CN115854427A - 一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置和方法，包括进液管、分支管、风扇、出液管和蝶阀，进液管通过多根分支管连接到多个风扇，多个风扇的出气端汇集到出液管，每根分支管上安装有蝶阀，蝶阀的阀轴固定连接齿轮，与齿轮相啮合的齿条一端固定连接在热金属片一端，热金属片另一端固定连接到蝶阀的阀体上设置的固定柱，风扇一周安装有散热器。本发明通过热金属片受热的伸缩变形，进而驱动蝶阀的转轴旋转，实现阀门开度的调节，能自动调节空调外机的散热负荷，降低温度过高机组的流量，提高温度偏低的机组的流量，让空调外机的各机组的温度相对较为均衡，避免空调系统出现故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置和方法，属于中央空调外机散热技术领域。
背景技术
目前各种大型空调及各种换热器被广泛运用于设备降温，食品存贮，及室内通风降温，这些设备往往需要根据温度来调节换热器的负荷，目前常用调节方法是通过控制器采集温度传感器信号后控制调节阀来实现这一功能，这种方式的优点是控制精确，缺点是系统复杂且成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置和方法，解决现有的技术中存在的技术问题。
本发明采取的技术方案为： 一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置，包括进液管、分支管、风扇、出液管和蝶阀，进液管通过多根分支管连接到多个风扇，多个风扇的出气端汇集到出液管，每根分支管上安装有蝶阀且靠近散热器安装，蝶阀的阀轴固定连接齿轮，与齿轮相啮合的齿条一端固定连接在热金属片一端，热金属片另一端固定连接到蝶阀的阀体上设置的固定柱，风扇一周安装有散热器。
进一步地，上述齿条背面设置有卧式导向槽。
进一步地，上述卧式导向槽内竖直设置有贴合齿条的多根滚柱。
一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，该方法为：当蝶阀对应机组温度并未达到驱动热金属片伸长时，蝶阀阀门的开度全开，当温度达到设定阈值时，蝶阀的阀体上设置的固定柱将升高的温度传递到热金属片，热金属片发生伸长，进而通过齿轮齿条带动蝶阀旋转，根据温度的大小调小蝶阀的开度，减少高温液体流量进入散热器，达到对应机组的降温，当温度降低到设定阈值时，热金属片收缩，伸长的热金属片逐渐缩短，进而实现阀门的开度增大。
通过改变齿轮直径大小来改变热金属发生伸长变形时齿轮的旋转角度，齿轮直径小时旋转角度大，节圆直径大时旋转角度小。
在齿轮直径一定时，通过选用不同热膨胀率的热金属片，在温度变化时获得齿轮不同的旋转角度。
热金属片采用镍铬合金，镍铬合金中镍含量和铬含量不同的可以让合金的热膨胀率不同。
齿轮选用工程塑料PPS制作，该材料耐高温，热膨胀率最小，可以避免因热变形导致的和齿条见的脱离或卡死。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明在每个散热器的冷却液体进入通道安装蝶阀，通过热金属片收到散热器散发的热量而发生伸缩变形，进而通过齿轮齿条驱动蝶阀的转轴旋转，实现阀门开度的调节，能自动调节空调外机的散热负荷，降低温度过高机组的流量，提高温度偏低的机组的流量，让空调外机的各机组的温度相对较为均衡，避免空调系统出现故障，控制结构简单，成本低。
附图说明
图1为本发明的连接结构示意图；
图2为蝶阀连接热金属片立体结构示意图；
图3为现有的外机机组热量分布结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图2所示，一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置，包括进液管1、分支管2、风扇3、出液管4和蝶阀5，进液管1通过多根分支管2连接到多个风扇3，多个风扇3的出气端汇集到出液管4，每根分支管2上安装有蝶阀5且靠近散热器10，蝶阀5的阀轴6固定连接齿轮7，与齿轮7相啮合的齿条8一端固定连接在热金属片11一端，热金属片11另一端固定连接到蝶阀的阀体上设置的固定柱9，风扇3一周安装有散热器10。
进一步地，上述齿条8背面设置有卧式导向槽12。
进一步地，上述卧式导向槽12内竖直设置有贴合齿条8的多根滚柱。
通过齿轮齿条机构来驱动蝶阀的转动，采用膨胀系数较高的热变形金属材料来制作齿条，当温度变化时，齿条长度变化驱动齿轮旋转，齿轮与蝶阀转轴为刚性连接，从而带动蝶阀阀芯旋转，调节流经蝶阀的流量。由于蝶阀阀芯为对称的受力平衡结构，因此驱动其旋转并不需要太大的力矩。
蝶阀的阀芯上受力是平衡的，因此驱动阀芯转动需要的力不大，利用热金属片的热伸缩率（常用的高膨胀合金，其最大伸缩率可以到0.05mm/℃）在受热会发生伸长的原理，将阀门安装在散热器高温气体出风出，在散热器的温度较高时，通过热金属片在温度变化时的变形来带动蝶阀阀芯旋转，可以让蝶阀根据温度变化来减小通流面积，降低进入温度过高的散热机组的高温液体的流量。
实施例2：一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，该方法为：当蝶阀对应机组温度并未达到驱动热金属片伸长时，蝶阀阀门的开度全开，当温度达到设定阈值时，对应机组散发升高的温度传递到热金属片，热金属片发生伸长，进而通过齿轮齿条带动蝶阀旋转，根据温度的大小调小蝶阀的开度，减少高温液体流量进入散热器，达到对应机组的降温，当温度降低到设定阈值时，热金属片收缩，伸长的热金属片逐渐缩短，进而实现阀门的开度增大。
通过改变齿轮直径大小来改变热金属发生伸长变形时齿轮的旋转角度，齿轮直径小时旋转角度大，节圆直径大时旋转角度小。
在齿轮直径一定时，通过选用不同热膨胀率的热金属片，在温度变化时获得齿轮不同的旋转角度。
热金属片采用镍铬合金，镍铬合金中镍含量和铬含量不同的可以让合金的热膨胀率不同。
齿轮选用工程塑料PPS制作，该材料耐高温，热膨胀率最小，可以避免因热变形导致的和齿条见的脱离或卡死。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置，其特征在于：包括进液管（1）、分支管（2）、风扇（3）、出液管（4）和蝶阀（5），进液管（1）通过多根分支管（2）连接到多个风扇（3），多个风扇（3）的出气端汇集到出液管（4），每根分支管（2）上安装有蝶阀（5）且靠近散热器（10）安装，蝶阀（5）的阀轴（6）固定连接齿轮（7），与齿轮（7）相啮合的齿条（8）一端固定连接在热金属片（11）一端，热金属片（11）另一端固定连接到蝶阀的阀体上设置的固定柱（9），风扇（3）一周安装有散热器（10）。
2.根据权利要求1所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：齿条（8）背面设置有卧式导向槽（12）。
3.根据权利要求2所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：卧式导向槽（12）内竖直设置有贴合齿条（8）的多根滚柱。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：该方法为：当蝶阀对应机组温度并未达到驱动热金属片伸长时，蝶阀阀门的开度全开，当温度达到设定阈值时，对应机组散发升高的温度传递到热金属片，热金属片发生伸长，进而通过齿轮齿条带动蝶阀旋转，根据温度的大小调小蝶阀的开度，减少高温液体流量进入散热器，达到对应机组的降温，当温度降低到设定阈值时，热金属片收缩，伸长的热金属片逐渐缩短，进而实现阀门的开度增大。
5.根据权利要求4所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：通过改变齿轮直径大小来改变热金属发生伸长变形时齿轮的旋转角度。
6.根据权利要求4所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：在齿轮直径一定时，通过选用不同热膨胀率的热金属片，在温度变化时获得齿轮不同的旋转角度。
7.根据权利要求4所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：热金属片采用镍铬合金，控制镍铬合金的镍铬含量不同。
8.根据权利要求4所述的一种中央空调外机散热负荷齿轮齿条驱动调节装置的调节方法，其特征在于：齿轮选用工程塑料PPS制作。
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