CN102042438B - 温度控制阀及蒸箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度控制阀，旨在提供一种由热蒸汽来控制其开合状态的温度控制阀。本发明采用的实施方案是：一种温度控制阀，包括呈“碟形”的双金属片Ⅰ（1）、密封端盖（2）和套接在所述密封端盖（2）的外缘上的密封件（3），所述双金属片Ⅰ（1）上开有排气孔Ⅰ（11），所述双金属片Ⅰ（1）的中心凸出有感应部（13），所述密封端盖（2）与所述感应部（13）相连接，所述双金属片Ⅰ（1）与所述密封件（3）之间留有空隙。本发明同时还公开了一种包含该温度控制阀的蒸箱。

Description

温度控制阀及蒸箱

技术领域

本发明涉及一种温度控制阀，特别涉及一种由热蒸汽来控制其开合状态的温度控制阀。

本发明还涉及一种包含该温度控制阀的蒸箱。

背景技术

现有技术中的蒸箱、蒸锅，蒸汽发生装置在向蒸室提供热蒸汽的同时，所述蒸室中的蒸汽也不断地排出到蒸室外。当蒸室中的温度还不高时，由于蒸室从冷态升温至热态时，热蒸汽流入和冷空气排出的速度要比热蒸汽与食物发生热传导的速度快，于是我们应让热蒸汽流入、冷空气排出，此时的蒸室是个定压容器；当所述蒸室中的冷空气都已排出，所述蒸室中充满了热蒸汽时，为达到节能、防止排出的热蒸汽带走热量，我们应阻止所述蒸室中的热蒸汽排出，因为此时蒸室中主要进行热蒸汽和食物之间的热传导，所以此时我们应阻止热蒸气排出，使所述蒸室形成一恒定的微压容器，即节约能源、又提高效率。

在蒸锅领域，也有带压力的蒸锅，如申请号为：200820203641.7（名称为：高压蒸锅）的中国实用新型，其中就公开了一种应用在高压锅的上的稳压系统，来达到节约能源、提高效率的目的的高压蒸锅。但这种结构比较复杂、成本较高、在结构装配及用户使用时不大方便。

因此市面上急需一种结构简单、成本低、装配及使用方便的温度控制阀来解决上述问题。

发明内容

在此处键入技术领域描述段落。根据现有技术中所存在的不足，本发明的主要目的是：提供一种结构简单、成本低、安装及使用方便的温度控制阀，特别提供一种新结构的温度控制阀。

根据现有技术中所存在的不足，本发明的另一目的是：提供一种结构简单、成本低、使用方便的蒸箱。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种温度控制阀，包括呈“碟形”的双金属片Ⅰ、密封端盖和套接在所述密封端盖的外缘上的密封件，所述双金属片Ⅰ上开有排气孔Ⅰ，所述双金属片Ⅰ的中心凸出有感应部，所述密封端盖与所述感应部相连接，所述双金属片Ⅰ与所述密封件之间留有空隙。

“碟形”双金属片的特点是：只有当温度达到预设值（突变温度）时，双金属片才发生机械变形，即发生突变；在温度没有达到预设值时，不发生机械变形，这种形状的双金属片形成的阀为二值阀。本发明中双金属片Ⅰ的形状可以是任意能发生突变的不可展曲面。

本技术方案与现有技术相比，其有益效果如下：由于所述温度控制阀包括“碟形”的双金属片Ⅰ、密封端盖和套接在所述密封端盖的外缘上的密封件，所以从温度控制阀的组成结构上看，较为简单，而且这些结构在批量生产时的成本也较低。由于本发明利用了，蒸汽温度的变化和碟形双金属片在预设值时发生突变的现象，所以本发明具有实用、可靠的优点。由于本发明的结构较少，所以在安装时比较方便；即：只需将所述双金属片Ⅰ固定在容器壁的外侧，所述密封端盖处于该容器的内侧，然后将所述密封件套接在所述密封端盖上。由于本发明是通过所述双金属片Ⅰ感应温度的变化来自动发生形变，在使用时不需要进行任何操作，所以使用极为方便。

所述双金属片Ⅰ发生形变时，为使所述密封件的四周受力均匀，所述感应部与所述密封端盖的中部固定连接。

优选地，本技术方案中所述密封端盖与所述双金属片Ⅰ之间设置有阀座Ⅰ，所述阀座Ⅰ上设置有卡扣，所述双金属片Ⅰ卡接在所述卡扣内，所述密封件位于所述阀座Ⅰ的下方，所述阀座Ⅰ与所述密封件之间留有空隙。设置所述阀座Ⅰ的目的是，方便所述温度控制阀的安装。为减少零件数量，所述阀座Ⅰ也可以与容器设置为一体结构。

进一步地，本技术方案中所述双金属片Ⅰ的突变温度设置在80℃～94℃之间。

进一步地，本技术方案中所述双金属片Ⅰ的突变温度设置在83℃～87℃之间。

进一步地，本技术方案中所述密封端盖与所述双金属片Ⅰ的连接处的接触为平面接触。这样设置的优点是：所述双金属片Ⅰ机械变形的特性好，寿命长。

一种温度控制阀，包括呈“碟形”的双金属片Ⅱ、阀座Ⅱ和密封件，所述阀座Ⅱ上设置有排气孔Ⅱ，所述阀座Ⅱ的底端外折边上套接有所述密封件，所述阀座Ⅱ的中心与所述双金属片Ⅱ的中心相连接，所述双金属片Ⅱ处于所述密封件的下端，所述双金属片Ⅱ受热达到预设值后发生机械变形挤压所述密封件。

“碟形”双金属片的特点是：只有当温度达到预设值（突变温度）时，双金属片才发生机械变形，即发生突变；在温度没有达到预设值时，不发生机械变形，这种形状的双金属片形成的阀为二值阀。本发明中双金属片Ⅱ的形状可以是任意能发生突变的不可展曲面。

本技术方案与现有技术相比，其有益效果如下：由于所述温度控制阀包括“碟形”的双金属片Ⅱ、阀座Ⅱ和密封件，所以从温度控制阀的组成结构上看，较为简单，而且这些结构在制造时的成本较低。由于本发明利用的是，蒸汽温度的变化和碟形双金属片在预设值时发生突变的现象，所以本发明具有实用、可靠的优点。由于本发明的结构较少，所以在安装时比较方便；即：只需将所述阀座Ⅱ固定在在容器壁中，此时所述双金属片Ⅱ处于该容器的内侧。由于本发明是通过所述双金属片Ⅱ感应温度的变化来自动发生形变，在使用时不需要进行任何操作，所以使用极为方便。

优选地，本技术方案中所述阀座Ⅱ中设置的排气孔Ⅱ为扇形排气孔。

进一步地，本技术方案中所述双金属片Ⅱ的突变温度设置在80℃～94℃之间。

进一步地，本技术方案中所述双金属片Ⅱ的突变温度设置在83℃～87℃之间。

进一步地，本技术方案中所述双金属片Ⅱ与所述阀座Ⅱ的连接处的接触为平面接触。这样设置的优点是：所述双金属片Ⅱ机械变形的特性好，寿命长。

一种蒸箱，包括蒸室，所述蒸室的蒸室内壁上设置有温度控制阀和安全阀，所述温度控制阀包括呈“碟形”的双金属片Ⅰ、密封端盖和套接在所述密封端盖的外缘上的密封件，所述双金属片Ⅰ上开有排气孔Ⅰ，所述双金属片Ⅰ的中心凸出有感应部，所述密封端盖与所述感应部相连接，所述双金属片Ⅰ与所述密封件之间留有空隙。

进一步地，本技术方案中所述蒸室的内壁上还设置有稳压阀。

一种蒸箱，包括蒸室，所述蒸室的蒸室内壁上设置有温度控制阀和安全阀，所述温度控制阀包括呈“碟形”的双金属片Ⅱ、阀座Ⅱ和密封件，所述阀座Ⅱ上设置有排气孔Ⅱ，所述阀座Ⅱ的底端外折边上套接有所述密封件，所述阀座Ⅱ的中心与所述双金属片Ⅱ的中心相连接，所述双金属片Ⅱ处于所述密封件的下端，所述双金属片Ⅱ受热达到预设值后发生机械变形挤压所述密封件。

进一步地，本技术方案中所述蒸室的内壁上还设置有稳压阀。

与现有技术相比，上述两技术方案中的蒸箱，具有结构简单、成本低、使用方便的优点。

本发明中的其它有益效果，还将在具体实施例中进一步说明。

附图说明

图1是实施例一中双金属片Ⅰ变形前的剖视图；

图2是实施例一中双金属片Ⅰ变形后的剖视图；

图3是实施例一中阀座Ⅰ的示意图；

图4是实施例一中双金属片Ⅰ的后视图和俯视图；

图5是实施例一的分解状态图；

图6是实施例二中双金属片Ⅱ变形前的剖视图；

图7是实施例二中双金属片Ⅱ变形后的剖视图；

图8是实施例二中双金属片Ⅱ的主视图和俯视图；

图9是实施例二的分解状态图。

附图中各部分结构的标注说明：

1-双金属片Ⅰ、2-密封端盖、3-密封件、4-阀座Ⅰ、5-螺丝、6-蒸室内壁、11-排气孔Ⅰ、12-固定孔Ⅰ、13-感应部、21-螺丝柱孔、41-卡扣Ⅰ、42-排气孔Ⅳ、101-主动层Ⅰ、102-被动层Ⅰ、1b-双金属片Ⅱ、111-主动层Ⅱ、112-被动层Ⅱ、12b-固定孔Ⅱ、4b-阀座Ⅱ、42b-排气孔Ⅱ、43-连接块、44-折边、45-卡扣Ⅱ、46-螺丝孔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此部分所描述的具体实施例仅可用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例一

如图1、图2、图3、图4所示，本实施例中的温度控制阀包括呈“碟形”的双金属片Ⅰ1、密封端盖2、套接在所述密封端盖2的外缘上的密封件3和阀座Ⅰ4。所述双金属片Ⅰ1上开有排气孔Ⅰ11，所述双金属片Ⅰ1的中心凸出有感应部13，所述密封端盖2与所述感应部13相连接，所述阀座Ⅰ4设置在所述密封端盖2与所述双金属片Ⅰ1之间。所述阀座Ⅰ4上设置有卡扣41、排气孔Ⅳ42，所述双金属片Ⅰ1卡接在所述卡扣41内，所述密封件3位于所述阀座Ⅰ4的下方，所述阀座Ⅰ4与所述密封件3之间留有空隙。当所述双金属片Ⅰ1没发生突变时，气体可以经过所述阀座Ⅰ4与所述密封件3之间的空隙、再经过所述排气孔Ⅳ42排出；当所述双金属片Ⅰ1发生突变后，所述密封端盖2与所述阀座Ⅰ4之间通过所述密封件3密封在一起。

如图1、图3所示，本实施例在安装好后，所述感应部13位于所述排气孔Ⅳ42中，这样设置的目的是使所述感应部13更好地感应被测蒸汽的温度。在所述双金属片Ⅰ1发生形变时，为使所述密封件3更好地与所述阀座Ⅰ4闭合，所述感应部13连接所述密封端盖2的中部。

根据热传递的三种方式和压强增大水沸点升高的原理，我们根据实验结果，可以将所述双金属片Ⅰ1的突变温度设置在80℃～94℃之间。如：设置为80℃或83℃或85℃或87℃或94℃，其中最佳设置温度为85℃或87℃。更具体地，得出实验结果的主要依据是：假如所述双金属片Ⅰ1的突变温度设置为60℃时，由于温度由60℃升至100℃的温度还有一段很大的差距，而此时若所述双金属片Ⅰ1在60℃时就发生突变，将所述排气孔Ⅳ42关闭，则此时汽体流通速度变慢，温度热交换也变得比较缓慢，不利于温度的提高；假如设置所述双金属片Ⅰ1的突变温度为98℃时，由于蒸汽在蒸室内还会与食物和蒸室侧壁进行热传递，所以所述双金属片Ⅰ1接触到的蒸汽温度有可能在食物没熟的情况下，一直达不到98℃，也就是不发生突变，导致高温蒸汽的浪费。

所述双金属片Ⅰ1受热达预设值后发生机械变形，使所述密封件3挤压所述蒸室的内壁。从而使蒸室形成微压状态。

如图1、图2、图4所示，所述双金属片Ⅰ1是“碟形”双金属片，所述双金属片Ⅰ1包括主动层Ⅰ101、被动层Ⅰ102、排气孔Ⅰ11和固定孔Ⅰ12，所述主动层Ⅰ101的热膨胀系数比所述被动层Ⅰ102的热膨胀系数大，所述主动层Ⅰ101是一个凹面，所述被动层Ⅰ102是一个凸面，所述双金属片Ⅰ1受热达到预设变形值时可发生突变。所述密封端盖2上设置有螺丝柱孔21，所述固定孔Ⅰ12和所述螺丝柱孔21通过螺丝5固定连接在一起，即所述双金属片Ⅰ1与所述密封端盖2连接在一起（所述双金属片Ⅰ1与所述密封端盖2之间的连接还可以是铆接等其他固定连接方式）。当所述双金属片Ⅰ1发生机械变形时，所述主动层Ⅰ101变成了一个凸面，所述被动层Ⅰ102变成了一个凹面，这样所述密封端盖2和套接在所述密封端盖2上的所述密封件3就向所述阀座Ⅰ4运动，所述密封件3挤压所述阀座Ⅰ4，所述温度控制阀关闭。所述温度控制阀打开时，所述密封件3与所述蒸室内壁之间存在距离d，所述距离d小于等于所述双金属片Ⅰ1的受热变形量，所述蒸室中的蒸汽依次流向所述距离d→所述排气孔Ⅳ42→所述排气孔Ⅰ11→所述阀座Ⅰ4外。

为了不影响所述双金属片Ⅰ1受热机械变形的特性和寿命，所述双金属片Ⅰ1与所述密封端盖2的连接处的接触为平面。

为了使所述密封端盖2动作稳定，所述固定孔Ⅰ12和所述螺丝柱孔21均应设置在所述双金属片Ⅰ1和所述密封端盖2的中心。

具体实施例二

该实施例是实施例一安装在蒸箱上的实现方案，主要区别在于：如图5所示，本实施例中不包含所述阀座Ⅰ4，取而代之的是所述阀座Ⅰ4隐含设置在蒸室内壁6中。在设置所述温度控制阀时，蒸箱内一般还会设置安全阀和稳压阀，由此形成一个保压排气的安全系统。

如图5所示，所述蒸室内壁6的顶部开有排气孔Ⅳ42，所述排气孔Ⅳ42的四周向外设置有三个卡扣41，所述双金属片Ⅰ1卡接在所述卡扣41内，所述密封件3位于所述阀座Ⅰ4的下方，所述阀座Ⅰ4与所述密封件3之间留有空隙。本实施例中，所述温度控制阀还可安装在所述蒸室内壁6的侧面。

所述双金属片Ⅰ1设置在所述蒸室内壁6的外侧，所述密封端盖2和所述密封件3设置在所述蒸室内壁6的内侧，所述密封件3套接在所述密封端盖2上。

本实施例的工作原理及过程如下：当所述蒸室中的温度低于所述双金属片Ⅰ1的变形温度时，即所述温度控制阀将处于打开状态，热蒸汽不断的流入所述蒸室，所述蒸室内的冷空气依次经过所述距离d、所述排气孔Ⅳ42和所述排气孔Ⅰ11排出。

所述双金属片Ⅰ1在受热温度达到预设值时发生突变，即发生轴向的机械变形，并带着连接在一起的零件运动。在本实施例中，所述双金属片Ⅰ1受热后，温度达到预设值时发生突变，带动与其相连接的所述密封端盖2、套接在所述密封端盖2上的所述密封件3一起向所述蒸室内壁6的外侧方向运动，所述密封件3挤压所述蒸室内壁6。在所述蒸室中温度不高时，蒸室是一个定压容器，即有热蒸汽流入，冷空气排出；在所述蒸室中的温度升高到预设值时，即所述蒸室中已充满了热蒸汽，此时应阻止所述蒸室中的热蒸汽排出，所述蒸室形成一个定容容器，并带有微压，加热所述蒸室中的食物。

本实施例中所述温度控制阀为常开式阀门，所述温度控制阀的状态变化是：所述蒸室中的温度低于预设值时，所述温度控制阀处于打开状态，所述蒸室为定压容器；所述蒸室中的温度高于预设值时，所述温度控制阀处于关闭状态，所述蒸室为定容容器。

具体实施例三

如图6、图8、图9所示，本实施例中的所述温度控制阀包括呈“碟形”的双金属片Ⅱ1b、阀座Ⅱ4b和密封件3，所述阀座Ⅱ4b上设置有排气孔Ⅱ42b，所述阀座Ⅱ4b的底端外折边44上套接有所述密封件3，所述阀座Ⅱ4b的中心与所述双金属片Ⅱ1b的中心相连接，所述双金属片Ⅱ1b处于所述密封件3的下端。本实施例中的碟形所述双金属片Ⅱ1b包括主动层Ⅱ111和被动层Ⅱ112，所述主动层Ⅱ111是凹面，所述被动层Ⅱ112是凸面。所述双金属片Ⅱ1b的中心设置有固定孔Ⅱ12b。

所述阀座4b上还设置有3个连接块43、卡扣Ⅱ45和螺丝孔46，所述阀座4b靠近所述双金属片Ⅱ1b的端面向外翻折形成所述折边44，所述密封件3套接在所述折边44上，所述阀座4b的另一个端面上设置有3个所述卡扣Ⅱ45。3个所述折边44相交后形成一平面，该平面与所述折边44平齐并位于所述阀座4b的中心，所述螺丝孔46设置在该平面上，所述螺丝孔46和所述固定孔Ⅱ12b通过螺丝5固定连接在一起，即所述双金属片Ⅱ1b与所述阀座4b固定在一起（所述双金属片Ⅱ1b与所述阀座4b之间的连接还可以是铆接等其他连接方式。）。为了不影响所述双金属片Ⅱ1b受热机械变形的特性和寿命，所述双金属片Ⅱ1b与所述阀座4b的接触面为平面。所述连接块43的一端与所述螺丝孔46相连，所述连接块43的另一端与所述阀座4b相连，其作用是方便所述螺丝孔46的设置。所述连接块43的侧面、所述螺丝孔46的外表面和所述阀座4b的内表面形成排气孔Ⅱ42b。由于所述被动层Ⅱ112是凸面且与所述阀座4b接触，所以在径向方向上远离所述金属片Ⅱ1b中心的部分与所述阀座4b之间形成了蒸汽流通通道。当蒸汽要从所述蒸室中排出时，需依次经过所述蒸汽流通通道和所述排气孔Ⅱ42b。

如图9所示，本实施例中，3条所述连接块43将所述阀座Ⅱ4b中设置的排气孔Ⅱ42划分为三个扇形排气孔。当然还可以是其它形状的排气孔。

根据热传递的三种方式和压强增大水沸点升高的原理，我们根据实验结果，可以将所述双金属片Ⅰ1的突变温度设置在80℃～94℃之间。如：设置为80℃或83℃或85℃或87℃或94℃，其中最佳设置温度为85℃或87℃。

如图8所示，本实施例中的所述双金属片Ⅱ1b与实施例一中的所述双金属片Ⅱ1的主要区别在于：1、本实施例中的所述双金属片Ⅱ1b没有设置与所述排气孔11对应的孔；2、本实施例中的所述双金属片Ⅱ1b相当于实施例一中的所述双金属片Ⅱ1和所述密封端盖2。

具体实施例四

该实施例是实施例三安装在蒸箱上的实现方案。如图7所示，所述温度控制阀安装在蒸室内壁6的顶端面上，所述阀座4b设置在所述蒸室内壁6的安装孔中。在安装时，所述卡扣Ⅱ45和所述折边44将所述温度控制阀固定在所述蒸室上，所述双金属片Ⅱ1b设置在所述蒸室的内侧。

在设置所述温度控制阀时，蒸箱内一般还会设置安全阀和稳压阀，由此形成一个保压排气的安全系统。

本实施例中的工作原理及过程如下：所述双金属片Ⅱ1b在受热温度达到预设值时发生突变，即发生轴向的机械变形。在本实施例中，所述双金属片Ⅱ1b受热温度达到预设值时发生突变，所述双金属片Ⅱ1b径向远离其中心的边缘挤压套接在所述阀座4b上的所述密封件3。蒸室中的温度还不高时，所述蒸室是一个定压容器，即有热蒸汽流入，冷空气排出；在所述蒸室中的温度升高到预设值时，即所述蒸室中充满了热蒸汽，阻止所述蒸室中的热蒸汽排出，此时所述蒸室是一个定容容器，并带有微压，加热所述蒸室中的食物。

当所述蒸室中的温度低于所选用的所述双金属片Ⅱ1b的变形温度时，即所述温度控制阀处于打开状态，给所述蒸室提供热蒸汽的蒸汽发生装置中的热蒸汽不断的流入所述蒸室，所述蒸室内的蒸汽依次经过所述蒸汽流通通道和所述排气孔Ⅱ42b排出。

当所述蒸室中中的温度升高到所选用的所述双金属片Ⅱ1b的突变温度时，所述双金属片Ⅱ1b发生轴向机械变形，所述双金属片Ⅱ1b径向远离其中心的边缘挤压套接在所述阀座4b上的所述密封件3，阻止所述蒸室中的热蒸汽流出，也就是所述温度控制阀关闭。

本实施例中所述温度控制阀为常开式阀门，所述温度控制阀的状态变化是：所述蒸室中的温度低于预设值时，所述温度控制阀处于打开状态，所述蒸室为定压容器；所述蒸室中的温度高于预设值时，所述温度控制阀处于关闭状态，所述蒸室为定容容器。

Claims (6)

1.一种温度控制阀，其特征在于：包括呈“碟形”的双金属片Ⅰ（1）、密封端盖（2）和套接在所述密封端盖（2）的外缘上的密封件（3），所述双金属片Ⅰ（1）上开有排气孔Ⅰ（11），所述双金属片Ⅰ（1）的中心凸出有感应部（13），所述密封端盖（2）与所述感应部（13）相连接，所述双金属片Ⅰ（1）与所述密封件（3）之间留有空隙。

2.根据权利要求1所述的温度控制阀，其特征在于：所述感应部（13）与所述密封端盖（2）的中部固定连接。

3.根据权利要求1所述的温度控制阀，其特征在于：所述密封端盖（2）与所述双金属片Ⅰ（1）之间设置有阀座Ⅰ（4），所述阀座Ⅰ（4）上设置有卡扣（41），所述双金属片Ⅰ（1）卡接在所述卡扣（41）内，所述密封件（3）位于所述阀座Ⅰ（4）的下方，所述阀座Ⅰ（4）与所述密封件（3）之间留有空隙。

4.根据权利要求1或2或3所述的温度控制阀，其特征在于：所述双金属片Ⅰ（1）的突变温度在80℃～94℃之间。

5.根据权利要求4所述的温度控制阀，其特征在于：所述双金属片Ⅰ（1）的突变温度在83℃～87℃之间。

6.一种蒸箱，包括蒸室，其特征在于：所述蒸室的蒸室内壁（6）上设置有温度控制阀和安全阀，所述温度控制阀为权利要求1至5中任一项所述的温度控制阀。

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