自動溫度控制閥的製作方法
2023-10-22 21:20:52 1
專利名稱：自動溫度控制閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於自動調節或控制通過閥體的流體溫度的自動溫度控制閥，以及，尤其是涉及一種自動溫度控制的閥，其中用形狀記憶合金自動調節或者控制通過閥體的液體或氣體，從而保持流體的溫度不變。
通常地，閥裝置通過使用閥杆和手柄適當壓下閥座中流體的通路來控制流體的流動。另外，溫度控制裝置被用於檢測流經閥座流體的溫度，從而遙控流體的溫度。
如
圖1所示，為現有的用於保持流體溫度不變的閥裝置，包括一個安裝在閥101的杆102上的流體檢測傳感器103，用於檢測流經閥腔流體的溫度；一個與流體檢測傳感器103連接的傳輸組件104，用於傳輸其信號；和一個溫度控制裝置105，用於依照從傳輸組件104傳來的溫度信號打開和關閉流體通道，以保持流體預設的溫度值不變。
雖然以如此方式構成的現有閥裝置在最初階段安裝完成後正常工作，可是在一段時間後由於組件的老化或者外部環境的因素，在溫度控制上就會出現故障。另外，在現有閥裝置中，溫度控制裝置與流體檢測傳感器離開很長的距離。並且現有閥裝置造價高及在結構設計上不合理，使維修存在問題。而且，由於閥裝置是用手扳動手柄打開或者關閉，手動操作很笨重。
因此，本發明的目的是提供一種自動溫度控制的閥，其中為保持流體的溫度為恆定的預選值，通過使用閥體中的形狀記憶合金，使閥體的流體通道被自動打開或者關閉，只允許具有設定溫度的流體流過。
為達到目的，本發明提供一閥體，它包括設在其中具有預定尺寸的閥腔並且其兩端具有流體入口端和流體出口端；一個安裝在閥體閥腔中的膨脹和收縮裝置，它依照流體溫度相對預設值的變化膨脹和收縮；和設在膨脹和收縮裝置中的第一打開和關閉裝置，它用於響應膨脹和收縮裝置的膨脹和收縮，通過在閥腔中向左和向右移動打開和關閉流體通道。
本發明上述和其他目的及作用，將體現在下面參照圖描述的最佳實施例中，其中圖1是現有閥裝置的結構示意圖2和3描繪的是本發明自動溫度控制裝置第一實施例的結構和工作狀態；圖4和5是本發明自動溫度控制裝置另一實施例的結構和工作狀態。
參照附圖將描述本發明的最佳實施例。
本發明自動溫度控制閥依照流體的溫度形成自動打開和關閉，且不需單獨的控制器。如圖2和3所示，作為最佳實施例，本發明自動溫度控制閥包括帶有閥腔3的閥體1，在閥體1的一側是與閥腔3連通的流體出口1a，在其另一側是沿閥體1縱向形成的與閥腔3連通的流體入口1b，螺旋彈簧4安裝在閥體1的閥腔3中，並且由形狀記憶合金製成，用於依照流體溫度相對預設閾值的升高和降低而膨脹和收縮，尖形部件5插入螺旋彈簧4中，用於響應螺旋彈簧4的移動，以向右和向左的移動方式打開和關閉流體通道，即膨脹和收縮，偏置彈簧6的一端位於閥腔3的內表面上，其另一端設在所插入的尖形部件5的另一端中，偏置彈簧6用於使尖形部件5在打開閥腔3的方向偏置，球7設在流體入口1b中用於依照其預設的旋轉量打開和關閉流體入口1b，球桿8的一端與球7連接，另一端暴露在閥體1的外面，手柄9與球桿8連接用於提供使球7旋轉的動力，球座10環繞球7設置並使球7密封。
在本實施例中，閥體1包括第一殼體11和第二殼體12，它們裝配在閥體中，形成閥腔3並且可互相分離。尖形部件5的尖指向閥體的一端，用於封閉流體的出口，並有一個從其外表面突出的突起引導5a，使其在閥腔3中被導向。
螺旋彈簧4在本發明中用於作為鍵元件，由形狀記憶合金製成用於依照溫度而膨脹和收縮。例如，流體的溫度需保持在50℃的情況時，可選擇所生產的螺旋彈簧在溫度高於50℃時形狀記憶合金膨脹，以及在溫度低於50℃時形狀記憶合金收縮。
為在第一殼體11和第二殼體12之間形成氣密環境，O型密封圈13裝在殼體11和12之間。O型密封圈13也裝在閥體1和設在第二殼體12入口通道處的螺帽14之間。
下面詳細描述本發明自動溫度控制閥的工作過程。
圖2所示是本發明的閥在其打開狀態的斷面圖；圖3表示本發明的閥在其關閉狀態的斷面圖。
如圖2所示，當通過閥體1的閥腔3中的流體溫度比其預定值低時，螺旋彈簧4收縮，尖形部件5向流體入口端移動，使流體出口1a打開。同時，偏置彈簧6用來朝流體入口端推動尖形部件5，使尖形部件5適當移動。
相反地，當通過閥體1的閥腔3中的流體溫度比其預定值高時，螺旋彈簧4膨脹，尖形部件5克服偏置彈簧6的推力向流體出口端移動，使流體出口1a關閉。
如上所述，閥以螺旋彈簧4依照流經閥體1的閥腔3中的流體的溫度膨脹和收縮，從而自動打開和關閉閥的方式工作，因此可使流體的溫度保持恆定。
同時，為了手動關閉閥腔3的流體通道，手柄9從打開位置旋轉90°到關閉位置，以使球7旋轉使打開的閥體1的流體入口1b關閉。
參照圖4和5將詳細描述本發明的另一個實施例。
如圖所示，本發明閥包括其內部帶有閥腔43的閥體31，一個一端與閥體31連接的連接件32，其另一端與外管連接，以及安裝在閥體31一端的球閥33。
閥體31有一個連通閥體31的流體出口41a，一個第一殼體41具有從第一殼體41內周邊突出的突起41b，和一個與第一殼體41連接的第二殼體42，和一個沿縱向穿過第二殼體42的流體通道42a。
第一殼體41和第二殼體42共同形成一個閥腔43，該閥腔43的形狀比流體出口41a和流體通道42a的形狀大。第一殼體41通過在第一殼體41的內周邊形成的內螺紋與在第二殼體42的外周邊形成的外螺紋相互以螺紋連接。
另外，本發明閥設有一個安裝在第一殼體41與第二殼體42的螺紋連接處的第一固定環44，並且具有多個穿過第一固定環44的流體通過孔44a，閥盤45的外表面與從第一殼體41閥腔43的內周邊突出的突起41b連接，用於通過在外力作用下向右和向左移動來打開和關閉流體通道，支撐件46延伸並穿過第一固定環44和閥盤45，因此，支撐第一固定環44和閥盤45，第二固定環47插在支撐件46上並繞支撐件46的端部設置，螺旋彈簧48設在閥盤45的一端和第一固定環44之間，用於向突起41b推動閥盤45，依照流體溫度相對預設閾值的變化膨脹和收縮。偏置彈簧49安裝在閥盤45的另一端和第二固定環47之間，用於施加偏置力使閥盤45離開突起41b，和設在支撐件46兩端的連接螺帽50以固定第一固定環44和第二固定環47。
螺旋彈簧48在本發明中作為鍵元件，由形狀記憶合金製成，用於依照溫度膨脹和收縮。作為偏置彈簧，可使用常用的拉伸彈簧。
另一方面，連接件32包括一個接頭61，它繞閥體31的一個端部以螺紋相連接，和一個螺紋接口62，它的一端插入接頭61的內表面中，同時另一端設有外螺紋用於連接外部的管。
球閥33包括殼體71，它繞第二殼體42的一端以螺紋相互連接，並具有與穿過殼體71的流體通道連通的流體入口71a，球72安裝在殼體71的流體通道上，用於通過旋轉預定角度打開和關閉流體通道，球桿73的一端與球72連接，另一端伸出殼體71外，手柄74與球桿73連接，用於提供使球旋轉的力，球座75繞球72設置並將球72密封。
在該實施例中，用於提供氣密環境的O型密封圈76裝在第一殼體41和第二殼體42之間，第二殼體42和殼體71之間及第一殼體41和螺紋接口62之間的接觸部位上。
下面描述以這種結構構成的本發明第二實施例的工作過程。
圖4給出流體出口被閥盤關閉時閥腔的斷面圖；圖5表示流體出口被閥盤打開時閥腔的斷面圖。
如圖4所示，當通過閥腔43中的流體溫度比其預定值低時，螺旋彈簧48保持其初始形狀，閥盤45被偏置彈簧49推動向流體入口端移動，使閥腔43的流體入口41a打開。
相反地，當具有比預定溫度值高的流體經第一固定環44的流體穿過孔44a流過閥腔43時，螺旋彈簧48膨脹，並且閥盤45克服偏置彈簧49的推力移動，使流體出口41a關閉。阻塞流體的流動。
同時，為了手動阻塞閥腔43的流體通道，手柄74從打開位置旋轉90°到關閉位置，以使球72旋轉讓已打開的殼體71的流體入口71a關閉，而關閉流體通道。
通過使用本發明的自動溫度控制閥，其中流體通道依照流體溫度的變化，使用形狀記憶合金製成的螺旋彈簧打開或關閉，不需要使用用於調節溫度的分離裝置。另外，可對流體的流速和溫度進行控制，同時提高其可靠性和降低熱損耗，因此只能通過具有預設溫度值的流體。
另外，由於本發明閥結構簡單，所以易於生產，並且可降低生產成本。再者，本發明的改進在於閥體能夠被拆開，簡化維修過程，以及在備用位置設有手柄，可用於手動阻塞流體的流動。本發明閥非常經濟，一個閥體能夠控制溫度同時調節流速。
儘管結合最佳實施例對本發明進行了圖示和描述，但是可以理解，對於本領域的技術人員在不脫離下述權利要求限定的構思和範圍的條件下，可做出各種改進和變化。
權利要求
1.一種自動溫度控制閥，包括閥體，包括設在其中的有預設尺寸的閥腔，並具有流體入口端和流體出口端；膨脹和收縮裝置，安裝在閥體的閥腔中，並且依照流體溫度相對預設值的變化而膨脹和收縮；第一打開和關閉裝置，插入膨脹和收縮裝置中，用於在閥腔中響應膨脹和收縮裝置的膨脹和收縮，通過向左和向右移動打開和關閉流體通道。
2.根據權利要求1所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，所述膨脹和收縮裝置是由形狀記憶合金製成的螺旋彈簧組成。
3.根據權利要求1或2所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，所述第一打開和關閉裝置包括尖形指向閥體一端的尖端部件，用於阻塞流體出口，並有一個從其外表面突出的突起引導，使其在閥腔中被導向；偏置彈簧，安裝在尖形部件的一端，用於使尖形部件在打開閥腔的方向偏置。
4.根據權利要求1所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，所述閥體包括第一殼體，在其一端帶有縱向穿過該第一殼體的流體出口，和從其內周邊突出的突起；與第一殼體配合的第二殼體，並且它具有沿縱向穿過第二殼體的流體通道，其中第一殼體和第二殼體共同形成閥腔。
5.根據權利要求4所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，所述打開和關閉裝置包括閥盤，其外表面與從第一殼體閥腔內周邊突出的突起接觸，用於在外力作用下通過向右和向左移動來打開和關閉流體通道；和安裝在閥盤另一端和第二固定環之間的偏置彈簧，用於施加偏置力使閥盤離開突起。
6.根據權利要求5所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，另外包括第一固定環，安裝在第一殼體與第二殼體的螺紋連接處，第一固定環支撐螺旋彈簧的一側並且具有多個穿過第一固定環的流體通過孔；支撐件，延伸並穿過第一固定環和閥盤，支撐第一固定環和閥盤；第二固定環，插入並繞支撐件的一端設置，用於支撐偏置彈簧的一端。
7.根據權利要求1所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，另外包括安裝在閥體一側的用於打開和關閉閥體流體通道的第二打開和關閉裝置。
8.根據權利要求7所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，所示第二打開和關閉裝置包括在流體通道中設有的一個球，用於依照其預設的旋轉量打開和關閉流體入口；球座，環繞球設置並使球密封；手柄，一端與球連接，其另一端暴露在閥體的外面，用於提供使球旋轉的動力。
9.根據權利要求4或7所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，所示第二打開和關閉裝置包括殼體部件，繞第二殼體的端部以螺紋連接，並且具有穿過殼體的與流體通道連通的流體入口；球，安裝在殼體部件的流體通道上，用於通過旋轉預定角度打開和關閉流體通道；手柄，一端與球連接，其另一端暴露在閥體的外面，用於提供使球旋轉的動力。
10.根據權利要求1或2所述的自動溫度控制閥，其特徵在於，另外包括連接件，其一端與閥體連接，另一端與外管連接。
全文摘要
一個帶有預定尺寸的閥腔的閥體,其具有流體入口端和流體出口端,一個螺旋彈簧安裝在閥體的閥腔中,用於在閥腔中響應螺旋彈簧的膨脹和收縮,通過向左和向右移動打開和關閉流體通道。一個插入螺旋彈簧中的尖形部件,用於響應螺旋彈簧的移動,以向右和向左的移動方式打開和關閉流體通道。
文檔編號G05D23/02GK1357699SQ0111018
公開日2002年7月10日 申請日期2001年3月29日 優先權日2000年12月7日
發明者李在興, 全榮吉, 金正姬 申請人:李在興, 全榮吉, 金正姬