一種磁耦合式恆溫閥的製作方法

2023-04-26 05:12:41

專利名稱：一種磁耦合式恆溫閥的製作方法
技術領域：
本發明屬於供熱曖通流量自動控制領域，涉及一種隨著周圍環境的變化，能夠 自動調節閥門處水流量大小，以此來調節環境溫度的磁耦合式恆溫閥。
背景技術：
恆溫閥是安裝在散熱器前端的閥門，一般由恆溫控制器和流量調節閥以及連接 組件構成。恆溫控制器中的溫包是溫度控制元件，內充液態或固態感溫介質，根據熱脹 冷縮原理，當室內溫度升高時，介質膨脹，推動閥杆減小開度，從而減少散熱器熱水供 應，當室溫下降時過程相反，這樣就能達到控制室溫的目的。用戶根據需求即時調節設 定溫度，可以避免不必要的高室溫造成的能源浪費。傳統恆溫閥的溫度控制器安裝在推桿閥門的閥頭上，抵住推桿連接部分的頂 端，隨著溫度選擇器中溫包感應環境溫度變化產生位移，來控制推桿進出，調節流量以 達環境溫度的自動控制，而閥門推桿外側密封部分是選用O型橡膠圈，這樣帶來的麻煩 就是一旦磨損就會造成洩漏。為了避免這種情況的出現，恆溫閥通過改變其流量調節閥裝置，充分利用磁耦 合原理，設計兩個相互作用的磁體，使之分別處於同一個隔離套的隔離腔內外，處於外 側的磁體成為外磁體，處於內側的磁體成為內磁體，磁性流量調節閥的閥杆處於隔離套 的隔離腔內，這種結構完全使之沒有機械結構的聯通，內外磁體通過磁場耦合作用形成 閉合磁路。隨著磁耦合原理的應用，雖然解決了傳統的用O型圈密封造成介質洩漏的問 題，但是流量調節閥中目前使用的閥門控制機構依然是兩個活塞的相互作用，這種流量 的大小以活塞加先導平衡來控制的方法，無法真正滿足溫度的自動控制，達不到恆溫閥 的國家標準和歐洲EN215標準要求，超出了滯後限值、壓差影響的參數範圍，同時得到 的恆溫閥特性曲線線性度較差。本發明在採用磁耦合原理的同時，對流量調節閥裝置進行了全新的設計，既解 決了傳統的用O型圈密封造成介質洩漏的問題，也經過各項測試達到了恆溫閥的國家標 準和歐洲EN215標準要求。發明內容本發明的目的是提供一種安裝在每組散熱器上，在一定範圍內(6°C 28°C)調 節溫度的自動磁耦合溫控閥，用於供熱採暖系統。本發明對流量調節閥裝置進行了全新 的設計，能夠滿足用戶根據需求自動調節溫度的需要，既解決了傳統的用O型圈密封造 成介質洩漏的問題，也經過各項測試達到了恆溫閥的國家標準和歐洲EN215標準要求。磁耦合式恆溫閥是由閥體(1)、隔離套(2)、閥蓋(3)、閥杆(4)、閥片(5)、滑 套(6)、第一導磁環(7)、外磁體(8)、第一導磁環(9)、內磁體(10)、固定座(11)、調 節套(12)、螺帽(13)、溫包(14)、第一導磁片(15)、波紋管(16)、第二導磁片(17)、 設置手輪(18)、推桿(19)、推套(20)、保護彈簧(21)、復位彈簧(22)、彈圈(23)、開彈簧(24)、閉彈簧(25)、壓蓋(26)、密封圈(27)、撐套(28)、套管(29)組成。其特徵 是內磁體(10) —端吸合第一導磁片(15)，另一端吸合第二導磁片(17)，三者組合為 內磁套，按照N極上S極下或S極上N極下的順序定向由閥杆(4)壓入滑套(6)、下邊連 接閥片(5)組成磁性流量調節閥杆。外磁體(8)—端吸合第一導磁環(7)、另一端吸合第 一導磁環(9)、三者組合為外磁套，由套管(29)將三者按照與內磁套磁極相反方向軸向 密封為一體。套管(29)將密封的外磁套置於隔離套(2)外徑上，頂端與壓蓋(26)內壁 緊貼，另一端接觸開彈簧(24)，始終受開彈簧(24)作用力向上推動外磁套，磁力吸引內 磁套向上致閥片(5)處於打開狀態。將閉彈簧(25)置於滑套(6)外側，磁性流量調節閥 杆始終受閉彈簧(25)彈力作用，將閥片(5)推向關閉狀態。閥蓋(3)將隔離套(2)大端 外側邊緣與閥體⑴控制端內孔密封面緊密壓合，同時閥蓋⑶內端面壓住壓蓋(26)邊 緣，帶動外磁體(8)壓縮開彈簧(24)，使之成為半壓縮狀態。外磁套處於隔離套(2)隔離 腔外，磁性流量調節閥杆處於隔離套(2)隔離腔內，這種結構完全使之沒有機械結構的 聯通，同時外磁套周圍的磁場與內磁套周圍的磁場耦合成為閉合磁路。設置手輪(18)、 調節套(12)、溫包(14)連接成為一個整體，調節套內裝有撐套(28)、彈圈(23)、推桿 (19)內端面與推套(20)內端面同時壓縮保護彈簧(21)兩端至初始限位，固定座(11)同 閥體(1)控制端用螺帽同軸旋接。所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是套管中的外磁套可以是一個或一個以上磁體 加兩個導磁環組合，也可以是兩個或兩個以上磁體組合。所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是當套管中的外磁體是兩個時同極相連，當套 管中的外磁體是三個或三個以上時要相鄰的兩兩同級相連。所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是套管中的內磁套可以是一個或一個以上磁體 加兩個導磁片組合，也可以是兩個或兩個以上磁體組合。所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是當套管中的內磁體是兩個時同極相連，當套 管中的外磁體是三個或三個以上時要相鄰的兩兩同級相連。所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是外磁套與內磁套中磁體的數目相等。[0015] 所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是安裝內磁鐵與外磁鐵時，同一水平側極性相反。 所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是閉彈簧是一個處於壓縮狀態常閉彈簧。[0017]所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是流量調節閥與溫度控制頭沒有連接時閥門在 閉彈簧作用下是關閉狀態。 本實用新型解決技術問題的方案是採用通用的恆溫閥溫度控制器，來感受環 境溫度變化以及溫包形變引起制動，流量調節閥部分利用推桿式原理，將閥門做成內外 推桿，內推桿一端是閥門片，另一端裝有磁塊和二隻導磁片，用彈簧將內推桿的一端閥 門片壓在出水口，起到關閉、打開的作用，內推桿裝在非導磁材料製成的套管內滑動， 套管安裝在閥頭上，從而起到密封的目的。外推桿上因固定有一磁環和二隻磁片，在套 管外滑動。其工作方式是將溫度選擇器安裝在本發明型的閥頭上，對著外推桿連接， 隨著環境溫度的變化產生位移，推動外推桿的位移，通過磁路耦合來帶動內推桿位移， 從而調整閥門片與出水口之間縫隙的大小來控制流量，以達到自動控制環境溫度的目 的。[0019]本實用新型的優點是磁耦合式恆溫閥選用傳統的溫度控制器和自行設計的流 量調節閥相結合，具有通用性，溫度控制器部分可與國內外的溫度控制器互換，以便於 用戶更換流量調節閥部分。
圖1是本實用新型剖面原理示意圖。圖中有閥體(1)、隔離套(2)、閥蓋(3)、 閥杆(4)、閥片(5)、滑套(6)、第一導磁環(7)、外磁體(8)、第一導磁環(9)、內磁 體(10)、固定座(11)、調節套(12)、螺帽(13)、溫包(14)、第一導磁片(15)、波紋管 (16)、第二導磁片(17)、設置手輪(18)、推桿(19)、推套(20)、保護彈簧(21)、復位彈 簧(22)、彈圈(23)、開彈簧(24)、閉彈簧(25)、壓蓋(26)、密封圈(27)、撐套(28)、 套管(29)。
具體實施方式
本實用新型選用剩磁大於llKGs、矯頑力大於10.5Koe的永磁材料材料作為內 磁體(10)，直徑大小為3 20mm，厚度為2 20mm mm,選用相對導磁率大於3000 的導磁材料作為第一導磁片(15)和第二導磁片(17)，內磁體(10) —端吸合第一導磁片 (15)，另一端吸合第二導磁片(17)，三者組合為內磁套，按照N極上S極下或S極上N 極下的順序定向由閥杆⑷壓入滑套(6)，使閥杆(4)向滑套(6)封閉埠處壓緊內磁 套，將閥杆壓入到位後旋壓滑套口端邊緣至閥杆進入槽內，使之連為一體。壓入閥杆前 定量擠入滑套內適量密封膠，同時閥杆(4)與滑套(6)內壁固定，不容易從滑套(6)內壁 脫落。然後在閥杆另一端軸向壓入閥片至自鎖位置，組成磁性流量調節閥杆。本發明選用剩磁大於llKGs、矯頑力大於10.5Koe的永磁材料材料作為外磁體
(8)，選用相對導磁率大於3000的導磁材料材料作為第一導磁環(7)和第一第一導磁環
(9)，外磁體(8)—端吸合第一導磁環(7)、另一端吸合第一導磁環(9)、三者組合為外磁 套，由套管(29)將三者按照與內磁套磁極相反方向軸向密封為一體，壓縮套管(29)邊 緣至鎖緊狀態。套管將密封的外磁套置於隔離套(2)外徑上，隔離套通常選用非導磁金 屬及金屬合金材料做成，外磁套頂端與壓蓋(26)內壁緊貼，另一端接觸開彈簧(24)，始 終受開彈簧(24)作用力向壓蓋內壁方向推動外磁套，磁力吸引內磁套致閥片處於打開狀 態。閥體控制端內按順序套入磁性流量調節閥杆，閉彈簧(25)、密封圈(27)、隔離 套(2)、開彈簧(24)、外磁套、壓蓋(26)、閥蓋(3)、壓下閥蓋(26)並對準閥體(1)控 制端螺紋旋接成一體。推桿(19)內端面與推套(20)內端面同時軸向壓縮保護彈簧(21)兩端至初始限 位，三者連接成為安全推桿。保護彈簧(21)的作用是在推桿(19)推動閥門至關閉狀態 時不會過力硬頂，能夠在力的作用下自動收縮，保護閥門安全。固定座(11)非螺紋端壓 入螺帽(13)、螺紋端按順序套進復位彈簧(22)、安全推桿的大端、然後將調節套(12)內 按順序裝入溫包(14)、撐套(28)、彈圈(23)，溫包(14)的波紋管(16)內孔對準安全推 杆小端軸向插入並旋合調節套(12)、固定座(11)螺紋一至兩圈，組合為溫控頭主體。把溫控頭主體置入指定溫度的恆溫室，放置一定時間後在調試臺上按要求調整 好調節套(12)與固定座(11)的螺紋切入深度，然後將設置手輪(18)上的對應刻度線對 準固定座上的指針軸向壓入並鎖住該位置，組合為溫度控制器。[0028]最後將流量調節閥控制端與溫度控制器用螺帽(13)合為一體，組成為磁耦合式 恆溫閥。使用時，旋轉設置手輪(18)使調節套(12)向下移動，帶動溫包(14)也向下移 動壓迫推桿(19)向下移動，推桿(19)帶動保護彈簧(21)、推套(20)、壓蓋(26)、套管、第一導磁環(9)、外磁體(8)、第一導磁環(7)—起向下移動，受磁力作用內磁體 (10)、第二導磁片(17)、第一導磁片(15)、滑套(6)、閥杆(4)、閥片(5)同時向下移 動，將閥體的出水口堵住，閥門處於關閉狀態，水流停止流動。旋轉設置手輪(18)使調 節套(12)向上移動，推桿(19)受到向下的推力減小，外磁體(8)受開彈簧(24)的彈力推 動，套管(29)、第一導磁環(9)、外磁體(8)、第一導磁環(7)、壓蓋(26)、推套(20)、 保護彈簧(21)、推桿(19) 一起向上運動，受磁力作用內磁體(10)、第二導磁片(17)、 第一導磁片(15)、滑套(6)、閥杆(4)、閥片(5)同時向上移動，將閥體(1)的出水口打 開，閥門處於打開狀態，水流開始流動。開彈簧(24)推動壓蓋(26)向上的位移在2.5 3mm範圍內，開彈簧(24)推動壓蓋(26)向上的位移大小等於閥門由關閉到全開狀態的 位移大小。當環境溫度大於溫包(14)的膨脹溫度時，溫包(14)的膨脹液體開始膨脹，壓迫 溫包內的波紋管(16)向下運動使得推桿(19)向下移動，推桿(19)帶動保護彈簧(21)、 推套(20)、壓蓋(26)、套管(29)、第一導磁環(7)、外磁體(8)、第一導磁環(9) 一起 向下移動，受磁力作用內磁體(10)、第一導磁片(15)、第二導磁片(17)、滑套(6)、閥 杆(4)、閥片(5)同時向下移動，使得閥體(1)的出水口減小，水流減小，溫度降低；當 環境溫度低於溫包(14)的收縮溫度時，溫包(14)的收縮液體開始收縮，溫包內的波紋管 (16)向上運動，在開彈簧(24)彈力作用下，推桿(19)、保護彈簧(21)、推套(20)、壓 蓋(26)、套管(29)、第一導磁環(9)、外磁體(8)、第一導磁環(7) —起向上移動，受磁 力作用內磁體(10)、第二導磁片(17)、第一導磁片(15)、滑套(6)、閥杆(4)、閥片(5) 同時向上移動，使得閥體(1)的出水口變大，水流增大，溫度升高，由此真正達到自動 控制溫度的目的。由於使用了閉彈簧使內磁體、外磁體的磁耦合力方向達到很大的糾正，使溫度 自動控制更為精確。
權利要求1.一種磁耦合式恆溫閥是由閥體、隔離套、閥蓋、閥杆、閥片、滑套、第一導磁 環、外磁體、第二導磁環、內磁體、固定座、調節套、螺帽、溫包(14)、第一導磁片、 波紋管、第二導磁片、設置手輪、推桿、推套、保護彈簧、復位彈簧、彈圈、開彈簧、 閉彈簧、壓蓋、密封圈、撐套、套管組成，其特徵是內磁體(10) —端吸合第一導磁片 (15)，另一端吸合第二導磁片(17)，三者組合為內磁套，按照N極上S極下或S極上N極 下的順序定向由閥杆(4)壓入滑套(6)、下邊連接閥片(5)組成磁性流量調節閥杆，外磁 體(8) —端吸合第一導磁環(7)、另一端吸合第二導磁環(9)、三者組合為外磁套，由套 管(29)將三者按照與內磁套磁極相反方向軸向密封為一體，套管(29)將密封的外磁套置 於隔離套(2)外徑上，頂端與壓蓋(26)內壁緊貼，另一端接觸開彈簧(24)，始終受開彈 簧(24)作用力向上推動外磁套，磁力吸引內磁套向上致閥片(5)處於打開狀態，將閉彈 簧(25)置於滑套(6)外側，磁性流量調節閥杆始終受閉彈簧(25)彈力作用，將閥片(5) 推向關閉狀態，閥蓋(3)將隔離套(2)大端外側邊緣與閥體(1)控制端內孔密封面緊密壓 合，同時閥蓋(3)內端面壓住壓蓋(26)邊緣，帶動外磁體(8)壓縮開彈簧(24)，使之成 為半壓縮狀態，外磁套處於隔離套(2)隔離腔外，磁性流量調節閥杆處於隔離套(2)隔離 腔內，同時外磁套周圍的磁場與內磁套周圍的磁場耦合成為閉合磁路，設置手輪(18)、 調節套(12)、溫包(14)連接成為一個整體，調節套內裝有撐套(28)、彈圈(23)、推桿 (19)內端面與推套(20)內端面同時壓縮保護彈簧(21)兩端至初始限位，固定座(11)同 閥體(1)控制端用螺帽同軸旋接。
2.根據權利要求1所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是套管中的外磁套可以是一個或 一個以上磁體加兩個導磁環組合，也可以是兩個或兩個以上磁體組合。
3.根據權利要求2所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是當套管中的外磁體是兩個時同 極相連，當套管中的外磁體是三個或三個以上時要相鄰的兩兩同級相連。
4.根據權利要求1所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是套管中的內磁套可以是一個或 一個以上磁體加兩個導磁片組合，也可以是兩個或兩個以上磁體組合。
5.根據權利要求2所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是當套管中的內磁體是兩個時同 極相連，當套管中的外磁體是三個或三個以上時要相鄰的兩兩同級相連。
6.根據權利要求1所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是外磁套與內磁套中磁體的數目 相等。
7.根據權利要求1所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是安裝內磁鐵與外磁鐵時，同一 水平側極性相反。
8.根據權利要求1所述磁耦合式恆溫閥，其特徵是閉彈簧是一個處於壓縮狀態常 閉彈簧。
專利摘要一種磁耦合式恆溫閥是由閥體(1)、隔離套(2)、閥蓋(3)、閥杆(4)、閥片(5)、滑套(6)、導磁環(7)、外磁體(8)、導磁環(9)、內磁體(10)、固定座(11)、調節套(12)、螺帽(13)、溫包(14)、導磁片(15)、波紋管(16)、導磁片(17)、設置手輪(18)、推桿(19)、推套(20)、保護彈簧(21)、復位彈簧(22)、彈圈(23)、開彈簧(24)、閉彈簧(25)、壓蓋(26)、密封圈(27)、撐套(28)、套管(29)組成。本實用新型提供了一種符合國家恆溫標準及歐洲EN215標準要求的磁耦合式恆溫閥，避免了傳統的溫控閥因O型圈磨損造成的介質洩漏問題，能夠根據環境溫度的變化自動調節水流量的大小，從而自動控制環境溫度。
文檔編號F16K31/64GK201795064SQ20092027787
公開日2011年4月13日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者樓向陽 申請人:樓向陽