CN1125486A - 散热器的恒温阀 - Google Patents

Abstract

在散热器用的恒温阀中，推杆(16)可通过一个恒温元件(K)轴向移动并通过阀销(6)移动闭锁件(3)。在推杆(16)和阀销(6)之间设置一个带有两个斜台(25、26)的冲程放大器(23)并在其间设置了一个放大元件(24)，在推杆(16)轴向运动时，放大元件(24)进行横向或旋转运动，从而引起推杆(16)和阀销(6)之间的距离变化，这样就达到了冲程放大的目的。

Description

散热器的恒温阀

本发明涉及散热器的一种恒温阀，在这种恒温阀中设置的推杆可通过一个恒温元件轴向移动并通过设置在轴向延长段上的一个阀销使闭锁件移动。

这种恒温阀已在德国专利DE-PS3529614提出。

散热器的这类市售恒温阀包括一个阀壳和一个恒温器盖。阀壳有一个阀销通过压盖向外伸出来操作阀门的闭锁件，而恒温器盖则包括一个恒温元件和一根推动它的推杆，推杆通过阀座固定到阀壳上，推杆的头部与阀销共同动作。在多数情况中，恒温阀充有饱和蒸汽(所以这种恒温阀的动作与温度有关的蒸汽压力有关)，或者充有液体(所以恒温阀的动作与温度有关的热膨胀有关)。

对控制功能来说，所谓“放大”的量亦即温度(℃)每变化一度恒温阀闭锁件的移动量是很重要的。放大量越大，节能越大，而且觉得舒适。首先，放大取决于所充的介质，但亦取决于封壳的尺寸和类型，特别是波纹管。市售恒温阀最大的放大在充蒸汽的情况下约为0.38mm/℃，而在充液体的情况下则约为0.2～0.25mm/℃。

本发明的任务是提出一种具有较大放大的散热器的恒温阀，特别是，恒温阀在充液体的情况下期望可达到目前充蒸汽封壳的相同的放大。

按本发明权利要求1所述的特征解决了这个问题。

在这种结构中，推杆的轴向运动被用来使放大元件沿其可移动的方向运动。这样，就在推杆和阀销之间产生相对运动，所以闭锁件的总运动大于推杆的运动。

从美国专利US-PS4995587中已知，可用压电元件的电激励来移动阀的闭锁件。在压电元件和闭锁件之间设有一个冲程放大器，在较大和较小活塞之间用弹性体填充。但考虑到这种弹性体的温度相关性，所以这种冲程放大器不能用于散热器的恒温阀。

根据权利要求2，斜台可以作成不同的倾斜度，以考虑各种结构特点例如空间的需要或自锁。

按权利要求3所述的结构，采用两种不同螺距的螺纹来使附加的轴向元件增加放大。由于旋转运动，所有部件都相对于推杆和阀销的轴线同心设置。

由于部件都以不占地的方式装在恒温阀现有的区域内或可任意使用的区域内，所以建议用权利要求4所述的结构。

根据权利要求5的特征，中间件的导向***非常简单。

根据权利要求6所述的结构，恒温器盖的底座可具有附加的功能。

根据权利要求7所述的结构，通过滑块的横向运动可以获得轴向的附加运动，而滑块本身则限定不同倾斜度的两个斜台。

根据权利要求8所述的结构，冲程放大器只有很少几个零件。权利要求9的止动件阻止推杆头上过大的横向荷载。根据权利要求10，阀销可直接作用到滑块上并通过摩擦传递可在横向内承受最大的荷载。

根据权利要求11的结构，可避免阀销上的横向荷载，因为有一个轴向导向的中间件。

根据权利要求12的结构，推杆的头部亦可大大防止横向荷载。必要时，可通过权利要求13的两个止动件来确保推杆头部的轴向导向。

根据权利要求14，恒温器盖的底座即使在使用上述滑块时亦可用来承担另外的功能。

为了使冲程放大器适应各种特殊的结构关系，最好使用根据权利要求15所述的调节装置，权利要求16和17提出了这种调节装置。另一方案是，使用权利要求18所述由分立的放大元件组成的带有两种螺纹的放大元件。

下面结合附图所述的优选实施例来详细说明本发明。附图是：

图1表示本发明散热器用的恒温阀第一实施例的纵截面；

图2表示图1的一种改型的部分截面；

图3表示图1的第二种改型的部分截面；

图4表示图1的第三种改型的部分截面；

图5表示本发明散热器恒温阀另一种结构的纵截面；

图6表示图5的一种改型的部分截面。

图1所示的恒温阀有一个带一个阀座2和闭锁件3的阀壳1。闭锁件3固定在阀杆4上，而阀杆4则由复位弹簧5操作并与阀销6连接。阀销6通过设置在一个嵌件8中的与阀壳顶部密封的压盖7向外伸出。

恒温器盖9有一个可拆卸固定在阀壳1的阀环11上的底座10并包括一个装液体的封壳K，封壳K由支承件12和端板13固定就位。它的轴向位置可通过旋钮14改变，以便调节所需的温度值，此旋钮14拧入底座10的螺纹15中。推杆16被一个波纹管17封住并封闭一个固定弹簧18。当温度变化时，推杆16通过移动板19轴向移动并通过连接件20的中部带动其头部21。连接件20有臂22，它象叉子那样与支承件12结合并防止头部21旋转。

本发明有一个冲程放大器23，它有一个放大元件24，此放大元件具有一个相当陡的斜台25和一个相当平缓的斜台26。陡斜台25由放大元件24上的非自锁第一螺纹2 7构成，而此螺纹27则与底座10上的对应反螺纹28啮合。第二斜台26由与放大元件24相反旋转方向的平缓的非自锁第二螺纹29组成，此螺纹29与中间件31上的相对反螺纹30啮合。中间件31有一个非圆柱形横截面的阀塞32，此阀塞与推杆16头部21中相应横截面的导向槽33啮合。由于头部21是固定的，所以，它不能旋转，中间件31也不能旋转。在中间件31的下端有一个与推杆轴线成直角伸展的结合面35顶住阀销6。头部21的端面35从上作用在圆形放大元件24的端面36上。

恒温阀的动作方式如下：

当推杆16向上运动时温度下降，在复位弹簧5的作用下，放大元件24随着向上运动，同时旋转一个由斜台25倾斜度预定的角度。放大元件24的旋转可使中间件31轴向运动，这种轴向运动是由斜台26预定的。头部21的端面35和中间件31的结合面34之间的距离是不断变化的。所以，闭锁件3不但被推杆16的冲程推动而且也被较大的冲程推动。

如果例如螺纹27的螺距为每圈2mm和螺纹29的螺距为每圈1mm，则可达到50％的冲程放大，亦即当阀销6移动2mm时阀杆4移动3mm。

图2所示结构使用了一个变型的中间件31′，此件在用耐磨材料作的凸部37上有一个结合面34′。为了适应特殊的使用场合，可通过缩短凸部37来进行所需的调节。调节是为了确保从结合面34到端板13的距离具有单位温度所预定的长度。

图3所示的结构表示另一种中间件31″。此件带有一个螺纹38，其上有结合面34″。用这个螺纹件同样可进行调节。

在图4所示结构中，中间件不变，但改变了放大元件24′。此放大元件包括一个带有螺纹27的外件39和一个带有螺纹29的内件40，内外两件相互用一个快速接头41连接，并通过附加的销42防止转动。所以，装配简单并通过使中间件31在内件40中正确定向即可实现调节。

在图5所示的结构中，各部件大致与图1的相同，所以沿用相同的参考号。只有冲程放大器的件有所改变，相应功能的件的参考号增加了100。

冲程放大器123有一个滑块状的放大元件124。为了构成第一斜台125，配置了一个倾斜度相当平缓的斜面127，此斜面127与推杆16头部121上的对应斜面128配合。为了构成第二斜台126，配置了两个较陡的斜面129、129′，它们与底座110上的相应反斜面130、130′配合。阀销6的结合面134在一个与推杆轴线成直角的平面内伸展并有一块低摩擦材料作成的板143。斜台125的最低点位于此板143的侧边，连接件120有一个放大部分144，它与装入阀壳的止动件145配合，也装在底座110上并阻止推杆16的横向运动。

动作方式如下：

当温度下降和推杆向上运动时，阀销6在复位弹簧5的作用下随动。放大件124在第二斜台126的作用下不断向右移动。推杆和阀销之间的距离减小。闭锁件3的运动大于推杆16的运动。

在图6所示结构中，相同功能的变型件与图1比较，用增加200的参考号表示。这里的冲程放大器223也象它的放大元件224那样有一块滑块。推杆16的头部221与相对于推杆轴线成直角靠到滑块上端236的端面235一起作用。放大元件224有一个用来构成第一斜台225的第一斜面227，这个斜面.227与中间件231上的反斜面228合，而用来构成第二斜台226的一对第一斜面229、229′则与底座210上的第二反斜面230、230′配合。中间件231朝底座210的导向面246轴向导向并带有一个螺纹件238，以便调节结合面234。在头部221的两侧有止动件245、245′，它们对头部221起轴向导向作用并连接到例如底座210上。

动作方式如下：

当推杆16向上运动时，放大元件224移到右边，中间件231向上运动。中间件231的冲程在这里大于推杆16的冲程。

图6所示的结构有如下的数据：推杆16和放大元件224之间的轴向力为20～50N。使用好润滑剂可使摩擦系数降低到0.02。这样，得出摩擦力为0.4～1.0N，这样的摩擦力一般是容许的。如果斜台225与垂直于推杆轴线的平面成30°的角度和斜台226与这个平面成60°角度，则放大倍数可达到1.33。如果这两个斜台选用35°和70°，则放大倍数可达到1.5左右。所以，具有0.23mm/℃放大率的封壳K可达到0.35mm/℃的放大率。

图1～图4所示的螺纹不需用特殊的形状，相反在许多情况中，有一部分螺纹就够了。亦可通过底座10上的适当导槽来防止中间件31旋转。

亦可通过中间件使推杆16作用到放大元件24上并将阀销6连接到这个放大元件上。

当然，最好使相对滑动的各部件之间的摩擦保持最小，这可通过选用适当材料或润滑剂，例如用降低摩擦的润滑脂来实现。

Claims (18)

1.散热器用的恒温阀，其上的推杆设置成可通过恒温元件而轴向移动并通过设置在轴向延伸段上的阀销来使闭锁件移动，其特征是，在推杆(16)和阀销(6)之间有一个具有两个斜台(25、26；125、126；225、226)的冲程放大器(23；123；223)并在它们之间设置一个放大元件(24；124；224)，在第一斜台作用下，使推杆的轴向运动产生横向或旋转运动，并在第二斜台作用下，使推杆和阀销之间的距离变化。

2.根据权利要求1所述的散热器用的恒温阀，其特征是，斜台(25、26；125、126；225、226)具有不同的倾斜度。

3.根据权利要求1或2所述的散热器用的恒温阀，其特征是，为了构成第一斜台(25)，放大元件(24)带有一个非自锁的第一螺纹(27)，该螺纹与固定的不旋转的第一反螺纹(28)配合，并为了构成第二斜台(26)，放大元件(24)带有第二螺纹(29)，该螺纹与固定的不旋转的第二反螺纹(30)配合。

4.按权利要求3所述的散热器用的恒温阀，其特征是，放大元件(24)由一个外部带有第一螺纹(27)和内部带有第二螺纹(29)的环构成，推杆(16)有一固定头部(21)，所以，它不转动，并用它的端面(35)靠到环的端面(36)上，而且带有第二反螺纹(30)的中间件(31)作轴向导向运动并在推杆的头部(21)内不能旋转。

5.按权利要求4所述的散热器用的恒温阀，其特征是，中间件(31；31′；31″)的非圆柱形的阀塞(32)与推杆头部(21)上相应横截面的导槽(33)啮合。

6.按权利要求3～5任一项所述的散热器用的恒温阀，其特征是，当使用一个阀壳(1)并在其上通过底座(10)固定一个恒温器盖(9)时，底座(10)设置有反螺纹(28)。

7.按权利要求1或2所述的散热器用的恒温阀，其特征是，放大元件(124，224)是一块相对于推杆轴线横向运动的滑块，此滑块构成第一斜台(125，225)并带有第一斜面(127、227)与传动通路上相邻件上的第一反斜面(128、228)合，其构成的第二斜台(126、226)则带有第二斜面(129、129′；229、229′)与固定在阀壳上的第二反斜面(130、130′；230、230′)配合。

8.按权利要求7所述的散热器用的恒温阀，其特征是，带有第一反斜面(28)的推杆(16)的头部(21)构成相邻件。

9.按权利要求8所述的散热器用的恒温阀，其特征是，为了支承推杆(16)的头部(121)，在第一斜面(125)最低点的侧边在阀壳中装入了一个止动件(144)。

10.按权利要求7或8所述的散热器用的恒温阀，其特征是，阀销(6)作用在与推杆轴线成90°滑动的滑块结合面(134)上。

11.按权利要求7所述的散热器用的恒温阀，其特征是，相邻件由一个带有第一反斜面(230、230′)的中间件构成并位于滑块和阀销之间。

12.按权利要求11所述的散热器用的恒温阀，其特征是，推杆(16)的头部(221)与垂直于推杆轴线的端面(235)配合，作用在与端面(235)平行的滑块面(236)上。

13.按权利要求12所述的散热器用的恒温阀，其特征是，为了支承推杆(16)的头部(221)，在滑块运动方向上的两侧在阀壳中装入两个止动件(245、245′)。

14.按权利要求11～13任一项所述的散热器用的恒温阀，其特征是，在用一个阀壳(1)并在其上通过底座(110；210)固定一个恒温器盖(9)时，在底座(110、210)上构成装入阀壳中的第二反斜面(130、130′；230、230′)和/或至少一个止动件(145；245、245′)。

15.按权利要求1～14任一项所述的散热器用的恒温阀，其特征是，冲程放大器配有阀销(6)的可调结合面(34′；34″；234)。

16.按权利要求15所述的散热器用的恒温阀，其特征是，可调结合面(34″；234)由支承在中间件(31″；231)上的螺纹件(38；238)构成。

17.按权利要求15所述的散热器用的恒温阀，其特征是，可调的结合面由中间件(31)上的可缩短的凸块(37)构成。

18.按权利要求3～6任一项所述的散热器用的恒温阀，其特征是，放大元件(24′)由两件(39、40)组成，它们用一个快速接头(41)连接，其中，件(39)带有第一螺纹(27)，而件(40)则带有第二螺纹(39)。

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