一种电热温控阀
技术领域
本发明涉及冷媒流体控制部件技术领域,特别涉及一种电热温控阀。
背景技术
电热温控阀是一种全新概念的用于远距离控制系统流量、热量(冷量)的装置,适用于住宅、商场、宾馆的采暖及中央空调的温度控制、分室控温。电热温控阀主要用于地暖采暖系统中,控制管道的关闭与开启。
在现有技术中,专利号为200620058259.2的中国专利公开了一种电热温控阀;具体地,请参考图1,图1为现有技术中一种电热温控阀的结构示意图。
如图1所示,电热温控阀包括阀体14′、阀杆7′、热电阻3′、热敏元件4′、弹簧9′、外罩5′、连接件6′、换向阀体18′、双面密封圈17′、密封圈10′和温控器组件19′。
在上述结构中,外罩5′设置在该电热温控阀的上部,外罩5′与连接体6′螺纹连接,在其形成的内腔依次向下有压紧螺丝1′、隔热片2′、热电阻3′、热敏原件4′,该4个零件依次抵接。热敏原件4′的下端放在连接体6′的通孔中,并与阀杆7′抵接,阀杆7′置于换向阀体18′与连接体6′形成的腔体的通孔中,阀杆7′的中部套设有卡圈8′,卡圈8′的下方设置有弹簧9′,弹簧9′一端抵接卡圈8′,一端抵接换向阀体18′。换向阀体18′的下方装设有接头15′,换向阀体18′外部装设有阀体14′,阀杆7′的下方装设有双向密封圈17′,双向密封圈17′位于换向阀体18′的上端面与接头15′的上端面之间,温控器组件19′位于热点区域控制阀的外部,该温控器组件19′与热电阻3′电性连接。
该方案通过温控器组件19′、热电阻3′及热敏原件4′之间的配合,自动控制阀杆7′上下移动,从而带动阀杆7′下端装设的双面密封圈17′在特定区域上下移动;双面密封圈17′向上移动至极限位置时,流体入口21′与下端流体出口23′连通,流体入口21′与右端流体出口流体入口22′截断;双面密封圈17′向下移动至极限位置时,流体入口21′与下端流体出口23′截断,流体入口21′与右端流体出口流体入口22′连通。
然而,上述现有技术中的电热温控阀具有如下缺陷:
第一,弹簧9′作为复位部件设置于连接体6′的内腔中,其上端抵接卡圈8′,同时该卡圈8′卡装于阀杆7′的外壁上;在该种结构中,阀杆7′向下运动时,热敏元件4′需要给阀杆7′一个较大的力(该力可达数百牛顿),推动其克服弹簧9′的弹力向下运动;当阀杆7′向上复位时,弹簧9′需要推动卡圈8′和阀杆7′一起向上运动,直至极限位置。在上述运动过程中,尤其是阀杆7′向下运动时,卡圈8′与弹簧9′之间的作用力非常大(可达数百牛顿),但是由于尺寸限制,卡圈8′并不能卡入阀杆7′过深,因而卡圈8′与阀杆7′之间的连接易于发生松动,导致该卡圈8′并不能作为弹簧9′的稳定可靠的着力点,从而影响电热温控阀工作的可靠性。
第二,在上述结构中,热敏元件4′的金属外壳带电,同时由于连接体6′和外罩5′均为金属材料,因而导致该电热温控阀易于发生触电事故。
第三,连接体6′的下端通过过盈配合设于换向阀体18′的外部,该种连接方式拆装不便,导致维修成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种电热温控阀,该电热温控阀在阀杆上下运动过程中能够使其复位部件得到稳定可靠的着力支撑,从而保证其工作的可靠性,提高电热温控阀的使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明提供一种电热温控阀,包括执行器组件和阀体组件;所述执行器组件包括保护盖、安装于所述保护盖下端开口的底座、设于所述保护盖内部并驱动所述阀体组件的阀杆沿轴向运动的石蜡推进件及复位部件;
所述执行器组件还包括推杆,所述石蜡推进件以其伸缩杆抵接所述推杆,所述推杆的下部穿过所述底座与所述阀杆连接;
所述推杆可相对于所述底座沿轴向运动,并所述底座上设有限制所述推杆沿轴向向下运动的最大位移的底座限位部;所述复位部件弹性抵接于所述底座与所述推杆之间,以便推动所述推杆沿轴向向上复位。
优选地,所述底座设有第一底座导向孔,所述推杆设有可在所述第一底座导向孔中沿轴向运动的第一推杆导向部;所述第一阀座导向孔的底壁形成所述底座限位部。
优选地,所述底座还设有与所述第一底座导向孔贯通的第二底座导向孔,并该第二底座导向孔的内径小于所述第一底座导向孔的内径;
所述推杆还设有伸入所述第二底座导向孔的第二推杆导向部;第二推杆导向部的外径小于所述第一推杆导向部的外径,以便二者之间形成有与所述底座限位部配合的推杆限位部。
优选地,所述第二推杆导向部的外壁与所述第二底座导向孔的内壁之间设有第一密封件。
优选地,所述推杆还设有容纳孔,所述石蜡推进件的下部伸入该容纳孔中,并以其伸缩杆抵接于所述容纳孔的底壁上。
优选地,所述容纳孔的上部孔壁外弯形成有推杆台阶部;所述复位部件套装支撑于所述第一底座导向孔的外壁上,并以其上端抵接所述推杆台阶部。
优选地,所述推杆台阶部的外侧进一步向上弯曲形成扩孔部。
优选地,所述石蜡推进件的中部设有外凸出部,所述石蜡推进件的下部的外部套装有弹性支撑件,该弹性支撑件的底端支撑于所述容纳孔的底壁上,其顶端抵接所述外凸出部的底壁。
优选地,所述保护盖的顶壁内侧一体形成有安装部,该安装部设有安装槽;所述石蜡推进件的中部设有外凸出部,所述石蜡推进件的上部伸入所述安装槽中。
优选地,所述保护盖的下部的内侧壁设有卡槽,所述底座的外部设有可卡入所述卡槽中的弹性卡扣。
优选地,所述保护盖、所述底座和所述推杆的材料均为非金属材料。
优选地,所述底座的下部进一步通过螺母与所述阀体组件的阀座可拆卸连接;
所述底座的筒状下部的外侧壁上开设有卡圈安装槽,该卡圈安装槽中安装有卡圈;所述卡圈支撑所述螺母,所述阀座以其外螺纹螺纹配合于所述螺母中。
在现有技术的基础上,本发明所提供的电热温控阀的执行器组件还包括推杆,所述石蜡推进件以其伸缩杆抵接所述推杆,所述推杆的下部穿过所述底座与所述阀杆连接;
所述推杆可相对于所述底座沿轴向运动,并所述底座上设有限制所述推杆沿轴向向下运动的最大位移的底座限位部;所述复位部件弹性抵接于所述底座与所述推杆之间,以便推动所述推杆沿轴向向上复位。
工作时,石蜡推进件充电,其伸缩杆在石蜡膨胀力的作用下伸出,克服复位部件的弹力,从而推动推杆向下运动,推杆进而推动阀杆向下运动,直至推杆受到底座限位部的限位而到达极限位置。复位时,石蜡推进件断电,石蜡冷却收缩,伸缩杆受力减小,其给予推杆的力减小,此时在复位部件的弹力的作用下,阀杆和推杆向上运动,并将伸缩杆顶入石蜡推进件中。
在上述结构中,底座(相对于现有技术中的连接体)与石蜡推进件之间设置了推杆,并且复位部件不再设于底座的内部,而是设置于底座的外部,并以其上端抵接推杆,因而相对于现有技术中弹簧通过卡圈形成着力支撑结构的设计,本发明的复位部件可以得到稳定可靠的着力支撑,从而保证了其工作的可靠性,提高了电热温控阀的使用寿命。
综上所述,本发明所提供的电热温控阀在阀杆上下运动过程中能够使其复位部件得到稳定可靠的着力支撑,从而保证其工作的可靠性,提高电热温控阀的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术中一种电热温控阀的结构示意图;
图2为本发明一种实施例中电热温控阀的执行器组件在阀杆处于上极限位置时的结构示意图;
图3为图2中的执行器组件在阀杆处于下极限位置时的结构示意图;
图4为图2和图3中执行器组件的底座的结构示意图;
图4-1为图4中底座的剖视图;
图4-2为另一种结构形式的底座的结构示意图;
图4-3为图4-2中底座的剖视图;
图5为图2和图3中执行器组件的推杆的结构示意图;
图5-1为图5中推杆的剖视图;
图5-2为另一种结构形式的推杆的结构示意图;
图5-3为图5-2中推杆的剖视图;
图6为图2和图3中执行器组件的石蜡推进件的结构示意图;
图6-1为图6中石蜡推进件在其伸缩杆伸出时的结构示意图;
图7为图2和图3中执行器组件的保护盖的结构示意图;
图7-1为图7中保护盖的剖视图;
图8为包括图2中的执行器组件的电热温控阀的结构示意图;
图9为图6中石蜡推进件的剖视图。
其中,图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1′螺丝;2′隔热片;3′热电阻;4′热敏元件;5′外罩;6′连接体;7′阀杆;8′卡圈;9′弹簧;10′密封圈;14′阀体;15′接头;17′双向密封圈;18′换向阀体;19′温控器组件;21′流体入口;22′右端流体出口;23′下端流体出口。
图2至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1保护盖;11安装部;111安装槽;12卡槽;
2底座;21第一底座导向孔;22第二底座导向孔;23底座限位部;24弹性卡扣;25卡圈安装槽;26卡圈;
3石蜡推进件;31伸缩杆;331外凸出部341弹性支撑件;35热敏电阻;36接线端子;37外壳;38石蜡;39密封件;
41阀杆;42复位部件;
5推杆;51第一推杆导向部;52第二推杆导向部;53推杆限位部;54推杆台阶部;55扩孔部;56第一密封件;57容纳孔;
6螺母;
7阀座。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种电热温控阀,该电热温控阀在阀杆上下运动过程中能够使其复位部件得到稳定可靠的着力支撑,从而保证其工作的可靠性,提高电热温控阀的使用寿命。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2和图3,图2为本发明一种实施例中电热温控阀的执行器组件在阀杆处于上极限位置时的结构示意图;图3为图2中的执行器组件在阀杆处于下极限位置时的结构示意图。
在一种实施例中,本发明所提供的电热温控阀,包括执行器组件和阀体组件(示于图8中);如图2和图3所示,执行器组件包括保护盖1、安装于保护盖1下端开口的底座2、设于保护盖1内部并驱动所述阀体组件的阀杆41沿轴向运动的石蜡推进件3及复位部件42。
在上述结构的基础上,如图2和图3所示,执行器组件还包括推杆5,石蜡推进件3以其伸缩杆31抵接于推杆5,推杆5的下部穿过底座2与阀杆41连接;推杆5可相对于底座2沿轴向运动,并底座2上设有限制推杆5沿轴向向下运动的最大位移的底座限位部23;复位部件42弹性抵接于底座2与推杆5之间,以便推动推杆5沿轴向向上复位。需要说明的是,当执行器组件与阀体组件需要通过螺母6可拆卸连接时,推杆5的下部可以仅仅是与阀杆41抵接,亦即仅仅是一种物理接触,而不发生化学连接。
在上述结构中,工作时,如图3所示,石蜡推进件3充电,其伸缩杆31在石蜡膨胀力的作用下伸出,克服复位部件42的弹力,从而推动推杆5向下运动,推杆5进而推动阀杆41向下运动,直至推杆5受到底座限位部23的限位而到达极限位置。复位时,如图2所示,复位时,石蜡推进件3断电,石蜡冷却收缩,伸缩杆31受力减小,其给予推杆5的力减小,此时在复位部件42的弹力的作用下,阀杆41和推杆5向上运动,并将伸缩杆31顶入石蜡推进件3中。
在上述结构中,底座2(相对于现有技术中的连接体)与石蜡推进件3之间设置了推杆5,并且复位部件42不再设于底座2的内部,而是设置于底座2的外部,并以其上端抵接推杆5,因而相对于现有技术中弹簧通过卡图形成着力支撑结构的设计,本发明的复位部件42可以得到稳定可靠的着力支撑,从而保证了其工作的可靠性,提高了电热温控阀的使用寿命。
需要说明的是,本发明对于推杆5相对于底座2发生轴向运动并限位的具体结构不作限制,因而推杆5与底座2之间的任一种配合结构,只要能够使得推杆5沿底座2发生轴向运动并限位,就均应该在本发明的保护范围之内。
当然,可以具体设计一种推杆5与底座2之间的配合结构。具体地,请参考图4至图5-3,图4为图2和图3中执行器组件的底座的结构示意图;图4-1为图4中底座的剖视图;图4-2为另一种结构形式的底座的结构示意图;图4-3为图4-2中底座的剖视图;图5为图2和图3中执行器组件的推杆的结构示意图;图5-1为图5中推杆的剖视图;图5-2为另一种结构形式的推杆的结构示意图;图5-3为图5-2中推杆的剖视图。
如图4至图4-3所示,底座2设有第一底座导向孔21,第一阀座导向孔的底壁形成底座限位部23,如图5至图5-3所示,推杆5设有第一推杆导向部51。如图2和图3所示,第一推杆导向部51可在第一底座导向孔21中沿轴向运动。由于导向孔与导向部的配合导向作用,该种结构设计保证了推杆5沿轴向运动的稳定性和准确性。
进一步地,如图4至图4-3所示,底座2还设有与第一底座导向孔21贯通的第二底座导向孔22,并该第二底座导向孔22的内径小于第一底座导向孔21的内径,以便二者之间形成底座限位部23;如图5至5-3所示,推杆5还设有伸入第二底座导向孔22的第二推杆导向部52;第二推杆导向部52的外径小于第一推杆导向部51的外径,以便二者之间形成有与底座限位部23配合的推杆限位部53。
在上述结构中,通过推杆限位部53与底座限位部23之间的配合作用实现了对推杆5的限位;并且,第二底座导向孔22和第二推杆导向部52之间的配合导向作用,进一步提高了推杆5沿轴向运动的稳定性和准确性。
此外,如图2和图3所示,第二推杆导向部52的外壁与第二底座导向孔22的内壁之间还设有第一密封件56。第一密封件56的设计防止冷媒流体进入保护盖1的内部,达到防水的目的。
在上述技术方案的基础上,还可以对石蜡推进件3的结构做出设计。具体地,请参考图6和图6-1,图6为图2和图3中执行器组件的石蜡推进件的结构示意图;图6-1为图6中石蜡推进件在其伸缩杆伸出时的结构示意图。
如图5和图5-1所示,推杆5还设有容纳孔57;在此基础上,如图2和图3所示,石蜡推进件3的下部伸入该容纳孔57中,并以其伸缩杆31抵接于容纳孔57的底壁上。
在上述结构的基础上,如图4-2和图4-3所示,容纳孔57的上部孔壁外弯形成有推杆台阶部54;复位部件42套装支撑于第一底座导向孔21的外壁上,并以其上端抵接推杆台阶部54。推杆台阶部54的结构设计非常方便地实现了对复位部件42的着力支撑,并且结构比较简单,制造成本较低。进一步地,如图4和图4-1所示,推杆台阶部54的外侧进一步向上弯曲形成扩孔部55,该扩孔部55形成容纳石蜡推进件3的中部的空间。
在上述结构的基础上,还可以做出进一步改进。具体地,如图6和图6-1所示,石蜡推进件3的中部设有外凸出部331;如图2和图3所示,石蜡推进件3的下部的外部套装有弹性支撑件341,该弹性支撑件341的底端支撑于容纳孔57的底壁上,其顶端抵接外凸出部331的底壁。在上述结构中,当石蜡推进件3推动推杆5向下运动的过程中,由于该弹性支撑件341的对石蜡推进件3的支撑作用,可以防止石蜡推进件3发生悬空。
在上述技术方案中,还可以对保护盖1和石蜡推进件3之间的安装结构做出具体设计。具体地,请参考图7和图7-1,图7为图2和图3中执行器组件的保护盖的结构示意图;图7-1为图7中保护盖的剖视图。
如图7和图7-1所示,保护盖1的顶壁内侧一体形成有安装部11,该安装部11设有安装槽111;如图2和图3所示,石蜡推进件3的中部设有外凸出部331,石蜡推进件3的上部伸入安装槽111中,并外凸出部331的顶壁抵接安装部11的下端面;并且,进一步地,石蜡推进件3的上部与安装槽111的底壁之间还设有热敏电阻35和接线端子36。在上述结构中,如图2所示,随着推杆5向上运动,当伸缩杆31完成收回于石蜡推进件3中时,由于外凸出部331的顶壁抵接安装部11的下端面,因而推杆5和阀杆41到达上极限位置。
在上述结构中,还可以做出进一步改进。具体地,如图7和图7-1所示,保护盖1的下部的内侧壁设有卡槽12,如图4至图4-3所示,底座2的外部设有弹性卡扣24,如图2和图3所示,该弹性卡扣24卡入卡槽12中。进一步地,保护盖1与底座2的材料为非金属材料,尤其是可以采用具有弹性的塑性材料。当保护盖1与底座2采用非金属材料时,卡槽12与卡扣相配合的结构设计非常方便地实现了保护盖1与底座2之间的连接,并且连接的可靠性较高。
此外,如图4和图4-1所示,卡扣所在部分的外形结构为圆形,与之相适应,保护盖1的相应内壁的形状为圆形;如图4-2和图4-3所示,弹性卡扣24所在部分的外形结构为方形,与之相适应,保护盖1的相应内壁的形状应为方形。
此外,当保护盖1的材料为塑性材料时,安装部11与保护盖1可以一体注塑形成,该种结构设计使得安装部11与保护盖1之间具有较高的结构强度,从而可以对石蜡推进件3提供强力支撑。此外,推杆5的材料可以进一步为非金属材料,当然进一步为塑性材料。当保护盖1、推杆5和底座2均为非金属材料时,虽然石蜡推进件3外部的金属外壳带电,但也不会发生触电事故。
在上述技术方案的基础上,还可以做出进一步改进。具体地,请同时参考图2、图3和图8,图8为包括图2中的执行器组件的电热温控阀的结构示意图。
如图8所示,底座2的下部进一步通过螺母6与阀体组件的阀座7可拆卸连接,通过螺母6连接可以非常方便地对底座2与阀座进行拆装,因而当相关部件发生损坏后,可以易于更换,从而降低维护成本;具体地,如图2和图3所示,底座2的筒状下部的外侧壁上开设有卡圈安装槽25,该卡圈安装槽25中安装有卡圈26;卡圈支撑螺母6,阀座以其外螺纹螺纹配合于螺母6中,该种结构设计非常方便地使得螺母6连接于底座2上。
此外,在上述技术方案中,还可以对伸缩杆31如何由石蜡推进件3中伸出和缩回作出具体说明;具体地,请参考图9,图9为图6中石蜡推进件的剖视图。
如图9所示,石蜡推进件还包括外壳37、石蜡38和密封件39;其工作原理为:
接线端子36通电时,与其相连的热敏电阻35通电,热敏电阻35通电后发热,热量传给外壳37,位于外壳37中的石蜡38受热膨胀,然后石蜡膨胀多出的部分向受力小的伸缩杆31位置流动,将伸缩杆31推出。
接线端子36断电时,与其相连的热敏电阻35断电,热敏电阻35停止发热,并开始冷却,外壳37也因为没有热源也开始冷却,位于外壳37中的石蜡38冷却收缩,于是伸缩杆31的受力减小,此时伸缩杆31在推杆5的向上推力的作用下就会收回到石蜡推进件3的内部。
以上对本发明所提供的一种电热温控阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。