今天為大家介紹一項國家發明授權專利——具有集成能量計量的先進閥門致動器。該專利由施耐德電氣建筑有限公司申請，并于2018年8月17日獲得授權公告。

內容說明

本發明總體涉及閥門和閥門致動器以及流量和能量計，且更具體地涉及配置為通過通信能力電控的閥門和閥門致動器以及流量和能量計。

發明背景

很多類型的商業和工業系統包含經由流體控制系統來供應液體的過程，流體控制系統可以包括各種各樣的泵組件和控制閥門。這些流體控制系統包括但不限于發電站、化學制造操作、食物和飲料加工、液化氣供應和處理、水供應和處理、加熱、通風和空調（HVAC）系統等中使用的那些系統。對于這些商業和工業系統，為了實現監測和追蹤能量使用的任何能力，需要獲得且安裝多個單獨的部件到控制閥門組件。然而，這傾向于以昂貴且耗時的方式努力監管能耗。

自動控制閥門被用于通過借助于定位閥門閉合件限制流體流量而控制在流體加熱或冷卻系統中的溫度、濕度、或壓力。自動控制閥門響應于外部或內部控制器或恒溫器操作，且經常與其它設備一起使用以計算且指示經過的流體體積和由流體系統消耗的能量、以及與過程控制或建筑物管理系統（BMS）接口。在美國專利公開文本No .2010/0142535中公開了使用通信網絡實施的建筑物管理系統，通過引用將其教導和公開內容并入本文。

本發明的實施例表示對現有技術關于過程控制和HVAC系統及其控制方面的進步。根據本文中提供的對本發明的描述，本發明的這些和其它優點以及額外的發明特征將變得明顯。

發明內容

在一個方面，本發明的實施例提供自動控制閥門和致動器組件，其包括：閥門，其配置為控制進入換熱器負載或HVAC盤管的流體流量；和閥門致動器，其配置為經由閥門閉合件的定位控制具有內部機械流量控制機構的自致動壓力無關閥門的打開和閉合。在一個實施例中，閥門致動器包括集成流體流量和能耗計算和保留模塊，集成流體流量和能耗計算和保留模塊配置為計算熱能以用于能耗追蹤。

在某些實施例中，能耗計算和保留模塊利用來自閥門流率計的數據計算熱能以用于能耗追蹤，閥門流率計計算流經閥門的液體的流率。也使用來自流體溫度傳感器的數據，所述數據測量橫跨盤管或負載的溫差以提供能量的計算。

在其它實施例中，閥門致動器具有通信模塊，通信模塊配置為通過網絡促進與閥門致動器通信，且還配置為允許遠程監測流經閥門的流體流量和遠程控制閥門致動器。能耗計算和保留模塊可聯接到通信模塊，以使來自能耗計算和保留模塊的數據可以被本地和遠程訪問。

在另外的實施例中，閥門致動器配置為在連接到機械的壓力有關閥體的同時電子提供壓力無關閥門功能性。在又另外的實施例中，閥門致動器配置為產生防止流體在HVAC盤管或換熱器中凍結的流經閥門的自動最小流量，且其中，來自能耗計算和保留模塊的數據用于操作閥門致動器，以使聯接到HVAC閥門和致動器組件的任何冷卻器和鍋爐在其最高效溫差下操作。

在一些實施例中，閥門致動器具有多個可調整操作參數，且所述多個可調整操作參數可以被本地或遠程調整。閥門致動器還可包括診斷模塊，診斷模塊配置為向遠程位置提供有關閥門和致動器組件的操作的診斷信息，其中，診斷模塊提供與由能耗計算和保留模塊提供的能耗數據相關的診斷信息。

在具體實施例中，閥門致動器具有：馬達和齒輪系，其由直接連接或彈簧加載的聯動組件聯接到節流閥門閉合件；和電路板，其具有用于調節馬達和齒輪系的操作的控制電路、以及用于使所述致動器能夠經由串行通信總線與建筑物管理系統進行通信的通信電路。閥門致動器也可配置為將機械的壓力有關閥體操作為壓力無關閥門或壓力有關閥門。通過結合附圖來考慮以下具體實施例，本發明的其它方面、目標和優點將變得明顯。