ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛАПАН Российский патент 2018 года по МПК F16K21/00 

Изобретение касается гидравлического клапана, в частности гидравлического клапана для установки отопления или охлаждения.

Известны гидравлические клапаны, которые применяются для регулирования протока жидкого теплоносителя, например воды, в установке отопления или охлаждения. Такие клапаны, как правило, имеют подвижный клапанный элемент, который движется с помощью электрического привода. Для регулирования таких клапанов, как правило, регистрируется подвод или отвод тепла через подключенные к клапанам контуры нагрузки. Для этого, как правило, требуется измерение температуры в данном контуре нагрузки.

С учетом этой проблемы задачей изобретения является предоставить гидравлический клапан, в котором простым образом может регистрироваться температура среды, текущей через клапан.

Эта задача решается с помощью гидравлического клапана с признаками, указанными в п. 1 формулы изобретения, а также с помощью гидравлического распределителя с признаками, указанными в п. 16 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения, последующем описании, а также прилагаемых фигурах.

Предлагаемый изобретением гидравлический клапан предпочтительно предусмотрен или, соответственно, приспособлен для применения в установке охлаждения и/или отопления и служит для регулирования протока жидкой среды, в частности теплоносителя, такого как, например, вода. Для этого гидравлический клапан имеет корпус клапана, в котором задан по меньшей мере один первый канал, по которому может течь названная среда, например, теплоноситель. Кроме того, внутри корпуса клапана расположена клапанная вставка, которая имеет подвижный клапанный элемент. Клапанная вставка может быть вставлена в корпус клапана с возможностью извлечения, но также быть жестко соединена с корпусом клапана, напр., залита. Клапанный элемент расположен в названном первом канале, чтобы можно было изменять поперечное сечение течения этого канала. Предпочтительно клапанный элемент расположен так, что канал может также полностью закрываться. Посредством движения клапанного элемента может регулироваться проток через этот канал. Предпочтительно привод клапанного элемента для его движения осуществляется с помощью электрического привода, например, электродвигательного, электромагнитного или электротермического привода.

Для регистрации температуры на корпусе клапана или в нем предусмотрен, кроме того, инфракрасный сенсор температуры. Этот инфракрасный сенсор температуры направлен так, что он смотрит на поверхность названной клапанной вставки или на поверхность соединенного с клапанной вставкой проводника тепла. Так инфракрасный сенсор температуры может регистрировать температуру этой поверхности на клапанной вставке или проводнике тепла. Так как клапанная вставка находится в теплопроводящем соединении со средой, текущей через клапан или, соответственно, клапанную вставку, то на поверхности опосредствованно по меньшей мере приблизительно с помощью инфракрасного сенсора температуры может регистрироваться температура этой среды. Соединенный с клапанной вставкой проводник тепла через клапанную вставку также находится в теплопроводящем соединении с текущей через клапан средой, так что на поверхности проводника тепла с помощью инфракрасного сенсора температуры опосредствованно может, по меньшей мере, приблизительно регистрироваться температура среды, которая течет по этому каналу. Применение такого инфракрасного сенсора температуры имеет то преимущество, что можно обойтись без непосредственного измерения температуры в канале. Таким образом, не требуется располагать сенсор температуры непосредственно в канале, так что не требуется уплотнение сенсора температуры относительно канала. Более того, сенсор температуры, то есть инфракрасный сенсор температуры, расположен вне канала, и, следовательно, также защищен от текущей в канале среды, в частности от влаги. Инфракрасный сенсор температуры может полностью располагаться в сухой области корпуса клапана.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления в корпусе клапана выполнен второй канал, отделенный от первого канала. В таком втором канале по одному из особых вариантов осуществления может быть расположена вторая клапанная вставка, имеющая второй подвижный клапанный элемент. Однако особенно предпочтительно второй канал не содержит клапанов и имеет постоянное не изменяющееся поперечное сечение течения. Исполнение клапана, имеющего два канала, особенно подходит для подключения контуров отопления или, соответственно, охлаждения в системе отопления и/или охлаждения. Эти контуры отопления и/или охлаждения (контуры нагрузки) имеют подводящий и отводящий трубопровод. Подводящий трубопровод может подключаться ко второму каналу, в то время как отводящий трубопровод подключается к первому каналу. Таким образом, путем регулирования поперечного сечения течения в канале течения регулируется проток через отводящий трубопровод и вместе с тем проток через весь контур нагрузки. Тогда измерение температуры на первом канале служит для регистрации температуры отводящего трубопровода контура нагрузки, которая в таких установках, как правило, используется для регистрации потребного количества тепла и для регулирования протока. Когда в корпусе клапана предусмотрены два таких канала, предпочтительно, чтобы клапанная вставка, которая расположена в первом канале, была термически изолирована от второго канала, так чтобы она находилась в теплопроводящем соединении только со средой в первом канале, и с помощью инфракрасного сенсора температуры описанным образом регистрировалась температура в первом канале, а не температура во втором канале. Следует понимать, что, наоборот, первый канал мог бы также служить подводящим трубопроводом, а второй канал – отводящим трубопроводом.

Корпус клапана предпочтительно изготовлен из полимера или полимерного композитного материала. Предпочтительно корпус клапана изготовлен в виде цельного конструктивного элемента, например, методом литья под давлением. Это обеспечивает возможность экономичного изготовления корпуса клапана, даже когда он имеет сложную форму. Полимерный композитный материал может, например, представлять собой упрочненный волокном полимер. Как описывается ниже, материал корпуса клапана предпочтительно представляет собой материал низкой термической теплопроводности или, соответственно, оказывает термически изолирующее действие. Благодаря этому предотвращается влияние подвода тепла или отвода тепла через корпус клапана на температуру клапанной вставки, которая регистрируется с помощью инфракрасного сенсора температуры.

Также предпочтителен по меньшей мере один участок клапанной вставки, на котором расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, или проводник тепла изготовлен из материала, имеющего более высокую теплопроводность, чем материал корпуса клапана. Клапанная вставка и/или проводник тепла предпочтительно изготовлены из материала, хорошо проводящего тепло, в то время как корпус клапана предпочтительно изготовлен из термически изолирующего материала. Так обеспечено, что температура на поверхности, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, по существу зависима только от температуры среды, которая течет по первому каналу, а не подвергается влиянию подвода и/или отвода тепла через корпус клапана.

Альтернативно или дополнительно клапанная вставка и/или проводник тепла могут быть термически изолированы от корпуса клапана. Это значит, для термической изоляции, например, между проводником тепла и корпусом клапана и/или между клапанной вставкой и корпусом клапана может быть расположен термически изолирующий материал. Так, например, может быть также предусмотрено термически изолирующее покрытие на корпусе клапана и/или клапанной вставке или, соответственно, проводнике тепла. Термически изолирующий материал может представлять собой, например, полимерный материал, имеющий термически изолирующие свойства.

Также предпочтительно клапанная вставка по меньшей мере в одном участке, на котором расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, или с которым находится в контакте проводник тепла, изготовлена из металла или теплопроводящего полимерного композитного материала. Это значит, клапанная вставка выполнена теплопроводящей таким образом, что она создает теплопроводящее соединение среды, которая течет по первому каналу, с поверхностью, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры. Альтернативно клапанная вставка создает теплопроводящее соединение между средой и поверхностью соприкосновения с проводником тепла. Сам проводник тепла предпочтительно тоже изготовлен из хорошо проводящего тепло материала, в частности из металла или теплопроводящего полимерного композитного материала. Такой полимерный композитный материал может, например, представлять собой полимерный материал, в который добавлены теплопроводящие частицы, такие как частицы металла. В то время как клапанная вставка и/или проводник тепла предпочтительно изготовлены из металла или полимера с добавленными частицами металла, корпус клапана предпочтительно изготовлен из плохо проводящего тепло полимера, то есть термически изолирующего полимера.

Тот конструктивный элемент или, соответственно, тот участок клапанной вставки, на котором расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, или с которым находится в контакте проводник тепла, предпочтительно выполнен таким образом, что этот конструктивный элемент или, соответственно, участок в удаленной от поверхности или проводника тепла области приходит в непосредственный контакт с текучей средой, находящейся в канале, предпочтительно первом кал. Так обеспечивается передача тепла от среды или, соответственно, текучей среды, которая течет по этому каналу, к клапанной вставке, при этом тепло тогда направляется дальше от клапанной вставки к поверхности, на которую направлен сенсор температуры, или к проводнику тепла. Так с помощью инфракрасного сенсора температуры может опосредствованно и, по меньшей мере, приблизительно измеряться температура среды или, соответственно, текучей среды. Клапанная вставка может быть соединена с первым каналом или, если таковой имеется, также со вторым каналом, в зависимости от того, в каком из каналов расположена эта клапанная вставка. В случае, когда соответствующая клапанная вставка расположена в двух каналах, обе клапанные вставки могут быть также выполнены соответствующим образом, так чтобы с помощью двух инфракрасных сенсоров температуры могли также регистрироваться температуры в двух каналах.

Также предпочтительно тот конструктивный элемент клапанной вставки или, соответственно, тот участок клапанной вставки, на котором расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, или с которой находится в контакте проводник тепла, находится вне канала, предпочтительно первого канала, в области, уплотненной относительно этого канала. Так, клапанная вставка образует мостик между мокрой областью клапана, в которой течет текучая среда или, соответственно, среда, температура которой должна регистрироваться, и сухой областью корпуса клапана, в которой расположен инфракрасный сенсор температуры. При этом клапанная вставка вышеописанным образом передает тепло от текучей среды или, соответственно, среды к поверхности или проводнику тепла, на которые направлен инфракрасный сенсор температуры для измерения температуры. Благодаря уплотнению области, в которой расположен инфракрасный сенсор температуры, относительно канала, обеспечивается защита инфракрасного сенсора температуры от среды или, соответственно, текучей среды, в частности влаги.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения клапанная вставка имеет несущий элемент, в или на котором подвижно оперт клапанный элемент, причем этот несущий элемент предпочтительно изготовлен из металла или полимерного композитного материала, в частности теплопроводящего полимерного композитного материала. Такой полимерный композитный материал может, как описано выше, например, представлять собой полимерный материал с введенными теплопроводящими частицами, например, частицами металла. В случае, когда несущий элемент теплопроводящим образом изготовлен из металла или полимерного композитного материала, несущий элемент может выполнять функцию теплопроводящего элемента между средой или, соответственно, текучей средой, температура которой должна определяться, и поверхностью, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, или проводником тепла. Особенно предпочтительно поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, выполнена непосредственно на несущем элементе, или проводник тепла находится в теплопроводящем соединении или, соответственно, теплопроводящем соприкосновении с несущим элементом. Когда проводник тепла теплопроводящим образом прилегает к клапанной вставке, в частности ее несущему элементу, между проводником тепла и клапанной вставкой или, соответственно, несущим элементом может быть также введена теплопроводящая среда, такая как теплопроводящая паста, для улучшения процесса теплопередачи.

Клапанная вставка и, в частности, несущий элемент клапанной вставки предпочтительно вставлены в клапанное гнездо на корпусе клапана, при этом между клапанной вставкой и корпусом клапана или между несущим элементом и корпусом клапана предпочтительно расположено по меньшей мере одно уплотнение. Такое уплотнение может, например, образовываться одним или несколькими круглыми кольцами. Уплотнение служит для того, чтобы уплотнять канал или, соответственно, мокрую область корпуса клапана относительно сухой области, в которой расположены электрический привод и электрические или, соответственно, электронные компоненты, такие как инфракрасный сенсор температуры.

Клапанная вставка может представлять собой конструктивный элемент, который после изготовления корпуса клапана вставляется в него и соединяется с ним. Предпочтительно при таком исполнении клапанная вставка вставляется в корпус клапана с возможностью разъединения или, соответственно, извлечения, так что при необходимости она может снова заменяться. Альтернативно можно также жестко соединить клапанную вставку с корпусом клапана. По одному из особых вариантов осуществления можно также соединить клапанную вставку с корпусом клапана посредством материала, в соответствии залить клапанную вставку в корпус клапана. Если клапанная вставка изготовлена из металла, она может, например, закладываться в инструмент перед литьем под давлением корпуса клапана из полимера, так чтобы она, по меньшей мере, на отдельных участках охватывалась полимером корпуса клапана. Так может создаваться прочное и плотное соединение между клапанной вставкой и корпусом клапана. Если клапанная вставка или ее несущий элемент тоже изготовлен из полимера, можно, например, изготавливать клапанную вставку вместе с корпусом клапана методом двухкомпонентного литья под давлением.

Если клапанная вставка или ее несущий элемент заливается в корпус клапана, можно, кроме того, простым образом заливать эту клапанную вставку или, соответственно, ее несущий элемент таким образом, чтобы он с одной стороны приходил в контакт с каналом и находящейся в нем текучей средой, в то время как, однако, с другой стороны поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор температуры, могла находиться в сухой области корпуса клапана.

Клапанный элемент предпочтительно оперт на винтовой механизм или зубчатый привод, причем этот винтовой механизм или зубчатый привод предпочтительно расположены или, соответственно, закреплены в несущем элементе. Посредством винтового механизма или зубчатого привода клапанный элемент движется, в частности, движется линейно. Такой привод может, в частности, служить для преобразования вращательного движения привода, которое, например, создается электрическим приводным двигателем, в линейное движение клапанного элемента.

Корпус клапана предпочтительно имеет приемное пространство для электроники, в котором расположен инфракрасный сенсор температуры, предпочтительно на печатной плате. Наряду с инфракрасным сенсором температуры, в приемном пространстве для электроники могут быть расположены другие электрические и/или электронные компоненты. В частности, такие компоненты могут быть расположены на одной и той же печатной плате с инфракрасным сенсором температуры. В приемном пространстве для электроники особенно предпочтительно размещены электронные компоненты, которые служат для настройки электрического привода клапанного элемента. Предпочтительно в приемном пространстве для электроники расположена печатная плата, на которой, наряду с инфракрасным сенсором температуры, установлены все другие электрические и электронные компоненты клапана, так что возможен очень простой монтаж этих электрических и электронных компонентов. На печатной плате также предпочтительно выполнены необходимые электрические разъемы для электрического контактирования клапана с системой электроснабжения и при необходимости внешним устройством управления.

Приемное пространство для электроники предпочтительно отделено от клапанного гнезда стенками, которые также предпочтительно выполнены цельно с корпусом клапана. Особенно предпочтительно эти стенки между клапанным гнездом и приемным пространством для электроники полностью закрыты, так что эти стенки могут предотвращать возможное проникновение влаги из клапанного пространства в приемное пространство для электроники. В клапанное гнездо вставляется клапанная вставка. Стенки, которые отделяют приемное пространство для клапана от приемного пространства для электроники, находятся предпочтительно в приемной области клапана, которая отделена от канала вставленной и уплотненной клапанной вставкой, то есть в сухой части клапанного гнезда. Таким образом, стенки предпочтительно не служат для непосредственного уплотнения приемного пространства для электроники относительно канала.

Также предпочтительно в стенках выполнено окно, через которое имеется оптическое соединение инфракрасного сенсора температуры с поверхностью клапанной вставки, или сквозь стенки проходит описанный проводник тепла. Такое окно может быть, например, выполнено из стекла или прозрачного полимерного материала. Предпочтительно закрывающий окно материал или элемент плотно соединен с остальными частями корпуса клапана, в частности соединен посредством материала. Особенно предпочтительно такое прозрачное окно может изготавливаться вместе с корпусом клапана методом литья под давлением. Так, образующий окно материал может одновременно заливаться в корпус клапана. Если окно закрыто прозрачным материалом, этот материал выбран так, чтобы он был достаточно прозрачным для регистрируемых длин волн, то есть в инфракрасном диапазоне. Альтернативно окно может быть выполнено в виде отверстия. В случае, когда сквозь стенки распространяется проводник тепла, в стенках могут быть предусмотрены одно или несколько отверстий, через которые распространяется проводник тепла. При этом проводник тепла может быть уплотнен относительно краев отверстий. Однако это не является обязательно необходимым. Также можно было бы залить проводник тепла в полимерный материал стенок, так чтобы получилось плотное соединение посредством материала между проводником тепла и корпусом клапана. Если клапанная вставка, как описано выше, заливается в клапанное гнездо или, соответственно, корпус клапана при литье корпуса клапана, можно, кроме того, залить участок клапанной вставки, имеющий поверхность, на которую направлен сенсор температуры, в стенки между клапанным гнездом и приемнымпространством для электроники так, чтобы клапанная вставка распространялась сквозь эти стенки, и поверхность располагалась в приемномпространстве для электроники, в то время как оставшаяся часть клапанной вставки была расположена в клапанном гнезде. Так создается теплопроводящее соединение сквозь стенки, которые разделяют клапанное гнездо и приемное пространство для электроники.

Наряду с описанным гидравлическим клапаном, предметом изобретения является также гидравлический распределитель для применения в гидравлической системе отопления и/или охлаждения, который имеет один или несколько гидравлических клапанов в соответствии с предыдущим описанием. Такой гидравлический распределитель особенно предпочтительно приспособлен для применения в гидравлической системе отопления и/или охлаждения. Такой гидравлический распределитель в системе отопления и/или охлаждения может, например, служить для соединения нескольких контуров нагрузки с источником тепла и/или холода так, чтобы проток теплоносителя, в частности воды, через эти контуры нагрузки мог индивидуально регулироваться посредством клапанов в гидравлическом распределителе. Особенно предпочтительно такой гидравлический распределитель имеет модульную конструкцию, при этом желаемое количество гидравлических клапанов объединено в один такой гидравлический распределитель. При этом предпочтительно отдельные клапаны термически изолированы друг относительно друга, или корпуса клапанов, как описано выше, имеют термически изолирующие свойства. Альтернативно также вышеописанным образом клапанные вставки могут быть термически изолированы относительно корпусов клапанов. Так обеспечивается отсутствие влияния на измерение температуры в одном из гидравлических клапанов изменений температуры в другом из гидравлических клапанов.

Особенно предпочтительно гидравлический распределитель выполнен таким образом, что этот гидравлический распределитель имеет несколько описанных гидравлических клапанов, при этом они соединены друг с другом так, что по меньшей мере первые каналы гидравлических клапанов соединены друг с другом. Если гидравлические клапаны в одном из предпочтительных вариантов осуществления имеют два канала, клапаны могут быть также объединены так, чтобы как первые, так и вторые каналы отдельных клапанов были соединены друг с другом так, чтобы образовывались сплошной первый проточный канал и сплошной второй проточный канал, которые распространяются через все клапаны. Отдельные клапаны могут соответственно иметь гидравлические разъемы для первого проточного канала и/или второго проточного канала, так что к каждому из этих клапанов может подключаться контур нагрузки, и через клапаны он соединяется со сплошными проточными каналами. Если в распределителе или, соответственно, клапанах предусмотрен только один канал, то в системе отопления и/или охлаждения он может служить подводящим или отводящим трубопроводом. Если предусмотрены два канала, один предпочтительно служит подводящим трубопроводом, и один – отводящим трубопроводом.

Ниже изобретение в качестве примера описывается с помощью прилагаемых фигур. На них показано:

фиг. 1: покомпонентный вид предлагаемого изобретением гидравлического клапана;

фиг. 2: вид сечения гидравлического клапана в соответствии с фиг. 1 в собранном состоянии;

фиг. 3: вид сечения гидравлического клапана по второму варианту осуществления изобретения;

фиг. 4: вид сечения гидравлического клапана по третьему варианту осуществления изобретения;

фиг. 5: вид в плане гидравлического распределителя, имеющего несколько предлагаемых изобретением гидравлических клапанов.

Показанный гидравлический клапан предусмотрен для применения в гидравлической установке отопления и/или охлаждения, в которой применяется жидкий теплоноситель, в частности вода, для переноса тепла от источника тепла, например, отопительного котла, к отапливаемому объекту, или в обратном направлении, отвода тепла от охлаждаемого объекта в устройство охлаждения. Возможна также комбинированная установка отопления и/или охлаждения. Такая установка может, например, зимой осуществлять отопление, а летом – охлаждение. Показанный гидравлический клапан 2 служит для того, чтобы регулировать проток через контур нагрузки в такой системе отопления и/или охлаждения. При этом показанный гидравлический клапан 2 выполнен так, что несколько таких клапанов 2 могут объединяться в один гидравлический распределитель системы отопления и/или охлаждения, который показан на фиг. 5.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан первый пример осуществления такого гидравлического клапана 2. В качестве центральной составной части клапан имеет корпус 4 клапана, который, например, может быть изготовлен в виде отлитой под давлением детали из полимера. Корпус 4 клапана задает внутри себя первый проточный канал 6, а также второй проточный канал 8. Проточные каналы 6 и 8 выполнены в виде прямых каналов, которые распространяются рядом друг с другом, в этом примере параллельно друг другу, от первого ко второму противоположному концу корпуса 4 клапана. От первого проточного канала 6 ответвляется первый гидравлический разъем 10, а от второго проточного канала 8 ответвляется второй гидравлический разъем 12. При этом соединение второго проточного канала 8 со вторым гидравлическим разъемом 12 выполнено с жестким не изменяющимся поперечным сечением, в то время как в соединении первого канала6 (проточного канала 6) с первым гидравлическим разъемом 10 расположен клапанный элемент 14. Соединение первого проточного канала 6 с первым гидравлическим разъемом 10 образует первый канал 7, в то время как соединение второго проточного канала 8 со вторым гидравлическим разъемом 12 образует второй канал 9. Клапанный элемент 14, как описано ниже, является подвижным, чтобы регулировать и предпочтительно полностью закрывать поперечное сечение течения по первому каналу 7 к первому гидравлическому разъему 10.

Если этот клапан применяется в системе отопления и/или охлаждения, второй проточный канал и второй канал 9 предпочтительно образуют подводящий трубопровод, в то время как первый проточный канал и первый канал 7 образуют отводящий трубопровод. К первому гидравлическому разъему 10 соответственно подключается отводящий трубопровод контура нагрузки, в то время как ко второму гидравлическому разъему 12 подключается подводящий трубопровод контура нагрузки. Так поперечное сечение в отводящем трубопроводе от первого гидравлического разъема в первый проточный канал 6 может регулироваться с помощью клапанного элемента 14.

Клапанный элемент 14 расположен на первой клапанной вставке 16, которая вставлена в клапанное гнездо 18 в корпусе 4 клапана. Клапанное гнездо 18 открыто наружу, так что клапанная вставка 16 вставлена в корпус 4 клапана снаружи и может также снова извлекаться из него, например, для целей технического обслуживания. Альтернативно можно было бы залить клапанную вставку в клапанное гнездо корпуса клапана, при этом клапанная вставка перед литьем корпуса клапана вставляется в инструмент для литья под давлением, и корпус клапана отливается вокруг клапанной вставки. Так создавалось бы прочное и плотное соединение между клапанной вставкой и корпусом клапана.

Клапанная вставка 16 имеет по существу трубчатый несущий элемент 20, в котором оперт винтовой механизм 22 как часть клапанной вставки 16. В несущем элементе 20 выполнено также седло 24 клапана, относительно которого клапанный элемент 14 уплотнен и от которого клапанный элемент 14 может линейно отодвигаться, чтобы открывать проход для течения. Клапанная вставка 16 уплотнена с помощью двух круглых колец 26 относительно внутренних стенок клапанного гнезда 18, при этом через область между этими двумя круглыми кольцами 26 проходит первый канал 7. В этой области трубчатый несущий элемент 20 имеет отверстие, так что образуется проход для течения к седлу 24 клапана.

На своем отвернутом от клапанного элемента 14 конце клапанная вставка 16 имеет муфту 28, посредством которой винт 30 соединен с приводным двигателем 32.

Корпус 14 клапана имеет, кроме того, приемное пространство 34 для электроники, которое на своей верхней стороне закрыто съемной крышкой 36. Внутри приемного пространства 34 для электроники под крышкой 36 расположена печатная плата 38, на которой установлены электрические и электронные компоненты для настройки или, соответственно, регулирования приводного двигателя 32. Для этого печатная плата 38 через соединительный штекер 40 соединена с присоединительным элементом 42 приводного двигателя 32. Кроме того, печатная плата 38 имеет электрические разъемы 44 для электрического подключения и для обмена данными с внешним устройством управления. При этом электрические разъемы 44 предпочтительно выполнены для соединения с электрическими разъемами 44 другого клапана 2.

Чтобы регистрировать температуру среды, текущей по первому каналу 7 от первого гидравлического разъема 10 в первый канал 6 (проточный канал 6), на печатной плате 38 расположен инфракрасный сенсор 46 температуры. Он направлен так, что он смотрит в направлении дна приемного пространства 34 для электроники и расположенного под ним клапанного гнезда 18. Несущий элемент 20 клапанной вставки 16 предпочтительно изготовлен из металла, например, латуни, и находится в непосредственном контакте со средой, в частности водой, которая течет через первый гидравлический разъем 10 и зазор между клапанным элементом 14 и седлом 24 клапана в первом канале 7. Благодаря этому температура этой среды передается на несущий элемент 20. Несущий элемент 20 в своей сухой области, то есть в области вне круглых колец 26 на отвернутой от клапанного элемента 14 стороне, прилегает к дугообразному проводнику 48 тепла. Этот проводник 48 тепла тоже выполнен из металла, предпочтительно из латуни, и своими двумя свободными ножками 50 прилегает к двум диаметрально противоположным поверхностям 52 соприкосновения на наружной стороне несущего элемента 20, проводя тепло. В показанном здесь примере несущий элемент 20 выполнен из двух частей, однако следует понимать, что несущий элемент 20 мог бы быть также выполнен цельным или больше чем из двух частей. При этом, однако, предпочтительно все части несущего элемента 20 выполнены теплопроводящими и находятся в соединении друг с другом, проводя тепло, так что температура среды, которая течет по первому каналу 7 внутри несущего элемента 20, передается в направлении поверхностей 52 соприкосновения. От поверхностей 52 соприкосновения тепло передается на ножки 50 проводника 48 тепла.

Свободные ножки 50 проводника 48 тепла распространяются через отверстия 54 в стенках 56, которые отделяют приемное пространство 34 для электроники от клапанного гнезда 18. Стенки 56 образуют дно применого пространства 34 для электроники. Если проводник 48 тепла своими ножками 50 вставлен в отверстия 54, эти ножки 50 внутри клапанного гнезда 18 приходят в соприкосновение с поверхностями 52 соприкосновения клапанной вставки 16, проводя тепло, в то время как соединительный участок 58, который соединяет друг с другом ножки 50 в U-образной форме, оказывается лежащим на дне приемного пространства 34 для электроники внутри него. Соединительный участок 58 находится напротив инфракрасного сенсора температуры 46, так что он может регистрировать температуру на поверхности соединительного участка 58. Так как соединительный участок 58 через ножки 50, поверхности 52 соприкосновения и несущий элемент 20 находится в теплопроводящем соединении со средой внутри первого канала 7, то есть в канале 7 от первого гидравлического разъема 10 к первому проточному каналу 6, так может опосредствованно регистрироваться температура этой среды. При этом сенсор 46 температуры защищенным образом находится вне мокрой области клапана внутри приемного пространства 34 для электроники.

Вариант осуществления в соответствии с фиг. 3 отличается от варианта осуществления, описанного с помощью фиг. 1 и 2, тем, что второй проточный канал 8 и соответствующий второй гидравлический разъем 12 отсутствуют. Все прочие части выполнены одинаковым образом, так что ссылаемся на предыдущее описание. Такой клапан 2ʹ, как показано на фиг. 3, находится, например, в отводящем трубопроводе контура отопления или, соответственно, нагрузки, в то время как подводящий трубопровод может прокладываться особым образом через отдельный распределитель.

На фиг. 4 показан третий предпочтительный вариант осуществления, в котором показанный клапан 2ʹʹ выполнен аналогично клапану в соответствии с фиг. 1 и 2. Показанный на фиг. 4 клапан 2ʹʹ отличается от клапана, показанного на фиг. 1 и 2, тем, что проводник 48 тепла не применяется, а вместо отверстий 54 в стенках 56 выполнено окно 60, через которое инфракрасный сенсор температуры 46 смотрит непосредственно на наружную сторону несущего элемента 20 или, соответственно, клапанной вставки 16. Окно 60 может быть выполнено в виде отверстия в стенках 56, однако также быть плотно закрытым прозрачным материалом, например, стеклом или прозрачным полимером, причем тогда материал окна 60 является прозрачным для регистрируемых длин волн, в частности инфракрасного излучения. С помощью такого закрытого окна 60 можно выполнить приемное пространство 34 для электроники, полностью закрытое относительно клапанного гнезда 18, так чтобы могло предотвращаться проникновение влаги. Относительно прочих конструктивных элементов и функций ссылаемся на описание к фиг. 1 и 2. Вместо выполнения окна 60 несущий элемент 20 мог бы быть также выполнен так, чтобы он мог распространяться сквозь стенки 56. Такой несущий элемент мог бы, например, непосредственно заливаться в стенки 56.

Общим для всех трех примеров осуществления является, что несущий элемент 20 клапанной вставки 16 выполнен теплопроводящим из металла, в то время как корпус 4 клапана изготовлен из плохо проводящего тепло, то есть термически изолирующего полимерного материала, при необходимости полимерного композитного материала. Тем самым обеспечивается, что подвод и/или отвод тепла через корпус 4 клапана по существу не может влиять на описанное измерение температуры, так как такой подвод или отвод тепла через корпус 4 клапана незначителен по сравнению с теплопроводностью через клапанную вставку 16.

На фиг. 5 показана комбинация нескольких клапанов 2, которые, будучи расположены в ряд, образуют гидравлический распределитель, например, для установки отопления и/или охлаждения. Здесь показаны клапаны 2, однако следует понимать, что соответствующим образом могли бы быть расположены в ряд также клапаны 2ʹ или 2ʹʹ в соответствии с фиг. 3 и 4. Расположенные в ряд клапаны 2 идентичны и расположены в ряд так, что проточные каналы 6 и проточные каналы 8 каждого из них (если имеются) соосны друг другу, так что проточными каналами 6 и 8 образуются сплошные проточные каналы. Каждый клапан 2 служит для подключения контура нагрузки через его первый гидравлический разъем 10 и его второй гидравлический разъем 12. В случае примера осуществления в соответствии с фиг. 3 был бы предусмотрен только первый гидравлический разъем 10 и первый проточный канал 6. К первому клапану 2 присоединен основной модуль 62, который создает подвод или, соответственно, отвод к первому и второму проточным каналам 6 и 8 и для этого имеет разъем 64 подводящего трубопровода и разъем 66 отводящего трубопровода. Кроме того, в основном модуле 62 в этом примере осуществления расположен циркуляционный насосный агрегат 68, который предпочтительно находится в канале от разъема 64 подводящего трубопровода ко второму проточному каналу 8 в клапанах 2, который образует подводящий трубопровод. Циркуляционный насосный агрегат 68 имеет корпус 70 для электроники, в котором расположено устройство управления для управления циркуляционным насосным агрегатом 68 и/или для управления отдельными клапанами 2. Управляющая электроника соединена для этого с электрическими разъемами 44 печатных плат 38, на которых расположены электронные компоненты для настройки приводного двигателя 32 каждого клапана 2. На отвернутом от основного модуля 6 (62) конце ряд клапанов 2 закончен оконечным модулем 72. Оконечный модуль 72 закрывает, в частности, проточные каналы 6 и 8 на конце гидравлического распределителя.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

2, 2ʹ, 2ʹʹ Клапан

4 Корпус клапана

6 Первый проточный канал

7 Первый канал

8 Второй проточный канал

9 Второй канал

10 Первый гидравлический разъем

12 Второй гидравлический разъем

14 Клапанный элемент

16 Клапанная вставка

18 Клапанное гнездо

20 Несущий элемент

22 Винтовой механизм

24 Седло клапана

26 Круглые кольца

28 Муфта

30 Винт

32 Приводной двигатель

34 Приемное пространство для электроники

36 Крышка

38 Печатная плата

40 Соединительный штекер

42 Присоединительный элемент

44 Электрические разъемы

46 Инфракрасный сенсор температуры

48 Проводник тепла

50 Ножка

52 Поверхности соприкосновения

54 Отверстия

56 Стенки

58 Соединительный участок

60 Окно

62 Основной модуль

64 Разъем подводящего трубопровода

66 Разъем отводящего трубопровода

68 Циркуляционный насосный агрегат

70 Корпус для электроники

72 Оконечный модуль.

Изобретение касается гидравлического клапана, имеющего корпус (4) клапана, который задает внутри себя по меньшей мере один первый канал (7), и расположенную внутри корпуса (4) клапана клапанную вставку (16), которая имеет расположенный в первом канале (7) подвижный клапанный элемент (14). На корпусе (4) клапана или в нем расположен инфракрасный сенсор (46) температуры, который направлен на поверхность клапанной вставки (16) или поверхность соединенного с клапанной вставкой проводника (48) тепла. Участок клапанной вставки (16), на которой расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор (46) температуры, или проводник (48) тепла изготовлен из материала, имеющего более высокую теплопроводность, чем материал корпуса (4) клапана. Предложен также гидравлический распределитель, имеющий такой гидравлический клапан. Техническим результатом изобретения является упрощение регистрирования температуры среды, текущей через клапан. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Гидравлический клапан, имеющий корпус (4) клапана, который задает внутри себя по меньшей мере один первый канал (7), и расположенную внутри корпуса (4) клапана клапанную вставку (16), которая имеет расположенный в первом канале (7) подвижный клапанный элемент (14), отличающийся тем, что на корпусе (4) клапана или в нем расположен инфракрасный сенсор (46) температуры, который направлен на поверхность клапанной вставки (16) или поверхность соединенного с клапанной вставкой проводника (48) тепла, причем участок клапанной вставки (16), на которой расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор (46) температуры, или проводник (48) тепла изготовлен из материала, имеющего более высокую теплопроводность, чем материал корпуса (4) клапана.

2. Гидравлический клапан по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе (4) клапана выполнен второй канал (9), отделенный от первого канала (7).

3. Гидравлический клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что корпус (4) клапана изготовлен из полимера или полимерного композитного материала.

4. Гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что клапанная вставка (16) и/или проводник (48) тепла термически изолированы относительно корпуса (4) клапана.

5. Гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что клапанная вставка (16) по меньшей мере на одном участке, на котором расположена поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор (46) температуры, или с которым находится в контакте проводник (48) тепла, изготовлена из металла или теплопроводящего полимерного композитного материала.

6. Гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что тот конструктивный элемент клапанной вставки (16), который имеет поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор (46) температуры, или с которым находится в контакте проводник (48) тепла, выполнен таким образом, что в удаленной от поверхности или проводника (48) тепла области он приходит в непосредственный контакт с текучей средой, находящейся в канале, предпочтительно в первом канале.

7. Гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что тот конструктивный элемент клапанной вставки (16), который имеет поверхность, на которую направлен инфракрасный сенсор (46) температуры, или с которой находится в контакте проводник (48) тепла, находится вне канала, предпочтительно первого канала, в области, уплотненной относительно этого канала.

8. Гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что клапанная вставка (16) имеет несущий элемент (20), в котором подвижно оперт клапанный элемент (14), причем этот несущий элемент (20) предпочтительно изготовлен из металла или полимерного композитного материала.

9. Гидравлический клапан по п. 8, отличающийся тем, что несущий элемент (20) вставлен в клапанное гнездо (18) на корпусе (4) клапана, при этом между несущим элементом и корпусом (4) клапана предпочтительно расположено по меньшей мере одно уплотнение (26).

10. Гидравлический клапан по п. 8, отличающийся тем, что клапанный элемент (14) оперт в несущем элементе (20) на винтовой механизм (22) или зубчатый привод.

11. Гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус (4) клапана имеет приемное пространство (34) для электроники, в котором расположен инфракрасный сенсор (46) температуры, предпочтительно на печатной плате (38).

12. Гидравлический клапан по п. 11, отличающийся тем, что он имеет электрический привод (32), движущий клапанный элемент (14), и в приемном пространстве (34) для электроники расположены электронные компоненты, которые служат для настройки электрического привода (32).

13. Гидравлический клапан по п. 11, отличающийся тем, что приемное пространство (34) для электроники отделено от клапанного гнезда (18) стенкой (56), которая также предпочтительно выполнена цельно с корпусом (4) клапана.

14. Гидравлический клапан по п. 13, отличающийся тем, что в стенке (56) выполнено окно (60), через которое имеется оптическое соединение инфракрасного сенсора (46) температуры с поверхностью клапанной вставки (16), или проводник (56) тепла проходит сквозь стенки (56).

15. Гидравлический распределитель для применения в гидравлической системе отопления и/или охлаждения, который имеет один или несколько гидравлических клапанов (2) по одному из пп. 1-14.

16. Гидравлический распределитель по п. 15, отличающийся тем, что гидравлический распределитель имеет несколько гидравлических клапанов (2), которые соединены друг с другом так, что по меньшей мере первые каналы (7) гидравлических клапанов (2) соединены друг с другом.