CN101225906B - 双温包自力式温度调节阀 - Google Patents

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Abstract

双温包自力式温度调节阀，它涉及一种自力式温度调节阀。针对自力式温度调节阀只能根据一个温度信号调节及复合式温度调节依靠调节器和调节阀组合实现存在结构复杂、需要电源问题。主阀体(13)和支阀座(14)制成一体，装在主阀体(13)内的第一波纹管(4)的顶端通过第一堵板(7)封堵，底端与主阀体(13)的内壁之间固装有环板(8)，主阀体(13)与第一波纹管(4)、环板(8)、第一堵板(7)之间构成主阀体液体腔(15)，阀杆(3)的两端与第一堵板(7)和阀芯(2)固接，第一毛细管(6)与主阀体液体腔(15)和第一主/副温包总成(5)的液体腔(18)连通，支阀座液体腔(16)通过第一螺纹连接件(9)封堵，第二毛细管(11)与主阀体液体腔(15)和第二副/主温包总成(12)的液体腔(19)连通。本发明结构简单，可在恶劣环境下使用。

Description

双温包自力式温度调节阀
技术领域
本发明涉及一种自力式温度调节阀。
背景技术
现有的自力式温度调节阀只能根据一个温度信号进行调节；而现有的复合式温度调节只能依靠调节器和调节阀二者组合使用才能实现，其结构复杂、需要工作电源，因此难以满足潮湿环境的安全性能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种双温包自力式温度调节阀，它可解决现有的自力式温度调节阀只能根据一个温度信号进行调节及现有的复合式温度调节只能依靠调节器和调节阀二者组合使用才能实现，其结构复杂、需要电源，难以满足潮湿环境的安全性能要求的问题。
本发明解决技术问题采取的技术方案是：本发明包括阀体、阀芯、阀杆、第一波纹管、第一主/副温包总成、第一毛细管、第一堵板、环板、第一螺纹连接件、封堵件；本发明还包括第二毛细管、第二副/主温包总成；所述阀体由制成一体的主阀体和支阀座组成，所述主阀体的内台肩孔内装有第一波纹管，所述第一波纹管的顶端通过第一堵板封堵，第一波纹管的底端与主阀体的内壁之间固装有环板，主阀体的内台肩孔与第一波纹管、环板、第一堵板之间构成主阀体液体腔，主阀体液体腔与支阀座液体腔相通，所述阀杆装在第一波纹管内，阀杆的两端分别与第一堵板和阀芯固接，阀芯设置在主阀体内的阀口处，所述第一毛细管的一端固装在主阀体的顶端面上且与主阀体液体腔相连通，第一毛细管的另一端与第一主/副温包总成的液体腔相连通，支阀座侧壁上的加油孔内装有封堵件，所述支阀座液体腔通过与支阀座螺纹连接的第一螺纹连接件封堵，所述第二毛细管的一端固装在主阀体上端侧壁的通孔内且与主阀体液体腔相连通，第二毛细管的另一端与第二副/主温包总成的液体腔相连通。
本发明具有以下有益效果：本发明可实现温度控制的复杂调节功能，同时还具有结构简单、工作可靠、使用安全性高、寿命长、可在恶劣环境下使用的优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是具体实施方式四的示意图，图3是具体实施方式五的示意图，图4是具体实施方式六的示意图，图5是具体实施方式七的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式由阀体1、阀芯2、阀杆3、第一波纹管4、第一主/副温包总成5、第一毛细管6、第一堵板7、环板8、第一螺纹连接件9、封堵件10、第二毛细管11、第二副/主温包总成12组成；所述阀体1由制成一体的主阀体13和支阀座14组成，所述主阀体13的内台肩孔内装有第一波纹管4，所述第一波纹管4的顶端通过第一堵板7封堵，第一波纹管4的底端与主阀体13的内壁之间固装有环板8，主阀体13的内台肩孔与第一波纹管4、环板8、第一堵板7之间构成主阀体液体腔15，主阀体液体腔15与支阀座液体腔16相通，所述阀杆3装在第一波纹管4内，阀杆3的两端分别与第一堵板7和阀芯2固接，阀芯2设置在主阀体13内的阀口17处，所述第一毛细管6的一端固装在主阀体13的顶端面上且与主阀体液体腔15相连通，第一毛细管6的另一端与第一主/副温包总成5的液体腔18相连通，支阀座14侧壁上的加油孔内装有封堵件10，所述支阀座液体腔16通过与支阀座14螺纹连接的第一螺纹连接件9封堵，所述第二毛细管11的一端固装在主阀体13上端侧壁的通孔内且与主阀体液体腔15相连通，第二毛细管11的另一端与第二副/主温包总成12的液体腔19相连通，本实施方式中第一螺纹连接件9为第一螺栓。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一主/副温包总成5由第一主/副温包20、第二波纹管21、第二堵板22、第三堵板23、第二螺纹连接件24组成；所述第二波纹管21的一端装在第一主/副温包20内，装在第一主/副温包20内的第二波纹管21的端部通过第二堵板22封堵，第二波纹管21、第二堵板22和第一主/副温包20之间构成第一主/副温包总成5的液体腔18，所述第二波纹管21的另一端通过第三堵板23封堵，所述第三堵板23上设有中心内螺纹孔，所述第二螺纹连接件24的一端装在第三堵板23的中心内螺纹孔内且与第三堵板23螺纹连接，本实施方式中第二螺纹连接件24为第二螺栓。如此设置，具有结构简单、使用安全可靠的优点。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第二副/主温包总成12由第二副/主温包25、第三波纹管26、第四堵板27、第五堵板28、第三螺纹连接件29组成；所述第三波纹管26的一端装在第二副/主温包25内，装在第二副/主温包25内的第三波纹管26的端部通过第四堵板27封堵，第三波纹管26、第四堵板27和第二副/主温包25之间构成第二副/主温包总成12的液体腔19，所述第三波纹管26的另一端通过第五堵板28封堵，所述第五堵板28上设有内螺纹中心孔，所述第三螺纹连接件29的一端装在第五堵板28的内螺纹中心孔内且与第五堵板28螺纹连接，本实施方式中第三螺纹连接件29为第三螺栓。如此设置，具有结构简单、使用安全可靠的优点。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式是本发明的双温包自力式温度调节阀构成复杂调节系统的一个实施例，第一主/副温包20测量被控对象31的被控变量，通过第二螺纹连接件24调节第一/副主温包20的反馈调节作用；第二副/主温包25测量被控对象31的主要干扰量，通过第三螺纹连接件29调节第二副/主温包25的前馈调节作用；调节第一螺纹连接件9可以设定温度调节阀的控制温度，这就构成了针对被控对象31的复杂调节系统。此系统具有普通自力式温度调节和复合式电动温度调节系统的双重优点，即无需外界能源又能构成复杂调节系统。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式是将本发明的双温包自力式温度调节阀应用于抗干扰型换热器出水温度控制的一个实施例，图3中，将双温包自力式温度调节阀30安装在从换热器32到热源的回水管34上，第一/副主温包20安装在送入热用户33的供水管35上，第二副/主温包25安装在从热用户33回来的水管36上。首先调节第一螺纹连接件9设定双温包自力式温度调节阀30的控制温度，然后调节第二螺纹连接件24设定第一主/副温包20的感温调节比例，再调节第三螺纹连接件29设定第二副/主温包25的感温调节比例。工作时，双温包自力式温度调节阀30根据第一主/副温包20处的温度变化和第二副/主温包25处的温度变化，调节热源流经换热器32的热水流量，从而保证换热器32送入热用户33的供水管35的热水温度。此控制方案构成热力站出水温度反馈与热力站回水温度前馈的控制系统，具有抗干扰性较强、调节迅速的特点。
具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式是将本发明的双温包自力式温度调节阀应用于补偿型换热器出水温度控制的一个实施例，图4中，第二副/主温包25安装在室外温度百叶箱40内，其它安装结构与具体实施方式五相同。首先调节第一螺纹连接件9设定双温包自力式温度调节阀30的控制温度，然后调节第二螺纹连接件24设定第一主/副温包20的感温调节比例，再调节第三螺纹连接件29设定第二副/主温包25的感温调节比例。工作时，双温包自力式温度调节阀30根据第一主/副温包20处的温度变化和第二副/主温包25处的温度变化，调节热源流经换热器32的热水流量，从而保证换热器32送入热用户33的供水管35的热水温度。此控制方案构成热力站出水温度反馈与室外温度补偿调节的控制系统，具有跟踪室外温度、进行舒适性供热的特点。
具体实施方式七：结合图5说明本实施方式，本实施方式是将本发明的双温包自力式温度调节阀应用于补偿型热用户入口温度可调控制的一个实施例，本实施方式与具体实施方式六的不同之处在于，本实施方式不用换热器换热，混水水泵39从热用户33的回水管36中抽水送入混水管38，与从热源的热水管37送来的水混合，再经过热用户的供水管35向热用户33供水。首先调节第一螺纹连接件9设定双温包自力式温度调节阀30的控制温度，然后调节第二螺纹连接件24设定第一主/副温包20的感温调节比例，再调节第三螺纹连接件29设定第二副/主温包25的感温调节比例。工作时，双温包自力式温度调节阀30根据第一主/副温包20处的温度和第二副/主温包25处的温度变化，调节从热源的回水管34出来的水流量。热源的回水管34的水流量减少后，热源的热水管37的水流量也同样减少，而热用户33的供水管35和热用户33的回水管36中的流量基本不变或者变化很小(针对的热用户33是恒流量特性的)，因此，经混水水泵39后的混水管38中的水流量则会增加，从而调节了送入热用户33的供水管35的供水温度。此控制方案构成用户供水温度反馈与室外温度补偿的控制系统，具有跟踪室外温度改变出水温度的特点。此控制方案特别适用于恒流量用户的舒适性供热控制。
本发明的作用机理是：本发明是在现有自力式温度调节阀的基础上改进设计的。
一、已有的自力式温度调节阀的基本原理
如公式：
Vt＝V0(1+at+bt2+ct3)    (1)
式中：t是温包处的温度；V0是初始温度时温包内密封液体的体积；Vt是t温度时温包内密封液体的体积；a、b、c是充注液体的温度膨胀系数。
由(1)式可知，温包所安装处的温度发生变化时，充注液体的体积就会发生相对应的变化。此液体腔与调节阀门的阀芯相连接，因此可以驱动阀门的开度发生变化。
二、双温包自力式温度调节阀的基本原理
根据(1)式可以推出双温包自力式温度调节阀的基本原理，其公式如下：
Vt1，2＝V01(1+at1+bt1 2+ct1 3)+V02(1+at2+bt2 2+ct2 3)
                                                    (2)
Vt1，2＝(V01+V02)+a(t1+t2)+b(t1 2+t2 2)+c(t1 3+t2 3)
式中：t1，t2分别是主温包、副温包所处的温度；V01，V02分别是初始温度时主温包、副温包内密封液体的体积；Vt1，2是t1，t2温度时主温包、副温包内密封液体的体积；a、b、c是充注液体的体膨胀系数。
由(2)式可知，充注液体的体积变化与主温包、副温包所处的温度有关；充注液体的初始体积与主温包、副温包内密封液体的初始体积V01，V02有关。利用这些关系，将主温包、副温包安装在不同的位置，并调节主温包、副温包内的初始体积，就能获得相应的阀门开度的初始位置。而且主温包、副温包内初始体积的多少决定了其对总体积Vt1，2的作用比例，即对阀门开度变化的作用比例。
三、双温包自力式温度调节阀的流量调节原理
当主温包、副温包所处的温度发生变化时，温包内充注液体的体积就会发生相对应的变化。温包内液体通过两根毛细管与主阀体液体腔和支阀座液体腔相连通，驱动第一波纹管运动，并带动阀芯运动，从而调节阀门流量。
四、双温包自力式温度调节阀温包感温作用的调节
通过调节第二螺纹连接件和第三螺纹连接件，来改变温包里的充注液的体积，从而改变主温包、副温包的感温变化及主温包、副温包的温度变化的比例。
五、调节阀设定温度的调节
通过调节第一螺纹连接件的螺纹旋入程度，可以调节充注主阀体液体腔和支阀座液体腔内的压力，从而改变调节阀的阀位，设定调节阀的调节温度。
六、调节阀内充注液量的调节
调节阀内充注液量是通过向支阀座侧壁上的加油孔内注入或者排出液体进行调节的。

Claims (3)

1.一种双温包自力式温度调节阀，它包括阀体(1)、阀芯(2)、阀杆(3)、第一波纹管(4)、第一主/副温包总成(5)、第一毛细管(6)、第一堵板(7)、环板(8)、第一螺纹连接件(9)、封堵件(10)；其特征在于它还包括第二毛细管(11)、第二副/主温包总成(12)；所述阀体(1)由制成一体的主阀体(13)和支阀座(14)组成，所述主阀体(13)的内台肩孔内装有第一波纹管(4)，所述第一波纹管(4)的顶端通过第一堵板(7)封堵，第一波纹管(4)的底端与主阀体(13)的内壁之间固装有环板(8)，主阀体(13)的内台肩孔与第一波纹管(4)、环板(8)、第一堵板(7)之间构成主阀体液体腔(15)，主阀体液体腔(15)与支阀座液体腔(16)相通，所述阀杆(3)装在第一波纹管(4)内，阀杆(3)的两端分别与第一堵板(7)和阀芯(2)固接，阀芯(2)设置在主阀体(13)内的阀口(17)处，所述第一毛细管(6)的一端固装在主阀体(13)的顶端面上且与主阀体液体腔(15)相连通，第一毛细管(6)的另一端与第一主/副温包总成(5)的液体腔(18)相连通，支阀座(14)侧壁上的加油孔内装有封堵件(10)，所述支阀座液体腔(16)通过与支阀座(14)螺纹连接的第一螺纹连接件(9)封堵，所述第二毛细管(11)的一端固装在主阀体(13)上端侧壁的通孔内且与主阀体液体腔(15)相连通，第二毛细管(11)的另一端与第二副/主温包总成(12)的液体腔(19)相连通。
2.根据权利要求1所述的双温包自力式温度调节阀，其特征在于所述第一主/副温包总成(5)由第一主/副温包(20)、第二波纹管(21)、第二堵板(22)、第三堵板(23)、第二螺纹连接件(24)组成；所述第二波纹管(21)的一端装在第一主/副温包(20)内，装在第一主/副温包(20)内的第二波纹管(21)的端部通过第二堵板(22)封堵，第二波纹管(21)、第二堵板(22)和第一主/副温包(20)之间构成第一主/副温包总成(5)的液体腔(18)，所述第二波纹管(21)的另一端通过第三堵板(23)封堵，所述第三堵板(23)上设有中心内螺纹孔，所述第二螺纹连接件(24)的一端装在第三堵板(23)的中心内螺纹孔内且与第三堵板(23)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的双温包自力式温度调节阀，其特征在于所述第二副/主温包总成(12)由第二副/主温包(25)、第三波纹管(26)、第四堵板(27)、第五堵板(28)、第三螺纹连接件(29)组成；所述第三波纹管(26)的一端装在第二副/主温包(25)内，装在第二副/主温包(25)内的第三波纹管(26)的端部通过第四堵板(27)封堵，第三波纹管(26)、第四堵板(27)和第二副/主温包(25)之间构成第二副/主温包总成(12)的液体腔(19)，所述第三波纹管(26)的另一端通过第五堵板(28)封堵，所述第五堵板(28)上设有内螺纹中心孔，所述第三螺纹连接件(29)的一端装在第五堵板(28)的内螺纹中心孔内且与第五堵板(28)螺纹连接。
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Denomination of invention: Double temp bag self force type temperature regulating valve

Granted publication date: 20100602

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