題是即使當(dāng)壓力信號的速度較慢時，這種方式的壓力信號也在一直持續(xù)衰減。因此，當(dāng)不需要時，壓力致動器的時間常數(shù)也增加。因此，在所有操作點中，控制器的性能被降低，因此減小了動態(tài)響應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提出這些問題中的第一個或兩個問題的解決方案。

特別地，通過引入用于控制連接到流動系統(tǒng)的閥的致動器來解決第一個問題，其中致動器包括導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括所述導(dǎo)管的流動通道的節(jié)流孔部分(reducedorificesection)，所述節(jié)流孔部分具有根據(jù)所述節(jié)流孔部分上的壓差而動態(tài)地改變的開口。動態(tài)改變的開口有助于去除否則會趨于阻塞開口區(qū)域的顆粒，該問題在高壓連接導(dǎo)管中尤其嚴(yán)重，因此在該高壓連接導(dǎo)管中可以應(yīng)用具有優(yōu)點的本系統(tǒng)。

在一個實施例中，導(dǎo)管是壓力連通導(dǎo)管。

在一個實施例中，至于導(dǎo)管是高壓連通導(dǎo)管和低壓連通導(dǎo)管。

在一個實施例中，致動器是壓力致動器。

在一個實施例中，動態(tài)改變的開口可以被實現(xiàn)為柔性插入件，該柔性插入件被插入到所述壓力連通導(dǎo)管中并且包括形成節(jié)流孔的開口，這也將有助于防止顆粒沉降在開口區(qū)域中，因為它們不易于沉降在這樣的柔性表面上。在實施例中，插入物是膜或隔膜，和/或由諸如橡膠的材料制成。

為了幫助開口形成開口尺寸的明顯改變，該開口可以包括形成一個連接的成形開口的一個或多個狹縫。

在一個實施例中，為了使系統(tǒng)易于組裝，柔性插入件固定在從所述導(dǎo)管到所述致動器的上部件和下部件之間。在一個實施例中，所述上部件和下部件中的一個形成致動器的一體件，和/或所述上部件和下部件中的另一個連接到導(dǎo)管。

在解決第一和第二問題的替代或另外的實施例中，所述壓力致動器包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括腔，并且其中膜被固定在所述腔內(nèi)，以將所述腔分成在所述膜的相對兩側(cè)上形成壓力腔的兩個部分，其中所述膜操作為使得所述膜的響應(yīng)于所述膜上的壓差的偏轉(zhuǎn)能夠限定用于流體流動的開口。此外，改變的開口有助于顆粒逃逸而不是堵塞開口區(qū)域，并且進(jìn)一步地以受控的方式影響脈沖信號。

在一個實施例中，包括孔的元件被連接到所述膜，并且所述孔相對于座操作為使得在所述元件和所述座之間的距離d限定用于流體流動通過的開口面積，其中流體孔形成流動通道一部分。流體因此通過被連接的元件的孔而流動通過所述膜，并且當(dāng)膜上的壓差改變時，膜的偏轉(zhuǎn)改變距離d，從而因此調(diào)節(jié)通過孔的流量，并且也因此調(diào)節(jié)脈沖信號。

在一個實施例中，所述元件是盤形的并且形成在所述流動通道內(nèi)連接到所述膜的噴嘴的一部分。

在一個實施例中，所述孔被定位成圍繞所述元件的中心，該元件與類似的圓形座一起操作。

為了進(jìn)行控制設(shè)置，至少一個偏壓構(gòu)件以偏壓的方式連接到膜。

為了提供緊湊和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，所述元件被定位在形成流動通道的一部分的缸體內(nèi)，并且被連接到所述膜，且與所述膜一起偏轉(zhuǎn)，其中所述偏壓元件可以環(huán)繞所述缸體。

此外，為了簡化所述系統(tǒng)的組裝，所述膜和腔的殼體由上殼體和下殼體形成。

附圖說明

圖1是流動系統(tǒng)的示意圖，該流動系統(tǒng)包括連接到致動器的閥，該致動器具有將其連接到流動系統(tǒng)的不同位置的導(dǎo)管。

圖2示出了由柔性插入物形成的導(dǎo)管中的節(jié)流孔(reducedorifice)。

圖3示出了由壓力室內(nèi)膜的形成的導(dǎo)管中的節(jié)流孔。

具體實施方式

圖1示出了典型的加熱和/或冷卻流系統(tǒng)1，其將熱傳遞流體與一系列熱交換裝置2連通，其中這些裝置還可以連接到負(fù)載3，例如用于散熱器，地板加熱裝置，家庭用水加熱，冷卻，hvac，區(qū)域供熱系統(tǒng)等的負(fù)載。

熱交換裝置2可以連接到向前流動管線4和返回流動管線5，并且流量可以由流量調(diào)節(jié)閥6控制，該流量調(diào)節(jié)閥6可選地響應(yīng)于來自控制器7的信號而被調(diào)節(jié)。

多個閥中的至少一個6a連接到壓力致動器8，該壓力致動器8包括將其以壓力連通的方式連接到流動系統(tǒng)1中的兩個位置(在圖示中，該兩個位置位于返回管線5上)的壓力連通導(dǎo)管，諸如低壓連接管9a和高壓連接管9b，或者在下文中稱為脈沖管，兩個脈沖管9a和9b相對于與壓力致動器8控制連通的閥6a被連接在返回管線5的相對兩側(cè)上，但是閥6a和脈沖管9a和9b可以根據(jù)閥6a的所需操作被定位在任何地方。

壓力致動器8可以是任何類型的致動器，該致動器響應(yīng)于兩個脈沖管9a和9b之間的壓差的變化有助于做出反應(yīng)以調(diào)節(jié)通過被連接的閥6a的流量，例如通過使得膜偏轉(zhuǎn)，如公知的那樣。

這些脈沖管9a和9b通常具有直徑減小的節(jié)流孔，例如對于高壓連接管9b而言。設(shè)置該節(jié)流孔的目的是減小從流動系統(tǒng)1到壓力致動器8的壓力脈沖(壓力信號的衰減)。如果該壓力脈沖信號速度未減小，則由于流動系統(tǒng)1中的快速壓力變化，在壓力致動器8上可能發(fā)生振蕩。

然而，這會導(dǎo)致了兩個問題。第一個問題是堵塞；由于節(jié)流孔的直徑的減小，流體中的碎片、顆粒等存在較高的導(dǎo)致連接堵塞的風(fēng)險。

第二個問題是即使當(dāng)壓力信號的速度較慢時，這種方式的壓力信號也在一直持續(xù)衰減。因此，當(dāng)不需要時，壓力致動器的時間常數(shù)也增加。因此，在所有操作點中，控制器的性能被降低，因此減小了動態(tài)響應(yīng)。

在一個簡單的實施例中，第一個問題是通過如圖2a和2b所示的柔性膜插入件10來解決的。結(jié)構(gòu)示出了柔性插入件10(例如膜或隔膜)被插入到脈沖管9a或9b中，其中脈沖管9a或9b包括形成脈沖管9a，9b的節(jié)流孔的開口11，其中開口11可以包括一個或多個狹縫12，并且可以形成為一個連接的成形開口11，或可以形成為具有類似的或不同的設(shè)計的幾個開口11。柔性插入件10需要一定厚度，該厚度根據(jù)設(shè)計要求提供足夠柔性而不是太大也不是太小的柔性。在一個實施例中，該柔性插入件10由橡膠材料形成。

在一個實施例中，柔性插入件10或至少其表面由本身有助于阻止材料沉降在表面上的材料形成，例如有助于結(jié)束對貫穿脈沖管9a，9b的通道的堵塞，其中一種這樣的材料可以是特氟隆。材料需要能夠在其可能經(jīng)歷的溫度范圍內(nèi)保持柔性。

具有形成在開口中的狹縫12的結(jié)構(gòu)，例如示出的開口11的十字形狀有助于開口11的尺寸根據(jù)壓力變化而動態(tài)地變化，并且流體能夠流過開口11，因為如果開口11的尺寸由于某種原因減小(由于材料完全或部分阻塞該開口)，則該開口可能會偏轉(zhuǎn)，因此有助于通過彎曲而移除所述材料。

在具有開口11(諸如如圖所示的中心開口)的實施例中，狹縫12在連接至開口11的情況下從開口11伸出，當(dāng)顆粒堵塞開口11時，一側(cè)上的壓力增加并推動顆粒通過該開口11。以這種方式，顆粒被沖走，并且堵塞被減少或甚至去除。此外，存在于流體中的沉積物，碎屑等不易粘附在可變形材料上。

在圖2a和2b所示的實施例中，柔性膜插入件10固定在從脈沖管9a，9b到壓力致動器8的連接的上部件13和下部件14之間，其中上部件13和下部件14中的一個部件可選地可以是壓力致動器8的一體件，和/或上部件13和下部件14的另一部件可以是脈沖管9a，9b的一部分，或者如圖2b的中的實施例所示，下部件14通過密封裝置15和固定裝置16被連接到脈沖管9a，9b。

圖3示出了解決兩個問題的更先進(jìn)的解決方案實施例，其中上殼體18和下殼體19在它們之間限定腔20。在該腔20中，定位有噴嘴21，該噴嘴21連接至偏壓構(gòu)件22(或者在下文中更具體地稱為彈簧，但是采用類似操作的任何裝置都將適用)以及膜23，該膜23將所述腔20分成在所述膜23的相對側(cè)上形成壓力腔的兩個部分。

流體流動通過組合的兩個部件18、19的流動通道，并且流體在膜23上的壓差將使得膜23偏轉(zhuǎn)，其中彈簧22以膜壓力致動器的已知方式?jīng)Q定偏轉(zhuǎn)程度。在所示實施例中，腔20的兩個部分中的每個部分包括連接到膜23的相對側(cè)的彈簧，彈簧將膜保持在不受任何其它力影響的中立位置。

噴嘴21包括盤25，該盤25對流動通過貫穿組合的兩個部件18、19的流動通道的流動形成阻礙，其中盤25包括一個或多個孔26。這些孔可以是任何數(shù)量，任何尺寸和任何設(shè)計形式，并且以任何方式定位在盤25中。圖3的附圖示出以圓形方式定位的六個孔26。

當(dāng)流體流經(jīng)流動通道時，流體流動通過孔26，并且腔20內(nèi)的座27或節(jié)流閥與孔26相關(guān)聯(lián)地操作，使得盤25和所述座27之間的距離d限定使得流體流動通過的開口11'面積。距離d越小，開口11'面積越小，并因此在給定的壓差下或在膜23上的壓降下(也稱為壓差)，流經(jīng)流動通道的流量越小。

當(dāng)這種壓降較低或接近于零時，盤25保持接近中立位置，但是當(dāng)壓降增加時，盤25和膜23上的壓降增加，從而將盤25推向座27，以壓縮彈簧22并減小距離d。因此，使得流體流過的開口11'面積也減小，從而信號的衰減因此增加。

因此，本實施例的設(shè)計由于移動部件和用于流動的可調(diào)開口面積，解決了持續(xù)衰減的第二個問題。而且，由于當(dāng)盤改變位置而改變開口11'面積時，堵塞元件有機(jī)會流出并因此被去除，所以第一個“堵塞”的問題也被考慮在內(nèi)。

在所示實施例中，盤25被定位在形成流動通道的一部分的缸體28內(nèi)，該缸體，并且被連接至所述膜23并與所述膜23一起偏轉(zhuǎn)，其中彈簧22圍繞所述缸體28，這使得設(shè)計緊湊，其中這些部件有助于在操作期間彼此穩(wěn)定。

在所示實施例中，上殼體18和下殼體19通過螺栓24保持在一起，但是將這兩個部件固定在一起的任何其它裝置也適用于本系統(tǒng)。

因此，引入脈沖信號的動態(tài)阻尼，其在進(jìn)一步的先進(jìn)實施例中可以包括檢測脈沖中的振蕩的裝置，例如通過在包括膜23和噴嘴21(該噴嘴具有與座27一起操作的盤25)的圖3的實施例中測量壓差控制器的位置，或通過測量差壓或溫度。通過使用這種用于計算算法的輸入數(shù)據(jù)來識別來自正常系統(tǒng)操作狀態(tài)的振蕩，控制器然后主動地通過本領(lǐng)域已知的任何方式來調(diào)節(jié)脈沖管9a，9b中的節(jié)流孔開度。