CN87206479U - 具有形状记忆合金弹簧的温控自动阀 - Google Patents

Abstract

一种具有形状记忆合金弹簧(即SMA)的温控自动阀，现有的温控自动阀，热敏件的材料性质决定阀门无法瞬时启闭，易泄漏蒸汽浪费能源，而且寿命低。本实用新型主要由壳体、端盖、阀芯、稳固件，SMA、偏置弹簧、安全弹簧等零部件构成，SMA热敏性特好，阀门启闭迅速灵敏、使用寿命长、耐低温、阀芯可以正、反不同方向装配而作疏水器或太阳能集热器的出水阀等不同用途。

Description

本实用新型为一种由热敏件感温而控制阀门启闭的自动阀。

现有的上述自动阀种类很多，以蒸汽疏水器中的蜡质疏水器和波纹管疏水器为例，整个阀门主要由壳体（阀座）、端盖（阀座端）、阀芯、稳固件、恢复弹簧、过滤网等零部件构成，利用热敏件热胀冷缩所产生的力带动阀芯作功而使阀门启闭。

这些疏水器的缺点一是热敏件对温度变化的敏感性差，腊质固体受热变为液体或一种挥发性液体受热而变为气体需时较长，同样，相反的态变需时也较长，疏水器无法达到瞬时启闭，使蒸汽泄漏，浪费能源；二是热敏件寿命低。

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，以一种新颖材料为热敏件，提供一种结构科学、功能特好的温控自动阀。

本实用新型是这样实现的：

阀门的外壳仍由壳体和端盖构成。热敏件采用一种具有形状记忆特性的合金材料制作，为一个圆柱形螺旋弹簧（以下简称SMA），这种合金对温度的敏感性特强，感受到某一高温点或低温点会瞬时膨胀或收缩，其热胀冷缩产生的位移形变带动阀芯移动，使阀门启闭。为保护SMA，使它在阀门已经启或闭的情况下受介质温度的影响而有继续伸长的余地，配置有与其匹配的安全弹簧。由芯柱先连接阀头，再依次连接密封件、阀罩和阀杆、构成阀芯，阀芯由导向块和导管稳定在壳体中中央，与阀口对应，阀芯的方向可朝向壳体口或端盖口，阀杆上连接有接头，导向块凸起部旋有调整螺帽，导向块凸起部的附近有固定在阀杆上的卡环，弹簧罩套在阀杆上，滑环套在导管凸台上，SMA套在阀杆上并卡在卡环和弹簧罩之间，其外的偏置弹簧卡在调整螺帽和滑环之间，连接板的一端套在接头上，另一端连接在滑环上其间穿过导向块的疏水孔，端盖内放有与SMA和偏置弹簧相匹配的安全弹簧。

下面结合附图和实施例对技术方案作进一步说明。

图1是本实用新型作为蒸汽排水阀（即疏水器）的结构剖视图及右视图。

图2是本实用新型作为热水阀的结构剖视图及右视图。

图3是导管的结构主视图及俯视图。

图4是导向块的结构主视图及俯视图。

图5是接头的结构主视图及俯视图。

图6是滑环的结构主视图及俯视图。

图中（1）是端盖、（2）是安全弹簧、（3）是连接板、（4）是偏置弹簧、（5）是SMA、（6）是阀杆、（7）是接头、（8）是阀罩、（9）是密封件、（10）是壳体、（11）是阀头、        （12）是芯柱、（13）是导向块、（14）是卡环、（15）是调整螺帽、（16）是弹簧罩、（17）是滑环、（18）是导管、（19）是螺钉、（20）是疏水孔、（21）是耳扣。

实施例1即图1所示作为疏水器的温控自动阀。

阀杆以螺纹连接上接头，连接板（二块）的一端套在接头上，导向块套入阀杆和连接板，卡环固定在阀杆上，调整螺帽旋在导向块的凸起部，SMA和偏置弹簧先后套入阀杆，再套入弹簧罩、滑环和导管，导管和端盖之间为动配合，连接板的另一端扣入滑环的耳扣上，阀杆由芯柱连接阀头、密封件（其上罩有阀罩）而构成阀芯，密封件可由耐温、耐油的橡胶，例丁睛橡胶或氟橡胶制成，也可由不锈钢等金属制成（无需再用阀罩），密封件除圆板形外还可设计成其它形状。上述装好的另部件放进壳体后，端盖里放入与SMA和偏置弹簧相匹配的安全弹簧，再以螺钉紧固在壳体上。这种阀，其阀芯启闭的是壳体口，使用时一般是以壳体口旋接在蒸汽管道的冷凝水排出口上。

图1所示的阀口呈原始状态即开启状，蒸汽管道中的冷凝水由阀口（壳体口）进入壳体内，经过疏水孔而畅通排出。当蒸汽进入壳体时，SMA感受到某一特定高温点会瞬时膨胀伸长，产生的力立即通过卡环推动阀芯向阀口方向滑动，使阀芯关闭阀口，蒸汽即受阻而不能进入壳体。偏置弹簧由于在装配时已由调整螺帽调整到某一特定位置，即给偏置弹簧以一定的预压力，当SMA感受到某一高温点膨胀伸长时，阀芯移动即关闭窗口，接头随之移动且带动了连接板和滑环向阀口方向移动，偏置弹簧便受到压缩。当SMA受***介质温度影响而继续膨胀时，其所产生的力通过弹簧罩推动导管向出水口方向滑动，安全弹簧即受力压缩，从而保护了SMA，使其不致承受超量负荷。

当管道***中的部分蒸汽受冷温影响而冷凝成冷凝水时，SMA感受到某一较低温度点即瞬时间收缩回位，偏置弹簧和安全弹簧也相应在回弹力的作用下恢复到原位，回弹力同时也加速了SMA的收缩回位，此时阀口开启，冷凝水即通过壳体迅速排出，如此周而复始达到了阻汽排水的目的。

实施例2即图2所示的温控自动阀。它与图1所示的自动阀的另部件完全相同，只是阀芯方向相反，以阀芯启闭端盖口而已，故其装配程序也有些相应的变化。

实施例2的工作原理同实施例1，图2所示的阀口也呈原始状态即关闭状，使用时，一般是以壳体口接在太阳能集热器的出水口上，当水温升高到某一温度点时，SMA就感温而瞬时膨胀伸长，通过卡环推动阀芯滑动开启阀口，反之SMA则会收缩，阀口即被关闭。

例1、2中，如果阀口与密封件之间存在泄漏，可用起子在阀芯尾部来调整，使阀芯螺旋式前进，从而关闭更为严密。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

由于热敏件采用SMA，材料的特性决定了阀门启闭迅速灵敏，可避免蒸汽泄漏而节省了能源；SMA的使用寿命长，若以其膨胀、收缩为一次，其寿命至少不小于8000小时；防冻性能好，耐低温－20C以下仍可正常使用；从实施例1、2可知本实用新型的通用性强，阀芯可以正反两个方向装配而作不同的用途，作为疏水器阻汽排水用，可用于化工、石油、纺织、造纸等行业的传热管道，加热设施及分散采暖的回水管路上，也可使用在淋浴装置上，阀芯反向装配则可作为太阳能集热器的自动出水阀和需要定温排放介质的***上。

Claims (5)

1、一种具有形状记忆合金弹簧的温控制动阀，阀体的外壳由壳体和端盖构成，壳体内的阀芯由稳固件稳定在壳体中央，与阀口对应，热敏件为一个具有形状记忆特性的合金制成的弹簧即SMA，其它还有偏置弹簧、滤网等零部件，其特征在于：由芯柱先连接阀头，再连接密封件、阀罩和阀杆构成阀芯，阀芯的方向可朝向壳体口或端盖口，阀杆上连接有接头，稳固件是导向块和导管，导向块凸起部旋有调整螺帽。导向块凸起部的附近有固定在阀杆上的卡环，弹簧罩套在阀杆上，滑环套在弹簧罩和导管凸台之间。SMA套在阀杆上并卡在卡环和弹簧罩之间，其外的偏置弹簧卡在调整螺帽和滑环之间。连接块的一端连接在接头上，另一端连接在滑环上，其间穿过导向块的疏水孔，端盖内放有与SMA和偏置弹簧相匹配的安全弹簧。

2、根据权利要求1所述的自动阀，其特征在于密封件可由耐温耐油的橡胶制成。

3、根据权利要求1所述的自动阀，其特征在于密封件由金属制成。

4、根据权利要求3所述的自动阀，其特征在于密封件可不罩阀罩。

5、根据权利要求1所述的自动阀，其特征在于连接块的一端套在接头上，另一端扣在滑环耳扣上。

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