CN118066364A - 一种非能动温控流体路径通断开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体路径通断开关技术领域，且公开了一种非能动温控流体路径通断开关，包括用于输送流体的第一管道和第二管道，其中流体具有一定的自身温度，且从第一管道流向第二管道，连接管道，设置于第一管道与第二管道之间，其外径与内径均与第一管道和第二管道相互适配；旋转轴，旋转设置于连接管道的内侧，其与连接管道之间可相对轴向旋转；阻隔板，固定安装于旋转轴的外侧，其可随着旋转轴的旋转同步位移；热形变挡件，其中一端设置于连接管道上，另外一端与阻隔板相互连接，其可随着流体温度的变化用于驱使阻隔板翻转，以控制连接管道的开合；热传递组件，设置于连接管道上，其与热形变挡件相互接触，以实现对热形变挡件的温控。

Description

一种非能动温控流体路径通断开关

技术领域

本发明涉及流体路径通断开关技术领域，具体为一种非能动温控流体路径通断开关。

背景技术

为了实现精确的流体控制，工业领域采用了多种流体控制设备，如阀门、执行器、泵、调节器等，这些设备通常通过外部能源的输入(如电力、压力或气动力)来驱动，以实现流体路径的打开、关闭或调节，随着技术的进步，智能流体控制技术也在不断发展，智能流体控制系统结合了传感器、执行器和先进的控制算法，使流体的控制更加自动化、精确和可靠，高级的控制策略和自适应算法可以实现智能化的流体调控，提高生产效率，降低能源消耗，并简化控制系统的设计和操作，总之，精确的流体控制在许多工业领域都是至关重要的，涉及到流量、压力、温度和流向等参数的控制，通过使用适当的流体控制设备和技术，可以实现流体控制的精确性、稳定性和可靠性，从而提高生产效率、产品质量，并节约能源和资源。

传统的流体控制件确实需要外部能源的输入来完成操作，这通常包括电力或压力控制，它们依赖于阀门或执行器，通过控制液体或气体的流动来实现开合操作，然而，这种设计存在一些缺陷；

能源消耗较高、传统流体控制件需要外部能源的输入，这意味着需要消耗额外的资源来驱动它们，这可能增加了能源成本，并对环境造成一定的负面影响；

传统流体控制件通常较为庞大且笨重，特别是在工业领域中使用的大型阀门和执行器，它们需要足够的空间进行安装，并且可能需要辅助设备和机械支持；

传统流体控制件通常需要额外的控制系统，以监测和控制流体的流动，这增加了系统的复杂性，并可能需要更多的资源来维护和操作。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的是为了为了降低能耗、提高可靠性，并简化控制系统，而提出的一种非能动温控流体路径通断开关。

(二)技术方案

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种非能动温控流体路径通断开关，包括用于输送流体的第一管道和第二管道，其中流体具有一定的自身温度，且从第一管道流向第二管道，

连接管道，设置于第一管道与第二管道之间，其外径与内径均与第一管道和第二管道相互适配；

旋转轴，旋转设置于连接管道的内侧，其与连接管道之间可相对轴向旋转；

阻隔板，固定安装于旋转轴的外侧，其可随着旋转轴的旋转同步位移；

热形变挡件，其中一端设置于连接管道上，另外一端与阻隔板相互连接，其可随着流体温度的变化用于驱使阻隔板翻转，以控制连接管道的开合；

热传递组件，设置于连接管道上，其与热形变挡件相互接触，以实现对热形变挡件的温控。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

更进一步的，所述连接管道的外壁上固定安装有连接座，旋转轴的其中一端贯穿连接管道并延伸至其中一个连接座的内侧，其中旋转轴的其中一端与其中一个连接座之间可相对轴向旋转，旋转轴的另一端依次贯穿连接管道、另外一个连接座，并延伸至另外一个连接座的外侧。

更进一步的，所述旋转轴位于连接座外侧的一端焊接有多棱柱，其中另外一个连接座的外侧可拆卸连接有用于限制多棱柱的限制壳，限制壳内加工有与多棱柱相适配的限位孔。

更进一步的，所述限制壳上设置有螺钉，限制壳通过螺钉连接至另外一个连接座的表面上。

更进一步的，所述热形变挡件可采用热敏材料、形状记忆合金、受热膨胀受冷收缩材质其中的一种。

更进一步的，所述热传递组件包括：

缺槽，加工开设于连接管道的内部，其数量及分布位置与热形变挡件相适配；

铝氧化陶瓷片，固定安装于缺槽的内侧，其整体形状与连接管道的内侧整体形状相适配；

导热膏，设置于缺槽与铝氧化陶瓷片之间；以及

铜片，固定安装于铝氧化陶瓷片其中一侧表面上，其中热形变挡件远离阻隔板的一端与所述铜片相互固定连接。

更进一步的，所述阻隔板由钢、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳纤维复合材料其中一种材质制成，所述阻隔板的边缘处还固定安装有耐高温密封橡胶垫。

(三)有益效果

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

该非能动温控流体路径通断控制件利用流体自身的温度变化来实现通断控制，当环境温度发生变化时，流体路径控制器内部的温度也会相应变化，通过旋转轴和阻隔板的转动，从而实现连接管道的自动开启或关闭，实现通断控制的自动化，这种机制可以在不需要外部能源输入的情况下，根据环境温度变化来实现流体路径的精确控制，采用这种温度响应材料制成的控制件，在工业领域可以降低能耗、提高可靠性，并简化控制系统的复杂度，通过利用材料本身的特性，实现流体控制的智能化和自动化，为工业生产提供更加便捷和高效的解决方案。

附图说明

图1为本发明一种非能动温控流体路径通断开关整体的连接结构示意图；

图2为本发明一种非能动温控流体路径通断开关连接管道与阻隔板的连接结构示意图；

图3为本发明一种非能动温控流体路径通断开关的连接管道与热传递组件的连接结构示意图；

图4为本发明一种非能动温控流体路径通断开关限制壳与限位孔的连接结构示意图。

图中：1、第一管道；2、第二管道；3、连接管道；4、旋转轴；5、阻隔板；6、热形变挡件；7、热传递组件；71、缺槽；72、铝氧化陶瓷片；73、导热膏；74、铜片；8、连接座；9、多棱柱；10、限制壳；11、限位孔；12、螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1-图4所示，本发明的一种非能动温控流体路径通断开关，包括用于输送流体的第一管道1和第二管道2，其中流体具有一定的自身温度，且从第一管道1流向第二管道2，

连接管道3，设置于第一管道1与第二管道2之间，其外径与内径均与第一管道1和第二管道2相互适配；

旋转轴4，旋转设置于连接管道3的内侧，其与连接管道3之间可相对轴向旋转；

阻隔板5，固定安装于旋转轴4的外侧，其可随着旋转轴4的旋转同步位移；

热形变挡件6，其中一端设置于连接管道3上，另外一端与阻隔板5相互连接，其可随着流体温度的变化用于驱使阻隔板5翻转，以控制连接管道3的开合；

热传递组件7，设置于连接管道3上，其与热形变挡件6相互接触，以实现对热形变挡件6的温控。

通过流体自身的温度变化来实现通断控制。当流体达到特定温度时，控制器会自动启动或关闭流体通道，实现流体路径的控制和调节，无需外部能源输入，减少能耗，符合节能环保的要求，不需要复杂的控制装置，降低系统复杂度，提高可靠性，可根据环境温度变化自动调节流体通道状态，适用于不同工况下的流体控制需求，适用于各种流体管路系统中，如供水系统、空调系统、化工流程控制等领域，本发明提出了一种创新的非能动温控流体路径通断控制件，通过温度响应特性实现流体通道的自动控制，在节能、简化控制系统和应用广泛等方面具有显著优势，将为流体控制领域带来新的技术突破和发展机遇

本发明在一较佳实施例中可以进一步配置为：如图1、图4所示；连接管道3的外壁上固定安装有连接座8，旋转轴4的其中一端贯穿连接管道3并延伸至其中一个连接座8的内侧，其中旋转轴4的其中一端与其中一个连接座8之间可相对轴向旋转，旋转轴4的另一端依次贯穿连接管道3、另外一个连接座8，并延伸至另外一个连接座8的外侧，设置有连接座8，能够对旋转轴4的安装位置进行限定。

本发明在一较佳实施例中可以进一步配置为：如图1、图4所示；旋转轴4位于连接座8外侧的一端焊接有多棱柱9，其中另外一个连接座8的外侧可拆卸连接有用于限制多棱柱9的限制壳10，限制壳10内加工有与多棱柱9相适配的限位孔11，设置有多棱柱9、限制壳10和限位孔11，能够手动的对旋转轴4位置进行限位，能够进一步的保证整体的控制效果。

本发明在一较佳实施例中可以进一步配置为：如图1、图4所示；限制壳10上设置有螺钉12，限制壳10通过螺钉12连接至另外一个连接座8的表面上，通过使用螺钉可拆卸式的连接，其连接过程简单便捷且方便进行拆卸。

本发明在一较佳实施例中可以进一步配置为：如图1、图4所示；热形变挡件6可采用热敏材料、形状记忆合金、受热膨胀受冷收缩材质其中的一种，将热形变挡件采用热敏材料、形状记忆金属或受热膨胀受冷收缩材料之一，设置的好处包括：自动适应温度变化：这些材料具有对温度变化高度敏感的特性，可以根据环境温度的变化自动调整形态或尺寸，使挡件能够自动适应不同工作温度下的要求。精确控制热膨胀：采用热敏材料或受热膨胀受冷收缩材料可以实现对热膨胀的精确控制，从而在高温环境下减小或消除热膨胀引起的形变，保证设备或系统的稳定性和可靠性。节能环保：这些材料的特性使得热形变挡件能够在不需要外部能源输入的情况下实现温度响应，从而降低能源消耗，节约成本，同时也符合节能环保的理念。减少零件数量和复杂性：使用具有温度响应特性的材料制成的热形变挡件，可以减少系统中需要的额外控制部件，简化设计，减少零部件数量和系统复杂性。提高系统稳定性和安全性：通过使用这些特殊材料制成的热形变挡件，可以提高系统在温度变化条件下的稳定性和安全性，确保设备或系统在各种工作环境下都能正常运行

本发明在一较佳实施例中可以进一步配置为：如图1、图4所示；热传递组件7包括：

缺槽71，加工开设于连接管道3的内部，其数量及分布位置与热形变挡件6相适配；

铝氧化陶瓷片72，固定安装于缺槽71的内侧，其整体形状与连接管道3的内侧整体形状相适配；

导热膏73，设置于缺槽71与铝氧化陶瓷片72之间；以及

铜片74，固定安装于铝氧化陶瓷片72其中一侧表面上，其中热形变挡件6远离阻隔板5的一端与铜片74相互固定连接，在传输流体的过程中，能够通过铝氧化陶瓷片72和铜片74将热量传递至热形变挡件6，配合导热膏73的使用，能够进一步的提升整体的导热效果。

本发明在一较佳实施例中可以进一步配置为：如图1、图4所示；阻隔板5由钢、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳纤维复合材料其中一种材质制成，阻隔板5的边缘处还固定安装有耐高温密封橡胶垫，对隔板5的材质进一步的进行限定，使其具有较高的硬度，同时还设置有耐高温密封橡胶垫，能够有效的保证两者之间的密封性。

本发明一种非能动温控流体路径通断开关的具体工作原理如下：

在输送流体时，流体可从第一管道1流向第二管道2内，其中流体具有一定的温度，正常情况下阻隔板5阻挡住连接管道3，使得连接管道3呈闭合状态，当流体达到一定的体积后，其热量可被铝氧化陶瓷片72所吸收，配合导热膏73的使用，能够进一步的提升热量传导效果，最终热量传导至热形变挡件6上，热形变挡件6发生变形，从而推动旋转轴4和阻隔板5进行翻转，此时连接管道3就可处于张开状态，流体正常进行流通，当流体体积减少且温度下降时，热形变挡件6恢复至原始状态，通过阻隔板5对连接管道3进行闭合；

与此同时还设置有多棱柱9、限制壳10、限位孔11和螺钉12，能够在特殊情况下对旋转轴4和阻隔板5的位置进行限定，使其不会受温度的影响而发生闭合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种非能动温控流体路径通断开关，包括用于输送流体的第一管道(1)和第二管道(2)，其中流体具有一定的自身温度，且从第一管道(1)流向第二管道(2)，其特征在于，

连接管道(3)，设置于第一管道(1)与第二管道(2)之间，其外径与内径均与第一管道(1)和第二管道(2)相互适配；

旋转轴(4)，旋转设置于连接管道(3)的内侧，其与连接管道(3)之间可相对轴向旋转；

阻隔板(5)，固定安装于旋转轴(4)的外侧，其可随着旋转轴(4)的旋转同步位移；

热形变挡件(6)，其中一端设置于连接管道(3)上，另外一端与阻隔板(5)相互连接，其可随着流体温度的变化用于驱使阻隔板(5)翻转，以控制连接管道(3)的开合；

热传递组件(7)，设置于连接管道(3)上，其与热形变挡件(6)相互接触，以实现对热形变挡件(6)的温控。

2.根据权利要求1所述的一种非能动温控流体路径通断开关，其特征在于，所述连接管道(3)的外壁上固定安装有连接座(8)，旋转轴(4)的其中一端贯穿连接管道(3)并延伸至其中一个连接座(8)的内侧，其中旋转轴(4)的其中一端与其中一个连接座(8)之间可相对轴向旋转，旋转轴(4)的另一端依次贯穿连接管道(3)、另外一个连接座(8)，并延伸至另外一个连接座(8)的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种非能动温控流体路径通断开关，其特征在于，所述旋转轴(4)位于连接座(8)外侧的一端焊接有多棱柱(9)，其中另外一个连接座(8)的外侧可拆卸连接有用于限制多棱柱(9)的限制壳(10)，限制壳(10)内加工有与多棱柱(9)相适配的限位孔(11)。

4.根据权利要求3所述的一种非能动温控流体路径通断开关，其特征在于，所述限制壳(10)上设置有螺钉(12)，限制壳(10)通过螺钉(12)连接至另外一个连接座(8)的表面上。

5.根据权利要求1所述的一种非能动温控流体路径通断开关，其特征在于，所述热形变挡件(6)可采用热敏材料、形状记忆合金、受热膨胀受冷收缩材质其中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种非能动温控流体路径通断开关，其特征在于，所述热传递组件(7)包括：

缺槽(71)，加工开设于连接管道(3)的内部，其数量及分布位置与热形变挡件(6)相适配；

铝氧化陶瓷片(72)，固定安装于缺槽(71)的内侧，其整体形状与连接管道(3)的内侧整体形状相适配；

导热膏(73)，设置于缺槽(71)与铝氧化陶瓷片(72)之间；以及

铜片(74)，固定安装于铝氧化陶瓷片(72)其中一侧表面上，其中热形变挡件(6)远离阻隔板(5)的一端与所述铜片(74)相互固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种非能动温控流体路径通断开关，其特征在于，所述阻隔板(5)由钢、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳纤维复合材料其中一种材质制成，所述阻隔板(5)的边缘处还固定安装有耐高温密封橡胶垫。