CN101220875B - 流量信息阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适宜于清洁流体设施和管道使用的三腔室单向阀门，取名“流量信息阀”。所述阀门不能对流体进行调节和控制，而由具有分流构造和信息显示机构组成的阀芯将流过阀门的状态流量以信息方式反映出来，用户可直接观察或通过输出元件获取流体的状态流量信息。所述的状态流量信息相似流量仪表显示的瞬时状态流量，其隐含有阀后设施和管道的工作、技术状况；利用状态流量变化过程产生的信息，可监测到阀后设施和管道发生“泄漏”故障或出现“注满”状态这两种技术状况。该阀门需安装在设施和管道形成的一个单元起始处，在其它控制装置配合下所产生的信息才具有反映“泄漏”或“注满”状况的含义。该阀的特点是应用不受制约，安装使用方便。

Description

流量信息阀

技术领域

本发明涉及一种适宜清洁流体设施及管道用于技术监测的阀门，由具有分流构造及信息机构组成的升降式阀芯反映流体流经阀门时出现的状态流量信息，信息可通过阀体上的信息罩观察或由元件输出。

此阀门需安装在一个设施及所属管道的单元起点处，方能从状态流量信息监测到阀后单元是否出现“泄漏”故障；监测到容器是否出现“注满”状态。

背景技术

现有技术中，最常见，应用最广泛的流体计量仪表为水表和燃气表。城市自来水一户一表的许多居民用户通过观察实践，发觉水表的状态流量比数字显示的用量更为重要；因其状态流量隐含着仪表后的设施和管道的工作、技术状况。安装于屋顶的太阳能热水器是最不方便接触和管理的设施，用户便通过观察水表的状态流量来监测。方法是将本户其它用水阀门关闭，观察单独流入太阳能热水器的状态流量，当水表转盘由快变慢到停止则表示水已“注满”，工作正常；若转盘不会停止，则表示出现“泄漏”。另一种方法是由水表转盘不停转动而发现“泄漏”已出现，则将本户全部设施的给水阀门关闭，再一处一处开启后观察，当某个阀门开启后转盘不会停止，则判定为该阀门后的设施出现故障。因此，楼房住户经常在经过一楼水表箱时要去观察一下水表，连一些儿童也会。总之，利用水表监测本户用水设施，对太阳能热水器来说是比上屋顶观察极为方便，但楼上住户需要到一楼去观察水表，又感到另一种不方便。因水表属于供水单位监管的计量装置，是不可随便移动、安装使用户得到方便。

发明内容

本发明提供一种适用于清洁流体单向通过的阀门。此阀门对流体不能控制和调整，而是将通过阀门流体的流量以状态形式反映出来，由信息机构显示或输出，用户运用这种信息监测阀后管道和设施的技术状况。其信息表现的流量为状态形式的比较量，所以称为“状态流量”，相似水表转盘的“快、慢”表示流量“大、小”的慨念。由于构成形式和安装方法与止回阀相似，所以取名“流量信息阀”；现仍有止回作用，但是不能当止回阀用。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是是利用升降式止回阀在流体通过时，阀芯随流量变化而产生的升程作为流量信息；设置一套装置把这种信息显示或传输出来供用户使用是其基本方案。但止回阀原阀芯在流量微小时产生的信息极不明显以至难以觉察，本阀采用的阀芯分流技术方案是将此信息变得明显的关键方案。

具体方案是：一种装有升降式阀芯的三腔室单向阀门，包括：一个阀体(1)，一个信息罩(13)，一个阀芯(6)，一个活塞筒体(9)及信息活塞，一个导向套筒(18)和阻尼盘(19)，一个密封圈(8)，一个弹簧(2)、球阀(4)和球阀杆(7)，其特征在于：所述的阀门具有进口腔(A)，分流腔(B)及出口腔(C)三个腔室；活塞筒体(9)及信息活塞用于反映流体流过阀门时出现的状态流量信息，该信息由信息机构直接显示或经元件输出；阀门还设有在信息罩(13)意外损坏时防止流体外泄的自动密封装置。

阀体改进方案主要是在上部增设一个信息罩，让阀芯产生的信息在这里显示或输出。方案一：用于观察信息的信息罩采用透明材料制造；方案二：用于输出信息的信息罩可用透明材料或金属材料制造，需在顶部设置信息感应元件安装孔。

采用阀芯分流技术使微小流量明显的方案是在阀芯中心设置分流孔，分流孔上部设置信息活塞机构，用分流推动活塞显示信息。信息显示方案一：在活塞筒体内设置一组活塞，其中一个中心活塞，外套多个套式活塞，形如伸缩式钓鱼竿，以不同直径活塞显示不同分流量；其特点是筒体壁及套式活塞壁上的量孔设在同一高度，使活塞显示信息升程相同，有利于触及感应元件，是为“基本型”。信息显示方案二：在活塞筒体内只设置一个活塞，在筒体壁上不同高度设流量孔使活塞按不同流量升高显示信息，似钓鱼用的立漂样升降显示信息，供直接观察用，是为“简易型”。方案三：在“基本型”信息罩顶部设孔安装输出元件的为“输出型”。

为大流量信息显示更加明显，在升降式阀芯下部增设滑动筒体，并在筒体下边设过流孔，阀芯须升高一个距离才出现过流，这个距离显示了大流量的出现。在阀芯上部一定位置还增设了一个阻尼盘，与阀体上的导向套筒增设的筒体形成一套阻尼装置，使阀芯升降较为平稳。阻尼盘同时把阀体上部分流流出部分隔出一个分流腔，使该阀门便具有进口、分流及出口三个腔室。

目前常用透明材料多为脆性，信息罩用这种材料制造使用时可能发生意外损坏。为避免发生意外损坏造成流体泄漏，阀内设置了两种自动封闭装置：在分流孔下部设置一球阀，附一球阀杆穿入中心活塞孔内，发生意外损坏时，由中心活塞带动球阀自动封闭分流孔；在阻尼盘上端内圆与活塞筒体结合部位设置一密封圈，与导向套筒下端倒角形成阀芯升高极限的自动密封装置。

由于“流量信息阀”是作为监测阀后设施和管道的技术状况的装置，须按监测目的设定安装位置，其产生的信息才具有技术意义。作为监测“泄漏”故障时，安装在一个设施及所属专用管道单元的流体入口处，当把本单元流体出口阀门全部关闭后还出现“有流量”的流量信息，则表示出现“泄漏”。作为监测“注满”状态，对于非密闭液体容器，须安装在专用注入管道的起始段，容器上的液位限制装置关闭液流时，“流量信息阀”显示的“无流量”为“注满”信息；对于密闭气体容器，安装“流量信息阀”注入管道前的气源出口须设置调压装置，其输出压力符合容器许用压力方能注入，注入流量信息为“无流量”则表示“注满”。

由于“流量信息阀”产生的状态流量信息相似流量计的状态流量，安装在特定位置具有相似流量仪表反映表后设施和管道技术状况的功能，但其不属于受监管的计量装置；因此，用户可以安装在认为需要监测的设施和管道上使用，可以安装在最方便获取信息的位置。该阀具有原理简单，制造容易，安装简便的特点，能广泛运用，特别适宜于民用自来水及燃气管网的用户安装运用。

附图说明

附图1是“基本型流量信息阀”结构原理剖视图。

附图2是水平安装的“基本型流量信息阀”，工作状态为无流量时的剖视图。

附图3是微小分流流过时，显示的状态流量信息。

附图4是较大分流流过时，显示的状态流量信息。

附图5是很大分流流过时，显示的状态流量信息。

附图6是大流量推动阀芯升高时，显示的状态流量信息。

附图7是透明信息罩裂损瞬间，“流量信息阀”自动密封状态剖视图。

附图8是“简易型流量信息阀”结构原理剖视图。

附图9是在信息罩顶部安装了输出元件的“输出型流量信息阀”结构原理剖视图。输出元件为示意图形。

附图10为设计用于本附图使用的，“基本型流量信息阀”在示意图中的图形附号。

附图11为民用燃气终端用户用“流量信息阀”监测“泄漏”时的安装位置示意图。

附图12为一户一表的楼房用户用“流量信息阀”监测本户自来水使用信息。

附图13为设计用于本附图使用的，“输出型流量信息阀”安装在示意图中的图形附号。

附图14为压力水流供入水池时，用“输出型流量信息阀”监测“注满”信息的安装位置示意图。

附图15为压缩气体对密闭容器充气时，用“基本型流量信息阀”监测“注满”信息的安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明实施实例；

图1为“流量信息阀”的基本结构剖视图，其中：1-阀体，2-弹簧，3-滤网，4-球阀，5-分流孔板，6-阀芯，7-球阀杆，8-密封圈，9-活塞筒体，10-量孔，11-中心活塞，12-帽式配重，13-信息罩，14-挡圈，15-套式活塞，16-密封垫，17-螺帽，18-导向套筒，19-阻尼盘，20-配重，21-过流孔，A-进口腔，B-分流腔，C-出口腔。

图1设计为内螺纹连结方式，视图为产品状态。阀体1设计时在底部增加一个垂直进口供用户选择；信息活塞材料选为塑料，外表设色：中心活塞11为黄色，套式活塞15中的小直径套式活塞为橙色，大直径套式活塞为红色，每个活塞都配以相应配重，保证流量由小到大时，活塞上升为由中心活塞11开始到小直径、到大直径套式活塞15的顺序；活塞筒体9为蓝色。分流孔板5下方的球阀4具有相应重量，使安装在滤网3中的弹簧2压缩后让球阀4与分流孔产生一定间隙，保持分流畅通。球阀杆7上端螺纹旋入中心活塞11孔内。阻尼盘19位置在导向套筒18筒体外，与筒体下端面形成一个大间隙，足够让最大分流通过；当阀芯6升高时阻尼盘19方进入筒体形成阻尼装置，其间隙不宜太小。透明材料制造的信息罩13可在罩内壁设等距离横线刻度，用于液体时罩内空气被压缩，液面高低表示液压的大小状态。

图2为水平安装的“流量信息阀”，垂直进口已封闭，处于无流量状态，活塞及阀芯靠自重落座。

图3的视图为微小分流状态，阀芯6落座关闭。流体经滤网3进分流孔，将中心活塞11推动向上并超过套式活塞15壁上量孔10，然后由量孔流入分流腔B，再由阻尼装置大间隙流至出口腔C。中心活塞11升高完成了微小分流信息的显示过程。

图4为分流增大的视图。套式活塞15中的小直径活塞壁孔容纳不了较大的分流，则被分流推动向上超过套式活塞15中的大直径活塞壁上量孔，然后流出。套式活塞15中的小直径活塞升高完成了较大分流信息的显示过程。

图5为大分流推动套式活塞15中的大直径活塞升高显示大分流信息的过程视图；与图3、图4过程相似。

图6为流量继续增大，活塞筒体9壁上量孔10容纳不了，便推动阀芯6上升一个距离，阀芯筒体上的过流孔21升入出口腔C，流体便从进口腔A直接流入出口腔C。活塞筒体9也同时升高显示了大流量信息。阻尼盘19也同时进入导向套筒18内形成阻尼装置。

当流量由大变小，阀芯6依靠自重首先落座关闭，转为出现大分流信息；流量再变小，转为较大流量信息到微小流量信息。其过程及顺序与流量由小到大相反。当分流消失，中心活塞11也落下。

图7表示透明的信息罩13裂爆时，分流腔B失去压力，进口腔A及出口腔C内压力将共同推动流体流出信息罩13外，瞬间流量把阀芯6推升至极限位置，密封圈8紧压在导向套筒18下端倒角阻挡住流体；瞬间流量同时欲把全部信息活塞层层推出，当中心活塞11升高超出行程便带动球阀杆7拖动球阀4关分流孔板5，阻挡住流体。此二种自动密封装置阻断流体后，进口腔A与出口腔C连通，信息机构失去作用。

图8为螺纹连接的“简易型流量信息阀”结构剖视图，其信息活塞只设置一个，活塞筒体壁上的量孔设置在不同高度，下小上大；分流也按下小上大流出，推动活塞按下小上大分段显示流量信息。显示信息的活塞杆外表设色分段对应于量孔距离。其它构造与“基本型”相同。

图9为法兰连结的“输出型流量信息阀”，构造形式与“基本型”相同，区别是在信息罩顶部安装有信息输出元件。信息罩可按需要改成金属材料制造。

图11为民用燃气终端设备用“流量信息阀”监测“泄漏”故障的安装示意图。居民住户日用气时间仅几个小时，在燃气表后每一支管处以一“阀”监测一个设备，可选择安装在最适宜观察的位置方便用户时常监测。

图12为三楼住户用“流量信息阀”监测屋顶太阳能热水器及卫生间设备“泄漏”故障和“注满”状况的安装示意图。如图安装在楼内，住户就不用去楼下观察水表。

图14为以压力或水泵供水到较远的高位水池的“流量信息阀”安装位置示意图。在供水管便于控制的起始处安装此阀，当高位水池被“注满”时，浮球阀关闭使流量减

小至停止，该阀将显示流量变化的信息，提示用户控制。安装此阀可省去传统的由水池到控制位置的信息反馈装置。

图15为密闭容器在注入压缩气体时，用“流量信息阀”监测“注满”的安装位置示意图，图中轮胎充气最为普遍。目前，操作员通常以经验估计气体充入量，切断气源后用压力表检查，压力超标准则放出，压力不足则再充，多次反复方能符合标准。使用该阀监测充气时在气源出口管段设置一相似氧气调节阀的气压调节装置，先把压力调为轮胎的标准压力，充气时观察该阀的“注满”信息，可一次完成。该阀同时具有检测轮胎漏气的功能。

图11、图12、图14及图15四种运用方式表明“流量信息阀”安装简单，广泛适用。制造厂不需增加投入便可根据流体性质及使用功能设计制造其系列产品。

Claims (8)

1.一种装有升降式阀芯的三腔室单向阀门，包括：一个阀体(1)，一个信息罩(13)，一个阀芯(6)，一个活塞筒体(9)及信息活塞，一个导向套筒(18)和阻尼盘(19)，一个密封圈(8)，一个弹簧(2)、球阀(4)和球阀杆(7)，其特征在于：所述的阀门具有进口腔(A)，分流腔(B)及出口腔(C)三个腔室；活塞筒体(9)及信息活塞用于反映流体流过阀门时出现的状态流量信息，该信息由信息机构直接显示或经元件输出；阀门还设有在信息罩(13)意外损坏时防止流体外泄的自动密封装置。

2.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述的信息罩(13)，用透明材料制造的可直接观察到信息，顶部设置输出元件安装孔的可同时通过安装的输出元件输出信息；用金属材料制造的均设输出元件安装孔，由所装输出元件输出信息。

3.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述的阀芯(6)下部设升降式导向筒，导向筒筒壁下部有过流孔(21)供大流量流体通过，阀芯(6)中心设置分流孔板(5)供小流量流体通过。

4.如权利要求3所述的阀门，其特征在于：阀芯分流孔板(5)上部设置有活塞筒体(9)，活塞筒体壁上一定高度位置设有数个量孔(10)，量孔总面积通过流量相当于分流孔板(5)的面积通过的流量；所述信息活塞包括设置在活塞筒体(9)内的一个中心活塞(11)及数个套式活塞，中心活塞外套数个套式活塞(15)以显示信息，套式活塞壁上一定高度位置设数个量孔，量孔的直径大小与套式活塞(15)的直径大小相适应；活塞由配重(12，20)保证活塞升降顺序。

5.如权利要求3所述的阀门，其特征在于：阀芯分流孔板(5)上部设置有活塞筒体(9)，所述信息活塞只包括设置在活塞筒体(9)内的一个中心活塞(11)，中心活塞分段上升以显示多种分流信息；在活塞筒体壁上不同高度处分别设置量孔，量孔的直径由低向高逐渐增大，量孔总面积通过流量相当于分流孔板(5)的面积通过的流量。

6.如权利要求3所述的阀门，其特征在于：阀芯上部外周设置一阻尼盘(19)与导向套筒(18)下部筒体组成阻尼装置，阀门内阻尼盘以上部分被分隔形成一分流腔(B)。

7.如权利要求6所述的阀门，其特征在于：阻尼盘(19)上端面内圆与活塞筒体(9)结合处设置一密封圈(8)，与导向套筒(18)下端的倒角组成阀芯升高极限自动密封装置。

8.如权利要求3所述的阀门，其特征在于：分流孔板(5)下设一球阀(4)，由滤网(3)内的弹簧(2)支承；球阀杆(7)下端与球阀(4)相连，上端进入中心活塞(11)中空部位，组成分流孔自动关闭装置。

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