專利名稱:形狀記憶合金疏水閥的制作方法
本實用新型屬于供熱領(lǐng)域。
疏水閥是疏水節(jié)能的關(guān)鍵器件。在已有技術(shù)中，從生產(chǎn)到采暖，多是以蒸汽(或水)作為傳熱介質(zhì)。為使設(shè)備正常工作以及節(jié)省能源，均使用溫調(diào)式疏水閥。目前溫調(diào)式疏水閥中最典型的是液體膨脹式疏水閥，它主要是由閥體〔5〕、閥孔〔6〕、閥芯〔8〕、閥座〔1〕、后閥座〔12〕、套筒〔9〕以及在套筒〔9〕內(nèi)裝有作為熱敏元件的波紋管系統(tǒng)所組成，該疏水閥靠波紋管的熱脹冷縮來開、閉。這種疏水閥存在以下的缺點1、用波紋管系統(tǒng)作熱敏元件靈敏度不高，一般溫差在±10℃以上。
2、波紋管在使用過程中易受損傷而失效，因而壽命低。
3、由于波紋管材質(zhì)較貴，并且加工工藝復(fù)雜，因而成本較高。
為了提高溫調(diào)式疏水閥的靈敏度，延長使用壽命，簡化結(jié)構(gòu)及降低成本，特設(shè)計本實用新型。
本實用新型的主要構(gòu)思是用形狀記憶合金彈簧來代替液體膨脹式疏水閥的波紋管系統(tǒng)。
本形狀記憶合金疏水閥主要由閥體〔5〕、閥孔〔6〕、閥芯〔8〕、閥座〔1〕、后閥座〔12〕、套筒〔9〕構(gòu)成，其特征在于套筒〔9〕內(nèi)裝有作為熱敏元件的形狀記憶合金彈簧〔10〕和輔助彈簧〔7〕。該形狀記憶合金彈簧〔10〕由于隨溫度變化而伸縮，從而達(dá)到調(diào)整疏水量的目的。形狀記憶合金彈簧〔10〕的線徑可為1～4mm，外徑可為10～30mm，在控制溫度的下限時，其形狀記憶合金彈簧〔10〕的長度可為5～40mm。在控制溫度的上限時，可為10～60mm。采用不同成份的形狀記憶合金，可在一個較寬的溫度范圍內(nèi)使用，這個溫度范圍一般為30℃～200℃。在這個溫度范圍之內(nèi)，根據(jù)不同的使用溫度區(qū)間和不同的壓力而選用不同成分，不同參數(shù)的形狀記憶合金彈簧。控制溫差一般小于±5℃。協(xié)助形狀記憶合金彈簧〔10〕工作的輔助彈簧〔7〕，其線徑可為0.8～3mm，外徑可為10～30mm，其自由長度可為5～50mm，具體以能協(xié)調(diào)形狀記憶合金彈簧〔10〕工作為宜。
形狀記憶合金疏水閥在工作時，蒸汽(或水)從入口處進(jìn)入，與形狀記憶合金彈簧〔10〕直接接觸，當(dāng)入口處蒸汽(或水)溫度高于要求的上限溫度時，形狀記憶合金彈簧〔10〕伸長，推動閥芯〔8〕移向閥孔〔6〕，使入口處的面積減小，最后將閥關(guān)閉。當(dāng)入口處蒸汽(或水)下降到要求的下限溫度時，形狀記憶合金彈簧〔10〕收縮，在輔助彈簧〔7〕的幫助下，閥芯〔8〕向遠(yuǎn)離閥孔〔6〕的方向移動，使入口面積增大，閥打開，進(jìn)入的低溫蒸汽(或水)通過套筒〔9〕上的孔從閥體〔5〕的出口排出去，通過出口而排到低溫回路并再次加熱。以此來保證回路內(nèi)溫度在要求的范圍之內(nèi)。
圖1是形狀記憶合金疏水閥的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實用新型實施例3的形狀記憶合金疏水閥的結(jié)構(gòu)圖。
對本實用新型如下閥座〔1〕上設(shè)計有疏水閥的入口，安裝在入口的濾網(wǎng)〔2〕以防止水中雜物進(jìn)入閥內(nèi)，濾網(wǎng)〔2〕用彈性卡環(huán)〔3〕固定在閥座〔1〕上，輔助彈簧〔7〕與形狀記憶合金彈簧〔10〕安裝在同一軸線上，共同來控制閥芯〔8〕的前進(jìn)與后退，套筒〔9〕是用以限制閥芯〔8〕與熱敏彈簧座〔11〕的徑向運(yùn)動，形狀記憶合金彈簧〔10〕靠熱敏彈簧座〔11〕支承，而安裝在后閥座〔12〕上的螺桿〔14〕通過調(diào)節(jié)螺母〔15〕來調(diào)整熱敏彈簧座〔11〕，此外，還有閥孔〔6〕、閥體〔5〕密封環(huán)〔4〕和墊圈〔13〕。
圖2與其圖1的差別，只是輔助彈簧〔7〕與形狀記憶合金彈簧〔10〕的位置進(jìn)行了對換。
與原有的液體膨脹式疏水閥相比，本形狀記憶合金疏水閥具有以下的優(yōu)點1、用形狀記憶合金制成的熱敏元件靈敏度高，一般誤差在±5℃以內(nèi)。
2、在控制溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定性好。
3、由于結(jié)構(gòu)簡單和材料成本低，因而可降低成本約三分之一。
下面是本實用新型的具體實施例實施例1對于蒸汽壓力為15個大氣壓工業(yè)用的供熱設(shè)備，要求的工作溫度為200℃的形狀記憶合金疏水閥，采用線徑為2.5mm，外徑為25mm的形狀記憶合金彈簧〔10〕，當(dāng)溫度低于195℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕其自由長度定為25mm，作為原始長度，輔助彈簧〔7〕線徑為1.8mm，外徑為20mm，其自由長度定為35mm。安裝時，形狀記憶合金彈簧〔10〕保持25mm長，把輔助彈簧〔7〕壓縮到32mm，給形狀記憶合金彈簧〔10〕以一定的予緊力。當(dāng)回路中蒸汽溫度超過 205℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕克服輔彈簧〔7〕的壓力而伸長到40mm，輔助彈簧〔7〕被進(jìn)一步壓縮到17mm，此時閥門全部關(guān)閉，當(dāng)回路中溫度降低到195℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕收縮，在輔助彈簧〔7〕的幫助下，迅速回到原始低溫長度25mm，此時閥門全部打開，使低溫蒸汽進(jìn)入閥體〔5〕中，再經(jīng)由套筒〔9〕上的孔及出口排到低溫回路中去。
實施例2對于一般常用汽暖鍋爐，溫度低于100℃時，出現(xiàn)凝水現(xiàn)象，需要將其排出。此時可采用線徑為2mm，外徑為20mm的形狀記憶合金彈簧〔10〕，該彈簧在溫度低于95℃時，長度定為20mm作為原始長度，高于105℃時，其長度可達(dá)35mm。輔助彈簧〔7〕線徑為1.2mm，外徑為20mm，自由長度為30mm。安裝時，形狀記憶合金彈簧〔10〕保持20mm長，把輔助彈簧〔7〕壓縮到27mm長，給形狀記憶合金彈簧〔10〕以一定的予緊力，當(dāng)回路中蒸汽(或水)超過105℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕克服輔助彈簧〔7〕的壓力而伸長到35mm，輔助彈簧〔7〕被進(jìn)一步壓縮到12mm，此時閥門全部關(guān)閉，當(dāng)回路溫度降低到95℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕收縮，在輔助彈簧〔7〕的幫助下，迅速回到原始低溫長度20mm，此時閥門全部打開，使低溫蒸汽進(jìn)入閥體〔5〕中，再經(jīng)由套筒〔9〕的孔及出口排到回水線路中去繼續(xù)加熱。
實施例3對利用太陽能加熱淋浴用水的情況，要求水溫達(dá)50℃時閥門能打開，把熱水排到蓄水池中以備使用，而溫度低于40℃時，則應(yīng)把閥門關(guān)閉。此時疏水閥的形狀記憶合金彈簧〔10〕采用的動作溫度范圍為40～50℃的合金。形狀記憶合金彈簧〔10〕的線徑為2mm，外徑為20mm，低于40℃時長度為20mm，輔助彈簧〔7〕線徑為1.2mm，外徑為20mm，自由長度為35mm，安裝時，形狀記憶合金彈簧〔10〕保持低溫時的狀態(tài)，把輔助彈簧〔7〕壓縮到32mm，當(dāng)水溫超過50℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕克服輔助彈簧〔7〕的壓力而伸長到35mm，此時閥門全部打開，將熱水排入蓄水池中，當(dāng)水溫低于40℃時，形狀記憶合金彈簧〔10〕收縮，在輔助彈簧〔7〕的幫助之下，迅速回到原始位置，其長度保持20mm，此時閥門全部關(guān)閉，防止冷水進(jìn)入蓄水池中。閥門隨溫度變化而如此反復(fù)開、閉，保持水溫在要求的范圍之內(nèi)。
此外，當(dāng)工作壓力較大時，可以把多個形狀記憶合金彈簧〔10〕套裝使用，輔助彈簧〔7〕也可套裝使用，也可以把形狀記憶合金彈簧〔10〕與輔助彈簧〔7〕套裝在一起使用。形狀記憶合金彈簧〔10〕根據(jù)需要可以制成各種形態(tài)，如板狀、條狀。線徑也可以是橢圓形及多邊形，以滿足不同用途的需要。
權(quán)利要求
1.一種供熱用的形狀記憶合金疏水閥，它主要由閥體[5]，閥孔[6]、閥座[1]、后閥座[12]和套筒[9]所構(gòu)成，其特征在于套筒[9]內(nèi)裝有作為熱敏元件的形狀記憶合金彈簧[10]和輔助彈簧[7]，采用不同成分的形狀記憶合金，可在一個較寬的溫度范圍內(nèi)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的形狀記憶合金疏水閥，其特征在于形狀記憶合金彈簧〔10〕其線徑為1～4mm，外徑為10～30mm，在控制溫度下限時其長度為5～40mm，在控制溫度上限時，長度為10～60mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的形狀記憶合金疏水閥，其特征在于輔助彈簧〔7〕的線徑為0.8～3mm，外徑為10～30mm，自由長度為5～50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的形狀記憶合金疏水閥，其特征在于使用溫度范圍為30℃～200℃。
專利摘要
一種用于供熱領(lǐng)域的形狀記憶合金疏水閥，它主要由閥體、閥座、閥孔、后閥座、套筒，形狀記憶合金彈簧及輔助彈簧所構(gòu)成。用形狀記憶合金彈簧和輔助彈簧作為熱敏元件，這種疏水閥可在30℃～200℃的溫度范圍內(nèi)使用。它具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，穩(wěn)定性好，與目前采用的液體膨脹式疏水閥相比成本可降低三分之一。
文檔編號F16K21/00GK87208665SQ87208665
公開日1988年5月25日 申請日期1987年5月29日
發(fā)明者楊大智, 尚世岳, 繆洋溪, 屈欣年, 張學(xué)成, 齊民, 朱敏 申請人:大連工學(xué)院, 遼陽市給排水設(shè)備公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan