SE502895C2 - temperature sensor - Google Patents
temperature sensorInfo
- Publication number
- SE502895C2 SE502895C2 SE9404199A SE9404199A SE502895C2 SE 502895 C2 SE502895 C2 SE 502895C2 SE 9404199 A SE9404199 A SE 9404199A SE 9404199 A SE9404199 A SE 9404199A SE 502895 C2 SE502895 C2 SE 502895C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- piston
- sensing device
- housing
- temperature sensing
- sleeve body
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
- G05D23/12—Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid
- G05D23/121—Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid characterised by the sensing element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 35 502 895 säkerhetsfunktion vid förhöjda temperaturer och att möjliggöra miljövänliga materialval. 15 20 25 30 35 502 895 safety function at elevated temperatures and to enable environmentally friendly material choices.
Det angivna huvudsyftet uppnås genom en temperaturavkännings- anordning utformad i enlighet med patentkravet 1, medan de angivna sekundära syftena uppnås genom anordningar enligt patentkravet 8 resp. patentkravet 6.The stated main object is achieved by means of a temperature sensing device designed in accordance with claim 1, while the stated secondary objects are achieved by devices according to claim 8 resp. claim 6.
Genom utformningen enligt patentkravet 1 kan man uppnå en effektiv och snabb värmeöverföring till hela vätskevolymen, trots relativt små dimensioner hos anordningen i sin helhet, och åstadkomma en relativt stor axiell rörelse hos ställorga- net, i form av en kolv, samtidigt som den elastiska töjbarheten hos membranmaterialet utnyttjas på ett fördelaktigt sätt.By the design according to claim 1, an efficient and rapid heat transfer to the entire liquid volume, despite relatively small dimensions of the device as a whole, can be achieved and achieve a relatively large axial movement of the actuator, in the form of a piston, while the elastic extensibility of the membrane material is used in an advantageous manner.
Kolvens arbetsområde ligger i närheten av en gaveländyta hos en omgivande hylskropp, och membranet töjs företrädesvis åt olika håll i resp. ändläge. Anordningen har således god temperatur- känslighet, och vidare ger det värmeisolerande huset en god avskärmning mot värmestrålning och värmeledning från det närbelägna värmemediet.The working area of the piston is in the vicinity of a gable end surface of a surrounding sleeve body, and the membrane is preferably stretched in different directions in resp. end position. The device thus has good temperature sensitivity, and furthermore the heat-insulating housing provides a good shielding against heat radiation and heat conduction from the nearby heating medium.
Utformningen enligt patentkravet 2, med invändiga flänsar, rillor eller spår på insidan av kåpan, ger särskilt god värme- överföring och temperaturkänslighet.The design according to claim 2, with internal flanges, grooves or grooves on the inside of the cover, provides particularly good heat transfer and temperature sensitivity.
Anordningen enligt patentkravet 6, med detaljer av polymer- material, medför låg framställningskostnad vid större serier och en miljövänlig produkt.The device according to claim 6, with details of polymeric material, entails a low manufacturing cost for larger series and an environmentally friendly product.
Vidareutvecklingen enligt patentkravet 8, med en av en säker- hetsfjäder förspänd hylsa, ger en god säkerhetsfunktion, varvid membranets töjning t.o.m. kan minskas då hylsan förskjuts vid förhöjda temperaturer.The further development according to claim 8, with a sleeve biased by a safety spring, provides a good safety function, whereby the elongation of the membrane up to and including can be reduced as the sleeve shifts at elevated temperatures.
Ytterligare fördelaktiga särdrag kommer att framgå av nedan- stående detaljbeskrivning av två utföringsformer av uppfin- ningen, varvid hänvisas till bifogade ritningar. lO' 15 20 25 30 35 502 895 Fig. 1 visar ett centralt längssnitt genom en första utförings- form av temperaturavkänningsanordningen enligt uppfinningen; och Fig. 2a, 2b, 2c visar centrala längssnitt genom en andra ut- föringsform av temperaturavkänningsanordningen enligt upp- finningen, varvid anordningen visas i tre olika lägen svarande mot tre olika temperaturer.Further advantageous features will become apparent from the following detailed description of two embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 shows a central longitudinal section through a first embodiment of the temperature sensing device according to the invention; and Figs. 2a, 2b, 2c show central longitudinal sections through a second embodiment of the temperature sensing device according to the invention, the device being shown in three different positions corresponding to three different temperatures.
Den i fig. 1 visade temperaturavkänningsanordningen är avsedd att placeras på en icke visad styrventil till ett värmemedium, t.ex. vatten i en värmeradiator för reglerad rumsuppvärmning.The temperature sensing device shown in Fig. 1 is intended to be placed on a control valve (not shown) for a heating medium, e.g. water in a heating radiator for regulated room heating.
Det förutsättes härvid att värmeelementets styrventil är inställbar till önskat börvärde och påverkas av en axiellt från temperaturavkänningsanordningen utskjutande manöverstång 1, varvid den icke visade styrventilen är inrättad att påverka manöverstången 1 med en fjäderkraft, som strävar att skjuta in manöverstången 1 i temperaturavkänningsanordningen_ I sitt enklaste utförande enligt fig. 1 omfattar temperaturav- känningsanordningen ett massivt, cylindriskt hus 2 av polymer- material, från vars ena ände manöverstången 1 utskjuter axiellt från ett centralt, cylindriskt hålrum 3 och vars andra ände ansluter till en skålformig kåpa 4 av värmeledande polymer- material, t.ex. en polyolefin, varvid en sluten kammare 5 bildas mellan kåpans 4 insida och det massiva, värmeisolerande huset 2.It is assumed here that the control valve of the heating element is adjustable to the desired setpoint and is actuated by an operating rod 1 projecting axially from the temperature sensing device, the control valve (not shown) being arranged to actuate the control rod 1 with a spring force which seeks to push the control rod 1 into the temperature sensing device according to Fig. 1, the temperature sensing device comprises a solid, cylindrical housing 2 of polymeric material, from one end of which the control rod 1 projects axially from a central, cylindrical cavity 3 and whose other end connects to a cup-shaped cover 4 of heat-conducting polymeric material, for example a polyolefin, a closed chamber 5 being formed between the inside of the housing 4 and the solid, heat-insulating housing 2.
Huset 2 har en axiellt i riktning mot kåpans 4 insida ut- skjutande hylsdel 6, som omslutes av ett membran 7 av ett elastiskt töjbart material, i synnerhet en termoelastomer.The housing 2 has a sleeve part 6 projecting axially in the direction of the inside of the housing 4, which is enclosed by a membrane 7 of an elastically stretchable material, in particular a thermoelastomer.
Membranet 7 är vid sin radiellt yttre del tätande inpassat med en radiellt utskjutande fläns 7a mellan en ansats 4a och en hylsdelen 6 omslutande ring 8, likaledes framställd av poly- mermaterial. Från flänsen 7a och en därtill anslutande läpp 7b, som anligger mot kåpans 4 insida, sträcker sig membranet 7 radiellt inåt under anliggning mot ringen 8 och övergår via ett rundat parti till ett axiellt förlöpande parti 7c, som anligger 10 15 20 25 30 35 502 895 mot utsidan av husets 2 hylsdel 6. Husdelen 6 har ett rundat kantparti 6a, och membranet följer detta kantparti med ett rundat parti 7d, som övergår i ett plant parti 7e med en central del 7f, vilken hålles anliggande mot ändytan 9a på en i det cylindriska hålrummet 3 förskjutbar kolv 9. Manöverstångens 1 inre ände la är inpassad i en central urtagning 9b i kolvens 9 motsatta ände.The membrane 7 is sealingly fitted at its radially outer part with a radially projecting flange 7a between a shoulder 4a and a ring 8 enclosing a sleeve part 6, likewise made of polymeric material. From the flange 7a and an adjoining lip 7b, which abuts against the inside of the housing 4, the diaphragm 7 extends radially inwards during abutment against the ring 8 and passes via a rounded portion to an axially extending portion 7c, which abuts 502 895 towards the outside of the sleeve part 6 of the housing 2 The housing part 6 has a rounded edge portion 6a, and the membrane follows this edge portion with a rounded portion 7d, which merges into a flat portion 7e with a central part 7f, which is kept abutting against the end surface 9a of a the cylindrical cavity 3 displaceable piston 9. The inner end 1a of the operating rod 1 is fitted in a central recess 9b in the opposite end of the piston 9.
Såsom framgår av fig. l består den slutna kammaren 5 således av dels en ringformig del Sa radiellt utvändigt om hylsdelen 6 och membranets parti 7c, dels en central del 5b mellan membranets plana parti 7e, 7f och kåpans 4 ändparti 4b.As can be seen from Fig. 1, the closed chamber 5 thus consists of an annular part Sa radially outside the sleeve part 6 and the portion 7c of the membrane, and a central part 5b between the flat portion 7e, 7f of the membrane and the end portion 4b of the housing 4.
Den slutna kammaren 5 är i förväg fylld med ett vaxliknande material eller en vätska, t.ex. en organisk ester, med stor volymutvidgningskoefficient, så att då temperaturen i omgiv- ningsluften utanför kåpan 4 ökar, kommer värme att överföras genom kåpans 4 värmeledande material till vätskan, varvid denna utvidgas och utövar ett ökande tryck på membranet 7. Vid ökande tryck kommer membranets centrala del 7f att förskjuta kolven 9 och manöverstången 1 åt vänster i fig. 1, mot verkan av en fjäderkraft alstrad av den icke visade styrventilen. Då kolven 9 förskjutes åt vänster kommer membranets centrala del 7f att nå planet för membranets plana parti 7e och därefter töjas inåt i hålrummet 3 under ständig anliggning mot kolvens 9 ändyta 9a.The closed chamber 5 is pre-filled with a wax-like material or a liquid, e.g. an organic ester, with a large coefficient of volume expansion, so that as the temperature of the ambient air outside the housing 4 increases, heat will be transferred through the heat-conducting material of the housing 4 to the liquid, which expands and exerts an increasing pressure on the membrane 7. central part 7f to displace the piston 9 and the control rod 1 to the left in Fig. 1, against the action of a spring force generated by the control valve (not shown). When the piston 9 is displaced to the left, the central part 7f of the diaphragm will reach the plane of the planar portion 7e of the diaphragm and then be stretched inwards into the cavity 3 while constantly abutting against the end surface 9a of the piston 9.
Eftersom den centrala delen 7f av membranet 7 i det visade utföringsexemplet uttöjes åt motsatta håll i inledningsskedet, vid låg temperatur, resp. i slutskedet, vid högre temperatur, utnyttjas membranmaterialets töjningsförmåga på bästa möjliga sätt för uppnående av så stor slaglängd som möjligt hos kolven 9, då denna förskjutes inom sitt arbetsområde.Since the central part 7f of the membrane 7 in the exemplary embodiment shown is extended in opposite directions in the initial stage, at low temperature, resp. in the final stage, at a higher temperature, the elongation capacity of the membrane material is utilized in the best possible way to achieve as great a stroke as possible of the piston 9, when this is displaced within its working range.
Värmeöverföringen från kåpans 4 utsida till vaxet eller vätskan i kammaren 5 blir särskilt god genom att kåpan 4 på sin insida är försedd med runtom fördelade, axiellt förlöpande spår 10, vilka avsevärt förstorar den verksamma arean hos gränsytan mellan kåpmaterialet och vaxet eller vätskan. Spåren 10 kan alternativt utformas som inskjutande rillor eller flänsar. Det 10 15 20 25 30 35 502 895 väsentliga är att kåpans insida har stor verksam area. På ritningarna visas endast ett spår 10. I praktiken utformas ett flertal sådana spår fördelade i omkretsled.The heat transfer from the outside of the housing 4 to the wax or liquid in the chamber 5 is particularly good in that the housing 4 is provided on its inside with axially distributed, axially extending grooves 10, which considerably enlarge the effective area of the interface between the housing material and the wax or liquid. The grooves 10 can alternatively be designed as insertion grooves or flanges. The essential thing is that the inside of the cover has a large effective area. In the drawings, only one groove 10 is shown. In practice, a plurality of such grooves are distributed circumferentially.
Vid tillverkning av temperaturavkänningsanordningen enligt fig. 1 formsprutas de ingående detaljerna i polymermaterial, varvid membranet 7 och ringen 8 eventuellt kan framställas genom dub- belsprutning. Alternativt sammanfogas ringen 8 och membranet 7 efter formsprutningen, t.ex. genom ultraljudssvetsning. Den av membranet 7 och ringen 8 bestående enheten sammanfogas därefter med kåpan 4 på lämpligt sätt, t.ex. genom svetsning eller limning. Därefter fylls kammaren 5 med vax eller vätska genom införing av två fina nålar genom en axiellt genom ringen 8 utskjutande tapp 7g. Vätskan tillföres genom den ena nålen, medan luft evakueras genom den andra. Härefter tillslutes hålen för nålarna och sammanfogas den av ringen 8, membranet 7 och kåpan 4 bestående enheten med huset 2, t.ex. genom limning.In the manufacture of the temperature sensing device according to Fig. 1, the constituent details of polymeric material are injection molded, whereby the membrane 7 and the ring 8 can optionally be produced by double injection. Alternatively, the ring 8 and the membrane 7 are joined after the injection molding, e.g. by ultrasonic welding. The unit consisting of the membrane 7 and the ring 8 is then joined to the cover 4 in a suitable manner, e.g. by welding or gluing. Then the chamber 5 is filled with wax or liquid by inserting two fine needles through a pin 7g projecting axially through the ring 8. The liquid is supplied through one needle, while air is evacuated through the other. Then the holes for the needles are closed and the unit consisting of the ring 8, the membrane 7 and the cover 4 is joined to the housing 2, e.g. by gluing.
Slutligen införes kolven 9 och manöverstången 1 i det centrala hålrummet 3.Finally, the piston 9 and the control rod 1 are inserted into the central cavity 3.
Den i fig. 2a, 2b och 2c visade andra utföringsformen av temperaturavkänningsanordningen enligt uppfinningen skiljer sig från den ovan beskrivna genom att husets 2 hylsparti 6 är ersatt med en separat, i ett vidgat centralt hålrum 3' axiellt förskjutbar hylsa 6', som invändigt styr kolven 9 och manöver- stången 1 på motsvarande sätt som i fig. 1. Hylsan 6' är förspänd mot det i fig. 2a visade läget medelst en stark tryckfjäder 11, vars ena ände stöder mot husets 2 gavelvägg och vars andra ände är införd i en ringformig urtagning 12 i hylsan 6' och stöder mot urtagningens 12 botten i närheten av hylsans 6' mot membranet anliggande ände. En radiellt utskjutande fläns 6'a anligger mot en stoppklack 8a på ringen 8 och håller således hylsan 6' i ett väldefinierat läge enligt fig. 2a.The second embodiment of the temperature sensing device according to the invention shown in Figs. 2a, 2b and 2c differs from that described above in that the sleeve portion 6 of the housing 2 is replaced by a separate sleeve 6 'axially displaceable in a widened central cavity 3', which controls internally the piston 9 and the control rod 1 in a manner corresponding to Fig. 1. The sleeve 6 'is biased towards the position shown in Fig. 2a by means of a strong compression spring 11, one end of which abuts the end wall of the housing 2 and the other end of which is inserted into an annular recess 12 in the sleeve 6 'and abuts against the bottom of the recess 12 in the vicinity of the end of the sleeve 6' abutting the membrane. A radially projecting flange 6'a abuts against a stop lug 8a on the ring 8 and thus holds the sleeve 6 'in a well-defined position according to Fig. 2a.
Då temperaturen stiger och vaxet eller vätskan i kammaren 5 utvidgas, kommer membranet 7 att med sin centrala del 7f förskjuta kolven 9 och manöverstången 1 åt vänster, såsom visas i fig. 2b. Härvid hålles hylsan 6' fortfarande i sitt högra lO 15 20 25 502 895 ändläge under den starka fjäderns 11 inverkan. Det framgår, att membranets 7 centrala del 7f härvid töjes kraftigt under anliggning mot kolvens 9 ändyta, varvid den uttöjda, centrala delen 7f av membranet blir väsentligt tunnare.As the temperature rises and the wax or liquid in the chamber 5 expands, the diaphragm 7 will displace with its central part 7f the piston 9 and the control rod 1 to the left, as shown in Fig. 2b. In this case, the sleeve 6 'is still kept in its right end position under the influence of the strong spring 11. It can be seen that the central part 7f of the diaphragm 7 is in this case strongly stretched during abutment against the end surface of the piston 9, whereby the extended, central part 7f of the diaphragm becomes substantially thinner.
Vid ytterligare temperaturhöjning, exempelvis till temperaturer kring ca 1OUC eller mera, kommer vaxet eller vätskan i kamma- ren 5 att utvidgas ytterligare och verka med stor tryckkraft på hela membranet 7. Kolvens 9 rörelsemöjlighet ytterligare åt vänster är begränsad, och vid ökande tryckkraft på membranet 7 kommer istället hylsan 6' att förskjutas axiellt åt vänster mot verkan av fjädern ll; I fig. 2c visas hur hylsan 6' förskjutits åt vänster, varvid membranet 7 följt med under inverkan av vätsketrycket i kammaren 5. Trots det ökande trycket minskas membranets 7 töjning genom att hylsans 6' mot kåpan 4 vända ändyta kommit närmare ringen 8 och kolven 9.With further temperature increase, for example to temperatures around about 1OUC or more, the wax or liquid in the chamber 5 will expand further and act with great compressive force on the entire membrane 7. The possibility of the piston 9 moving further to the left is limited, and with increasing compressive force on the membrane 7, the sleeve 6 'will instead be displaced axially to the left against the action of the spring 11; Fig. 2c shows how the sleeve 6 'has been displaced to the left, the membrane 7 following under the influence of the liquid pressure in the chamber 5. Despite the increasing pressure, the elongation of the membrane 7 is reduced by the end face of the sleeve 6' coming closer to the cover 8 and the piston 9.
Denna andra utföringsform enligt fig. 2a, 2b och 2c har således en inbyggd säkerhetsfunktion, som säkerställer att membranet 7 hålles intakt även vid kraftigt förhöjda temperaturer.This second embodiment according to Figs. 2a, 2b and 2c thus has a built-in safety function, which ensures that the membrane 7 is kept intact even at sharply elevated temperatures.
Den enhet, som bildas av ringen 8, membranet 7 och kåpan 4 är exakt likadan i de båda visade utföringsformerna enligt fig. 1 resp. fig. 2a - 2c.The unit formed by the ring 8, the diaphragm 7 and the cover 4 is exactly the same in the two embodiments shown according to Figs. Fig. 2a - 2c.
Claims (9)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9404199A SE502895C2 (en) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | temperature sensor |
EP95940498A EP0806000A1 (en) | 1994-12-02 | 1995-11-30 | Temperature sensing device |
PCT/SE1995/001443 WO1996017281A1 (en) | 1994-12-02 | 1995-11-30 | Temperature sensing device |
FI971917A FI971917A0 (en) | 1994-12-02 | 1997-05-05 | temperature sensor |
NO972146A NO972146D0 (en) | 1994-12-02 | 1997-05-09 | Temperaturföleanordning |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9404199A SE502895C2 (en) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | temperature sensor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9404199D0 SE9404199D0 (en) | 1994-12-02 |
SE9404199L SE9404199L (en) | 1996-02-12 |
SE502895C2 true SE502895C2 (en) | 1996-02-12 |
Family
ID=20396210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9404199A SE502895C2 (en) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | temperature sensor |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0806000A1 (en) |
FI (1) | FI971917A0 (en) |
NO (1) | NO972146D0 (en) |
SE (1) | SE502895C2 (en) |
WO (1) | WO1996017281A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108258365B (en) * | 2018-02-12 | 2023-06-02 | 浙江大学 | Power battery pack capable of automatically adjusting heat exchange height along with ambient temperature and temperature control method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3236372C2 (en) * | 1982-10-01 | 1987-04-30 | Danfoss A/S, Nordborg | Thermostat attachment for a valve |
-
1994
- 1994-12-02 SE SE9404199A patent/SE502895C2/en not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-11-30 WO PCT/SE1995/001443 patent/WO1996017281A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-11-30 EP EP95940498A patent/EP0806000A1/en not_active Ceased
-
1997
- 1997-05-05 FI FI971917A patent/FI971917A0/en unknown
- 1997-05-09 NO NO972146A patent/NO972146D0/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9404199D0 (en) | 1994-12-02 |
SE9404199L (en) | 1996-02-12 |
NO972146L (en) | 1997-05-09 |
WO1996017281A1 (en) | 1996-06-06 |
EP0806000A1 (en) | 1997-11-12 |
FI971917A (en) | 1997-05-05 |
NO972146D0 (en) | 1997-05-09 |
FI971917A0 (en) | 1997-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2754062A (en) | Balanced thermostatic valve | |
RU2008135741A (en) | THERMOSTAT | |
JPS634802Y2 (en) | ||
JP5505849B1 (en) | Thermo elements and thermo valves incorporating thermo elements | |
SE502895C2 (en) | temperature sensor | |
CN106066214B (en) | Resettable sensor module and system | |
GB2374143A (en) | Thermally-responsive actuator with rolling diaphragm | |
KR100709040B1 (en) | Thermostat for vehicle | |
GB2114741A (en) | Actuators | |
US3935998A (en) | Valve construction and system utilizing the same | |
JP6399585B2 (en) | Thermo element | |
US4079589A (en) | Electro-thermal actuator with valved boiler configuration | |
US3884587A (en) | Valve construction and improved parts for the same or the like | |
SE540767C2 (en) | A thermostat device for a cooling system | |
US3472478A (en) | Thermal motor with diaphragm molded to piston and chamber | |
CN216043999U (en) | Mechanical thermostat for automobile | |
US10048704B2 (en) | Thermostatic valve | |
JPH0329661Y2 (en) | ||
JP2006170319A (en) | Thermally-actuated steam trap | |
JPS624787Y2 (en) | ||
KR200395080Y1 (en) | Valve for controlling flow quantity | |
JPH0325486Y2 (en) | ||
JPH0325487Y2 (en) | ||
RU21236U1 (en) | THERMAL DRIVE | |
JP2006170320A (en) | Thermally-actuated steam trap |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9404199-3 Format of ref document f/p: F |