具有故障安全裝置的閥門的製作方法

2023-04-26 02:53:41 2

具有故障安全裝置的閥門的製作方法
【專利摘要】一種設有故障安全裝置的用於控制流體流動的電驅動閥門，所述故障安全裝置在閥門電源發生故障時做出響應，切斷流體流動。將閥件與線性致動器聯接，用於朝關閉位置移動和離開關閉位置，用於控制通過閥門的流體流動。線性致動器由故障安全裝置保持在控制位置上以使閥門在電源連通時正常運行。故障安全裝置響應於電源的故障，以釋放線性致動器。當線性致動器被釋放時，線性致動器保持在控制位置上時儲存在彈簧中的能量被釋放，並且使線性致動器偏離控制位置，導致閥件移動至關閉位置，以切斷流體流動。
【專利說明】具有故障安全裝置的閥門

【背景技術】
[0001] 本申請涉及控制流體流動的閥門。更具體地，本申請涉及一種電力驅動閥門的故 障安全機構。本文公開內容特別適用於但不局限於控制一種或多種流體流動的閥門。本文 公開內容可適用於管道設備和裝置以及使用這種管道設備和裝置的用於洗滌、淋浴、盆浴 等的供水系統和設施。
[0002] 眾所周知，在電力驅動閥門中，閥件通過線性致動器在開與關位置之間相對於閥 座的活動來控制流體流動。這種閥門在電源發生故障時可保持在打開位置，使得流體繼續 以非可控方式保持流動直至電源恢復正常。
[0003] 本申請旨在解決這個問題。


【發明內容】

[0004] 示範性實施例涉及一種控制流體流動的閥門以及對該閥門電源故障產生響應的 故障安全裝置，所述閥門包括與致動器聯接的閥件，朝關閉位置移動和離開關閉位置以控 制流體流過閥門，其中，所述致動器由故障安全裝置保持在控制位置上以使所述閥門在電 源接通時正常運行，而且響應於電源故障被釋放，使致動器和閥件向關閉位置移動。
[0005] 另一示範性實施例涉及控制流體流動的閥門的操作方法，所述方法包括，將閥件 與致動器聯接，用於朝關閉位置移動和離開關閉位置以控制流體流過閥門，將致動器保持 在控制位置使閥門正常運行，並且響應於閥門的電源故障釋放致動器，使致動器和閥件朝 關閉位置移動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是根據第一實施例的閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於關閉位 置；
[0007] 圖2是圖1所示閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於電源連通正常運行 時的打開位置；
[0008] 圖3是圖1和圖2所示閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於斷電時故障 安全運行期間的關閉位置；
[0009] 圖4是根據第二實施例的閥門及故障安全裝置剖面圖，圖中閥門處於電源連通正 常運行時的打開位置；
[0010] 圖5是圖4所示閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於斷電時故障安全運 行期間的關閉位置；
[0011] 圖6顯示了圖4和圖5所示的故障安全裝置，圖中故障安全裝置處於關閉狀態，此 時電源連通，閥門正常運行；
[0012] 圖7顯示了圖6所示的故障安全裝置處於打開狀態，用於斷電時的閥門的故障安 全運行；
[0013] 圖8顯示了圖6和圖7所示故障安全裝置的變更形式，圖中故障安全裝置處於關 閉狀態，電源連通閥門正常運行；
[0014] 圖9顯示了圖8所示故障安全裝置處於打開狀態，用於斷電時閥門的故障安全運 行；
[0015] 圖10是根據第三實施例的閥門和故障安全裝置剖面圖，圖中閥門處於斷電時故 障安全運行期間的關閉位置；
[0016] 圖11是根據第四實施例的閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於關閉位 置；
[0017] 圖12是圖11所示閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於電源連通正常運 行時的打開位置；
[0018] 圖13是圖11和圖12所示閥門及故障安全裝置的剖面圖，圖中閥門處於斷電時的 故障安全運行狀態期間的關閉位置。

【具體實施方式】
[0019] 示範性實施例涉及一種控制流體流動的閥門以及對該閥門電源故障產生響應的 故障安全裝置。所述閥門可具有與致動器聯接的閥件，朝關閉位置移動和離開關閉位置以 控制流體流過閥門。致動器可由故障安全裝置保持在控制位置上以使閥門在電源接通時正 常運行。可在電源發生故障時進行響應，釋放致動器，以使致動器和閥件向關閉位置移動。
[0020] 致動器可偏離所述控制位置。這種偏離可由彈簧產生。當致動器保持在控制位置 上時，彈簧可處於蓄能狀態。當致動器被釋放時，可使用儲存在蓄能狀態彈簧中的能量以使 致動器和閥件向關閉位置移動。閥件對故障安全操作做出響應，移動至安全位置。閥件可 移動至關閉位置，切斷流體流動。或者，閥件可移動至某一位置，允許部分流體流過。
[0021] 致動器可通過磁聯接保持在所述控制位置上。故障安全裝置可包括一個閂鎖器， 產生磁引力將致動器保持在控制位置上。所述閂鎖器可包括一個電磁體。致動器可在電源 連通時通過電磁體保持在控制位置上，在電源中斷時被釋放。磁引力大於偏置力，以使致動 器保持在控制位置上直至致動器被釋放。控制位置上的磁引力可略微高於偏置力。
[0022] 致動器可通過機械聯接保持在控制位置上。故障安全裝置可包括一個閂鎖器，與 致動器嚙合，將致動器保持在控制位置上。閂鎖器可包括一個鉤扣。致動器可在電源連通 時通過鉤扣保持在控制位置上，在電源中斷時被釋放。致動器在控制位置上時存儲偏置力， 當致動器被釋放時，偏置力得到釋放。
[0023] 在故障安全操作後閥門電力恢復時，閥件可仍停留在安全位置上直至致動器重置 到控制位置。致動器可為線性致動器，例如步進電機。致動器可與閥件通過一個聯接裝置 聯接，以將致動器的旋轉運動轉化為閥件向關閉位置及離開關閉位置的直線運動。致動器 可相對於閥件操作移動，以使致動器復位到控制位置上。
[0024] 另一個示範性實施例涉及控制流體流動的閥門操作方法。所述方法可包括，將閥 件與致動器聯接，朝關閉位置移動和離開關閉位置以控制流體流過閥門。所述方法可還包 括，將致動器保持在控制位置以使閥門正常運行。所述方法可還包括，響應於閥門發生電源 故障，釋放致動器，使致動器和閥件向關閉位置移動。
[0025] 以下將對管道設備和裝置的閥門以及用於這種管道設備和裝置的供水系統和設 施的閥門的示範性實施例和應用進行說明，由此所描述閥門的其他的特徵、益處和優勢將 更明顯。該說明用於展示可配置和使用閥門的多種方式，而並非來限制本申請的範圍。
[0026] 以下將結合附圖僅通過實例對本申請的各示範性實施例進行詳細說明。
[0027] 首先，參考附圖1至3,圖中顯示了根據本發明第一實施例的閥門1和故障安全裝 置3。閥門1在2012年6月22日提交的英國專利申請No. 1211101.9中作了描述，該申請 的全部內容作為參考併入本文中。在該說明書中，對閥門1的說明僅是出於理解故障安全 裝置3操作的需要，讀者可查詢2012年6月22日提交的英國專利申請No. 1211101. 9獲取 有關閥門1更為詳細的說明及應用。
[0028] 閥門1包括金屬（例如銅，但也可以使用其他材料）的主體4。主體4內設有用於 第一流體的第一流動控制閥5和用於第二流體的第二流動控制閥7。第一流體和第二流體 可以是不同溫度的水(稱為熱水和冷水)。閥門1提供具有適宜使用溫度的水。閥門1可僅 提供冷水，僅提供熱水，或是提供混合的熱水和冷水。閥門1可以整合入供水系統或設施， 所述供水系統或設施具有一個或多個出口以供洗滌、淋浴、盆浴等。每個出口可包括一個與 閥門1整合的水龍頭。或者，閥門1可以整合入具有多於一個出口的設備。例如，由一個閥 門1對多個淋浴噴頭供水。本領域技術人員可從本文提供的發明說明書中清楚地明白閥門 1的其他用途和使用，本發明擴展至並包括本公開精神和範圍內的所有更改和變化。
[0029] 流動控制閥5和7相似，下面將對第一流動控制閥5的結構和操作進行說明。使 用相同的參考標號但使用附加的撇號來定義第二流動控制閥7的相似特徵，這樣可從對第 一流動控制閥5的說明中清楚地理解第二流動控制閥7的結構和操作。
[0030] 第一流動控制閥5包括與第一流體入口（未顯示）連接的入口室9,並且控制第一 流體從入口室9流入混合室11。混合室11的體積大小使得第一流體和第二流體可以在混 合室內混合併引導混合後的流體流向出口 12。
[0031] 第一流動控制閥5包括固定安裝在捲軸17上的第一閥件13和第二閥件15,這兩 個閥件分開一預定距離。第一閥件13適於與在入口室9 一端的第一閥出口 19相配合，第 二閥件15適於與在入口室9另一端的第二閥出口 21相配合。第一閥出口 19和第二閥出 口 21軸向位於一條直線上，並向混合室11開放。閥件13、15可由橡膠製成。
[0032] 捲軸17的第一端可滑動地設置在一個形成於閥體4內的封閉導向膛23內。捲軸 17的第二端，即另一端，通過聯接單元29與致動器27的軸25連接，用於將軸25的旋轉運 動轉化成捲軸17的直線運動。致動器27包括一個電力驅動的電機，例如步進電機。合適 的步進電機可以是由Haydon Kerk公司提供的類型。所有用於控制捲軸17的直線運動的 致動器27可包括但不局限於線性致動器。
[0033] 聯接單元29包括由防腐蝕材料如不鏽鋼製成的管31、塑料製成的驅動元件33以 及同樣由塑料製成的防旋轉件35。管31的一端與捲軸17的第二端固定，例如，通過壓褶固 定。管31的另一端與驅動件33固定。具有U形截面的環形密封件37對管31穿過閥門1 主體4內的導向膛41 一端的開口 39的通道進行液封，以防止水從混合室11洩漏。
[0034] 驅動件33安裝在致動器27的軸25上，且具有內螺紋部分43,所述內螺紋部分與 軸25的外螺紋部分45相互配合。防旋轉件35安裝在致動器27上，並且驅動件33位於防 旋轉件35的軸向膛47內。驅動件33和膛47被配置以允許驅動件33相對於防旋轉件35 進行軸向滑動，同時防止驅動件33相對於防旋轉件35的旋轉運動。例如，膛47可為十字 形，驅動件33具有與十字形相配的筋條，以防止驅動件33的旋轉運動，同時允許軸向運動。 這種設置將軸25的旋轉運動轉化成驅動件33的直線運動，這種直線運動通過管31傳遞至 流動控制閥5的捲軸17,使閥件13、15在開與關位置之間相對於閥出口進行軸向運動，以 控制流體從入口室9向混合室11的流動。也可以使用其他將軸25的旋轉運動轉化成捲軸 17的軸向運動的設置。
[0035] 閥門1可包括控制器(未顯示)，其為第一流動控制閥5和第二流動控制閥7的致 動器27、27'提供控制信號。控制器也可包括溫度傳感器和/或流速傳感器以測量水在閥 門1的流體出口 12處的溫度和/或流速，或閥門1內流體流路或其外部的流體流路中任何 其他相關點處的溫度和/或流速。來自傳感器的信號可用於控制各流動控制閥5、7的致動 器27、27'，以控制離開出口 12的水的溫度和/或流速。例如，信號可用於保持需要的溫度 和/或流速或對控制器提供反饋，這樣，儘管第一流體入口和/或第二流體入口的水壓和水 溫發生變化，而離開出口 12的水始終對應於要求的設置。控制器可包括接收用戶輸入的設 置的接口。控制器、傳感器和接口之間可設有有線通訊或無線通訊。
[0036] 在電源發生故障而流動控制閥5、7中的一個或兩個都處於打開位置時，故障安全 裝置3被設置用於切斷流體流動。故障安全裝置3包括第一流動控制閥5的致動器27的 閂鎖器49以及第二流動控制閥7的致動器27'的閂鎖器51。閂鎖器49、51被布置用於將 致動器27、27'保持在控制位置上用於在驅動致動器27、27'的電源連通時如圖1、2所示閥 門1的正常運行，並且當流動控制閥5、7中的一個或兩個處於打開狀態時，如果驅動致動器 27、27'的電源中斷，在如圖3所示的閥門1故障安全運行過程中，閂鎖器49、51釋放致動器 27、27'，使其產生運動將流動控制閥5、7關閉。
[0037] 閂鎖器49和51相似，下面將對第一流動控制閥5的閂鎖器49的結構和操作進行 說明。使用相同參考標號但使用附加的撇號來標識第二流動控制閥7的閂鎖器51的相似 特徵，這樣可從對第一流動控制閥5的閂鎖器49的說明中清楚地理解第二流動控制閥7的 閂鎖器51的結構和操作。
[0038] R鎖器49包括磁性材料如鋼製成的電樞53和電磁體55,所述電樞與第一流動控 制閥5的致動器27固定。電磁體55與致動器27的電源連接，並且選定電樞53和電磁體 55之間的磁引力在驅動致動器27的電源連通時對抗電樞53和電磁體55之間的壓縮彈簧 57的偏置力，將電樞53與電磁體55聯接以將致動器27保持在控制位置上。
[0039] 在控制位置上，致動器27可操作以使捲軸17在圖1所示的第一流動控制閥5的 關閉位置與圖2所示的第一流動控制閥5的完全打開位置之間移動，用於控制第一流體從 入口室9向混合室11的流動。致動器27可使捲軸17移動以將第一流動控制閥5定位在 關閉位置與完全打開位置之間的任何一個中間位置上，用於改變第一流體的流動。可以以 同樣的方式改變第二流體的流動，這樣，可調整進入混合室11的第一流體和第二流體的比 例關係，以在出口 12提供混合流體，在第一流體和第二流體為不同溫度的水時，可產生具 有任何所需的中間溫度的混合水以供所需使用，例如洗滌、淋浴或盆浴。
[0040] 當第一流動控制閥5處於打開位置，例如圖2所示的完全打開位置時，發生電源故 障的情況下，電樞53和電磁體55之間的磁引力消失，儲存在彈簧57中的能量得到釋放，產 生一個偏置力，作用在電樞53上，使致動器27離開控制位置，由此使捲軸17移動，以將第 一流動控制閥5關閉，如圖3所示。當第二流動控制閥7處於打開位置時，在電源中斷的情 況下，以同樣的方式關閉該閥7。
[0041] 如果電力在閥門1的故障安全運行結束後得到恢復，致動器27、27'的電磁體55、 55'和電樞53、53'之間的磁引力不足以克服作用在致動器27、27'上的彈簧57、57'的偏置 力，那麼流動控制閥5、7仍將保持在關閉狀態直至閥門1被復位。
[0042] 為了使閥門1在電源故障/中斷後復位，操作致動器27、27'使軸25、25'沿一個 方向旋轉，以使致動器27、27 '回到控制位置，而無需移動捲軸17、17 '，這樣，流動控制閥5、 7仍保持關閉。通過在主體4中的膛41、41'內的防旋轉件35、35'的接合，引導致動器27、 27'向控制位置移動及離開控制位置。閂鎖器49、51和致動器27、27'位於與閥門1的主體 4連接的殼體59內。
[0043] 一旦致動器27、27'返回圖1所示的控制位置且流動控制閥5、7關閉，致動器27、 27'可如前所述再次被操作以控制捲軸17、17'的運動，用於在閥門1正常運行期間控制第 一流體和第二流體的流動。
[0044] 應當明白的是，只要發生電源故障/中斷且流動控制閥5、7中的一個或兩個處於 打開位置，上述的故障安全運行就會出現。如果流動控制閥5、7在正常運行期間回到圖1 所示的關閉位置，並且在這個位置上電源發生故障或中斷，即使電磁體55、55'與電樞53、 53'之間的磁引力已消失，由於捲軸17、17'處於閥體4中封閉膛23、23'的末端內，則致動 器27、27'仍停留在控制位置上。因此，電力得到恢復時，電樞53、53'與電磁體55、55'重 新聯接，使閥門1正常運行。
[0045] 在一變更形式中（未顯不)，電磁體55、55'由可一個單磁體代替，該單磁體與兩個 電樞53、53'聯接，將致動器27、27'保持在控制位置上。在另一種變更形式中（未顯示)，壓 縮彈簧57可由一拉伸彈簧代替，該拉伸彈簧被布置得使當致動器27、27'被釋放時，致動器 27、27'和捲軸17、17'發生移動，以通過致動器27、27'保持在控制位置時儲存在彈簧中的 能量將閥門1關閉。
[0046] 現在，參考圖4至7,圖中顯示了另一種故障安全裝置3,其中由閂鎖器49、51提供 的用於對抗彈簧57、57'偏置力以將致動器27、27'保持在控制位置用於閥門1正常運行的 磁性聯接由機械聯接代替。使用相同的參考標號來代表對應於前面實施例中閥門1的各部 件。
[0047] 在這個實施例中，致動器27、27 '具有軸向延伸部61、6 Γ，所述延伸部伸入殼體59 中的開口並具有環形槽63、63'。
[0048] 故障安全裝置3包括用於兩個致動器27、27'的閂鎖器65。閂鎖器65包括夾盤 67,所述夾盤被安裝用於繞端部中間的軸線旋轉。夾盤67與旋轉軸的相對側上的槽63、63' 嚙合，對抗壓縮彈簧57、57'的偏置力將致動器27、27'保持在控制位置上，所述壓縮彈簧環 繞延伸部61、61'並作用於殼體59和致動器27、27'之間。
[0049] 夾盤67被彈簧69在一個方向上偏置，以與槽63、63'分離，並且致動器71對致動 器27、27'電源故障/中斷做出反應使夾盤67處於嚙合位置上。在這個實施例中，致動器 71由在夾盤67和殼體59之間延伸的形狀記憶合金（SMA)線圈73提供。
[0050] SMA線圈73與致動器27、27'電源連接，在電源接通時收縮，以對抗彈簧69的偏 置，並且使夾盤67與致動器27、27'的軸向延伸部61、61'中的槽63、63'之間保持嚙合，以 將致動器27、27'保持在控制位置上，以使閥門1正常運行，如前面對圖1至3所示實施例 的描述。
[0051] 在當流動控制閥5、7中的一個或兩個處於打開位置電源發生故障或中斷的情況 下，SMA線圈73伸展，使夾盤67在彈簧69的偏置作用下產生旋轉，以與致動器27、27'的 軸向延伸部61、61'中的槽63、63'分離，由此釋放致動器27、27'，使其在彈簧57、57'偏置 的作用下移動，以將流動控制閥5、7關閉，如前面對圖1至3所示實施例的描述。
[0052] 當故障安全運行之後對閥門1進行復位以切斷流體流動時，致動器27、27'的軸 25、25'沿一個方向轉動，使致動器27、27'返回控制位置，而無需打開流動控制閥5、7。這 可以在閂鎖器65重新獲得電力前進行，以使得當電源恢復並且SMA線圈73收縮以對抗彈 簧69的偏置使夾盤67轉動，夾盤67與槽63、63'重新嚙合。或者，可對軸向延伸部61、61' 的端面進行斜切以使其與夾盤67配合併足夠地移動夾盤67,使夾盤67與槽63、63'再次齧 合。
[0053] 現在參考圖8和9,圖中顯示了圖4至7的故障安全裝置3的變更形式，其中提供 螺線管致動器75以代替SMA線圈73。在這個實施例中，螺線管致動器75與致動器27、27' 的電源連接，在電源連通時使夾盤67與致動器27、27'的軸向延伸部中的槽63、63'保持齧 合。當電源發生故障或中斷時，螺線管致動器75不再對抗彈簧69的偏置，並且夾盤67能 夠轉動，以與槽63、63'分離，並且使致動器27、27'在彈簧57、57'的偏置作用下移動，以將 流動控制閥5、7關閉，如前面對圖1至3所示實施例的描述。
[0054] 另一方面，本修改的實施例的操作與圖4至7所示實施例的操作相似，從圖4至7 的描述可以明白本實施例的操作。使用相同參考標號代表相似部件。
[0055] 現參考圖10,圖中顯示了具有單個流動控制閥和故障安全裝置的實施例，適用於 控制流體流動的應用。其中一種應用是在電淋浴器中常用的快熱式熱水器中使用，以按要 求提供熱水源。
[0056] 圖10顯示在圖1至3所示實施例中的流動控制閥5和故障安全裝置3,它們被設 置用於控制到快熱式熱水器的熱交換箱(示顯示）的供水(通常是冷水）的流動。控制閥5 具有一個與供水連接的入口 76和一個與熱交換箱連接的出口 77。入口 76向流動控制閥5 的入口室9開放，閥出口 19、21向出口室79開放，所述出口室通過一個或多個開口 81通向 出口 77。
[0057] 在這種熱水器中，流入的供水在流經熱交換箱時由一個或多個電加熱件加熱。熱 交換箱的出口水溫度取決於水的流速和熱水器加熱箱的輸入功率。可經常通過改變加熱件 的數量和額定功率來選擇輸入功率，因此，對於指定的輸入功率，出口水溫度可通過改變流 速來控制。
[0058] 在此應用中，如果熱交換箱的電源發生故障或中斷而流動控制閥5處於打開狀 態，故障安全裝置3可操作以將閥門5關閉並切斷流體流動。圖10顯示了故障安全運行後 流動控制閥5處於關閉位置。在切斷流體流動前可設有一個時間延遲，以允許冷水衝刷熱 交換箱來降低加熱件的溫度，如果故障安全運行之後電源恢復且熱水器很快再次啟動，則 可防止留在熱交換箱內的水被加熱到高溫可產生燙傷危險。
[0059] 另一方面，從對圖1至3的說明中可以明白流動控制閥5和故障安全裝置3的結 構和操作，使用相同的參考標號代表相似部件。應當理解的是，流動控制閥可由圖4至9所 示的任意一種流動控制閥代替。
[0060] 另一種應用是，可設有單流動控制閥和故障安全裝置來控制來自混合箱的水的流 動。其他應用對本領域技術人員是顯而易見的。
[0061] 在前述實施例中，所述流動控制閥或各流動控制閥5、7是2012年6月22日提交的 英國專利申請No. 1211101. 9公布的類型，其中，閥捲軸17具有兩個閥件13、15，用於控制流 體通過閥門1。但是，應當理解的是，這並不是必須的，本文所描述的內容具有廣泛的用途， 為具有至少一個閥件的任何閥門提供故障安全運行，所述閥件可通過致動器向關閉位置移 動和離開關閉位置，用於控制經過閥門的流動。
[0062] 現在參考圖11至13,圖中顯示了圖1至3所示閥門的變更形式，圖中使用相同參 考標號代表對應的部件。在該變更形式中，流動控制閥5、7的入口室9、9'通過單閥門出口 19、19'對混合室11開放，並且閥捲軸17、17'具有一個單閥件13、13'以控制經過閥出口 19、19'的流動。另一方面，閥門1和故障安全裝置3的結構和操作與圖1至3的描述相似， 可從圖1至3的描述明白其結構和操作。圖10顯示了對閥門所做的相似變更，其中提供了 一個單流動控制閥。
[0063] 圖11至13所示的故障安全裝置3採用了閂鎖器49、51，其提供磁聯接將致動器 27、27'保持在控制位置上。但是，應當理解的是，閂鎖器49、51可由任意一種本文所述的 閂鎖器代替，例如圖4至9所示的提供機械聯接將致動器27、27'保持在控制位置上的閂鎖 器。
[0064] 在故障安全操作期間，通過致動器的運動將閥門關閉，在流體流路中沒有出現故 障安全裝置的組件。特別地，對致動器產生偏置的彈簧位於流路外，因此可以保持乾燥，不 在流路內提供表面使細菌得以滋生。此外，由於採用磁聯接將致動器保持在控制位置上，電 磁元件固定不動，使得更容易與電源連接。
[0065] 儘管這些示範性實施例描述這樣一些構造：其中在2012年6月22日提交的英國 專利申請No. 1211101.9中所述類型的一個或多個流動控制閥設有故障安全裝置，但應當 理解的是，本文所描述的故障安全裝置具有更廣泛的應用，並且可與任何電驅動閥一起使 用，以在閥門電源出現故障或中斷時切斷流體流動。此外，儘管在閥的電源出現故障或中斷 的情況下，可能一般需要完全切斷流通流動，以防止流體(水）不受控制地流過閥門產生浪 費，還可能在有一些應用，其中可能需要允許一些流體(水）繼續流動。因此，可能將故障安 全裝置設置為控制流動以提供預定流量，而不是完全切斷流體流動。可能出於安全原因而 在一些應用中要求這種預定流量。
[0066] 應當注意的是，本文中所使用的用於描述各實施例的術語"示範性"是表示這些實 施例為可能的實例、代表和/或可能實施例的例證（並且這樣的術語並不意味著這些實施 例必然是特別的或是最好的實例)。
[0067] 本文使用的術語"聯接"、"連接"等是指兩個構件直接或間接結合。這種結合可以 是固定的(例如，永久性結合)或活動的(例如，可移除或可解除)。這種結合可由兩個構件或 由兩個構件及任何附加中間構件彼此整體成型為一個單獨的主體而實現，或者由兩個構件 或兩個構件及任何附加中間元件彼此連接而實現。
[0068] 本文所提及的元件位置(例如，"頂部"、"底部"、"上面"、"下面"等）僅用於描述各 元件在附圖中的定位。應當注意的是，各元件的定位可根據其他示範性實施例有所不同，並 且這種變化意欲包涵在本公開內。
[0069] 重要的是應注意：各示範性實施例中所示的閥門及相關組件的結構和設置僅用於 舉例說明。儘管本文只詳細描述幾個實施例，閱讀本公開文件的本領域技術人員應當明白， 在本質上不脫離本文所述主題的新穎教導和優點的情況下，可能有許多變更形式(例如，各 元件尺寸、規格、結構、形狀和比例的變化、參數值、安裝布置、材料使用、顏色、定位等)。例 如，一體成型的所示元件可由多個部件或元件構成，元件的位置可以顛倒或改變，離散元件 的性質或數量或者位置可以改變或發生變化。任何程序或方法步驟的順序或次序可發生變 化或根據替代實施例重新排序。
[0070] 在不脫離本文所述發明的範圍的情況下，也可對各示範性實施例的設計、操作條 件和布置進行其他替代、更改、變化和刪減。其他可做的更改對於本領域技術人員是顯而易 見的，並且本發明擴展至並包括所有這些變更。本文所描述的任何特徵可分別使用或與任 何其他特徵相結合，並且本發明擴展至並包括任何這樣的特徵或特徵的結合，無論是否在 本文中描述。
【權利要求】
1. 一種控制流體流動的閥門以及一種對所述閥門電源故障進行響應的故障安全裝置， 所述閥門包括與致動器聯結的閥件，用於朝關閉位置移動及離開關閉位置，以控制通過所 述閥門的流體流動，其中，所述致動器由所述故障安全裝置保持在控制位置上，用於在電源 接通時所述閥門的正常運行，以及響應於所述電源的故障而被釋放，用於所述致動器和所 述閥件向關閉位置移動。
2. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述致動器偏離所述控制位置。
3. 根據權利要求2所述的閥門，其中，所述偏離由彈簧產生。
4. 根據權利要求3所述的閥門，其中，所述彈簧在所述致動器保持在控制位置時被設 置處於蓄能狀態。
5. 根據權利要求4所述的閥門，其中，當所述致動器被釋放時，所述處於蓄能狀態的彈 簧中儲存的能量用於使所述致動器和所述閥件向所述關閉位置移動。
6. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述閥件對故障安全操作做出響應，移動至安全 位置。
7. 根據權利要求6所述的閥門，其中，所述閥件移動至所述關閉位置，以切斷流體流 動。
8. 根據權利要求6所述的閥門，其中，所述閥件移動至一位置以允許部分流體流動。
9. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述致動器通過磁聯結被保持在所述控制位置 上。
10. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述故障安全裝置包括一個閂鎖器，所述閂鎖 器被配置產生磁引力將所述致動器保持在所述控制位置上。
11. 根據權利要求10所述的閥門，其中，所述閂鎖器包括電磁體。
12. 根據權利要求11所述的閥門，其中，所述致動器在所述電源接通時通過所述電磁 體保持在控制位置上，在所述電源中斷時被釋放。
13. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述致動器由機械聯結保持在所述控制位置 上。
14. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述故障安全裝置包括一個閂鎖器，所述閂鎖 器配置成與所述致動器嚙合，將所述致動器保持在所述控制位置上。
15. 根據權利要求14所述的閥門，其中，所述閂鎖器包括一個鉤扣。
16. 根據權利要求15所述的閥門，其中，所述致動器在所述電源接通時通過所述鉤扣 保持在所述控制位置上，在所述電源中斷時被釋放。
17. 根據權利要求6所述的閥門，其中，當在故障安全運行之後所述閥門的電力被恢復 時，所述閥件保持在所述安全位置上直至所述致動器被重置到所述控制位置上。
18. 根據權利要求1所述的閥門，其中，所述致動器為線性致動器。
19. 根據權利要求18所述的閥門，其中，所述致動器與所述閥件通過一個聯接單元聯 接，用於將所述致動器的旋轉運動轉化為所述閥件向所述關閉位置移動和離開所述關閉位 置的直線運動。
20. 根據權利要求17所述的閥門，其中，所述致動器可操作以相對於所述閥件移動，用 於將所述致動器重置到所述控制位置上。
21. -種控制流體流動的閥門操作方法，所述方法包括： 將閥件與致動器聯接，用於朝關閉位置移動和離開關閉位置，以控制通過所述閥門的 流體流動； 將所述致動器保持在控制位置，用於所述閥門的正常運行；和 響應於所述閥門的電源故障，釋放所述致動器，用於所述致動器和所述閥件向所述關 閉位置移動。
【文檔編號】F16K31/04GK104048088SQ201410090094
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2013年3月13日
【發明者】K·T·皮爾, S·P·康韋 申請人:柯勒米拉有限公司