CN105805402A

CN105805402A - 一种自动调温阀

Info

Publication number: CN105805402A
Application number: CN201610315569.6A
Authority: CN
Inventors: 李剑生; 李国峰
Original assignee: Inner Mongolia University of Science and Technology
Current assignee: Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2036-05-12
Also published as: CN105805402B

Abstract

本发明属于采暖阀门领域，涉及一种自动调温阀，包括阀体、阀门、阀杆，所述阀杆与阀门连接，所述阀门与阀体配合控制所述阀的流量，还包括：记忆合金组件，位于所述阀体下方，所述记忆合金组件的第一臂和第二臂上均开设有通风孔；记忆合金组件保护罩，位于所述阀体下方，与所述阀体固定连接，大致包围所述记忆合金组件；所述记忆合金组件保护罩底端开设通气孔；当环境温度变化时，所述第一臂与第二臂之间的夹角随温度而变化，所述第一臂的第一端或第二端的位置相对于第二臂的第二端发生变化，带动所述阀杆运动。本发明的自动调温阀能够准确感知室内温度，不受水管温度的影响，且能够快速感知温度的变化。

Description

一种自动调温阀

技术领域

本发明属于水暖领域，尤其涉及一种基于室内空气温度感知的全自动水暖调温阀门。

背景技术

专利文件CN2660241Y、CN2489240Y、CN2846912Y公开了使用记忆合金感知环境温度的阀门。现有技术中记忆合金均设置在采暖水管的上方，由于蒸腾作用，水管上方空气的温度总是高于室内温度，这使得记忆合金所感测的温度偏高，不准确。现有技术采用的结构不利于空气及时导入记忆合金周围，导致阀门不能及时响应室内温度的变化。

发明内容

为了克服上述技术问题，实现能够准确感知室内温度，且感知温度的变化的响应时间很短，本发明提供了一种自动调温阀，包括阀体、阀门、阀杆，所述阀杆与阀门连接，所述阀门与阀体配合控制所述阀的流量，还包括：

记忆合金组件，位于所述阀体下方，所述记忆合金组件包括第一臂和第二臂，第一臂和第二臂均由记忆合金构成，所述第一臂具有第一端和第二端，所述第二臂也具有第一端和第二端；所述第一臂的第一端与所述第二臂的第一端固定连接，或者所述第一臂和第二臂一体成型，使得所述第一臂与第二臂之间成10°-135°角；所述第一臂和第二臂上均开设有通风孔；

记忆合金组件保护罩，位于所述阀体下方，与所述阀体固定连接，大致包围所述记忆合金组件；所述记忆合金组件保护罩底端开设通气孔，以允许所述记忆合金组件保护罩内与外界的气体和热量交换；

所述第二臂的第二端，通过阀体绝热连接件与所述阀体铰接，或者通过定位栓与所述记忆合金组件保护罩铰接；所述第一臂的第一端或第二端通过阀杆绝热连接件与所述阀杆铰接；当环境温度变化时，所述第一臂与第二臂之间的夹角随温度而变化，所述第一臂的第一端或第二端的位置相对于第二臂的第二端发生变化，带动所述阀杆运动。

作为优选的技术方案，所述通风孔在所述第一臂和第二臂上等间距均匀设置。

作为优选的技术方案，所述通风孔的开设方向为垂直于所述第一臂和第二臂所在的平面。

作为优选的技术方案，所述第一臂和第二臂上开设的通风孔的体积的总和，占所述记忆合金组件体积的33%-39%。

作为优选的技术方案，还包括转轴、滑块、滑槽；所述第二臂的第二端通过所述定位栓与所述记忆合金组件保护罩铰接，所述第一臂的第二端连接所述转轴，所述转轴设于滑块内，所述滑块设于所述滑槽内并能够沿滑槽运动；所述第一臂的第一端通过阀杆绝热连接件与所述阀杆铰接；当环境温度变化时，所述第一臂与第二臂之间的夹角随温度而变化，所述滑块在滑槽内运动，所述第一臂的第一端的位置发生变化，带动所述阀杆运动，实现对所述阀的流量的控制。

作为优选的技术方案，所述阀体外敷绝热材料。

作为优选的技术方案，所述记忆合金组件保护罩由绝热材料构成。

作为优选的技术方案，所述记忆合金组件保护罩具有网状结构。

作为优选的技术方案，用于采暖系统。

作为优选的技术方案，本发明还适用于需要对温度变化快速响应的特殊环境。

本发明采用管状且管壁设孔的记忆合金连接阀门，记忆合金及阀门安装于管道下方。记忆合金设于由绝热材料制成且开有通风孔的保护罩内、阀体外敷绝热材料。记忆合金感知到室内空气温度变化时，其张角发生变化，引起阀门的开闭，从而控制暖气片的进水量，达到调控室内温度的效果。

本发明取得了显著的技术效果：

1）由于记忆合金及阀门组件安装于管道下方，避免了其安装于管道上方时由于蒸腾作用导致的记忆合金温度感测偏高的问题，提高了感知室温的准确性。

2）由于使用了开孔管状记忆合金，使空气能够及时导入到记忆合金周围，能够及时感知室温的变化并做出响应。

3）经过反复实验验证，第一臂和第二臂上开设的通风孔的体积的总和，占所述记忆合金组件体积的33%-39%，是最佳的比例。低于33%则响应特性显著下降，而高于39%则记忆合金组件张角变化所产生的力矩明显下降，以至于无法正常驱动阀门开闭/调节，因此33%-39%是综合这两方面因素而得到的最佳的占比，其中占比35%效果最优。

4）由于记忆合金设于由绝热材料制成且开有通风孔的保护罩内、阀体外敷绝热材料，因此记忆合金不会受到暖气片和阀体的热辐射，只能感测空气温度，提高了感温的准确性。

附图说明

图1是第一种实施方式装置结构示意图；

图2是第一种实施方式装置的阀门组件剖面图；

图3是第二种实施方式装置结构剖面图；

图4是第二种实施方式装置的记忆合金组件滑动机构剖面图；

图5是第三种实施方式装置结构剖面图。

附图标记说明：1、阀体，2、记忆合金组件，3、阀杆，4、阀门，51、阀体绝热连接件，52、阀杆绝热连接件，6、转轴，7、记忆合金保护罩，8、通气孔，9、密封座，10、导流孔，11、定位栓，12、滑块，13、滑槽，14、紧固件，15、防脱堵头。

具体实施方式

结合附图对本发明的技术方案进行具体说明。本发明的一种自动调温阀，包括阀体1、记忆合金组件2、阀杆3、阀门4、记忆合金保护罩7、通气孔8。所述阀体1外敷绝热材料；所述记忆合金组件2是管状并在管壁开孔；所述记忆合金组件2的形状为V形；记忆合金保护罩7由绝热材料制成；所述阀体1和阀杆3通过记忆合金组件2连接，阀杆3与阀门4连接，记忆合金组件2设于记忆合金保护罩7内，记忆合金保护罩7设有通气孔8。

记忆合金组件2，位于所述阀体1下方，所述记忆合金组件2包括第一臂和第二臂，第一臂和第二臂均由记忆合金构成，所述第一臂具有第一端和第二端，所述第二臂也具有第一端和第二端；所述第一臂的第一端与所述第二臂的第一端固定连接，或者所述第一臂和第二臂一体成型，使得所述第一臂与第二臂之间成10°-135°角；所述第一臂和第二臂上均开设有通风孔；

记忆合金组件保护罩7，位于所述阀体1下方，与所述阀体1固定连接，大致包围所述记忆合金组件2；所述记忆合金组件保护罩7底端开设通气孔，以允许所述记忆合金组件保护罩内与外界的气体和热量交换；

经过反复实验验证，第一臂和第二臂上开设的通风孔的体积的总和（通风孔的体积指的是在记忆合金组件2上加工出通风孔后，该通风孔处原本记忆合金材料的体积），占所述记忆合金组件体积（包括通风孔体积，相当于记忆合金组件在加工出通风孔之前的体积）的33%-39%，是最佳的比例。低于33%则响应特性显著下降，而高于39%则记忆合金组件张角变化所产生的力矩明显下降，以至于无法正常驱动阀门开闭/调节，因此33%-39%是综合这两方面因素而得到的最佳的占比，其中占比35%效果最优。

所述通风孔在所述第一臂和第二臂上等间距均匀设置。通风孔为圆孔或方孔。所述通风孔的开设方向为垂直于所述第一臂和第二臂所在的平面。所述阀体外敷绝热材料。所述记忆合金组件保护罩由绝热材料构成。所述记忆合金组件保护罩具有网状结构。

本发明的自动调温阀适用于采暖系统，还适用于需要对温度变化快速响应的特殊环境。

本发明中的阀体及阀门结构可以采用本领域常见的任何形式的阀，只要能够被本发明中的记忆合金组件驱动，其技术方案就能够实施。为了更加具体的阐释本发明，以下为三种具体的阀结构示例，以进一步说明阀结构与记忆合金组件的配合方式。

实施例一：

参见图1、图2，包括阀体1、记忆合金组件2、阀杆3、阀门4、阀体绝热连接件51、阀杆绝热连接件52、转轴6、记忆合金保护罩7、通气孔8、密封座9、导流孔10。

所述阀体1通过阀体绝热连接件51与记忆合金组件2的一端固定连接，记忆合金组件2的另一端通过转轴6与阀杆绝热连接件52铰接，阀杆绝热连接件52与阀杆3固定连接。

所述记忆合金组件2设于所述记忆合金保护罩7；所述记忆合金7设有通风孔8；所述阀体1和阀门4之间设有密封座9；所述阀体1和阀门4均设有导流孔10；所述阀门4与阀体1共轴安装，当记忆合金组件2的张角发生变化时，阀门4围绕阀体1的中心轴转动，阀门4的导流孔10与阀体1的导流孔10完全正对处于完全导通状态，如果阀门4的导流孔10与阀体1的导流孔10完全错位则处于完全关闭状态。

实施例二：

参见图3、图4，包括阀体1、记忆合金组件2、阀杆3、阀门4、阀杆绝热连接件52、转轴6、记忆合金保护罩7、通气孔8、密封座9、导流孔10、定位栓11、滑块12、滑槽13。

所述记忆合金组件2设于所述记忆合金保护罩7；所述记忆合金7设有通风孔8；所述阀体1设有导流孔10；所述记忆合金组件2通过阀杆绝热连接件52与阀杆3固定连接，阀杆3与阀门4固定连接；所述阀杆3和阀门4设于阀体1内，阀杆3与阀体1之间设有密封座9；所述记忆合金组件2的一端由设于记忆合金保护罩7上的定位栓11连接，记忆合金组件2的另一端的转轴6设于滑块12内，滑块12设于滑槽13。

所述记忆合金组件2的张角发生变化时，滑块12在滑槽13内滑动，阀门4在阀体1内上下滑动，当记忆合金组件2的张角最小时，阀门4完全堵住阀体1的入水口，阀门4处于完全关闭状态，当记忆合金组件2的张角最大时，阀门4位于阀体1的最下部，阀门4处于完全打开状态。

实施例三：

参见图5，包括阀体1、记忆合金组件2、阀杆3、阀门4、阀体绝热连接件51、阀杆绝热连接件52、转轴6、记忆合金保护罩7、通气孔8、密封座9、导流孔10、紧固件14、防脱堵头15。

所述阀体1通过阀体绝热连接件51与记忆合金组件2的一端固定连接，记忆合金组件2的另一端通过转轴6与阀杆绝热连接件52铰接，阀杆绝热连接件52与阀杆3固定连接；

所述记忆合金组件2设于所述记忆合金保护罩7；所述记忆合金7设有通风孔8；所述阀体1设有导流孔10；所述阀体1下部开槽并与阀门4通过紧固件14连接，阀门4设有防脱堵头15。

所述记忆合金组件2的张角发生变化时，阀门4在阀体1内做弧线运动，当记忆合金组件2的张角最小时，阀门4位于阀体1的最右端，阀门4处于完全打开状态，当记忆合金组件2的张角最大时，阀门4位于阀体1的最左端，阀门4完全堵住阀体1的入水口，阀门4处于完全关闭状态。图5中并未表示出阀门4的全部结构，而是提供了简化的图形以便于呈现。事实上，当记忆合金组件2的张角最大时，阀门4位于阀体1的最左端，阀门4可以完全堵住阀体1的入水口。

上述具体实施方式仅用于清楚明了的解释本发明的构思，并于本领域技术人员实施本发明，而并非对本发明保护范围的限定。采用任何类似地本领域常规的实验手段替代本发明的技术手段而得到的技术方案，均落入本发明的保护范围中。

Claims

1.一种自动调温阀，包括阀体、阀门、阀杆，所述阀杆与阀门连接，所述阀门与阀体配合控制所述阀的流量，其特征在于还包括：

2.根据权利要求1所述的一种自动调温阀，其特征在于，所述通风孔在所述第一臂和第二臂上等间距均匀设置。

3.根据权利要求1所述的一种自动调温阀，其特征在于，所述通风孔的开设方向为垂直于所述第一臂和第二臂所在的平面。

4.根据权利要求1所述的一种自动调温阀，其特征在于，所述第一臂和第二臂上开设的通风孔的体积的总和，占所述记忆合金组件体积的33%-39%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种自动调温阀，其特征在于，还包括转轴、滑块、滑槽；所述第二臂的第二端通过所述定位栓与所述记忆合金组件保护罩铰接，所述第一臂的第二端连接所述转轴，所述转轴设于滑块内，所述滑块设于所述滑槽内并能够沿滑槽运动；所述第一臂的第一端通过阀杆绝热连接件与所述阀杆铰接；当环境温度变化时，所述第一臂与第二臂之间的夹角随温度而变化，所述滑块在滑槽内运动，所述第一臂的第一端的位置发生变化，带动所述阀杆运动，实现对所述阀的流量的控制。

6.根据权利要求1所述的一种自动调温阀，其特征在于，所述阀体外敷绝热材料。

7.根据权利要求1所述的一种自动调温阀，其特征在于，所述记忆合金组件保护罩由绝热材料构成。

8.根据权利要求1所述的一种自动调温阀，其特征在于，所述记忆合金组件保护罩具有网状结构。

9.根据权利要求1-4及6-8中任一项所述的一种自动调温阀，其特征在于，用于采暖系统。