阀装置及包括该阀装置的自来水系统转让专利

申请号 : CN201280052862.8

文献号 : CN103906957B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 汉斯·奥利弗·翰松

申请人 : 多歌公司

摘要 :

本发明公开了一种阀设备(70),其适合于连接至具有流体供应压力级(PF60:1)的用于供应第一流体的流体供应管道系统(35,72),并适合于连接至流体出流管道(74,40)。阀设备(70)适合于,当流体供应管道系统(35,72)中的压力级(PF60:1)突然下降时,提供防止第一流体从出流管道回流的保护。阀设备(70)包括壳体(100,200),该壳体具有输入(210),输出(220)和壳体本体(100,200,230)。壳体本体(100,200,230)包括,可以设置有脊部件(460)的第一通道(105),孔(122)和阀件(131)。阀件(131)可在孔(122)内移动,并适合于在闭合位置中时抵靠在阀座(140,241)上,并且,该阀件可适合于在打开位置中时抵靠在脊部件(460)上。第二流体可从环境通过孔(122)进入,并且,当阀件(131)处于打开位置中时,继续到达流体供应管道系统(35,72)中。脊部件(460)可以具有这样的位置和尺寸,使得,在正常条件的过程中,当阀件(131)处于闭合位置中时,在保持第一流体的流动的同时,减小第一流体从出流管道(35,72)的回流。

权利要求 :

1.一种阀装置(70),用于安装在具有第一环境压力级(PA60:1)的环境中,所述阀装置包括:阀壳体(100,200),具有

输入(210),用于连接至具有第二压力级(PF60:1)的流体供应管道系统(35,72);

输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40,40:1);以及壳体本体,定位在所述输入(210)和所述输出(220)之间,所述壳体本体具有

内表面,形成用于将所述输入(210)与所述输出(220)连接的第一通道(105);以及阀单元(130),在操作中,取决于所述第一环境压力级(PA60:1)和所述第二压力级(PF60:1)之间的压力差(ΔP),所述阀单元能够在第一状态和第二状态之间切换,所述阀单元(130)具有可移动阀件(131)和传送通道(180),其中所述阀件(131)适合于靠在设置于所述壳体本体的所述内表面的底部的第一阀座上,使得,当所述阀单元(130)处于所述第一状态中时,防止流体离开所述第一通道(105),并且,其中所述阀装置(70)是这样的,使得,当所述第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,所述压力差(ΔP)导致所述阀单元(130)处于所述第二状态,使得,周围流体能够从壳体环境流入所述第一通道(105);其特征在于所述壳体本体包括上脊部件(360,460),所述上脊部件与所述可移动阀件(131)配合,以当所述第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,将所述输入(210)的上部空间(410)与所述输出(220)的上部空间(420)分隔开。

2.根据权利要求1所述的阀装置,其中

所述上脊部件(360,460)具有表面(370,470),所述表面适合于,在所述阀装置(70)的所述第二状态中,与所述阀件(131)的上表面的一部分接触。

3.根据权利要求1所述的阀装置,其中

所述上脊部件(360,460)设置在所述第一通道(105)中,以当所述阀单元(130)处于其第二状态中时,容纳所述阀件(131)的上表面。

4.根据权利要求1所述的阀装置,其中

上阀座(260)与所述上脊部件(360,460)整体形成,使得,当所述阀件(131)靠在所述上阀座(260)上时,所述输入(210)无法经由阀件(131)的上表面上方的任何空间与所述输出(220)连通。

5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的阀装置,其中

所述第一通道(105)具有在所述输入(210)和所述输出(220)之间延伸的延伸方向(227);并且所述上脊部件(360,460)设置在所述第一通道(105)中,以当所述阀单元(130)处于其第二状态中时,容纳所述阀件(131)的上表面;并且,其中所述上脊部件(360,460)在垂直于所述第一通道(105)的所述延伸方向(227)的方向上延伸,所述上脊部件(360,460)与所述可移动阀件(131)配合,以当所述阀单元(130)抵靠在所述脊部件(360,460,370)上时,在所述阀件(131)的上表面和所述第一通道(105)的所述内表面(365)之间形成至少一个腔体。

6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的阀装置,其中

所述上脊部件(360,460)的形状和尺寸被构造为,使得,所述上脊部件(360,460)与所述可移动阀件(131)配合,以形成面向所述阀壳体(100,200)的输入(210)的第一腔体,并形成面向所述阀壳体(100,200)的输出(220)的第二腔体;其中所述阀件(131)的上表面的第一部分面向所述第一腔体(410),所述阀件(131)的上表面的第二部分面向所述第二腔体(420)。

7.根据权利要求6所述的阀装置,其中

所述上脊部件(460)的形状和相对于所述阀件(131)的位置被构造为,使得,所述阀件(131)的所述上表面的所述第一部分比所述阀件(131)的所述上表面的所述第二部分大。

8.根据权利要求6所述的阀装置,其中

所述上脊部件(460)被定位在相对于所述阀件(131)偏心的一距离(a)处,使得,所述阀件(131)的所述上表面的所述第一部分比所述阀件(131)的所述上表面的所述第二部分大。

9.根据前述权利要求1-4中任一项所述的阀装置,其中

所述第一阀座被从所述壳体(100)的所述内表面的所述底部(250)升高。

10.根据前述权利要求1-4中任一项所述的阀装置,其中

所述第一阀座被放置在从所述壳体(100)的所述内表面的所述底部(250)伸出的脊部(240)上。

11.根据权利要求9所述的阀装置,其中

升高的所述第一阀座与所述内表面(105,122)配合,以形成导管(246),使得,有限量的液体可经由所述导管从输入(210)朝着输出(220)流动;并且,其中升高的所述第一阀座适合于,当所述阀装置(70)处于其第二状态中,且重力(FG)导致所述有限量的液体(245)在升高的所述第一阀座的平面和所述壳体(100)的所述内表面的所述底部(250)之间具有液面(248)时,防止液体缓缓流出所述第一通道(105),并进入所述传送通道(180)。

12.根据前述权利要求1-4中任一项所述的阀装置,其中,所述流体是液体。

13.根据前述权利要求1-4中任一项所述的阀装置,其中,所述流体供应管道系统是用于供应饮用水品质的水的水系统。

14.根据权利要求1所述的阀装置,其中,所述周围流体为空气。

15.根据权利要求12所述的阀装置,所述流体为水。

16.一种用于供应饮用水品质的水的自来水系统,所述自来水系统包括:供水管道,设置于建筑物中;以及

根据任一前述权利要求所述的阀装置(70),连接至所述供水管道。

说明书 :

阀装置及包括该阀装置的自来水系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适合于流体使用的阀设备。本发明还涉及一种流体分配管道系统,例如,自来水(tap water)系统。

背景技术

[0002] 在现代社会的许多场合中,经由流体供应系统传送或处理流体,该系统可以包括流体分配管道系统和/或管道网络。通过分配管道系统中提供的网络流体压力可以导致流体流动。在多种通过管道处理流体的行业中采用这种方式,并且,在通过自来水网络分配饮用水的城镇和城市中也存在采用这种方式。
[0003] 关于这一点,待处理的流体可以是必须保持规定纯度标准的流体。因此,将管道中的流体保持不受污染通常是最重要的。
[0004] 有时,与分配管道系统连接的流出管道或输送管道,与可能是脏的、有毒的或以其他方式受污染的外部流体接触。当分配管道系统内的压力下降时,存在一定量的外部流体通过输送管道流回到分配管道系统中的风险。接着,这会导致分配管道系统中的流体的污染,然后,当重新建立网络流体压力时,污染的流体可能经由分配管道系统被分配。
[0005] 因此,如果将要使流体分配管道系统中的流体保持不受污染,那么,必须防止这种外部的、可能污染的流体流入流体分配管道系统中。
[0006] 为此目的,已知的是,如果分配管道系统中的流体压力突然下降,为了防止这种受污染的液体流入分配管道系统中而提供一种阀设备。在分配管道系统的操作过程中,分配管道系统中的流体压力的这种下降可能由于许多原因而出现。分配管道系统中的流体压力减小,例如,可能由主供应管道的损坏(这会导致大量流体泄露)导致。当将分配管道系统表现为自来水网络时,例如,这种减小的流体压力可能由消防车突然从自来水网络获取/抽吸大量水的产生。
[0007] EP 1 375 988公开了一种可以在加压自来水系统中使用的防虹吸阀设备。根据EP 1 375 988的阀设备包括阀壳体,阀壳体具有通流通道和至少两个真空阀单元,该至少两个真空阀单元沿着阀壳体的通道设置,彼此间隔一定距离,由此,当系统压力降至大气压之下时,可由真空阀将空气经从壳体周围吸入自来水系统。
[0008] US 2,990,843公开了一种用于防止受污染的水流回到供应系统中的防虹吸防回流阀。根据US 2,990,843的防虹吸防回流阀包括进液口、出液口和阀槽(valve spool),阀槽具有可分别与上阀座和下阀座配合的上阀盘和下阀盘。根据US 2,990,843,阀槽本身位于下阀座上,以通过封闭进液口而实现防回流功能。

发明内容

[0009] 本发明的一个目的是,解决实现改进的阀设备的问题。
[0010] 通过用于安装在具有第一环境压力级(PA60:1)的环境中的阀装置(70),来解决此问题,该阀装置包括:
[0011] 阀壳体(100,200),具有
[0012] 输入(210),用于连接至具有第二压力级(PF60:1)的流体供应管道系统(35,72);
[0013] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40,40:1);以及
[0014] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述壳体本体具有[0015] 内表面,形成用于将输入(210)与输出(220)连接的第一通道(105);以及[0016] 阀单元(130),在操作中,其能够基于所述第一环境压力级(PA60:1)和所述第二压力级(PF60:1)之间的压力差(ΔP)在第一状态和第二状态之间切换,阀单元(130)具有可移动阀件(131)和传送(tansit)通道(180),其中
[0017] 阀件(131)适合于抵靠设置在壳体本体(100)的内表面的底部处的第一阀座(140),使得,当阀单元(130)处于第一状态中时,防止流体离开第一通道(105),并且,其中[0018] 阀装置(70)是这样的,使得,当第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,所述压力差(ΔP)导致阀单元(130)呈现(assume)所述第二状态,使得,周围流体(例如空气)可从壳体环境流入第一通道(105)。壳体本体包括上脊部件(360,460),该上脊部件与可移动阀件(131)配合,以当第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,使输入侧(210)的上部空间(410)与输出侧(220)的上部空间(420)分离。
[0019] 提供与可移动阀件配合的上脊部件,以使第一通道(105)的输入侧的上部空间与第一通道(105)的输出侧的上部空间分离,有利地能够实现提高的防虹吸效果以及改进的防止回流保护。
[0020] 有利地,上脊部件消除或减小流体从输出侧(220)朝着输入侧(210)的任何流动,因为,当第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,在所述第二状态中,提供的上脊部件可用作流体回流挡板。因为,在所述第二状态中,在上脊部件用作流体回流挡板的同时,空气将经由传送通道(180)和第一阀座(140),从壳体环境朝着流体输入侧(210)流入第一通道(105),有利地,阀装置70实现提高的防虹吸效果。
[0021] 然而,如在EP 1 375 988中公开的防虹吸阀设备,实现能够令人满意地防止流体回流的防虹吸效果等级,有利地,所要求保护的解决方案能够同样良好地或甚至更好地防止流体回流,同时,还能够得到外形上较小的阀装置。此外,此解决方案使得可以实现令人满意地防止流体回流,同时,当其仅包括一个阀单元130时,还使得阀装置能够用更少的可移动部件操作。因此,有利地,提供的上脊部件使得能够得到具有更少的可移动部件并且外形上较小的阀装置,从而简化制造过程。简化的制造过程有利地又使得能够降低生产成本。
[0022] 此外,当待输送流体中的第二压力级(PF60:1)降至低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,阀装置70允许周围流体(例如周围空气)从壳体环境流至阀装置输入侧(210),有利地,这可帮助补偿低于环境压力的第二压力级(PF60:1)。有利地,此压力补偿功能有助于防止从其他流体出流管道(40:2)回流至流体供应管道系统(35,72),所述其他流体出流管道可以在上游连接点处与流体供应管道系统(35,72)连接。因此,尽管US 2,990,843公开的现有技术阀通过闭合进液口来实现防回流功能,但是,本文献中讨论的阀装置可以允许周围流体(例如周围空气)从壳体环境流至阀装置输入侧(210),有利地,这可帮助补偿低于环境压力的第二压力级(PF60:1)。
[0023] 根据一个实施方式,上脊部件(360,460)具有表面(370,470),该表面适合于在阀装置(70)的所述第二状态中,与阀件(131)的上表面的部分接触。有利地,此解决方案基本上消除或减小了阀件(131)的上表面和上脊部件(360,460)之间的流体回流。因此,基本上消除或减小从输出侧220朝着输入侧210的流体回流,因为阀件(131)的上表面与上脊部件(360,460)接触,从而基本上阻止在其之间的任何流体流动。
[0024] 根据一个实施方式,将上脊部件(360,460)设置在第一通道(105)中,以当阀单元(130)处于其第二状态中时,容纳阀件(131)的上表面。
[0025] 根据一个实施方式,第一通道(105)具有在输入侧(210)和输出侧(220)之间延伸的延伸(elongation)方向(227);并且
[0026] 将上脊部件(360,460)设置在第一通道(105)中,以当阀单元(130)处于其第二状态中时,容纳阀件(131)的上表面;并且,其中
[0027] 上脊部件(360,460)在与第一通道(105)的延伸方向(227)垂直的方向上延伸,所述上脊部件(360,460)与可移动阀件(131)配合,以当阀单元(130)抵靠在脊部件(360,460,370)上时,在阀件(131)的上表面和第一通道(105)的内表面(365)之间形成至少一个腔体(410,420)。当流体压力PF60:1低于大气压力PA60:1且所述压力差ΔP超过阈值时,所述压力差ΔP导致空气朝着输入侧210流入通道105中。此流动空气的气流229导致从在上脊部件
360的输入侧210上的腔体410吸入流体和/或空气,使得,腔体410中的压力级变得与通道
105的其他部分中的压力级相等或甚至更低。有利地,这导致在朝着上脊部件360的方向上作用于阀件(131)上的力增加,因为作用于阀件(131)上的力取决于阀件(131)的下侧上的压力和阀件(131)的上表面上的压力之间的差。
[0028] 提供与可移动阀件(131)配合的脊部件(360,460),以形成至少一个腔体(410,420),会产生改进的防虹吸效果,因为,与EP 1 375 988中公开的防虹吸阀设备相比,在朝着上脊部件(360,460)的方向上作用于阀件(131)的增加的力将使阀件(131)更长时间地保持在第二状态中。
[0029] 根据另一方面,提供了一种用于安装在具有第一环境压力级(PA60:1)的环境中的阀装置(70),该阀装置包括:
[0030] 阀壳体(100,200),具有
[0031] 输入侧(210),用于连接至具有第二压力级(PF60:1)的流体供应管道系统(35,72);
[0032] 输出侧(220),用于连接至流体出流管道(74,40);以及
[0033] 壳体本体(100,200,130),定位在输入侧(210)和输出侧(220)之间,所述壳体本体具有
[0034] 内表面,形成用于将输入侧(210)与输出侧(220)连接的第一通道(105);以及[0035] 阀单元(130),在操作中,该阀单元能够取决于所述第一环境压力级(PA60:1)和所述第二压力级(PF60:1)之间的压力差(ΔP),在第一状态和第二状态之间切换,阀单元(130)具有可移动阀件(131)和传送通道(180),其中
[0036] 阀件(131)适合于抵靠在设置于壳体本体(100)的内表面的底部处的第一阀座(140)上,使得,当阀单元(130)处于第一状态中时,防止流体离开第一通道(105),并且,其中
[0037] 阀装置(70)是这样的,使得,当第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,所述压力差(ΔP)导致阀单元(130)呈现所述第二状态,使得,周围流体(例如空气)可从壳体环境流入第一通道(105)。
[0038] 根据一个实施方式,第一阀座(140,241)被从壳体(100)的内表面的底部(250)提起。
[0039] 根据又一实施方式,第一阀座(140)放置在从壳体(100)的内表面的底部(250)伸出的脊部(240)上。
[0040] 根据又一实施方式,提起的阀座(241)与所述内表面(105,122)配合,以形成管道(canal)(246),使得,有限量的液体可经由管道从输入侧(210)朝着输出侧(220)流动;并且,其中
[0041] 提起的阀座(241)适合于,
[0042] 当阀装置(70)处于其第二状态中时,以及
[0043] 当重力(FG)导致有限量的液体(245)在提起的阀座(241,140)的平面和壳体(100)的内表面的底部(250)之间具有液体表面(248)时,
[0044] 防止液体从第一通道(105)缓缓流出(trickle,滴流出)并进入所述传送通道(180)。
[0045] 根据一个实施方式,所述流体是液体,例如水。
[0046] 根据又一实施方式,所述流体供应管道系统是用于供应饮用水品质的水的供水系统。
[0047] 根据一个方面,提供了一种用于供应饮用水品质的水的自来水系统(10,35),该自来水系统包括:
[0048] 供水管(35,72),设置于建筑物中;以及
[0049] 根据任何上述实施方式或方面的阀装置(70),阀装置(70)被连接至所述供水管(35,72)。
[0050] 根据一些实施方式,本发明公开了一种阀设备,其适合于连接至具有用于供应第一流体的流体供应压力级的流体供应管道系统,并适合于与流体出流管道连接。该阀设备适合于安装在具有环境压力级的环境中。
[0051] 阀设备包括具有输入侧的阀壳体,该输入侧具有输入横截面区域。输入侧适合于连接至流体供应管道系统。阀设备还包括输出侧,该输出侧具有输出横截面区域。输出侧适合于连接至流体出流管道。阀设备进一步包括定位在输入侧和输出侧之间的壳体本体。所述壳体本体具有内表面,该内表面形成用于将输入侧与输出侧连接的第一通道。第一通道具有在输入侧和输出侧之间延伸的延伸方向。壳体本体还具有从外部环境延伸至通道的孔,使得,通道和孔彼此相交。壳体具有设置于第一通道中的脊部件和阀单元。
[0052] 在操作中,阀单元能够在第一状态和第二状态之间切换,并且,其包括可移动阀件。阀件能够在孔内移动,并具有面向第一阀座的第二阀件表面。阀件适合于,当阀单元处于第一状态中时,抵靠在第一阀座上,使得,阻止第一流体从通道通过孔流至外部环境,并且,阀件适合于,当阀单元处于第二状态中时,抵靠在脊部件上,使得,允许第二流体从外部环境通过第二流体通道流入供应管道系统中。取决于作用于第二阀件表面的所述环境压力级与作用于第一阀件表面的至少一部分的压力级之间的压力差,阀单元在第一状态和第二状态之间切换。
[0053] 根据第一优选实施方式,脊部件的位置被设计成,使得当阀单元处于第一状态中时,通道的面向阀件的部分的最小横截面面积大于输入横截面面积和输出横截面面积中的较小的一个。有利地,在阀设备的第二状态中,此解决方案提供较高程度的防虹吸效果和非常好的防回流保护,同时,将通流阻力最小化,以使得,在阀设备的第一状态的过程中,能够使最大量的第一流体从第一流体输入侧210流至第一流体输出侧220。因此,当阀单元处于第一状态中时且当第一流体从入口210朝着出口220流动时,此技术特征有利地避免脊部件变成第一流体流动的“瓶颈阻碍点(bottle neck choke point)”的一部分。因此,限制第一流体流过阀设备的最小区域可以是输入横截面区域或输出横截面区域。根据本实施方式的技术特征限制上脊部件在输出方向上的位置。如果将上脊部件在朝着输出侧的方向上定位得太远,那么,这将限制第二流体的流动。该特征还限制上脊部件的高度。如果脊部件过高,那么,面向阀件的通道的部分的最小横截面面积,将小于输入横截面面积与输出横截面面积中的较小的一个,并且,当闭合阀单元时,上脊部件将限制正常状态中的第一流体的流动。
[0054] 根据第二优选实施方式,阀单元具有面向通道和脊部件的第一阀件表面。第一阀件表面具有输入部分和输送部分,输入部分具有输入表面区域,输送部分具有输送表面区域。阀单元还具有面向第一阀座的第二阀件表面。阀件适合于,当阀单元处于第二状态中时,抵靠在脊部件上,使得,获得从外部环境到具有防虹吸入口区域的防虹吸入口的通道部分,该通道部分由第二阀件表面的边缘以及由输入侧的内壁限定。输入表面区域面向阀壳体的输入侧上的第一腔体,并且,输送表面区域可以面向阀壳体的输出侧上的第二腔体,使得,使第一腔体与第二腔体分隔开。
[0055] 根据第二优选实施方式,脊部件的位置被设计成,使得,当阀单元处于第二状态中时,输入表面区域比输出表面区域大。此特征具有这样的优点:减小第一流体从出流管道的回流。阀件从闭合位置更快地移动至打开位置。这是由于以下事实:用来升高阀件的力取决于阀件的下表面和上表面之间的压力差。用来升高阀件的力还取决于阀件的下表面和上表面的相应面积。
[0056] 面向输入表面区域的阀件的上表面的相当大的部分,会产生更大的力,该力被定向成用来朝着打开位置推动阀件。因此,在使得输入表面区域比输出表面区域大的位置处设置脊部件,可以与来自输入侧产生的负压配合,以产生更大的力,该力被定向成用来朝着脊部件推动阀件。
[0057] 当重新建立流体压力时,另一方面,输入表面区域的相当大的部分,将与上脊部件相互作用,以产生较大的力,该力被定向成用来使阀件移动至闭合位置。
[0058] 如果在正常条件期间管道部分中的最小压力级低,那么,存在阀自发打开以及流体泄漏的风险。这是由于以下事实:压力级波动,并且暂时性地会低于大气压力级。在此情况中,会发生这样的情况:阀件的重量无法补偿压力差,以及阀单元打开。通过使输入表面区域比输出表面区域更大,与脊部件的输出侧上的通道中的压力相比,脊部件的输入侧上的通道中的压力作用于阀件的更大的区域上,这会导致作用于阀件上用来闭合阀件的力将更大。使输入表面区域比输出表面区域大的技术特征,限制上脊部件在输入方向上的位置。
[0059] 根据第二优选实施方式,面积关系,即通道部分的最小横截面面积与防虹吸入口面积之间的比率,大于2,且防虹吸入口面积大于0。此特征还具有这样的优点:减小第一流体从出流管道的回流。这是由于以下事实:当面积减小时,流体的流速提高,并且,当速度提高时,流体流周围的压力减小。这意味着,通过使防虹吸入口面积小于通道部分的最小横截面面积,可减小使第二流体流动的横截面面积,并且,第二流体流过阀单元的速度增加。第二流体的剧烈流动可将第二流体从第一腔体清除(sweep out)。这会减小第一腔体中的压力,这将朝着上脊部件甚至更有力地吸入阀件。如果减小上脊部件的高度,将增大防虹吸入口面积。因此,此特征会限制上脊部件的高度,使得其不会过低。
[0060] 根据第三优选实施方式,平衡或组合第一优选实施方式和第二优选实施方式的特征。有利地,这些特征的组合使得能够在以下冲突的需求之间产生平衡:
[0061] 1)将通流阻力最小化,以使得,在阀设备的第一状态的过程中,最大量的第一流体能够从第一流体入口210流至第一流体出口220,以及
[0062] 2)在通流防虹吸阀中,实现很大程度地防止第一流体从出流管道回流的保护。
[0063] 根据本发明的又一实施方式,取决于第一力和第二力之间的力差,阀单元在第一状态和第二状态之间切换,其中第一力取决于作用于所述第一阀件表面的流体压力,第二力取决于作用于所述第二阀件表面的流体压力。
[0064] 一个实施方式包括阀设备(70),该阀设备适合于连接至用于供应第一流体的具有流体供应压力级(PF60:1)的流体供应管道系统(35,72),并适合于连接至流体出流管道(74,40)。阀设备(70)适合于,当流体供应管道系统(35,72)中的压力级(PF60:1)突然下降时,提供防止第一流体从出流管道回流的保护。
[0065] 阀设备(70)包括壳体(100,200),该壳体具有输入侧(210),输出侧(220)和壳体本体(100,200,300)。壳体本体(100,200,300)包括,可以设置有脊部件(460)的第一通道(105),孔(122)和阀件(131)。阀件(131)可在孔(122)内移动,并且该阀件适合于在闭合位置中抵靠在阀座(140,241)上,并且该阀件可以适合于在打开位置中抵靠在脊部件(460)上。来自外部环境的第二流体可通过孔(122)进入,并且,当阀件(131)处于打开位置中时,继续进入流体供应管道系统(35,72)。
[0066] 脊部件(460)的位置和尺寸可以设计成,使得,在将通流阻力最小化以在阀设备的第一状态过程中(即,当阀件(131)处于闭合位置中时)能够使最大量的第一流体从第一流体输入侧210流至第一流体输出侧220,获得防止第一流体从出流管道(35,72)回流的足够保护。

附图说明

[0067] 为了简单地理解本发明,将参考附图,通过实例方式描述本发明,在附图中:
[0068] 图1示出了包括流体分配管道系统的流体分配系统的一个实施方式。
[0069] 图2是当在流体分配管道系统中出现减小的流体压力级时,图1的流体分配系统的示意图。
[0070] 图3A是防虹吸阀装置的实施方式的截面侧视图。
[0071] 图3B是防虹吸阀装置的另一实施方式的截面侧视图。
[0072] 图4A和图4B是图3A和/或图3B中的线X1和X2之间所示的阀装置的中央部分的一个实施方式的截面透视侧视图。
[0073] 图4C是图4B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图。
[0074] 图4D是沿着图4C的线C-C的横截面图。
[0075] 图4E是图4A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀装置70。
[0076] 图4F是沿着图4E的线D-D的横截面图。
[0077] 图5A和图5B是阀设备70的中央部分200的另一实施方式的截面透视侧视图。
[0078] 图5C是图5B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。
[0079] 图5D是沿着图5C的线A-A的横截面图。
[0080] 图5E是图5A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0081] 图5F是沿着图5E的线B-B的横截面图。
[0082] 图6A和图6B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0083] 图6C是图6B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。
[0084] 图6D是沿着图6C的线C-C的横截面图。
[0085] 图7A和图7B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0086] 图7C是图6B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。
[0087] 图7D是沿着图7C的线A-A的横截面图。
[0088] 图7E是图7A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0089] 图7F是沿着图7E的线B-B的横截面图。
[0090] 图8A是阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。
[0091] 图8B是沿着图8A的线A-A的部分截面图。
[0092] 图8C是阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0093] 图8D是沿着图8C的线C-C的部分截面图。
[0094] 图9A和图9B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0095] 图9C是图9B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。
[0096] 图9D是沿着图9C的线C1-C2的横截面图。
[0097] 图9E是图9A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0098] 图9F是沿着图9E的线D-D的横截面图。
[0099] 图10A和图10B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0100] 图10C是图10B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。
[0101] 图10D是沿着图10C的线A-A的横截面图。
[0102] 图10E是图10A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0103] 图10F是沿着图10E的线B-B的横截面图。
[0104] 图11A示出了从下方看的阀壳体200。
[0105] 图11B示出了从输入侧看的阀壳体。
[0106] 图11C示出了从输出侧看的阀壳体。
[0107] 图12示出了防虹吸入口区域F。
[0108] 图13A示出了限制区域G2。
[0109] 图13B示出了限制区域G1。
[0110] 图13C示出了根据一个实施方式的阀设备的截面透视侧视图。该图示出了区域G1,G2和F。
[0111] 图14示出了中央轴指向上方的一个实施方式的原理。
[0112] 图15示出了没有任何中央轴的一个实施方式的原理。
[0113] 图16示出了从下方看的阀壳体。
[0114] 图17示出了具有向上方延伸的孔的一个实施方式的横截面图。

具体实施方式

[0115] 在以下描述中,将用相同的参考数字来表示不同实施方式中的相似特征。
[0116] 当详细描述提到图3中的特征或参考时,这意味着,可在图3A中和/或图3B中看到该特征或参考。当详细描述提到图4中的特征或参考时,这意味着,可在图4A至图4F中的所有图或一部分图中看到该特征或参考。对于图5,图6,图7,图8,图9或图10来说也是一样。
[0117] 当详细描述提到“图3的实施方式”时,这意味着,该描述提到图3A至图3B所示的实施方式。当详细描述提到“图4的实施方式”时,这意味着,该描述提到图4A至图4F所示的实施方式。对于图5,图6,图7,图8,图9或图10来说也是一样。
[0118] 图1示出了流体分配系统10的一个实施方式。图1的流体分配系统10包括流体源槽20,该流体源槽具有用于将流体传送至流体分配管道系统35的输出(输出部)30。流体分配管道系统被布置成,使得,流体在一个或多个流体出流管道40处可具有一定的流体压力级PO。可以将出流管道40连接至相关的输出42。流体输出42可以包括阀45,可为了使流体从相关的输出口48流出的目的,该阀能够被操作而打开。当闭合阀45时,流体无法从相关的输出口48流出。
[0119] 流体分配系统10可以被设计为,使得,流体输出42处的流体压力级PO在正常条件下具有最小压力级POM。
[0120] 根据一个实施方式,对流体源槽20加压,使得,在流体源槽20的输出30处达到适当的流体压力。这可以通过流体加压泵(未示出)来实现。以此方式,可以对流体源槽20加压,使得,流体输送42处的流体压力级PO在正常条件下具有最小压力级POM。
[0121] 根据另一实施方式,通过重力以及流体源槽20中的流体平面50与流体输出42高度之间的海平面上高度差,来达到流体压力。因此,重力可以在图1中的箭头FG的方向上作用于流体分配管道系统35中的流体,使得,流体输出42处的流体压力级PO在正常条件下具有最小压力级POM。
[0122] 流体分配管道系统35可以具有用于连接至阀设备70的管道72。管道72是管道部分60的定位得比输出口48高的部分。根据一个实施方式,管道部分60可以包括,具有反向的大体U形弯曲的流体管道。换句话说,管道部分60可以包括,倒置的大体为字母“U”的形状的管道部分。
[0123] 此外,出流管道40可以具有用于连接至阀设备70的管道74。可以将阀设备70定位在流体输出42上方一定高度D的地方,流体输出与流体分配管道系统35的管道72连接。根据一个实施方式,流体分配系统35可以布置成,使得,该一定距离D是在与重力FG的方向相反的方向上的至少100mm。根据另一实施方式,该一定距离D是至少300mm。
[0124] 因此,阀设备70、管道74、出流管道40和流体输出42组成流体防污器75。根据流体防污器75的一个实施方式,将阀装置70放在流体输出42上方一定高度D的地方。
[0125] 流体防污器75(包括阀设备70)用来防止流体从输出口48回流至流体分配管道系统35。
[0126] 将流体分配系统10布置成用于对流体分配管道系统35提供一定的流体压力。参考图1,在正常条件下,当流体不流动时,在高度y1处在管道系统35中的容纳流体压力P35:1将等于在相同高度y1处传送流体压力PD1。然而,流体的流动会影响这些压力级,同样在正常条件下,当流体流动时,在高度y1处在管道系统35中容纳流体压力P35:1将取决于在相同高度y1处传送流体压力PD1。此外,在正常条件下,当闭合阀42:1时,在相同高度y1处的出流管道40:1中的压力级PO:1,将基本上等于在高度y1处在管道系统35中容纳流体压力P35:1。在正常条件下,打开阀42:1将导致出流管道40:1中的压力级PO:1在高度y1处变得低于管道系统35中的流体压力级P35:1,从而,流体将从相关的输出口48:1流出,因为更高的压力P35:1将迫使流体朝着出流管道40:1中的更低的压力PO:1移动。当然,这假设,输出口48:1周围环境的大气压PAy1低于出流管道40:1中的流体压力级PO:1。
[0127] 图2是当流体的压力级P35:1减小时(见图2),图1的流体分配系统10的示意图。例如,可以通过流体在流体分配管道系统35中的点80处的突然大量出流(见图2),导致压力级P35:1下降。例如,供应管道在点80处的损坏(这会导致大量流体泄漏),可能会导致流体在点80处的大量出流。当将分配管道系统体现为自来水网络时,例如,这种减小的流体压力可以由消防车突然在点80处,或在点80下游的位置,从自来水网络获取/抽吸大量水的而产生。
当输出口48:1与高层建筑物(例如,所谓的“摩天大楼”)的最高一层处的水龙头相连时,当该建筑物的低层的许多水龙头同时打开时,可能导致该减小的流体压力。
[0128] 如图2所示,输出口48:1可以在此时间点浸没在流体储存器92的流体表面90下。当流体分配系统10是自来水网络10时,流体储存器92可以是充满脏水的浴盆92。如果水龙头45:1处于打开状态中且流体分配管道系统中的流体压力级P35:1降至低于输出口48:1处的流体中的压力级P48:1,那么如果在管道部分60中不包括合适的防虹吸阀设备70,虹吸效果将趋向于使水从储存器92虹吸回,并进入流体分配管道系统35。因此,提供防虹吸阀设备70可以避免污染流体分配管道系统35的管道35中的流体。产生风险的另一实例包括与水龙头阀45连接的橡胶软管。如果橡胶软管,例如,留在花园中的地面上且水龙头阀45处于打开状态中,那么,可能产生水坑,并且,在管道系统35中的流体压力突然减小的情况中,如果在管道部分60中不包括合适的防虹吸阀设备70,虹吸效果将趋向于使水从该水坑虹吸并进入流体分配管道系统35。
[0129] 然而,这种虹吸效果本质上将导致管道部分60:1中的流体压力PF60:1减小。实际上,当将管道部分60:1布置在输出口48:1上方一定距离D的地方时,流体压力PF60:1将相应地比储存器92中的流体压力P48:1低。应理解,储存器92中的流体压力P48:1将等于,或高于,储存器92中的流体的表面90处的大气压力。因此,虹吸效果本质上将导致管道部分60:1中的流体压力PF60:1达到低于防虹吸阀设备70周围的大气中的大气压力PF60:1的水平。
[0130] 防虹吸阀设备的一个实施方式
[0131] 图3是防虹吸阀设备70的一个实施方式的截面侧视图。图3示出了细长管状阀壳体100,其包括通流通道105。阀设备70的阀壳体100在壳体100的第一端108处具有输入(输入部)210,用于连接至流体供应管道系统35的管道72。阀设备70的阀壳体100在阀壳体100的第二端110处还具有输出(输出部)220,用于连接至流体出流管道74,40。
[0132] 可以以许多不同的方式,来实现输入210和管道72之间的连接,以及输出220和流体出流管道74,40之间的连接。
[0133] 根据一个实施方式,在壳体100的第一端108处提供第一管道连接器107,并在壳体100的第二端110处提供第二管道连接器109。因此,壳体100的端部108、110的内表面相应地包括凹入部分121,用于容纳管道72和74(见图1和图2)的各自端部。所示管道连接器107和
109可以分别包括夹紧环耦接器。当凹槽121与管道72和74(见图1和图2)的壁厚一致时,通道105可以具有与管道72和74的自由横截面面积一致的横截面面积。
[0134] 壳体100设置有从壳体100的下外表面延伸至通道105的孔122。可以将阀单元130安装在孔122中,例如,拧入其中。孔122与通道105相交,并将孔122示出为,具有比通道105稍大的直径,以能够容纳阀板131。阀板131可以具有圆形形状,并且直径小于孔122的直径。或者,阀板131的直径可以与孔122的直径一致。阀板131可密封地抵靠在第一阀座140上(见图4A和/或图4B),该第一阀座可以支承密封装置142。可以用O形环142(见图3)来体现密封装置142。
[0135] 阀板131由在引导件160中引导的中央轴150支承。引导件160由衬套170通过径向延伸的臂部的介质支承,其中,衬套170被固定并密封地连接至孔122的壁部,使得,衬套170将具有由阀板131屏蔽的传送通道180。传送通道180的横截面面积可以基本上相当于壳体通道105的横截面面积。根据一个实施方式,当所述板位于其阀座140上时,如图3所示,阀板131可以位于通道105的横截面区域的外部。
[0136] 从图3中将显而易见的是,阀壳体仅需要具有这样的壁厚,该壁厚将使得能够在阀单元130和孔122的壁部之间建立传统的连接,其中阀单元130的空气传送通道180可以具有与通道105的横截面面积相应的横截面面积。因此,如果需要,可以将阀单元130制造为仅具有小的从阀壳体100伸出的伸出部。
[0137] 可以将阀设备70的实施方式制造为不同的尺寸,分别与导管或管道72和74的尺寸相当。
[0138] 图4A和图4B是阀设备70的中央部分的一个实施方式,在图3中的线X1和X2之间的截面透视侧视图。在这里,用参考数字200表示阀壳体100的中央部分的实施方式。
[0139] 图4A示出了当阀设备70处于其闭合位置中时(即,当阀板131密封地抵靠在第一阀座140上时)阀设备70的中央部分200。第一阀座140可以支承密封装置142(见图3)。
[0140] 图4B示出了当阀设备70处于打开位置中时阀设备70的中央部分200,即,当阀板131位于离第一阀座140一定距离处时。
[0141] 阀设备70的一个实施方式适合于安装在具有大气压力PA60:1(见图3)的空气环境中。阀设备70的阀壳体100具有输入210和输出220,输入210用于连接至具有流体压力PF60:1的流体供应管道系统35的管道72,输出220用于连接至流体出流管道74,40。定位在输入210和输出220之间的阀壳体本体100,200,130具有通道105,该通道用于将输入210与输出220连接;所述通道105由所述壳体的内表面225限定。箭头227表示,当阀单元130处于闭合状态中时(见图4A和图4E)和当阀45(见图1)处于打开状态中时,流体流过通道105的流向。
[0142] 阀单元130具有闭合状态和打开状态,取决于通道105中的压力PF60:1和阀设备70周围的空气的环境压力PA60:1之间的压力差ΔP。有利地,当流体压力PF60:1低于环境压力PA60:1时阀单元130处于打开状态,使得可将空气从壳体环境吸入通道105,以防止流体从所述流体出流管道74,40回流。
[0143] 图4C是图4B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。在图4C中,用箭头229示出了空气从环境经由传送通道180流入通道105的流向。
[0144] 图4D是沿着图4C的线C-C的横截面图。
[0145] 图4E是图4A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0146] 图4F是沿着图4E的线D-D的横截面图。
[0147] 在图4A,4B,4C,4D,4E,4F在可清楚地看到,在阀单元的打开状态中,阀板131可抵靠在肩部230上。肩部230具有表面232,该表面适合于,在阀设备70的打开状态中,与阀板131的上表面的一部分接触。可以将肩部230设置在通道105的至少一侧上,使得,当阀板131抵靠在肩部230上时,在阀板131的上表面的上方,通道105的一部分235保持打开。
[0148] 参考图4F,可以在通道105的每侧上设置一个肩部230。肩部230可以伸入通道105的横截面区域,如可在图4D和图4F中看到的。可以将肩部230的形状和尺寸构造为,使得,当阀板131抵靠在肩部230上时,将使阀板131的上表面定位在通道105中,使得,通道105的一部分235保持在阀板131的上表面的上方。
[0149] 升高的第一阀座实施方式
[0150] 图5A和图5B是阀设备70的中央部分200的另一实施方式的截面透视侧视图。
[0151] 图5A示出了当阀设备70处于其闭合位置中时,即,当阀板131密封地抵靠在第一阀座140上时,阀设备70的中央部分200,图5B示出了当阀设备70处于打开位置中时,即,当阀板131位于离第一阀座140一定距离处时,阀设备70的中央部分200。第一阀座140可以支承密封装置142(见图3)。
[0152] 阀设备70适合于,响应于减小的流体压力PF60:1而处于打开位置,如上所述,使得,空气可从壳体环境流入通道105,以防止流体从所述流体出流管道74,40回流。
[0153] 图5C是图5B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。在图5C中,用箭头229示出了空气从环境经由传送通道180流入通道105的流向。图5D是沿着图5C的线A-A的横截面图。
[0154] 图5E是图5A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0155] 图5F是沿着图5E的线B-B的横截面图。
[0156] 参考图5A,5B,5C,5D,5E,5F,在阀单元的打开状态中,阀板131可抵靠肩部230上。肩部230具有表面232,该表面适合于,在阀设备70的打开状态中,与阀板131的上表面的一部分接触。可以将肩部230设置在通道105的至少一侧上,使得,当阀板131抵靠在肩部230上时,通道105的一部分235保持在阀板131的上表面的上方。
[0157] 参考图5F,可以在通道105的每侧上设置一个肩部230。肩部230可以伸入通道105的横截面区域,如可在图5D和图5F中看到的。可以将肩部230的形状和尺寸构造为,使得,当阀板131抵靠在肩部230上时,然后将使阀板131的上表面定位在通道105中,使得,通道105的一部分235保持在阀板131的上表面的上方。
[0158] 根据阀设备70的图5A/5B/5C/5D/5E/5F的实施方式,第一阀座140放置在脊部240上,该脊部从壳体100的内表面的底部伸出。
[0159] 有利地,当阀单元处于其打开位置中时,脊部240防止剩余流体245经由传送通道180缓缓流出。而是,当如图5C所示安装阀设备70时,由于重力FG的原因,壳体部分200的通道105中的任何剩余流体将留在通道105的底部250上,使得重力FG作用在平行于轴150的长度的方向上。因此,阀座140和脊部240配合,以形成升高阀座241,使得,防止一定量的流体
245(可能出现在壳体100的内表面的底部上)通过传送通道180缓缓流出。升高阀座241从壳体100的内表面的底部伸出。根据一个优选实施方式,升高阀座241的外侧壁244与孔122的内壁配合,以形成通道246(见图5D)。有利地,提供通道246可允许剩余流体245在阀设备70的输入侧210和输出侧220之间有限地流动,即使当阀设备70处于其打开位置中时,不会有任何流体流出传送通道180。当重力FG作用在平行于轴150的长度的方向上时,将可能出现在壳体100内部的有限量的流体245抽吸至内表面的底部,使得,形成液面248。当流体245的有限量被如此限制,使得液面248低于脊部240的高度时,脊部用来防止任何液体泄漏。
[0160] 因此,有利地,不仅当阀单元处于闭合位置中时,而且当阀单元处于打开位置中时,阀设备70的图5实施方式消除,或基本上减小了流体泄漏的风险。
[0161] 实际上,试验表明,提供具有钝边缘的升高阀座241,实际上可导致空气流量增加。这被认为是取决于有利的空气动力学效果,当气流在具有圆形边缘或钝边缘的脊部240上通过时,会出现该空气动力学效果。关于这一点,应指出,根据一个优选实施方式,脊部240分别具有第一脊部侧壁242和第二脊部侧壁244。第一脊部侧壁242和第二脊部侧壁244相对于第一阀座140的基本上平的表面是非垂直的,使得,空气可在稍微圆形的表面(见图5C)的上方流过229。实际上,已经发现,脊部240的圆形形状能用来改进空气流动。
[0162] 上部第二阀座实施方式
[0163] 图6A和图6B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0164] 图6A示出了当阀设备70处于其闭合位置中时,即,当阀板131密封地抵靠在第一阀座140上时,阀设备70的中央部分200,图6B示出了当阀设备70处于打开位置中时,阀设备70的中央部分200。有利地,阀设备70的图6实施方式包括上阀座260,而如结合以上图4A至图4F描述第一阀座。
[0165] 阀设备70适合于,响应于减小的流体压力PF60:1而处于打开位置,如上所述,使得,空气可从壳体环境流入通道105,以防止流体从所述流体出流管道74,40回流。
[0166] 图6C是图6B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。在图6C中,用箭头229示出了空气从环境经由传送通道180流入通道105的流向。图6D是沿着图6C的线C-C的横截面图。
[0167] 参考图4C,可看到,在图4实施方式中,当阀板131处于其完全打开的位置中时,通道105的一部分235保持在阀板131的上表面的上方。提供这种部分235使得,当阀板131处于其完全打开的位置中时,如箭头265所示(见图4C),至少理论上,可能使流体或空气在阀板131的上表面的上方,从输出220朝着输入210流动。相反,参考图6C,有利地,可以将上阀座
260的形状和尺寸构造为,使得,当阀板131抵靠在上阀座260上时,通道105没有任何部分会在阀板131的上表面的上方保持打开。
[0168] 换句话说,有利地,可以将上阀座260的形状和尺寸构造为,使得当阀板131抵靠在上阀座260上时阀设备的输出侧220和输入侧210无法经由阀板131的上表面上方的任何空间连通。阀板131与上阀座260配合,使得,当阀板131抵靠在上阀座260上时,基本上没有流体能够在阀设备的输出侧220和输入侧210之间的阀板131的上表面的上方流动。因此,当阀板131位于上阀座260上时,其可以基本上密封地抵靠在上阀座260上。
[0169] 因此,阀设备70可以包括阀壳体100,该阀壳体具有:
[0170] 输入210,用于连接至具有流体压力PF60:1的流体供应管道系统72,35;
[0171] 输出220,用于连接至流体出流管道74,40;以及
[0172] 壳体本体100,200,130,定位在输入210和输出220之间,所述壳体本体具有通道105,该通道用于将输入210与输出220连接;其中,阀壳体本体包括
[0173] 阀单元130,具有取决于流体压力PF60:1和所述环境压力PA60:1之间的压力差ΔP的闭合状态和打开状态;其中
[0174] 当阀单元130处于闭合状态中时,阀板131密封地抵靠在第一阀座140上,使得防止流体离开通道105;并且,其中
[0175] 阀设备70是这样的,使得,在操作中,当流体压力PF60:1低于大气压力PA60:1时,所述大气压力PA60:1导致所述阀板131位于上阀座260上,使得,在所述空气可经由传送通道180从壳体环境流入通道(105)的同时,阀设备的输出侧220和输入侧210无法经由阀板131的上表面上方的任何空间连通。
[0176] 因此,阀设备70可以是这样的,使得,在操作中,当流体压力PF60:1低于大气压力PA60:1时,所述大气压力PA60:1导致所述阀板131密封地,或基本上密封地,位于上阀座260上,使得,阀设备的输出侧220和输入侧210之间的唯一连通路径在阀板131的面向第一阀座140的一侧上延伸。当阀设备的输出侧220和输入侧210之间的唯一连通路径在阀板131的面向第一阀座140的一侧上延伸时,消除,或基本上消除,任何流体从阀设备的输出侧220到达输入侧210的风险,因为传送通道180的口部面向第一阀座140。
[0177] 根据一个实施方式,有利地,将上阀座260的形状和尺寸构造为,使得,当阀板131抵靠它的上阀座260上时,阀板131的上表面位于通道105的横截面区域的外部。有利地,当如以上结合图2所讨论的,流体压力级PF60下降时,这允许基本上更大量的空气通过,朝着阀设备70的流体输入侧210流动。
[0178] 图6E是图6A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0179] 图6F是沿着图6E的线D-D的横截面图。
[0180] 参考图6C,应理解,当阀设备70设置有上阀座260(其形状和尺寸被构造为压痕,以允许阀板131的上表面位于通道105的横截面区域的外部)时,环境压力PA60可以作用于阀板131的下表面,以当如以上结合图2所讨论的流体压力级PF60下降时,开放大的通道,使空气朝着阀设备70的流体输入侧210流动。然而,可看到,在图4C、图4D所示的实施方式中,当该阀设备处于其完全打开的状态中时,阀板131将基本上定位在通道105的中部,从而,仍限制穿过气流通道的气流229,可在图6C、图6D中看到,环境压力可以将阀板131移动至这样的位置,在该位置中,该阀板完全位于从通道105的顶部到通道105的底部的距离的上25%中。因此,当如以上结合图2所讨论的流体压力级PF60下降时,图6实施方式允许空气朝着阀设备70的流体输入侧210流动的更大通道。
[0181] 包括升高第一阀座和上部第二阀座的实施方式
[0182] 图7A和图7B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0183] 图7A示出了当阀设备70处于其闭合位置中时,即,当阀板131密封地抵靠在升高第一阀座214上时,阀设备70的中央部分200,图7B示出了当阀设备70处于打开位置中时,阀设备70的中央部分200。
[0184] 有利地,阀设备70的图7实施方式包括升高第一阀座241,如以上结合图5A至图5F讨论的。如上所述,升高第一阀座241可以包括第一阀座140,该第一阀座被布置在脊部240上,该脊部从阀壳体100的内表面伸入通道105的横截面区域,如结合图5A至图5F描述的。第一阀座140可以支承密封装置142(见图3)。
[0185] 阀设备70适合于,响应于减小的流体压力PF60:1而处于打开位置,如上所述,使得,空气可从壳体环境流入通道105,以防止流体从所述流体出流管道74,40回流。此外,有利地,阀设备70的图7实施方式包括上阀座260,如以上结合图6A至图6F描述的。
[0186] 图7C是图6B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。在图7C中,用箭头229示出了空气从环境经由传送通道180流入通道105的流向。图7D是沿着图7C的线A-A的横截面图。
[0187] 图7E是图7A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0188] 图7F是沿着图7E的线B-B的横截面图。
[0189] 在壳体100的内表面的底部处设置升高的阀封闭座241,允许一定量的剩余流体留在通道105中,而不会经由传送通道180缓缓流出。剩余流体的体积取决于脊部240的高度和通道105的横截面区域,如可结合图7D从图7C中推导出的。当通道105具有基本上圆形的横截面区域时,如图7D所示,剩余流体的体积取决于脊部240的高度和通道105的半径。因此,有利地,不仅当阀板131抵靠在升高的第一阀座241上时,而且当阀板131处于图7B和图7C所示的位置中时,阀设备70的图7实施方式消除,或基本上减小了流体泄露的风险,因为脊部240与通过传送通道180的气流配合,使得,当阀单元处于其打开位置中时,流动空气229减小了剩余流体245经由传送通道180缓缓流出的风险。由于与来自传送通道180的气流(当如图5C所示安装阀设备70时,这将防止剩余流体245在脊部240上流动)配合的重力FG的原因,壳体部分200的通道105中的任何剩余流体将趋向于保留在通道105的底部250上,使得,重力FG作用在平行于轴150的长度的方向上。
[0190] 升高的阀座241与孔122的内壁配合,以形成通道246(见图5D和图7D)。
[0191] 因此,阀设备70可以包括阀壳体100,该阀壳体具有:
[0192] 输入210,用于连接至具有流体压力PF60:1的流体供应管道系统35,72;
[0193] 输出220,用于连接至流体出流管道74,40;以及
[0194] 壳体本体100,200,130,定位在输入210和输出220之间,所述壳体本体具有[0195] 通道105,用于将输入210与输出220连接;以及
[0196] 阀单元130,在操作中,取决于流体压力PF60:1和所述环境压力PA60:1之间的压力差ΔP,具有闭合状态和打开状态,阀单元130具有可移动阀板131和传送通道180,其中[0197] 阀板131适合于,密封地抵靠在第一阀座140上,设置于壳体本体100的内表面的底部,使得,当阀单元130处于闭合状态中时,防止流体离开通道105,并且,其中[0198] 阀设备70是这样的,使得,当流体压力PF60:1低于大气压力PA60:1且所述压力差ΔP超过阈值时,所述压力差ΔP使得
[0199] 所述阀板131抵靠在上阀座260上,使得,阀设备的输出侧220和输入侧210无法经由阀板131的上表面上方的任何空间连通,同时
[0200] 允许空气从阀壳体环境经由阀板131下方的所述传送通道180流入通道(105);并且,其中
[0201] 第一阀座140被从壳体100的内表面的底部升高,以形成升高的阀座241,该升高的阀座适合于,允许一定量的剩余流体245留在壳体100的内表面的底部上,同时,当阀单元130处于打开状态中时,防止该剩余流体245经由传送通道180离开通道105。如在本文献中提到的,阈值可以与通过克服其重力来升高可移动阀板131所需的压力差一致,即,Flift=m131*g,其中,m131是可移动阀板131的重量,g是重力加速度常数。
[0202] 根据一个实施方式,升高的阀座241与孔122的内壁配合,以在阀体本体100的内表面的底部形成通道246(见图7D),使得,一定量的剩余流体245可以流过传送通道180,同时,防止该剩余流体245经由传送通道180离开通道105。
[0203] 包括升高的第一阀座和升高的第二阀座的实施方式
[0204] 图8A,8B,8C和8D是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的图示。
[0205] 图8A是阀壳体本体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。在图8A中,用箭头229示出了空气从环境经由传送通道180流入通道105的流向。
[0206] 图8B是沿着图8A的线A-A的部分截面图。
[0207] 图8C是阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。
[0208] 图8D是沿着图8C的线C-C的部分截面图。如上所述,阀壳体100的中央部分200可以相对于图8D中的线D-D对称。
[0209] 根据图8A,8B,8C和8D所示的实施方式的阀设备70,包括升高的第一阀座241,如以上在本文献中描述的。因此,第一阀座140被从壳体100的内表面的底部升高,以形成升高阀座241,其适合于,允许一定量的剩余流体245留在壳体100的内表面的底部250上,同时,当阀单元130处于其打开状态中时,防止该剩余流体245经由传送通道180离开通道105。因此,有利地,不仅当阀单元处于闭合位置中时,而且当阀单元处于打开位置中时,阀设备70的图8实施方式消除,或基本上减小了流体泄露的风险。
[0210] 此外,有利地,阀设备70的图8实施方式包括上脊部件360。在阀单元的打开状态中,阀板131可抵靠在上脊部件360上,如图8A和图8B所示。上脊部件360具有表面370(见图8C),该表面适合于,在阀设备70的打开状态中,与阀板131的上表面的一部分接触。
[0211] 参考图8A,上脊部件360的形状和尺寸被构造为,从壳体100的内表面365伸出,并在通道105(见图8B)的宽度上伸展。关于这一点,应指出,阀壳体100的中央部分200可以相对于图8B中的线B-B对称。
[0212] 然而,箭头227(见图8C)表示当阀设备70处于闭合位置中时流体227流动的方向,上脊部件360在垂直于流体227的流动方向的方向上延伸,以将通道105的上部390分成输出侧上部420和输入侧上部410(见图8A)。当阀处于其打开状态中时,上部390是阀件131的上表面和壳体100的内表面365之间的空间390,使得,阀件131抵靠在脊部件360的表面370上。因此,空间390的体积取决于伸出的程度,即,脊部件360的高度和阀件131的上表面的表面区域。
[0213] 上脊部件360的形状和尺寸被构造为,使得,当阀板131抵靠在上脊部件360上时,通道105的输入侧210和输出侧220可仅经由阀板131(见图8A)下方的空间380连通。换句话说,上脊部件360可以用作伸出的上阀座360,使得,阀板131可抵靠在伸出的上阀座360上,以将通道105在输出侧220上的上部420与通道105在输入侧210上的上部410隔开。实现此有利效果,因为阀设备70根据通道105中的流体压力PF60而打开,该流体压力变得比阀设备70外部上的环境压力PA60低,如以上例如结合图2讨论的。因此,当周围空气压力PA60导致阀板131抵靠在伸出的上阀座360上时,在通道105的输出侧220和输入侧210之间将不再有任何完整的流体连接。这是因为,当阀设备处于打开状态中时,阀板131(见图8A)下方的空间380将充满空气,并且因为,上脊部件360的形状和尺寸被构造为,使得,该上脊部件与阀板131配合,以闭合通道105的上部390。关于这一点,当阀板131抵靠在伸出的上阀座360上时,通道105的上部是阀板131(见图8A)上方的空间390。
[0214] 因此,有利地,阀设备70的图8实施方式包括上脊部件360,该上脊部件与可移动阀件131配合,以当流体压力PF60变得低于阀设备70的外部上的环境压力PA60时,将输入侧210的上部空间410与输出侧220的上部空间420隔开。
[0215] 因此,响应于变得比环境压力PA60低的流体压力PF60,可移动件131与上脊部件360配合,以将通道105的上部390分成第一空间410和第二空间420,使得,流体被阻止从第二空间420流至第一空间410。流体被阻止从第二空间420流至第一空间410,因为可移动阀件131将抵靠在脊部件360上,如图8A和图8B所示。
[0216] 根据一个实施方式,当阀单元130处于打开状态中且输入侧210处的压力级PF60:1低于周围大气压力PA60:1,使得产生的压力差ΔP超过阈值时,可移动阀件131将密封地位于脊部件360上。此外,流体被阻止从第二空间420流至第一空间410,因为,当输入侧210处的压力级PF60:1变得低于环境压力PA60时,阀板131(见图8A)下方的空间380将用经由传送通道180流入的空气填充。
[0217] 根据图8实施方式,上脊部件360被基本上布置在可移动阀件131的中央的上方。
[0218] 阀设备70的一个实施方式可以包括阀壳体100,该阀壳体具有:
[0219] 输入210,用于连接至具有流体压力PF60:1的流体供应管道系统35,72;
[0220] 输出220,用于连接至流体出流管道74,40;以及
[0221] 壳体本体100,200,130,定位在输入210和输出220之间,并且所述壳体本体具有[0222] 通道105,用于将输入210与输出220连接;以及
[0223] 阀单元130,在操作中,取决于在通道中的流体压力PF60:1和所述环境压力PA60:1之间的压力差ΔP,具有闭合状态和打开状态,阀单元130具有可移动阀板131和传送通道180,其中
[0224] 阀板131适合于,密封地抵靠在第一阀座140上,并设置于壳体本体100的内表面的底部,使得,当阀单元130处于闭合状态中时,防止流体离开通道105,并且,其中[0225] 阀设备70是这样的,使得,当流体压力PF60:1低于大气压力PA60:1且所述压力差ΔP超过阈值时,所述压力差ΔP使得
[0226] 所述阀板131抵靠在上阀座260上,使得,阀设备的输出侧220和输入侧210无法经由在阀板131的上表面上方的任何空间连通,同时
[0227] 允许空气从壳体环境经由阀板131下方的所述传送通道180流入通道(105);并且,其中
[0228] 上阀座260包括上脊部件360,该上脊部件形状和尺寸被构造为,从壳体100的内表面365伸出,使得,当阀板131抵靠在上脊部件360上时,上脊部件360与阀板131和壳体100的内表面365配合,以在上脊部件360的输入侧210上形成腔体410。
[0229] 当流体压力PF60:1低于大气压力PA60:1且所述压力差ΔP超过阈值时,所述压力差ΔP使得空气在箭头229(见图8A)的方向上,流过传送通道180并进入通道105,并且,朝着输入210流动。此流动空气的气流229导致,从在上脊部件360的输入侧210上的腔体410吸入流体和/或空气,使得,腔体410中的压力级变得等于或甚至低于通道105的其他部分中的压力级。有利地,这导致在朝向上脊部件360的方向上作用于阀板131的力增加,因为,作用于阀板131的力取决于阀板131的下侧上的压力和阀板131的上表面上的压力之间的差。
[0230] 参考图8,有利地,提供上阀座370,其形状和尺寸被构造为,使得,在阀单元的打开状态中,上阀座370与阀件131和壳体100的内表面365的一部分配合,以形成腔体410,使得,腔体410朝着阀设备70的输入410打开。
[0231] 上脊部件360具有表面370(见图8C),该表面适合于,在阀设备70的打开状态中,与阀板131的上表面的一部分接触。
[0232] 根据一个实施方式,第一阀座140被从壳体100的内表面的底部升高,以形成升高的阀座241,其适合于,允许一定量的剩余流体245留在壳体100的内表面的底部上,同时,当阀单元130处于打开状态中时,防止该剩余流体245经由传送通道180离开通道105。
[0233] 根据另一实施方式,第一阀座140与壳体100的内表面的底部基本上平齐,同时,上阀座260包括如上所述的上脊部件360。
[0234] 具有上脊部件的另一实施方式
[0235] 图9A和图9B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图(见图9A和图9B,结合图3)。
[0236] 图9A示出了当阀设备70处于其闭合位置中时,即,当阀板131密封地抵靠在第一阀座140上时,阀设备70的中央部分200,图9B示出了当阀设备70处于打开位置中时,阀设备70的中央部分200。
[0237] 阀设备70适合于,响应于减小的流体压力PF60:1而处于打开位置,如上所述,使得,空气可从壳体环境流入通道105,以防止流体从所述流体出流管道74,40回流。
[0238] 图9C是图9B的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于打开状态中的阀单元。在图9C中,用箭头229示出了空气从环境经由传送通道180流入通道105的流向。图9D是沿着图9C的线C1-C2的横截面图。
[0239] 图9E是图9A的阀壳体100的中央部分200的截面侧视图,示出了处于闭合状态中的阀设备70。箭头227表示,当阀单元130处于闭合状态(见图9E)中时和当水龙头45(见图1)处于打开状态中时,流体流过通道105的流向。
[0240] 图9F是沿着图9E的线D-D的横截面图。
[0241] 有利地,阀设备70的图9实施方式包括上脊部件460,而第一阀座是结合以上图4A至图4F描述的第一阀座140。上脊部件460与上脊部件360相似,如以上结合图8描述的,但是,将上脊部件460相对于阀件131定位在不同的地方。
[0242] 响应于通道105中变得比环境压力PA60低的流体压力PF60,可移动阀件131与上脊部件460配合,以将通道105的上部390分成第一空间410和第二空间420,使得,流体被阻止从第二空间420流至第一空间410(见图9C)。流体被阻止从第二空间420流至第一空间410,因为,当流体压力PF60变得低于环境压力PA60时,阀板131(见图8A)下方的空间380将充满空气。如以上结合图2讨论的,压力PF60取决于压力P35:1,并且,当流体压力P35:1突然下降时,阀件
131将朝着完全打开的位置移动,并且,将会是经由传送通道180朝着输入210和管道系统35流动的气流229(见图9C,结合图2)。
[0243] 关于这一点,应指出,用来升高阀板131的力取决于阀板131的下表面和上表面之间的压力差ΔP。用来升高阀板131的力还取决于阀板131的下表面和上表面的相应面积。
[0244] 此外,应指出,根据图9实施方式,将上脊部件460定位在,流体流动的方向227上,在下游离轴150(见图9)的中央一定距离处。在图9E中,用线D1表示轴150的中央,并且,线D2表示上脊部件460的中央,如图9E所示。这样将上脊部件460相对于阀板131的中央定位在偏心且下游的位置,会使得,当周围空气压力PA60导致空气经由传送通道180(见图9C和图9A)流动229时,空间410大于空间420。实验表明,图9实施方式证明了比图8实施方式甚至更好的性能。例如,实验表明,响应于一定的压力差,图9实施方式中的阀件131可更快地从闭合位置(图9A)移动至打开位置(图9B)。
[0245] 这可以通过面向空间410的板131的上表面的相对大的部分来解释,该空间在输入侧210上,这可以产生更强的力被定向成用来朝着图9B所示的打开位置推动阀件131。当阀件131接近图9B所示的位置时,其还将逐渐抑制任何出现在在阀件131和脊部件460之间的空间中从输出220朝着输入210的方向上的流动。因此,在相对于轴150(见图9E)的中央偏心的位置设置脊部件460,使得空间410比可以与从输入侧410产生的负压配合的空间420大,以产生更强的力,被定向成用来朝着脊部件460推动阀件131。
[0246] 这可以通过以下事实来解释:当气流229进入通道105时,如图9C所示,气流229将导致从空间410抽吸流体和空气。因此,当板131密封地抵靠在上脊部件460的座面461上时,由于从封闭空间410抽吸流体和空气的原因,空间410中的压力P410可能变得甚至比压力P35:1更低。只要空气保持流入,此减小的压力P410与面向空间410的板131的上表面的相对大的部分组合并相互作用,以产生被定向成用来将板131保持在打开位置中的大的力。
[0247] 当重新建立流体压力时,另一方面,面向空间410的板131的上表面的相对大的部分(其是阀设备70的流体输入侧210),将与上脊部件460相互作用,以产生被定向成用来将板131移动至闭合位置的大的力。
[0248] 因此,在正常条件下,将上脊部件460相对于流体流动定位在偏心和下游的位置,能够改进阀设备70的性能。
[0249] 上脊部件460具有表面470(见图9A),该表面适合于,在阀设备70的打开状态中,与阀板131的上表面的一部分接触,如图9B所示。参考图9C,可以将脊部件460的形状和尺寸被构造为,从阀壳体100,200的内表面365伸出,并在通道105(也见图8B)的宽度上伸展。
[0250] 包括升高的第一阀座和上脊部件的实施方式
[0251] 图10A和图10B是阀设备70的中央部分200的又一实施方式的截面透视侧视图。
[0252] 图10A示出了当阀设备70处于其闭合位置中时,即,当阀板131密封地抵靠在升高的第一阀座241上时,阀设备70的中央部分200,图10B示出了当阀设备70处于打开位置中时,阀设备70的中央部分200。有利地,阀设备70的图10实施方式包括上脊部件,如结合图9A至图9F描述的。
[0253] 阀设备70适合于,响应于减小的流体压力PF60:1而处于打开位置,如上所述,使得,空气可从壳体环境流入通道105,以防止流体从所述流体出流管道74,40回流。
[0254] 有利地,阀设备70的图10实施方式包括上脊部件460,如以上结合图9A至图9F描述的。
[0255] 此外,阀设备70的图10实施方式包括升高的第一阀座241,如以上在本文献中例如结合图5,图7和图8描述的。因此,有利地,不仅当阀单元处于闭合位置中时,而且当阀单元处于打开位置中时,阀设备70的图10实施方式消除,或基本上减小了流体的泄露。
[0256] 在正常条件下,上脊部件460相对于流体流动被定位在偏心和下游的位置,能够改进阀设备70的性能。
[0257] 当重新建立流体压力时,另一方面,面向空间410的板131的上表面的相对大的部分(其是阀设备70的流体输入侧210),将与上脊部件460相互作用,以产生被定向成用来将板131移动至闭合位置的大的力。
[0258] 因此,在正常条件下,将上脊部件460相对于流体流动定位在偏心和下游的位置,可改进阀设备70的性能。
[0259] 回流防止阀需要考虑两个主要标准。第一个标准是,在正常条件的过程中,当阀打开时,在阀上具有特定压降的过程中,获得至少最小的流体流量。例如,在阀上的0.15巴(bar)的压降下,最小允许的流体流量可以是0.35升。第二个标准是,阀的输入侧上的流体分配管道系统中的特定负压(sub-pressure)仅在阀的输出侧上产生特定的重吸压力。例如,当将阀在阀的输入侧上暴露于Z1mm水柱的压力下时(见图2),能够允许在阀的输出侧上具有Z2mm水柱的重吸压力。
[0260] 作为一个实例,第二个标准意味着,与例如阀设备的供应管道侧35上的Z1mm水柱等价的负压PF60:1将产生在出流管道40中被重吸的Z2mm水柱。在图2中示出了高度Z1和Z2。在此实例中,高度Z1是管道部分35的高度。高度Z2是从流体表面90吸入到管道部分40中的水柱的高度。流体在点80处的较大出流具有这样的效果:没有来自流体源槽20的压力会将管道部分35中的流体向上压。因此,管道部分35中的流体由于其自重的原因而将向下流动。当流体在管道部分35中向下流动时,在管道部分60中出现负压PF60:1,这产生虹吸效果,该虹吸效果会从流体储存器92吸入流体并进入管道部分40中。管道部分60中的该负压PF60:1与管道部分60中的高度Z1成正比。高度Z1越高,更多流体被吸入在管道部分40中,并且,Z2将越高。因此,回流防止阀的第二个标准是,假设一定的高度Z1,将流体被吸入在管道部分40中的量最小化。也可将这表达为,假设一定的高度Z1,将高度Z2最小化。当设计阀时,必须考虑第一个和第二个标准中的任一个,或者必须同时考虑第一个和第二个两个标准。
[0261] 上脊部件的位置
[0262] 试验已经表明,上脊部件460的位置会影响流体的流动。当阀单元130处于闭合状态中时,如果距离a过大,那么,上脊部件460会离输出220过近,并且,部分地阻挡输出220并限制流体流过阀设备,这并不是所希望的。如果距离a较短且将上脊部件460定位在更抵靠近阀板的中央的位置,那么,流体可不受限制地从输入210流入孔122内的空间,在上脊部件460的下方继续,并且,在进入输出220之前,到达上脊部件460的另一侧上的孔122内的空间。
[0263] 脊部件460的位置还会影响阀的性能。如本申请之前所述,试验表明,通过将脊部件460定位成使得a较大,阀件131响应于一定的压力差,更快地从闭合位置(图9A)移动至打开位置(图9B)。在本申请中之前的地方,解释了此现象。
[0264] 当阀件131至少在通道105的宽度上延伸时,根据此实施方式的脊部件460仅将腔体410与腔体420隔开。如果阀件131的延伸部比通道105的宽度小,那么,当阀单元130处于打开状态中时,流体将能够从腔体420开始,在阀件131的侧面上穿过,到达腔体410。
[0265] 在正常条件的过程中,如果管道部分60中的最小压力级PF60:1较低,那么,存在阀自发打开且流体泄露的风险。这是由于以下事实的原因:压力级PF60:1波动,并且能够暂时比大气压力级PA60:1低。在此情况中,会发生这样的情况:阀件131的重量无法补偿压力差,并且,阀单元130打开。通过将脊部件460不对称地定位并使距离a更大,可解决此问题。
[0266] 阀件131具有面向通道105和脊部件460的上阀件表面132,和面向阀座241(见图10B)的下阀件表面133。图11A示出了从下方看的阀壳体200,图11B示出了从输入侧看的阀壳体。当阀单元130处于打开位置中时,输入表面积AJ是面向腔体410的上阀件表面132的输入部分J的面积,输出表面积AK是面向腔体420的上阀件表面132的输出部分K的面积。面积AJ可以是,例如90mm2,面积AK可以是,例如18mm2。在正常条件的过程中,当阀单元130处于闭合位置中时,面向输入210的通道105中的压力将比面向输出220的通道105中的压力高。这是由于以下事实的原因:脊部件460部分地阻止流体从输入210流至输出220。通过使输入表面积AJ比输出表面积AK大,作用于阀件131的较大区域上的脊部件460的输入侧上的通道
105中的压力,比脊部件460的输出侧上的通道105中的压力大,这会导致,作用于阀件131上以闭合阀件131的力将更大。
[0267] 输入横截面面积X是输入210(见图11B)的横截面面积,输出横截面面积Y是输出220(见图11C)的横截面面积。试验已经验证,当满足以下条件时,达到上脊部件460的最佳位置:
[0268] 1.输出表面积AK大于输入210的输入横截面面积X和输出220的输送横截面面积Y中的较小的一个。
[0269] 2.输入表面积AJ大于输出表面积AK。
[0270] 第一条件确保满足流体流动标准,因为其防止距离a变得过大。第二条件确保阀件131响应于一定的压力差更快地从闭合位置移动至打开位置,并确保阀件131不会在低压下打开。
[0271] 试验还已经表明,上脊部件的高度会影响阀设备70的性能。如果如图10E所示的上脊部件460的高度M较大,那么,当闭合阀单元130时,上脊部件460将限制流体的流量。因此,高度M不能任意地过大。
[0272] 上脊部件的高度
[0273] 上脊部件460的高度M还会影响阻止在阀设备70的输出侧上重吸的能力。如在图3中描述的,衬套170是固定的,且壁部密封地连接至孔122,使得,衬套170将具有传送通道180。此衬套170还可以是阀壳体200的整体形成部分,在该情况中,孔122形成传送通道180。
当阀单元130处于第二状态且阀件131抵靠在脊部件460上时,生成第二流体通道375,该第二流体通道用于使空气从外部环境流入流体出流管道(74,40)。第二流体通道375包括,与通道105不相交的孔122的一部分中的第一通道部分376、与孔122不相交的通道105的一部分中的第三通道部分378以及与孔122相交的通道105的部分中的第三通道部分378和第一通道部分376之间的第二通道部分377(见图10C)。
[0274] 第一通道部分376的方向与孔122的方向平行。第三通道378的方向与通道105的方向平行。第三通道部分378的横截面面积等于输入横截面面积X。
[0275] 当阀单元130处于打开状态中时,空气从外部环境流入第一通道部分376。然后,气流在第二通道部分377中偏转,继续通过通道105的输入侧上的第三通道部分378,并到达流体出流管道(74,40)。当空气从第二通道部分377流入第三通道部分378时,阀件131限制空气从第二通道部分377流入第三通道部分378。防虹吸入口380是这样的开口,当阀单元130处于打开状态中时(见图10C),空气可通过该防虹吸入口从第二通道部分377流入通道105的输入侧210上的第三通道部分378。在此实施方式中,阀件131限制防虹吸入口380的上部。如果上脊部件460的高度M较大,那么,阀件131将更限制防虹吸入口380。这可在图12中最佳地看到。防虹吸入口面积F是防虹吸入口380的面积。防虹吸入口区域F由第二阀件表面133的边缘以及输入210的内壁限制。如果上脊部件460的高度M较大,那么防虹吸入口面积F将较小,反之亦然。
[0276] 通常,当防虹吸入口面积F减小时,阀设备的性能提高。防虹吸入口面积F越小,由于流体分配管道系统中的压降的流体的回流越小。这是由于以下事实的原因:当防虹吸入口面积F较小时,空气通过防虹吸入口380流出的速度提高。
[0277] 强烈的气流将空气从腔体410排出。这降低了腔体410中的压力,这会朝着上脊部件460甚至更强地抽吸阀件131。因此,当高度M提高时,阀设备70的性能提高。
[0278] 如果将防虹吸入口面积F设置为0,即,上脊部件460的高度M较大,那么,没有空气被从外部环境吸入供应管道系统35内。在阀件131和孔122(见图10D)之间将始终具有小间隙355,使得,阀件131可在孔122内自由地移动。此间隙355具有这样的效果:输入侧210上的负压继续蔓延至输出侧220,这会导致在输出侧220重吸流体,并且,阀设备70将不工作。因此,防虹吸入口面积F必须大于零,使得空气能够进入。
[0279] 当阀单元130处于打开位置中时,较大的防虹吸入口面积F与较大的传送通道180组合,使得相当大量的空气流入供应管道系统35内。因此,供应管道系统35中的负压将提高,这可防止在管道系统的此部分中的其他设备中重吸。
[0280] G1是第一通道部分376的最小的横截面面积,G2是第二通道部分377的最小的横截面面积。面积关系K1是限定的第一通道横截面面积G2和限定的第二通道横截面面积G1中的较小的一个与防虹吸入口面积F之间的比率。可将此表达为:
[0281] 当G2>G1时,K1=G1/F,且当G1>G2时,K2=G2/F  (i)
[0282] 试验已经证明,当满足以下两个条件时,将获得最佳性能:
[0283] 3.面积关系K1>2。
[0284] 4.防虹吸入口面积F>0。
[0285] 在此实施方式中,限定的第一通道横截面面积G1是传送通道180的最小水平横截面面积减去中央轴150的横截面面积(见图13B和图13C)。限定的第二通道横截面面积G2由H*W定义,其中,当阀单元130处于第二状态中时(,W是孔122的宽度,H是阀座241和阀件131的下表面133之间的距离见图13A和图13C)。当H较大时,限定的第二通道横截面面积G2将比限定的第一通道横截面面积G1大,并且,当H较小时,限定的第一通道横截面面积G1将比限定的第二通道横截面面积G2大。因此,可将表达式(i)重写为:
[0286] 当H较大时,K1=G1/F,且当H较小时,K1=G2/F
[0287] 当上脊部件460的高度M较大时,H较小,并且,当上脊部件460的高度M较小时,H较大。
[0288] 试验已经表明,满足以上条件1-4的根据本实施方式的阀设备,当阀在阀的输入侧上暴露于5000mm水柱的压力下时,在阀的输出侧上产生小于200mm水柱的重吸压力。对于具有大约12-16mm的内径的DN 15阀,也可在阀上0.15巴的压降下获得0.35升的流体流量。对与图3所示的阀类似的阀进行的试验表明,当将阀在阀的输入侧上暴露于5000mm水柱的压力下时,阀的输出侧上的重吸压力达到1200mm水柱。因此,可大幅度改进性能。
[0289] 本发明不限于所示实施方式。并非必须对阀件131提供向下延伸的中央轴150。例如,相反可使轴指向上方。可省略轴,或者,其他可能的引导也是可以的,例如,在孔122的壁部中引导。可通过其他装置使阀件131的移动被驱动,例如,弹簧。
[0290] 通过阀件131下方的压力,将根据所述实施方式的阀件131向上推动,并且,通过阀板131上方的压力以及通过阀件131的重量,将该阀件向下压。图14示出了具有指向上方的中央轴的实施方式的原理。通过阀板131下方的压力,将根据此实施方式的阀件131向上推动,并且,通过阀板131上方的压力以及通过阀件131的重量,将该阀件向下压。
[0291] 图15示出了没有任何中央轴的实施方式的原理。通过阀板131下方的压力,将根据此实施方式的阀件131向上推动,并且,通过阀板131上方的压力以及通过阀件131的重量,将该阀件向下压。
[0292] 上脊部件460的形状可根据制造过程而变化。在图10A和图10B中,将上脊部件460的侧壁向内弯曲。然而,上脊部件460的侧壁可以和图8A与图8B中一样是垂直的。侧部还可与图16一样被弯曲。
[0293] 在所示实施方式中,通道105和孔122的横截面的形状是圆形的。原则上,通道105和孔122的横截面可具有任何形状,例如,正方形。
[0294] 在所示实施方式中,阀件131的形状是圆形的。原则上,阀件131可具有任何形状,例如,正方形。
[0295] 孔122不必须从壳体100的下外表面延伸至通道105。原则上,孔122可从壳体100的上外表面或从壳体100的侧面延伸至通道105。图17示意性地示出了从壳体100的上外表面延伸至通道105的孔。通过阀板131下方的压力以及通过弹簧358,将根据此实施方式的阀件131向上推动至闭合状态,并且,通过阀板131上方的压力以及通过阀件131的重量,将该阀件向下压至打开状态。结果,不必须将上脊部件460定位在壳体100的内表面365的上部中。
必须将脊部件定位为,使得,在阀单元130的打开状态中,阀件可抵靠在脊部件460上。
[0296] 可将偏心的上脊部件460与升高的第一阀座241一起使用,或与下第一阀座140一起使用。
[0297] 以下公开了各种实施方式:实施方式1包括,用于安装在具有第一环境压力级(PA60:1)的空气环境中的阀装置(70),该阀装置包括:
[0298] 阀壳体(100,200),具有
[0299] 输入(210),用于与具有第二压力级(PF60:1)的流体供应管道系统(35,72)连接;
[0300] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40,40:1);以及
[0301] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述壳体本体具有[0302] 内表面,形成用于将输入(210)与输出(220)连接的第一通道(105);以及[0303] 阀单元(130),在操作中,取决于所述第二压力级(PF60:1)和所述第一环境压力级(PA60:1)之间的压力差(ΔP),能够在第一状态和第二状态之间切换,阀单元(130)具有可移动阀件(131)和传送通道(180),其中
[0304] 阀件(131)适合于抵靠在设置于阀壳体本体(100)的内表面的底部的第一阀座(140)上,使得,当阀单元(130)处于第一状态中时,防止流体离开第一通道(105),并且,其中
[0305] 阀装置(70)是这样的,使得,当第二压力级(PF60:1)低于所述第一环境压力级(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,所述压力差(ΔP)导致阀单元(130)处于所述第二状态,使得,空气可从壳体环境流入第一通道(105),以防止流体从所述出流管道(74,40)回流。
[0306] 实施方式2。根据实施方式1的阀装置,其中
[0307] 所述阀件(131),在阀单元(130)的第一状态中,与第一座部(140)配合,以通过屏蔽传送通道(180),来防止流体离开第一通道(105),并且,其中
[0308] 在所述第二状态的过程中,所述传送通道(180)允许空气从壳体环境流入第一通道(105)。
[0309] 实施方式3。根据实施方式2的阀装置,其中
[0310] 阀件(131)适合于,在阀单元(130)的第一状态中,密封地抵靠在第一座部(140)上。
[0311] 实施方式4。根据实施方式2或实施方式3的阀装置,其中
[0312] 第一阀座(140,241)被从壳体(100)的内表面的底部(250)升高。
[0313] 实施方式5。根据实施方式2或实施方式3的阀装置,其中
[0314] 第一阀座(140)被放置在从壳体(100)的内表面的底部(250)伸出的脊部(240)上。
[0315] 实施方式6。根据实施方式5的阀装置,其中
[0316] 阀座(140)和脊部(240)配合,以形成升高的阀座(241),使得,可能存在于壳体(100)的内表面的底部上的一定量的流体(245)被阻止慢慢进入所述传送通道(180)。
[0317] 实施方式7。根据实施方式4至实施方式6中的任何实施方式的阀装置,其中[0318] 升高的阀座(241)与所述内表面(105,122)配合,以形成导管(246),使得,有限量的液体可经由导管从输入侧(210)朝着输出侧(220)流动;并且,其中
[0319] 升高阀座(241)适合于,当阀装置(70)处于其第二状态中时,并且重力(FG)导致有限量的液体(245)在升高阀座(241,140)的平面和壳体(100)的内表面的底部(250)之间具有液面(248)时,防止液体缓缓流出第一通道(105)并进入所述传送通道(180)。
[0320] 实施方式8。根据实施方式4至实施方式7中的任何实施方式的阀装置,其中[0321] 升高的阀座(241)具有钝边缘。
[0322] 实施方式9。根据实施方式4至实施方式8中的任何实施方式的阀装置,其中[0323] 脊部(240)具有第一脊部侧壁(241)和第二脊部侧壁(242),分别地,该第一脊部侧壁面向第一通道(105),该第二脊部侧壁面向传送通道(180);其中,第一脊部侧壁(244)和第二脊部侧壁(242)相对于第一阀座(140)的基本上平的平面是非垂直的。
[0324] 实施方式10。根据实施方式9的阀装置,其中
[0325] 第一脊部侧壁(244)的表面和第一阀座(140)的基本上平的平面之间的第一角度的值在1度和89度之间的范围内;并且
[0326] 第二脊部侧壁(242)的表面和第一阀座(140)的基本上平的平面之间的第二角度的值在1度和89度之间的范围内。
[0327] 实施方式11。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中
[0328] 阀装置(70)是这样的,使得,在所述第二状态中,大气压力(PA60:1)导致所述阀件(131)位于上阀座(260)上,使得,阀装置(70)的输出侧(220)和输入侧(210)无法经由阀件(131)上方的任何空间连通。
[0329] 实施方式12。根据实施方式11的阀装置,其中
[0330] 上阀座(260)的形状和尺寸被构造为,使得,当阀件(131)抵靠在上阀座(260)上时,输入(210)无法经由阀件(131)的上表面上方的任何空间与输出(220)连通。
[0331] 实施方式13。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中
[0332] 所述阀件(131)适合于,在所述第二状态中位于第二阀座(260)上,所述第二阀座(260)设置在第一通道(105)中,与所述第一阀座(140)相对;其中
[0333] 所述第二阀座(260)的形状和尺寸被构造为,当所述阀件(131)位于所述第二阀座(260)上时,形成抵靠所述阀件(131)的上表面的密封配合。
[0334] 实施方式14。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中
[0335] 壳体本体包括上脊部件(360),该上脊部件与可移动阀件(131)配合,以当第二流体压力(PF60)变得低于第一环境压力级(PA60)时,将输入(210)的上部空间(410)与输出侧(220)的上部空间(420)分隔开。
[0336] 实施方式15。根据实施方式14的阀装置,其中
[0337] 将上阀座(260)与上脊部件(360)整体形成,使得,当阀件(131)抵靠在上阀座(260)上时,输入(210)无法经由阀件(131)的上表面上方的任何空间与输出(220)连通。
[0338] 实施方式16。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中
[0339] 第一通道(105)具有在输入(210)和输出(220)之间延伸的延伸方向(227);并且[0340] 壳体本体包括上脊部件(360),该上脊部件设置于第一通道(105)中,以当阀单元(130)处于其第二状态中时,容纳阀件(131)的上表面;并且,其中
[0341] 上脊部件(360)在垂直于第一通道(105)的延伸方向(227)的方向上延伸,所述上脊部件(360)与可移动阀件(131)配合,以当阀单元(130)抵靠在脊部件(360,370)上时,在阀件(131)的上表面和第一通道(105)的内表面(365)之间形成至少一个腔体(410,420)。
[0342] 实施方式17。根据实施方式16的阀装置,其中
[0343] 上脊部件(460)的形状和尺寸被构造为,使得,所述上脊部件(360)与可移动阀件(131)配合,以形成面向阀壳体(100,200)的输入侧(210)的第一腔体(410),并且形成面向阀壳体(100,200)的输出侧(210)的第二腔体(420);其中
[0344] 板(131)的上表面的第一部分面向第一腔体(410),板(131)的上表面的第二部分面向第二腔体(420)。
[0345] 实施方式18。根据实施方式17的阀装置,其中
[0346] 上脊部件(460)的形状和相对于阀件(131)的位置被构造为,使得,板(131)的上表面的所述第一部分比板(131)的上表面的所述第二部分大。
[0347] 实施方式19。根据实施方式17或实施方式18的阀装置,其中
[0348] 上脊部件(460)被定位在相对于阀件(131)偏心的一距离(a)处,使得,板(131)的上表面的所述第一部分比板(131)的上表面的所述第二部分大。
[0349] 实施方式20。阀装置(70)包括阀壳体(100),该阀壳体具有:
[0350] 输入(210),用于连接至具有流体压力(PF60:1)的流体供应管道系统(35,72);
[0351] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40);以及
[0352] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述壳体本体具有[0353] 通道(105),用于将输入(210)与输出(220)连接;以及
[0354] 阀单元(130),在操作中,取决于通道(105)中的压力级(PF60:1)和所述环境压力(PA60:1)之间的压力差(ΔP),阀单元具有闭合状态或打开状态,阀单元(130)具有可移动阀件(131)和传送通道180,其中
[0355] 阀件(131)适合于抵靠在设置于壳体本体(100)的内表面的底部的第一阀座(140)上,使得,当阀单元(130)处于闭合状态中时,防止流体离开通道(105),并且,其中[0356] 阀设备(70)是这样的,使得,当流体压力(PF60:1)低于大气压力(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,所述压力差(ΔP)导致
[0357] 所述阀件(131)位于上阀座(260)上,使得,阀设备的输出侧(220)和输入侧(210)无法经由阀件(131)的上表面上方的任何空间连通,同时
[0358] 允许空气经由阀件(131)下方的所述传送通道(180)从壳体环境流入通道(105);并且,其中
[0359] 上阀座(260)包括上脊部件(360),该上脊部件形状和尺寸被构造为,从壳体(100)的内表面(365)伸出,使得,当阀件(131)抵靠在上脊部件(360)上时,上脊部件(360)与阀件(131)和壳体(100)的内表面(365)配合,以在上脊部件(360)的输入侧(210)上形成腔体(410)。
[0360] 实施方式21。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中
[0361] 上脊部件(360)具有表面(370,470),该表面适合于,在阀设备70的打开状态中,与阀件(131)的上表面的一部分接触。
[0362] 实施方式22。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中,所述流体是液体,例如水。
[0363] 实施方式23。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中,所述流体供应管道系统是用于供应饮用水品质的水的水系统。
[0364] 实施方式24。用于供应饮用水品质的水的自来水系统(10,35),自来水系统包括:
[0365] 供水管道(35,72),设置于建筑物中;以及
[0366] 根据任何之前的实施方式的阀装置(70),连接至所述供水管道(35,72)。
[0367] 实施方式25。阀装置(70)包括阀壳体(100),该阀壳体具有:
[0368] 输入(210),用于连接至具有流体压力(PF60:1)的流体供应管道系统(72,35);
[0369] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40);以及
[0370] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述壳体本体具有通道(105),该通道用于将输入(210)与输出(220)连接;其中,壳体本体包括:
[0371] 阀单元(130),在操作中,取决于流体压力(PF60:1)和所述环境压力(PA60:1)之间的压力差(ΔP),阀单元具有闭合状态或打开状态,阀单元130具有可移动阀件(131),其中[0372] 阀件(131)密封地抵靠在设置于壳体本体(100)的内表面的底部的第一阀座(140)上,使得,当阀单元(130)处于闭合状态中时,防止流体离开通道(105),并且,其中[0373] 阀设备(70)是这样的,使得,所述压力差(ΔP)导致
[0374] 所述阀件(131)位于上阀座260上,使得,阀设备的输出侧(220)和输入侧(210)无法经由阀件(131)的上表面上方的任何空间连通,同时
[0375] 当流体压力(PF60:1)低于大气压力(PA60:1)且所述压力差(ΔP)超过阈值时,允许空气经由阀件(131)的上表面下方的传送通道(180)从壳体环境流入通道(105);并且,其中
[0376] 第一阀座(140)是升高的阀座(241),使得,该升高的阀座从壳体(100)的内表面的底部被升高,以允许一定量的剩余流体(245)留在壳体(100)的内表面的底部上,同时,防止该剩余流体(245)经由传送通道(180)离开通道(105)。
[0377] 实施方式26。根据任何之前的实施方式的阀装置,其中,阀件(131)具有[0378] 第一阀件表面(132,J,K),面向通道(105)和脊部件(460),以及
[0379] 第二阀件表面(133),面向第一阀座(140,241),并且
[0380] 其中,阀单元(130)取决于第一力和第二力之间的力的差在第一状态和第二状态之间切换,
[0381] 第一力取决于作用于所述第一阀件表面(132,J,K)的流体压力,
[0382] 第二力取决于作用于所述第二阀件表面(133)的流体压力。
[0383] 实施方式27。根据实施方式18,19或26中的任何实施方式的阀装置,其中[0384] 输入(210)具有输入横截面面积(X),输出(210)具有输出横截面面积(Y),并且,其中
[0385] 这样定位脊部件(460),使得,当阀单元(130)处于第一状态中时,面向阀件(131)的通道(105)的一部分的最小的横截面面积,大于输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个。
[0386] 实施方式28。根据实施方式27的阀装置,其中
[0387] 板(131)的上表面的第一部分具有输入表面积(AJ),板(131)的上表面的第二部分具有输入表面积(AK),并且,其中
[0388] 输出表面积(AK)比输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个大。
[0389] 实施方式29。根据实施方式18,19,26,27,28中的任何实施方式的阀设备,其中[0390] 获得从外部环境通过传送通道(80)到达防虹吸入口(380)的通道部分(376,377),该防虹吸入口具有防虹吸入口面积(F),当阀单元(130)处于第二状态中时,该防虹吸入口区域由第二阀件表面(133)的边缘和输入(210)的内壁限制,并且,其中
[0391] 面积关系(K1),是通道部分(376,377)的最小横截面面积和防虹吸入口面积(F)之间的比率,大于1,并且,防虹吸入口面积(F)大于0。
[0392] 30。根据实施方式29的阀设备(70),其中,面积关系(K1)大于2。
[0393] 实施方式31。根据实施方式29和实施方式30中的任何实施方式的阀设备(70),其中,传送通道(180)从外部环境延伸至通道(105),使得,通道(105)和传送通道(180)彼此相交,
[0394] 其中,通道部分(376,377)包括
[0395] 第一通道部分(376),在传送通道(180)的一部分中,该第一通道部分方向平行于传送通道(180)的方向,并且,所述通道具有有限的第一通道横截面面积(G1),以及[0396] 第二通道部分(377),在通道(105)的与传送通道(180)相交的部分中,所述第二通道部分(377)具有有限的第二通道横截面面积(G2),
[0397] 并且,其中,面积关系(K1)是有限的第一通道横截面面积(G1)和有限的第二通道横截面面积(G2)中的较小的一个之间的比率。
[0398] 实施方式32。根据实施方式31的阀设备(70),其中,阀件(131)包括中央轴(150),并且,其中
[0399] 有限的第一通道横截面面积(G1)是传送通道(180)的最小的横截面面积减去中央轴(150)的横截面面积。
[0400] 实施方式33。根据实施方式31的阀设备(70),其中,有限的第一通道横截面面积(G1)被定义为传送通道(180)的最小的横截面面积。
[0401] 实施方式34。根据实施方式31至实施方式33中的任何实施方式的阀设备(70),其中,有限的第二通道横截面面积(G2)被H*W定义,其中
[0402] 当阀单元(130)处于第二状态中时,H=阀座(241)和第二阀件表面(133)之间的距离,并且
[0403] W=传送通道(180)的宽度。
[0404] 实施方式35。阀设备(70),适合于连接至具有流体供应压力级(PF60:1)的用于供应第一流体的流体供应管道系统(35,72),并适合于连接至流体出流管道(74,40),其中,阀设备(70)适合于安装在具有环境压力级(PA60:1)的环境中,并且,其中,阀设备(70)包括:
[0405] 阀壳体(100,200),具有:
[0406] 输入(210),用于连接至流体供应管道系统(35,72),其中,输入(210)具有输入横截面面积(X),
[0407] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40),其中,输出(210)具有输出横截面面积(Y),
[0408] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述阀壳体本体具有
[0409] 内表面,形成用于将输入(210)与输出(220)连接的第一通道(105),其中,第一通道(105)具有在输入(210)和输出(220)之间延伸的延伸方向(227),
[0410] 孔(122),从外部环境延伸至通道(105),使得,通道(105)和孔(122)彼此相交,[0411] 脊部件(460),设置于第一通道(105)中,以及
[0412] 阀单元(130),操作中,能够在第一状态和第二状态之间切换,其中[0413] 阀单元(130)包括可移动阀件(131),
[0414] 其中,阀件(131)
[0415] -能在孔(122)内移动,
[0416] -具有面向通道(105)和脊部件(460)的第一阀件表面(132,J,K),[0417] 其中,第一阀件表面(132,J,K)具有输入部分(J)和输出部分(K),输入部分具有输入表面积(AJ),输出部分具有输出表面积(AK),
[0418] -具有面向第一阀座(140,241)的第二阀件表面(133),
[0419] -适合于,当阀单元(130)处于第一状态中时,抵靠在第一阀座(140,241)上,使得,阻止第二流体从外部环境通过孔(122)流入通道(105),并且
[0420] -适合于,当阀单元(130)处于第二状态中时,抵靠在脊部件(460)上,[0421] 使得,获得从外部环境到达防虹吸入口(380)的通道部分(376,377),该防虹吸入口具有防虹吸入口面积(F),该防虹吸入口面积由第二阀件表面(133)的边缘和输入(210)的内壁限制,
[0422] 使得,允许第二流体从外部环境通过通道部分(376,377)流入供应管道系统(35),[0423] 使得,输入表面积(AJ)面向阀壳体(100,200)的输入侧(210)上的第一腔体(410),并且,输出表面积(AK)面向阀壳体(100,200)的输出侧(220)上的第二腔体(420),并且[0424] 使得,将第一腔体(410)与第二腔体(420)分隔开,
[0425] 其中,取决于作用于第二阀件表面(133)的所述环境压力级(PA60:1)和作用于第一阀件表面(132,J)的至少一部分的压力级之间的压力差(ΔP),阀单元(130)在第一状态和第二状态之间切换,
[0426] 其中,这样定位脊部件(460),使得
[0427] 1.当阀单元(130)处于第一状态中时,通道(105)的面向阀件(131)的一部分的最小的横截面面积,比输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个大,并且[0428] 2.当阀单元(130)处于第二状态中时,输入表面积(AJ)比输出表面积(AK)大,并且[0429] 其中,面积关系(K1),是通道部分(376,377)的最小横截面面积和防虹吸入口面积(F)之间的比率,大于1,并且,防虹吸入口面积(F)大于0。
[0430] 实施方式36。根据实施方式35的阀设备(70),其中,面积关系(K1)大于2。
[0431] 实施方式37。根据实施方式35至实施方式36中的任何实施方式的阀设备(70),其中,当阀单元(130)处于第二状态中时,第二流体的流动导致作用于输入表面积(AJ)的压力级比流体供应管道系统(35,72)中的压力级(PF60:1)低。
[0432] 实施方式38。根据实施方式35至实施方式37中的任何实施方式的阀设备(70),其中,输出表面积(AK)大于输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个。
[0433] 实施方式39。根据实施方式35至实施方式38中的任何实施方式的阀设备(70),其中,通道部分(376,377)包括
[0434] 第一通道部分(376),在孔(122)的与通道(105)不相交的部分中,所述第一通道部分(376)的方向平行于孔(122)的方向,并且,所述通道具有有限的第一通道横截面面积(G1),以及
[0435] 第二通道部分(377),在通道(105)的与孔(122)相交的部分中,并且,所述第二通道部分(377)具有有限的第二通道横截面面积(G2),
[0436] 并且,其中,面积关系(K1)是有限的第一通道横截面面积(G1)和有限的第二通道横截面面积(G2)中的较小的一个之间的比率。
[0437] 实施方式40。根据实施方式39的阀设备(70),其中,阀件(131)包括中央轴(150),并且,其中
[0438] 有限的第一通道横截面面积(G1)是孔(122)的最小的横截面面积减去中央轴(150)的横截面面积。
[0439] 实施方式41。根据实施方式39的阀设备(70),其中,阀件(131),并且,其中,有限的第一通道横截面面积(G1)被定义为孔(122)的最小的横截面面积。
[0440] 实施方式42。根据实施方式39至实施方式41中的任何实施方式的阀设备(70),其中,有限的第二通道横截面面积(G2)被定义为H*W,其中
[0441] 当阀单元(130)处于第二状态中时,H=阀座(241)和第二阀件表面(133)之间的距离,并且
[0442] W=孔(122)的宽度。
[0443] 实施方式43。根据实施方式35至实施方式42中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一流体是液体,第二流体是气体。
[0444] 实施方式44。根据实施方式43的阀设备(70),其中,第一流体是水,第二流体是空气。
[0445] 实施方式45。根据实施方式35至实施方式44中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一阀座(140,241)被从壳体的内表面的底部(250)升高。
[0446] 实施方式46。阀设备(70),适合于连接至具有流体供应压力级(PF60:1)的用于供应第一流体的流体供应管道系统(35,72),并适合于连接至流体出流管道(74,40),其中,阀设备(70)适合于安装在具有环境压力级(PA60:1)的环境中,并且,其中,阀设备(70)包括:
[0447] 阀壳体(100,200),具有:
[0448] 输入(210),用于连接至流体供应管道系统(35,72),其中,输入(210)具有输入横截面面积(X),
[0449] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40),其中,输出(210)具有输出横截面面积(Y),
[0450] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述阀壳体本体具有
[0451] 内表面,形成用于将输入(210)与输出(220)连接的第一通道(105),其中,第一通道(105)具有在输入(210)和输出(220)之间延伸的延伸方向(227),
[0452] 孔(122),从外部环境延伸至通道(105),使得,通道(105)和孔(122)彼此相交,[0453] 脊部件(460),设置于第一通道(105)中,以及
[0454] 阀单元(130),操作中,能够在第一状态和第二状态之间切换,其中[0455] 阀单元(130)包括可移动阀件(131),
[0456] 其中,阀件(131)
[0457] -可在孔(122)内移动,
[0458] -具有面向通道(105)和脊部件(460)的第一阀件表面(132,J,K),[0459] -具有面向第一阀座(140,241)的第二阀件表面(133),
[0460] -适合于,当阀单元(130)处于第一状态中时,抵靠在第一阀座(140,241)上,使得,阻止第二流体从外部环境通过孔(122)流入通道(105),并且
[0461] -适合于,当阀单元(130)处于第二状态中时,抵靠在脊部件(460)上,[0462] 使得,允许,第二流体从外部环境通过通道部分(376,377)流入供应管道系统(35),
[0463] 其中,取决于作用于第二阀件表面(133)的所述环境压力级(PA60:1)和作用于第一阀件表面(132,J)的至少一部分的压力级之间的压力差(ΔP),阀单元(130)在第一状态和第二状态之间切换,
[0464] 其中,这样定位脊部件(460),使得,当阀单元(130)处于第一状态中时,通道(105)的面向阀件(131)的一部分的最小的横截面面积,比输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个大。
[0465] 实施方式47。根据实施方式46的阀设备(70),其中,第一阀件表面(132,J,K)具有输入部分(J)和输出部分(K),输入部分具有输入表面积(AJ),输出部分具有输出表面积(AK),使得,输入表面积(AJ)面向阀壳体(100,200)的输入侧(210)上的第一腔体(410),输出表面积(AK)面向阀壳体(100,200)的输出侧(220)上的第二腔体(420),并使得,将第一腔体(410)与第二腔体(420)分隔开,其中,输出表面积(AK)大于输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个。
[0466] 实施方式48。根据实施方式46至实施方式47中的任何实施方式的阀设备(70),其中,当阀单元(130)处于第二状态中时,第二流体的流动导致作用于输入表面积(AJ)的压力级比流体供应管道系统(35,72)中的压力级(PF60:1)低。
[0467] 实施方式49。根据实施方式46至实施方式48中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一流体是液体,第二流体是气体。
[0468] 实施方式50。根据实施方式49的阀设备(70),其中,第一流体是水,第二流体是空气。
[0469] 实施方式51。根据实施方式46至实施方式50中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一阀座(140,241)被从阀壳体的内表面的底部(250)升高。
[0470] 实施方式52。阀设备(70),适合于连接至具有流体供应压力级(PF60:1)的用于供应第一流体的流体供应管道系统(35,72),并适合于连接至流体出流管道(74,40),其中,阀设备(70)适合于安装在具有环境压力级(PA60:1)的环境中,并且,其中,阀设备(70)包括:
[0471] 阀壳体(100,200),具有:
[0472] 输入(210),用于连接至流体供应管道系统(35,72),其中,输入(210)具有输入横截面面积(X),
[0473] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40),其中,输出(210)具有输出横截面面积(Y),
[0474] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述阀壳体本体具有
[0475] 内表面,形成用于将输入(210)与输出(220)连接的第一通道(105),其中,第一通道(105)具有在输入(210)和输出(220)之间延伸的延伸方向(227),
[0476] 孔(122),从外部环境延伸至通道(105),使得,通道(105)和孔(122)彼此相交,[0477] 脊部件(460),设置于第一通道(105)中,以及
[0478] 阀单元(130),操作中,能够在第一状态和第二状态之间切换,其中[0479] 阀单元(130)包括可移动阀件(131),
[0480] 其中,阀件(131)
[0481] -能够在孔(122)内移动,
[0482] -具有面向通道(105)和脊部件(460)的第一阀件表面(132,J,K),[0483] 其中,第一阀件表面(132,J,K)具有输入部分(J)和输出部分(K),输入部分具有输入表面积(AJ),输出部分(K)具有输出表面积(AK),
[0484] -具有面向第一阀座(140,241)的第二阀件表面(133),
[0485] -适合于,当阀单元(130)处于第一状态中时,抵靠在第一阀座(140,241)上,使得,阻止第二流体从外部环境通过孔(122)流入通道(105),并且
[0486] -适合于,当阀单元(130)处于第二状态中时,抵靠在脊部件(460)上,[0487] 使得,获得从外部环境到达防虹吸入口(380)的通道部分(376,377),该防虹吸入口具有防虹吸入口面积(F),该防虹吸入口面积由第二阀件表面(133)的边缘和输入(210)的内壁限制,
[0488] 使得,允许第二流体从外部环境通过通道部分(376,377)流入供应管道系统(35),[0489] 使得,输入表面积(AJ)面向阀壳体(100,200)的输入侧(210)上的第一腔体(410),并且,输出表面积(AK)面向阀壳体(100,200)的输出侧(220)上的第二腔体(420),[0490] 使得,将第一腔体(410)与第二腔体(420)分隔开,
[0491] 其中,取决于作用于第二阀件表面(133)的所述环境压力级(PA60:1)和作用于第一阀件表面(132,J)的至少一部分的压力级之间的压力差(ΔP),阀单元(130)在第一状态和第二状态之间切换,
[0492] 其中,这样定位脊部件(460),使得,当阀单元(130)处于第二状态中时,输入表面积(AJ)比输出表面积(AK)大,并且
[0493] 其中,面积关系(K1),是通道部分(376,377)的最小横截面面积和防虹吸入口面积(F)之间的比率,大于1,并且,防虹吸入口面积(F)大于0。
[0494] 实施方式53。根据实施方式52的阀设备(70),其中,面积关系(K1)大于2。
[0495] 实施方式54。根据实施方式52至实施方式53中的任何实施方式的阀设备(70),其中,当阀单元(130)处于第二状态中时,第二流体的流动导致作用于输入表面积(AJ)的压力级比流体供应管道系统(35,72)中的压力级(PF60:1)低。
[0496] 实施方式55。根据实施方式52至实施方式54中的任何实施方式的阀设备(70),其中,通道部分(376,377)包括
[0497] 第一通道部分(376),在孔(122)的与通道(105)不相交的一部分中,所述第一通道部分(376)的方向平行于孔(122)的方向,并且,所述通道具有有限的第一通道横截面面积(G1),以及
[0498] 第二通道部分(377),在通道(105)的与孔(122)相交的部分中,并且,所述第二通道部分(377)具有有限的第二通道横截面面积(G2),
[0499] 并且,其中,面积关系(K1)是有限的第一通道横截面面积(G1)和有限的第二通道横截面面积(G2)中的较小的一个之间的比率。
[0500] 实施方式56。根据实施方式55的阀设备(70),其中,阀件(131)包括中央轴(150),并且,其中
[0501] 有限的第一通道横截面面积(G1)是孔(122)的最小的横截面面积减去中央轴(150)的横截面面积。
[0502] 实施方式57。根据实施方式55的阀设备(70),其中,有限的第一通道横截面面积(G1)被定义为孔(122)的最小的横截面面积。
[0503] 实施方式58。根据实施方式55至实施方式57中的任何实施方式的阀设备(70),其中,有限的第二通道横截面面积(G2)被用H*W定义,其中
[0504] 当阀单元(130)处于第二状态中时,H=阀座(241)和第二阀件表面(133)之间的距离,并且
[0505] W=孔(122)的宽度。
[0506] 实施方式59。根据实施方式53至实施方式58中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一流体是液体的,第二流体是气体的。
[0507] 实施方式60。根据实施方式59的阀设备(70),其中,第一流体是水,第二流体是空气。
[0508] 实施方式61。根据实施方式53至实施方式60中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一阀座(140,241)被从阀壳体的内表面的底部(250)升高。
[0509] 实施方式62。阀设备(70),包括阀壳体(100,200),该阀壳体具有:
[0510] 输入(210),用于连接至流体供应管道系统(35,72),其中,输入(210)具有输入横截面面积(X),
[0511] 输出(220),用于连接至流体出流管道(74,40),其中,输出(210)具有输出横截面面积(Y),
[0512] 壳体本体(100,200,130),定位在输入(210)和输出(220)之间,所述壳体本体具有[0513] 内表面,形成用于将输入(210)与输出(220)连接的第一通道(105),其中,第一通道(105)具有在输入(210)和输出(220)之间延伸的延伸方向(227),
[0514] 孔(122),从外部环境延伸至通道(105),使得,通道(105)和孔(122)彼此相交,[0515] 脊部件(460),设置于第一通道(105)中,以及
[0516] 阀单元(130),操作中,能够在第一状态和第二状态之间切换,其中[0517] 阀单元(130)包括可移动阀件(131),
[0518] 其中,阀件(131)
[0519] -能够在孔(122)内移动,
[0520] -具有面向通道(105)和脊部件(460)的第一阀件表面(132,J,K),[0521] 其中,第一阀件表面(132,J,K)具有输入部分(J)和输入部分(K),输入部分具有输入表面积(AJ),输入部分具有输出表面积(AK),
[0522] -具有面向第一阀座(140,241)的第二阀件表面(133),
[0523] -适合于,当阀单元(130)处于第一状态中时,抵靠在第一阀座(140,241)上,使得,阻止第二流体从外部环境通过孔(122)流入通道(105),并且
[0524] -适合于,当阀单元(130)处于第二状态中时,抵靠在脊部件(460)上,[0525] 使得,获得从外部环境到达防虹吸入口(380)的通道部分(376,377),该防虹吸入口具有防虹吸入口面积(F),该防虹吸入口面积由第二阀件表面(133)的边缘和输入(210)的内壁限制,
[0526] 使得,允许第二流体从外部环境通过第二流体通道(375)流入供应管道系统(35),[0527] 使得,输入表面积(AJ)面向阀壳体(100,200)的输入侧(210)上的第一腔体(410),并且,输出表面积(AK)面向阀壳体(100,200)的输出侧(220)上的第二腔体(420),[0528] 使得,将第一腔体(410)与第二腔体(420)隔开,
[0529] 其中,取决于作用于第二阀件表面(133)的压力级和作用于第一阀件表面(132,J)的至少一部分的压力级之间的压力差(ΔP),阀单元(130)在第一状态和第二状态之间切换,
[0530] 其中,这样定位脊部件(460),使得
[0531] 1.当阀单元(130)处于第一状态中时,通道(105)的面向阀件(131)的部分的最小的横截面面积,比输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个大,并且[0532] 2.当阀单元(130)处于第二状态中时,输入表面积(AJ)比输出表面积(AK)大,并且[0533] 其中,面积关系(K1),是通道部分(376,377)的最小横截面面积和防虹吸入口面积(F)之间的比率,大于1,并且,防虹吸入口面积(F)大于0。
[0534] 实施方式63。根据实施方式62的阀设备(70),其中,面积关系(K1)大于2。
[0535] 实施方式64。根据实施方式62至实施方式63中的任何实施方式的阀设备(70),其中,当阀单元(130)处于第二状态中时,第二流体的流动导致作用于输入表面积(AJ)的压力级比流体供应管道系统(35,72)中的压力级(PF60:1)低。
[0536] 实施方式65。根据实施方式62至实施方式64中的任何实施方式的阀设备(70),其中,输出表面积(AK)大于输入横截面面积(X)和输出横截面面积(Y)中的较小的一个。
[0537] 实施方式66。根据实施方式62至实施方式65中的任何实施方式的阀设备(70),其中,通道部分(376,377)包括
[0538] 第一通道部分(376),在孔(122)的与通道(105)不相交的部分中,所述第一通道部分(376)的方向平行于孔(122)的方向,并且,所述通道具有有限的第一通道横截面面积(G1),以及
[0539] 第二通道部分(377),在通道(105)的与孔(122)相交的部分中,并且,所述第二通道部分(377)具有有限的第二通道横截面面积(G2),
[0540] 并且,其中,面积关系(K1)是有限的第一通道横截面面积(G1)和有限的第二通道横截面面积(G2)中的较小的一个之间的比率。
[0541] 实施方式67。根据实施方式66的阀设备(70),其中,阀件(131)包括中央轴(150),并且,其中
[0542] 有限的第一通道横截面面积(G1)是孔(122)的最小的横截面面积减去中央轴(150)的横截面面积。
[0543] 实施方式68。根据实施方式66的阀设备(70),其中,有限的第一通道横截面面积(G1)被定义为孔(122)的最小的横截面面积。
[0544] 实施方式69。根据实施方式66至实施方式68中的任何实施方式的阀设备(70),其中,有限的第二通道横截面面积(G2)被用H*W定义,其中
[0545] 当阀单元(130)处于第二状态中时,H=阀座(241)和第二阀件表面(133)之间的距离,并且
[0546] W=孔(122)的宽度。
[0547] 实施方式70。根据实施方式62至实施方式69中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一流体是液体,第二流体是气体。
[0548] 实施方式71。根据实施方式70的阀设备(70),其中,第一流体是水,第二流体是空气。
[0549] 实施方式72。根据实施方式62至实施方式71中的任何实施方式的阀设备(70),其中,第一阀座(140,241)被从壳体的内表面的底部(250)升高。