CN111701389A - 一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器及其应用，包括壳体、设于壳体内的芯壳和填充在芯壳内的过滤混合物，在过滤混合物之间设有一组双向滤气通道，分别为外部气体进入待除雾空间的进气通道和待除雾空间内部气体排出至外的排气通道，进气通道和排气通道上均设有杠杆平衡阀组件，所述杠杆平衡阀组件在自复位力以及内外气体压差的作用下翕动，用于控制双向滤气通道的启闭。通过上述方式，本发明不需要电力或机械传动驱动，仅依靠阀门两侧的空气压差使之启闭，使得产品结构小巧玲珑，弹簧力或其力矩产生的阻力矩较小，车灯内外轻微的压差变化就能灵敏的使阀门开启，完成向外排出潮热湿气和向内补充干燥空气的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器及其应用。
背景技术
现有技术为解决壳体的结雾凝露问题，许多壳体厂就在壳体内装用硅胶、氯化钙、膨润土等干燥剂包，硅胶、氯化钙、膨润土等干燥剂包的特点是一次性使用且不可逆，干燥结块寿命期短，1~2个月干燥剂失效需要更换，且有的壳体壳体积稍大的，需要2~4个干燥剂包，占据了壳体壳内较大空间且与壳体的电器零件碰触，在汽车行进中因冲击振动碰触而散包，给用户造成售后维护成本增加和安全隐患。
各汽车主机厂在不停的推出新的车型，每一款的车型所用的车灯的外观造型和内部元件的布置多有不同，为了外观漂亮吸引顾客，使得车灯的曲面形状呈现多样性，这就使得每一款车灯的内部的空气流场没有规律可寻，使得车灯结雾凝露一直是困扰主机厂和消费者不满意的难题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种成本较低、消除结雾凝露效果更好的用杠杆平衡阀调节露点的控制器及其应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器，该控制器设于待除雾空间内外气体流通的通道上，包括壳体、设于壳体内的芯壳和填充在芯壳内的过滤混合物，在过滤混合物之间设有一组双向滤气通道，分别为外部气体进入待除雾空间的进气通道和待除雾空间内部气体排出至外的排气通道，进气通道和排气通道上均设有杠杆平衡阀组件，所述杠杆平衡阀组件在自复位力以及内外气体压差的作用下翕动，用于控制双向滤气通道的启闭。
在本发明一个较佳实施例中，进气通道上的杠杆平衡阀组件设于待除雾空间侧，进气通道尽头设有进气缓存区，进气通道内气体进入进气缓存区后经由过滤混合物吸湿过滤干燥后，杠杆平衡阀组件打开进入待除雾空间。
在本发明一个较佳实施例中，排气通道上的杠杆平衡阀组件设于大气外侧，排气通道尽头设有排气缓存区，待除雾空间内的气体经过过滤混合物吸湿过滤后进入排气缓存区，杠杆平衡阀组件打开后将气体排出至外。
在本发明一个较佳实施例中，排气通道还包括一快速外排通道，当待除雾空间内空气压力峰值时的高湿水蒸气可直接从快速外排通道进入排气缓存区，杠杆平衡阀组件打开后将气体排出至外。
在本发明一个较佳实施例中，杠杆平衡阀组件包括封装板、门板和弹簧组件，封装板用于将过滤混合物一侧封装，并与过滤混合物之间形成气体缓存区，门板一端与封装板之间通过弹簧组件连接，所述弹簧组件包括旋转轴和扭簧，扭簧与旋转轴同轴设置，扭簧一端抵设于封装板上，另一端作用于门板上。
在本发明一个较佳实施例中，过滤混合物包括可逆吸湿和脱水的物质与高效吸收远红外辐射能量敏感的物质微粉颗粒一种或多种混合均匀的物质，该混合物至少一侧端面连接有具有纳微孔结构的薄膜。
在本发明一个较佳实施例中，可逆吸湿和脱水的物质包括：可逆干燥剂、硅胶干燥剂、膨润土、二氧化硅气凝胶、碳分子筛、沸石、沸石分子筛和吸水性树脂中的一种或多种；高效吸收远红外辐射能量敏感的物质微粉颗粒包括：碳元素制品、生物炭、电气石、远红外陶瓷、碳化锆、金属氧化物和碳化硅中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述薄膜为膨体聚四氟乙烯膜及其改性膜、其它材质的塑料微孔薄膜、无纺布或多孔陶瓷。
在本发明一个较佳实施例中，所述壳体端面上有通气用栅栏孔群，在栅栏孔群的里侧对应位置贴有防雨水、防尘、防油污的透气过滤的微孔膜贴片。
在本发明还涉及一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器的应用，应用于汽车车灯、汽车雷达超声波倒车摄影装置、摄像头监控器、光学电子、精密仪器、仪表、新能源汽车动力电池包或其他需要消除结雾凝露、防潮、防电器线路短路的壳体空间上，以盖状形式与各个壳体连接。
本发明的有益效果是：本发明不需要电力或机械传动驱动，仅依靠阀门两侧的空气压差使之启闭，使得产品结构小巧玲珑，杠杆平衡产生的阻力矩较小，车灯内外轻微的压差变化就能灵敏的使阀门开启，完成向外排出潮热湿气和向内补充干燥空气的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明用杠杆平衡阀调节露点的控制器一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示用杠杆平衡阀调节露点的控制器中A-A向剖视图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器，该控制器设于待除雾空间11内外气体流通的通道上。本发明优选以盖状形式与待除雾空间11采用粘接连接或过盈连接组装，装入位置由盖状控制器的加强筋支撑定位。
控制器包括壳体1、设于壳体1内的芯壳9和填充在芯壳9内的过滤混合物10。
过滤混合物10包括可逆吸湿和脱水的物质与高效吸收远红外辐射能量敏感的物质微粉颗粒一种或多种混合均匀的物质，该混合物至少一侧端面连接有具有纳微孔结构的薄膜8。
可逆吸湿和脱水的物质包括：可逆干燥剂（活性氧化铝干燥剂、氯化镁MgCl2、六水氯化镁（MgCl2·6H2O）等）、硅胶干燥剂、膨润土、二氧化硅气凝胶、碳分子筛、沸石、沸石分子筛和吸水性树脂中的一种或多种；
高效吸收远红外辐射能量敏感的物质微粉颗粒包括以下材料中一种或多种：
碳元素制品：碳纳米管、石墨烯、碳气凝胶、碳分子筛等微粒。
生物炭：例如高温竹炭、备长炭、竹炭粉、竹炭粉纤维以及各种制品等颗粒。
电气石：例如电气石原矿、电气石颗粒、电气石粉、电气石微粉纺织纤维以及各种制品等。
远红外陶瓷：例如利用电气石、神山麦饭石、桂阳石、火山岩等高负离子、远红外材料按照不同的比例配各种用途的陶瓷材料，再烧制成颗粒。
碳化锆、金属氧化物及碳化硅：碳化锆、致密多孔的金属氧化物(如氧化铝)，以及疏松多孔的碳化硅物质颗粒等，碳化锆具有高效吸收可见光,反射红外线和储能等的特性。由于碳化锆具有吸热、蓄热的释放红外线特性，使接触物质温度升高。
过滤混合物10内混合的高效吸收远红外辐射能量的物质微粉颗粒，将有利于辐射传热吸收和强化功能物质脱水干燥。依据应用对象壳体内的容积决定功能物质混合物的使用量。
所述薄膜8为膨体聚四氟乙烯膜及其改性膜、其它材质的塑料微孔薄膜、无纺布或多孔陶瓷等。该复合膜材料表面具有丰富的里外通透的微纳孔结构，水蒸气可以自由通过此微纳孔，过滤混合物10通过此材料的微纳孔吸附和脱附的水分子形成微过滤对流。
所述壳体1端面上有通气用栅栏孔群2，在栅栏孔群2的里侧对应位置贴有防雨水、防尘、防油污的透气过滤的微孔膜贴片3。优选采用膨体聚四氟乙烯膜或其改性膜制作的防雨水、防尘、防油污的透气过滤的微孔膜贴片。耐环境紫外老化和三防的防护等级IP6K8K的高水平，使得车灯内部清洁度高无污染。
在过滤混合物之间设有一组双向滤气通道，分别为外部气体进入待除雾空间11的进气通道4和待除雾空间11内部气体排出至外的排气通道5，进气通道4和排气通道5上均设有杠杆平衡阀组件6，所述杠杆平衡阀组件6在自复位力以及内外气体压差的作用下翕动，用于控制双向滤气通道的启闭。
进气通道4上的杠杆平衡阀组件6设于待除雾空间11侧，进气通道尽头设有进气缓存区4-1，进气通道4内气体进入进气缓存区4-1后经由过滤混合物吸湿过滤干燥后，杠杆平衡阀组件6打开进入待除雾空间11。进气通道4中的外部空气先经过滤混合物吸附干燥滞留在进气阀门口，当车灯内负压，阀门打开补入的是干燥空气，有利于车灯内空气保持干燥，且成本低。
排气通道5上的杠杆平衡阀组件6设于大气外侧，排气通道5尽头设有排气缓存区5-1，待除雾空间11内的气体经过过滤混合物10吸湿过滤后进入排气缓存区5-1，杠杆平衡阀组件6打开后将气体排出至外。
排气通道5还包括一快速外排通道5-2，当待除雾空间11内空气压力峰值时的高湿水蒸气可直接从快速外排通道进入排气缓存区5-1，杠杆平衡阀组件6打开后将气体排出至外。
排气通道设有2条路线，即可快速除雾，也可以持续除雾，小结构能够实现大功能。
杠杆平衡阀组件优选包括封装板6-1、门板6-2和弹簧组件，封装板6-1用于将过滤混合物一侧封装，并与过滤混合物之间形成气体缓存区，门板6-2一端与封装板6-1之间通过弹簧组件连接，所述弹簧组件包括旋转轴6-3和扭簧6-4，扭簧6-4与旋转轴6-3同轴设置，扭簧6-4一端抵设于封装板6-1上，另一端作用于门板6-2上。
当内外气压平衡时,扭簧6-4对门板6-2上产生一个扭矩使得阀门关闭；当门板6-2的内外存在较小的空气压差时，高压侧的空气压力克服较小的扭簧阻力矩，就能向低压侧打开阀门排出或进入空气释放压力，直至内外压力平衡，然后门板6-2的自重和较小的扭簧阻力矩作用下，门板保持关闭，等待内外空气压强不平衡时再次灵敏的启闭。
杠杆平衡阀调节车灯露点除雾用的控制器的工作原理是：
当车灯点灯工作时，车灯内的发光元件或LED模组的温升上升，个别区域的温度能达到100℃左右，使得车灯内的空气膨胀压力加大，同时车灯内部各元件的表面吸附的微水份也气化成水蒸气，使得车灯内的空气压强和湿度进一步加剧，此时车灯内的气压比外部大气环境的压强大，有几十KPa的压差存在，此压差推动杠杆平衡排气阀门打开，向大气快速的排出潮湿的湿热空气，同时芯壳内填充的红外可逆吸湿和脱水功能物质随温度身高也一并向外脱附排出其内部的微水份，使得红外可逆吸湿和脱水功能物质保持干燥再生出为吸附水分子储备的比表面积，直到内外压力平衡后杠杆平衡排气阀门关闭，此时芯壳内填充的红外可逆吸湿和脱水功能物质在不停的吸附储存车灯的水分子，使得车灯内的空气湿度保持在较低的水平<RH30%~RH40%的相对湿度，此时，即使外部环境的温度较低处在露点状态，但由于车灯内干燥的低湿度空气中水分子处在不饱和状态，也就没有多余的水分子在光滑的有温差的玻壳镜面上析出结雾凝露，从而使得车灯的光照效果有效发挥，确保行车安全。
当汽车停车时，车灯内的温度在逐渐下降，车灯内的空气压强在变小，当车灯内负压时，外部大气经干燥后通过杠杆平衡进气阀门打开，向车灯内补充干燥的空气，直到内外压力平衡，杠杆平衡进气阀门在自重和弹簧力或其力矩的作用下保持关闭。
由于车灯内补入的是经干燥的空气，同时芯壳内填充的红外可逆吸湿和脱水功能物质在不停的吸附车灯内的水分子，因此车灯内的湿度将维持在较低的水平，经过几轮开车点灯和熄灯停车后，车灯内的空气湿度会下降更低的值，杠杆平衡阀调节车灯露点除雾用的控制器使得车灯内的空气保持干燥的稳定状态，从而消除了车灯结雾凝露的现象。
本发明还设计一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器的应用，应用于汽车车灯、汽车雷达超声波倒车摄影装置、摄像头监控器、光学电子、精密仪器、仪表、新能源汽车动力电池包或其他需要消除结雾凝露、防潮、防电器线路短路的壳体空间上，寿命期内长久免维护使用，极大降低客户的后期成本。
本发明应用至其他壳体空间的除雾工作原理与上述车灯壳体相同。
杠杆平衡阀的创新应用，不需要电力或机械传动驱动，仅依靠阀门两侧的空气压差使之启闭，使得产品结构小巧玲珑，杠杆平衡产生的阻力矩较小，车灯内外轻微的压差变化就能灵敏的使阀门开启，完成向外排出潮热湿气和向内补充干燥空气的能力。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，该控制器设于待除雾空间内外气体流通的通道上，包括壳体、设于壳体内的芯壳和填充在芯壳内的过滤混合物，在过滤混合物之间设有一组双向滤气通道，分别为外部气体进入待除雾空间的进气通道和待除雾空间内部气体排出至外的排气通道，进气通道和排气通道上均设有杠杆平衡阀组件，所述杠杆平衡阀组件在自复位力以及内外气体压差的作用下翕动，用于控制双向滤气通道的启闭。
2.根据权利要求1所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，进气通道上的杠杆平衡阀组件设于待除雾空间侧，进气通道尽头设有进气缓存区，进气通道内气体进入进气缓存区后经由过滤混合物吸湿过滤干燥后，杠杆平衡阀组件打开进入待除雾空间。
3.根据权利要求1所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，排气通道上的杠杆平衡阀组件设于大气外侧，排气通道尽头设有排气缓存区，待除雾空间内的气体经过过滤混合物吸湿过滤后进入排气缓存区，杠杆平衡阀组件打开后将气体排出至外。
4.根据权利要求3所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，排气通道还包括一快速外排通道，当待除雾空间内空气压力峰值时的高湿水蒸气可直接从快速外排通道进入排气缓存区，杠杆平衡阀组件打开后将气体排出至外。
5.根据权利要求1所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，杠杆平衡阀组件包括封装板、门板和弹簧组件，封装板用于将过滤混合物一侧封装，并与过滤混合物之间形成气体缓存区，门板一端与封装板之间通过弹簧组件连接，所述弹簧组件包括旋转轴和扭簧，扭簧与旋转轴同轴设置，扭簧一端抵设于封装板上，另一端作用于门板上。
6.根据权利要求1所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，过滤混合物包括可逆吸湿和脱水的物质与高效吸收远红外辐射能量敏感的物质微粉颗粒一种或多种混合均匀的物质，该混合物至少一侧端面连接有具有纳微孔结构的薄膜。
7.根据权利要求6所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，可逆吸湿和脱水的物质包括：可逆干燥剂、硅胶干燥剂、膨润土、二氧化硅气凝胶、碳分子筛、沸石、沸石分子筛和吸水性树脂中的一种或多种；高效吸收远红外辐射能量敏感的物质微粉颗粒包括：碳元素制品、生物炭、电气石、远红外陶瓷、碳化锆、金属氧化物和碳化硅中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，所述薄膜为膨体聚四氟乙烯膜及其改性膜、其它材质的塑料微孔薄膜、无纺布或多孔陶瓷。
9.根据权利要求1所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器，其特征在于，所述壳体端面上有通气用栅栏孔群，在栅栏孔群的里侧对应位置贴有防雨水、防尘、防油污的透气过滤的微孔膜贴片。
10.根据权利要求1-9任一所述的用杠杆平衡阀调节露点的控制器的应用，其特征在于，应用于汽车车灯、汽车雷达超声波倒车摄影装置、摄像头监控器、光学电子、精密仪器、仪表、新能源汽车动力电池包或其他需要消除结雾凝露、防潮、防电器线路短路的壳体空间上，以盖状形式与各个壳体连接。
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