CN113551060A - 一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，包括堵头1、O形密封圈2、温变弹簧3、导向块4、堵块5、阀体6、热负载7、旁通阀8。温变弹簧3连接堵头1和堵块5，堵头1通过螺纹旋入阀体6，堵块5和导向块4同轴，导向块4通过螺纹旋入阀体6。出水口和入水口具有相同的阀体及内部构造，且出入水口之间设有旁通支路。温变弹簧3可随所处环境的温度变化进行伸缩，带动相关结构件运动，实现主路和旁通水路流量的匹配，实现出入水口温差调控。本发明利用温变弹簧的特性，通过结构设计，实现主路和旁通水路流量匹配控制，最终实现恒定温差，减少对传感器的依赖，简化了设计，提高其稳定性。

Description

一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置

技术领域

本发明涉及一种恒温差流量匹配控制装置的设计及制造。

背景技术

在目前雷达的散热技术设计中，随着设备功能不断完善，设备越发复杂，对设备散热提出了更加严苛的要求，由此带来的散热精细化控制技术是一大难点。在涉及多设备的水路串联流通实现水冷散热的情况下，如果串联水路中某一层级中出现设备负载变动、入水口温度、流速变动等情况，势必会影响出口水冷介质温度，进而影响下一层级的散热效果，在串联层级较多的情况下，这是影响会进一步扩大。因而如何实现稳定控制散热设备进出水口的温差是有必要的。

对于如何实现出水口水温的控制，《记忆合金十字恒温阀》(申请号：CN201821876869.2，公开号：CN209026246U)提出了一种记忆合金十字恒温阀，精简十字恒温阀的体积，有效解决了由于冷热水压力变化及限制出水流量而导致十字恒温阀控温性能以及各项性能不稳定的现象。该发明专利只是通过单个记忆合金十字阀通过调节冷水和热水的流量比例实现出口温度的恒定，只是一个单纯的恒温阀，未实现对水路进出水口温度差值进行响应。

对于多级串联的水路冷却系统中，为了降低其中某一级串联水路中负载变动、入水口温度、流速变动导致的某一级串联水路出口水温变动过大导致对于下一级串联水路散热产生性能影响，需控制每一级串联水路系统进出水口温差。

发明内容

为了解决多级串联水冷散热系统中各级水冷系统进出水口温差波动的问题，本发明提出了一种基于温敏器件的温差控制装置，入水口和出水口具有相同的阀体及内部构造，入水口和出水口设有旁通支路。阀体内部温敏器件可根据出入水口温度的变化对进出水口主路和支路的流道开口进行控制，实现系统流量的匹配控制，实现进出水口恒温差。

实现本发明的技术方案为：

一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，包括堵头、O形密封圈、温变弹簧、导向块、堵块、阀体、热负载、旁通阀；温变弹簧一端固连在堵头上，另一端固连在堵块上，堵头通过螺纹旋入阀体一端，通过O形密封圈密封，堵块和导向块同轴，可沿着导向块轴向滑动，导向块通过螺纹旋入阀体，旁通阀分别连接出入水口阀体的旁通支路接口，热负载位于主水路中间。

进一步的，入水口和出水口具有相同的阀体及内部构造；导向块和堵块上有通水孔，使得出入水口与旁通接口连通；出入水口的温度变化会带动温变弹簧产生形变，进而带动堵块滑动，调整主水路出入口和旁通水路出入口通道截面积大小，实现主路和旁通水路流量匹配控制，进而实现进出水口恒定温差。

进一步的，堵头通过螺纹旋入阀体一端，可通过手动调节堵头，实现温变弹簧连同堵块的位置滑动，同时可通过旁通水路调节阀调节主路和旁通水路流量分配，实现对水路流量匹配的主动控制。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明的一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，出水口和入水口具有相同的阀体及内部构造，可根据负载变动、入水口温度、流速变动进行快速响应，进而实现恒温差流量匹配控制；

2)相比于传统的温度控制装置的单一的主动调节机构，本发明涉及的恒温差流量匹配控制装置在进出水口设置了手动调节块，在旁通支路上设计有旁通阀，通过多级手动调节，实现系统温差的精准控制；

3)本发明在水路进出水口利用温变弹簧的特性，通过结构设计，实现主路和旁通水路流量匹配控制，最终实现恒定温差，减少对传感器的依赖，简化了设计，提高其稳定性。

附图说明

图1为本发明装置系统组成示意图。

图2为本发明装置堵头示意图。

图3为本发明装置导向块示意图。

图4为本发明装置堵块示意图。

图5为本发明装置阀体示意图。

图中有：堵头1、O形密封圈2、温变弹簧3、导向块4、堵块5、阀体6、热负载7、旁通阀8。

具体实施方式

本发明提出了一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，包括堵头1、O形密封圈2、温变弹簧3、导向块4、堵块5、阀体6、热负载7、旁通阀8。温变弹簧3一端固连在堵头1上，另一端固连在堵块5上，堵头1通过螺纹旋入阀体6一端，堵块5和导向块4同轴，可沿着导向块4轴向滑动，导向块4通过螺纹旋入阀体6，导向块4和堵块5上有通水孔，使得入水口的水与旁通接口连通。出水口和入水口具有相同的阀体及内部构造，且出水口和入水口之间设有旁通支路。温变弹簧3可随所处环境的温度进行伸缩，带动堵块5滑动，进而影响水路系统主路截面积和旁通水路截面积大小，实现水路流量的控制，最终实现进出水口温差的调控。本发明在水路进出水口利用温变弹簧的特性，通过结构设计，实现主路和旁通水路流量的响应，最终实现进出水口温差的控制，减少对传感器的依赖，简化了设计，提高其稳定性。

为了更清楚地说明本发明实施例的具体方案，下面结合说明书附图和实施例来进一步详细描述本发明。

本实施例提供的一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置的组成示意和各个关键零部件的结构示意如图1～图5所示。堵头1是温变弹簧3的安装支撑件，同时作为主动调节的结构件，其一端设计有螺纹，用于旋入阀体6，外部设计有外六角结构用于调节扳手吃力点，尾部设计有用于安装O形密封圈2的槽。温变弹簧3一端连接在堵头1上，另一端固连在堵块5上。堵块5作为调节主水路流量的关键结构件，其尾端设计为斜角形状，可以和阀体6上相对应的斜角贴合，为了让进水口的水充分流动到温变弹簧3的腔体，在堵块5上设计了均匀分布的通水孔。导向块4的主要作用是限制堵块5的运动，其一端设计有螺纹，可旋入阀体6中，用于固定，另一端设计有槽口用于安装工具的吃力点。为了让进出水口的水与旁通支路连通，在导向块4上均匀设计了一系列通水孔。阀体6作为关键载体零件，其包含3个接口，分别为系统的进出水口、负载供水的进出水口、旁通支路进出水口。对于系统进出水口部分，具有相同的阀体6，且阀体6的内部结构形式及布局完全一致，且进出水口阀体之间通过旁通支路进行连接，旁通支路上安装有阀门，用于主动控制旁通支路流量。该发明装置可以对负载热耗变动、供水温度变动、供水流量变动等情况分别进行响应，进而调节进出水口主路和旁通支路的流量，实现进出水口温差的控制。

当进水流量增加时，在负载热耗不变的情况下，出水口的温度会降低，导致温变弹簧产生形变，控制出口处阀体6内部堵块5运动缩小主水路回水流量，使得出水口处温度回升。起到调节进出水口温差的作用；当进水流量降低时，在负载热耗不变的情况下，出水口的温度会升高，导致温变弹簧产生形变，控制出口处阀体6内部堵块5运动增加出水口处主水路开口，使得出水口处温度回落。

当进水温度降低ΔT1时，在负载热耗不变的情况下，出水口的温度会降低ΔT1+ΔT2，进出水口温差缩小，这时进出水口处的温变弹簧产生形变，控制阀体6内部堵块5运动降低主水路进出水流量，增加旁通支路流量，使得出水口处温度回升一定数值，起到调节进出水口温差的作用；当进水温度升高ΔT1时，在负载热耗不变的情况下，出水口的温度会升高ΔT1+ΔT2，进出水口温差变大，这时进出水口处的温变弹簧产生形变，控制阀体6内部堵块5运动增加主水路进出水流量，降低旁通支路流量，使得出水口处温度降低一定数值，起到调节进出水口温差的作用。

当负载热耗增加时，在进水口温度、流量不变的情况下，出水口的温度会相应增加，进出水口温差变大，这时出水口处的温变弹簧产生形变，控制阀体6内部堵块5运动增加主水路进出水流量，降低旁通支路流量，使得出水口处温度降低一定数值，起到调节进出水口温差的作用；当负载热耗降低时，在进水口温度、流量不变的情况下，出水口的温度会相应降低，进出水口温差缩小，这时出水口处的温变弹簧产生形变，控制阀体6内部堵块5运动降低主水路进出水流量，增加旁通支路流量，使得出水口处温度回升一定数值，起到调节进出水口温差的作用。

Claims (3)

1.一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，其特征在于：包括堵头、O形密封圈、温变弹簧、导向块、堵块、阀体、热负载、旁通阀；温变弹簧一端固连在堵头上，另一端固连在堵块上，堵头通过螺纹旋入阀体一端，通过O形密封圈密封，堵块和导向块同轴，可沿着导向块轴向滑动，导向块通过螺纹旋入阀体，旁通阀分别连接出入水口阀体的旁通支路接口，热负载位于主水路中间。

2.根据权利要求1所述的一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，其特征在于：入水口和出水口具有相同的阀体及内部构造；导向块和堵块上有通水孔，使得出入水口与旁通接口连通；出入水口的温度变化会带动温变弹簧产生形变，进而带动堵块滑动，调整主水路出入口和旁通水路出入口通道截面积大小，实现主路和旁通水路流量匹配控制，进而实现进出水口恒定温差。

3.根据权利要求1所述的一种基于温敏器件的恒温差流量匹配控制装置，其特征在于：堵头通过螺纹旋入阀体一端，可通过手动调节堵头，实现温变弹簧连同堵块的位置滑动，同时可通过旁通水路调节阀调节主路和旁通水路流量分配，实现对水路流量匹配的主动控制。

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