專利名稱:具有形狀記憶合金彈簧的溫控自動閥的制作方法
本實(shí)用新型為一種由熱敏件感溫而控制閥門啟閉的自動閥。
現(xiàn)有的上述自動閥種類很多，以蒸汽疏水器中的蠟質(zhì)疏水器和波紋管疏水器為例，整個閥門主要由殼體(閥座)、端蓋(閥座端)、閥芯、穩(wěn)固件、恢復(fù)彈簧、過濾網(wǎng)等零部件構(gòu)成，利用熱敏件熱脹冷縮所產(chǎn)生的力帶動閥芯作功而使閥門啟閉。
這些疏水器的缺點(diǎn)一是熱敏件對溫度變化的敏感性差，臘質(zhì)固體受熱變?yōu)橐后w或一種揮發(fā)性液體受熱而變?yōu)闅怏w需時較長，同樣，相反的態(tài)變需時也較長，疏水器無法達(dá)到瞬時啟閉，使蒸汽泄漏，浪費(fèi)能源；二是熱敏件壽命低。
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，以一種新穎材料為熱敏件，提供一種結(jié)構(gòu)科學(xué)、功能特好的溫控自動閥。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的閥門的外殼仍由殼體和端蓋構(gòu)成。熱敏件采用一種具有形狀記憶特性的合金材料制作，為一個圓柱形螺旋彈簧(以下簡稱SMA)，這種合金對溫度的敏感性特強(qiáng)，感受到某一高溫點(diǎn)或低溫點(diǎn)會瞬時膨脹或收縮，其熱脹冷縮產(chǎn)生的位移形變帶動閥芯移動，使閥門啟閉。為保護(hù)SMA，使它在閥門已經(jīng)啟或閉的情況下受介質(zhì)溫度的影響而有繼續(xù)伸長的余地，配置有與其匹配的安全彈簧。由芯柱先連接閥頭，再依次連接密封件、閥罩和閥桿、構(gòu)成閥芯，閥芯由導(dǎo)向塊和導(dǎo)管穩(wěn)定在殼體中中央，與閥口對應(yīng)，閥芯的方向可朝向殼體口或端蓋口，閥桿上連接有接頭，導(dǎo)向塊凸起部旋有調(diào)整螺帽，導(dǎo)向塊凸起部的附近有固定在閥桿上的卡環(huán)，彈簧罩套在閥桿上，滑環(huán)套在導(dǎo)管凸臺上，SMA套在閥桿上并卡在卡環(huán)和彈簧罩之間，其外的偏置彈簧卡在調(diào)整螺帽和滑環(huán)之間，連接板的一端套在接頭上，另一端連接在滑環(huán)上其間穿過導(dǎo)向塊的疏水孔，端蓋內(nèi)放有與SMA和偏置彈簧相匹配的安全彈簧。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型作為蒸汽排水閥(即疏水器)的結(jié)構(gòu)剖視圖及右視圖。
圖2是本實(shí)用新型作為熱水閥的結(jié)構(gòu)剖視圖及右視圖。
圖3是導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)主視圖及俯視圖。
圖4是導(dǎo)向塊的結(jié)構(gòu)主視圖及俯視圖。
圖5是接頭的結(jié)構(gòu)主視圖及俯視圖。
圖6是滑環(huán)的結(jié)構(gòu)主視圖及俯視圖。
圖中(1)是端蓋、(2)是安全彈簧、(3)是連接板、(4)是偏置彈簧、(5)是SMA、(6)是閥桿、(7)是接頭、(8)是閥罩、(9)是密封件、(10)是殼體、(11)是閥頭、 (12)是芯柱、(13)是導(dǎo)向塊、(14)是卡環(huán)、(15)是調(diào)整螺帽、(16)是彈簧罩、(17)是滑環(huán)、(18)是導(dǎo)管、(19)是螺釘、(20)是疏水孔、(21)是耳扣。
實(shí)施例1即圖1所示作為疏水器的溫控自動閥。
閥桿以螺紋連接上接頭，連接板(二塊)的一端套在接頭上，導(dǎo)向塊套入閥桿和連接板，卡環(huán)固定在閥桿上，調(diào)整螺帽旋在導(dǎo)向塊的凸起部，SMA和偏置彈簧先后套入閥桿，再套入彈簧罩、滑環(huán)和導(dǎo)管，導(dǎo)管和端蓋之間為動配合，連接板的另一端扣入滑環(huán)的耳扣上，閥桿由芯柱連接閥頭、密封件(其上罩有閥罩)而構(gòu)成閥芯，密封件可由耐溫、耐油的橡膠，例丁睛橡膠或氟橡膠制成，也可由不銹鋼等金屬制成(無需再用閥罩)，密封件除圓板形外還可設(shè)計成其它形狀。上述裝好的另部件放進(jìn)殼體后，端蓋里放入與SMA和偏置彈簧相匹配的安全彈簧，再以螺釘緊固在殼體上。這種閥，其閥芯啟閉的是殼體口，使用時一般是以殼體口旋接在蒸汽管道的冷凝水排出口上。
圖1所示的閥口呈原始狀態(tài)即開啟狀，蒸汽管道中的冷凝水由閥口(殼體口)進(jìn)入殼體內(nèi)，經(jīng)過疏水孔而暢通排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入殼體時，SMA感受到某一特定高溫點(diǎn)會瞬時膨脹伸長，產(chǎn)生的力立即通過卡環(huán)推動閥芯向閥口方向滑動，使閥芯關(guān)閉閥口，蒸汽即受阻而不能進(jìn)入殼體。偏置彈簧由于在裝配時已由調(diào)整螺帽調(diào)整到某一特定位置，即給偏置彈簧以一定的預(yù)壓力，當(dāng)SMA感受到某一高溫點(diǎn)膨脹伸長時，閥芯移動即關(guān)閉窗口，接頭隨之移動且?guī)恿诉B接板和滑環(huán)向閥口方向移動，偏置彈簧便受到壓縮。當(dāng)SMA受系統(tǒng)介質(zhì)溫度影響而繼續(xù)膨脹時，其所產(chǎn)生的力通過彈簧罩推動導(dǎo)管向出水口方向滑動，安全彈簧即受力壓縮，從而保護(hù)了SMA，使其不致承受超量負(fù)荷。
當(dāng)管道系統(tǒng)中的部分蒸汽受冷溫影響而冷凝成冷凝水時，SMA感受到某一較低溫度點(diǎn)即瞬時間收縮回位，偏置彈簧和安全彈簧也相應(yīng)在回彈力的作用下恢復(fù)到原位，回彈力同時也加速了SMA的收縮回位，此時閥口開啟，冷凝水即通過殼體迅速排出，如此周而復(fù)始達(dá)到了阻汽排水的目的。
實(shí)施例2即圖2所示的溫控自動閥。它與圖1所示的自動閥的另部件完全相同，只是閥芯方向相反，以閥芯啟閉端蓋口而已，故其裝配程序也有些相應(yīng)的變化。
實(shí)施例2的工作原理同實(shí)施例1，圖2所示的閥口也呈原始狀態(tài)即關(guān)閉狀，使用時，一般是以殼體口接在太陽能集熱器的出水口上，當(dāng)水溫升高到某一溫度點(diǎn)時，SMA就感溫而瞬時膨脹伸長，通過卡環(huán)推動閥芯滑動開啟閥口，反之SMA則會收縮，閥口即被關(guān)閉。
例1、2中，如果閥口與密封件之間存在泄漏，可用起子在閥芯尾部來調(diào)整，使閥芯螺旋式前進(jìn)，從而關(guān)閉更為嚴(yán)密。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)由于熱敏件采用SMA，材料的特性決定了閥門啟閉迅速靈敏，可避免蒸汽泄漏而節(jié)省了能源；SMA的使用壽命長，若以其膨脹、收縮為一次，其壽命至少不小于8000小時；防凍性能好，耐低溫－20C以下仍可正常使用；從實(shí)施例1、2可知本實(shí)用新型的通用性強(qiáng)，閥芯可以正反兩個方向裝配而作不同的用途，作為疏水器阻汽排水用，可用于化工、石油、紡織、造紙等行業(yè)的傳熱管道，加熱設(shè)施及分散采暖的回水管路上，也可使用在淋浴裝置上，閥芯反向裝配則可作為太陽能集熱器的自動出水閥和需要定溫排放介質(zhì)的系統(tǒng)上。
權(quán)利要求
1.一種具有形狀記憶合金彈簧的溫控制動閥，閥體的外殼由殼體和端蓋構(gòu)成，殼體內(nèi)的閥芯由穩(wěn)固件穩(wěn)定在殼體中央，與閥口對應(yīng)，熱敏件為一個具有形狀記憶特性的合金制成的彈簧即SMA，其它還有偏置彈簧、濾網(wǎng)等零部件，其特征在于由芯柱先連接閥頭，再連接密封件、閥罩和閥桿構(gòu)成閥芯，閥芯的方向可朝向殼體口或端蓋口，閥桿上連接有接頭，穩(wěn)固件是導(dǎo)向塊和導(dǎo)管，導(dǎo)向塊凸起部旋有調(diào)整螺帽。導(dǎo)向塊凸起部的附近有固定在閥桿上的卡環(huán)，彈簧罩套在閥桿上，滑環(huán)套在彈簧罩和導(dǎo)管凸臺之間。SMA套在閥桿上并卡在卡環(huán)和彈簧罩之間，其外的偏置彈簧卡在調(diào)整螺帽和滑環(huán)之間。連接塊的一端連接在接頭上，另一端連接在滑環(huán)上，其間穿過導(dǎo)向塊的疏水孔，端蓋內(nèi)放有與SMA和偏置彈簧相匹配的安全彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動閥，其特征在于密封件可由耐溫耐油的橡膠制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動閥，其特征在于密封件由金屬制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的自動閥，其特征在于密封件可不罩閥罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動閥，其特征在于連接塊的一端套在接頭上，另一端扣在滑環(huán)耳扣上。
專利摘要
一種具有形狀記憶合金彈簧(即SMA)的溫控自動閥，現(xiàn)有的溫控自動閥，熱敏件的材料性質(zhì)決定閥門無法瞬時啟閉，易泄漏蒸汽浪費(fèi)能源，而且壽命低。本實(shí)用新型主要由殼體、端蓋、閥芯、穩(wěn)固件，SMA、偏置彈簧、安全彈簧等零部件構(gòu)成，SMA熱敏性特好，閥門啟閉迅速靈敏、使用壽命長、耐低溫、閥芯可以正、反不同方向裝配而作疏水器或太陽能集熱器的出水閥等不同用途。
文檔編號F16K1/00GK87206479SQ87206479
公開日1988年1月27日 申請日期1987年4月14日
發(fā)明者沈承基 申請人:沈承基導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan