專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度控制結(jié)構(gòu)，具體涉及一種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
環(huán)境溫度低于零度時(shí)，將對(duì)環(huán)境中的生命活動(dòng)產(chǎn)生較大危害，同時(shí)，引起的水結(jié)冰后會(huì)形成較顯著體積膨脹，從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)，機(jī)械設(shè)備造成損壞。因此有必要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行有效控制，在環(huán)境溫度低于零攝氏度采取有效保暖和供暖措施來(lái)防止不必要的損失。常用的溫度控制結(jié)構(gòu)一般采用溫度傳感器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，在較差環(huán)境中耐用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，使用方便，經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足在環(huán)境溫度為零度時(shí)進(jìn)行控制的要求，很好滿(mǎn)足日常生產(chǎn)生活的需要。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，包括固定在外殼I內(nèi)相互平行的預(yù)設(shè)間隙的上金屬極板2和下金屬極板3,上下金屬極板3 —端固定在外殼I內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，在下金屬極板3固定在外殼I內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上的一端和上金屬極板2的同一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別同固定在外殼I側(cè)面的上插頭電極9和下插頭電極8連接，還包括一端開(kāi)口的金屬管4，金屬管4內(nèi)裝有預(yù)設(shè)高度的水柱7，然后裝滿(mǎn)有機(jī)物甲苯液體6后在金屬管4 口套有橡膠套5，金屬管4套有橡膠套5的一端通過(guò)橡膠套5頂端和下金屬極板3的自由端固定,金屬管4和下金屬極板3垂直且金屬管4固定在外殼I上。所述金屬管4為銅合金管。所述金屬管4的管壁上加裝透明窗口。所述金屬管4為上細(xì)下粗的錐形管。所述上金屬極板2和下金屬極板3間的預(yù)設(shè)間隙為1cm。所述金屬管4高度為15-20cm，其中裝有的水柱7的高度為金屬管4總高度的3/5-4/5。所述金屬管4的直徑為4_6mm,壁厚為l_2mm。上述所述的控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)類(lèi)似插座結(jié)構(gòu)的裝置將所述的控制結(jié)構(gòu)串聯(lián)在含有報(bào)警器和控制機(jī)構(gòu)的電路中。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，使用方便，經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足在環(huán)境溫度為零度時(shí)進(jìn)行控制的要求，很好滿(mǎn)足日常生產(chǎn)生活的需要。



附圖為本發(fā)明控制結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如附圖所示，本發(fā)明提出了一種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，包括固定在外殼I內(nèi)相互平行的預(yù)設(shè)間隙的上金屬極板2和下金屬極板3，下金屬極板3 —端固定在外殼I內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，在下金屬極板3固定在外殼I內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上的一端和上金屬極板2的同一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別同固定在外殼I側(cè)面的上插頭電極9和下插頭電極8連接，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)合理選擇，防止導(dǎo)線(xiàn)過(guò)短而牽制下金屬極板3，使之不能夠正常旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題。上插頭電極9和下插頭電極主要目的是為了方便裝置的位置調(diào)整，損壞更換等；還包括一端開(kāi)口的金屬管4，金屬管4內(nèi)裝有預(yù)設(shè)高度的水柱7，然后裝滿(mǎn)有機(jī)物甲苯液體6后在金屬管4 口套有橡膠套5，保證金屬管4密封良好，由于空氣比體積對(duì)溫度變化較為敏感，因此在蓋上橡膠套5時(shí)，應(yīng)該除去其中所有的空氣；而且橡膠套5能夠緩沖金屬管4與下金屬極板3的沖擊；金屬管4套有橡膠套5的一端通過(guò)橡膠套5頂端和下金屬極板3的自由端固定，固定要牢固，防止由于傾倒，沖擊，共振等原因?qū)е碌呐既恍缘南陆饘贅O板3和上金屬極板2接觸；金屬管4和下金屬極板3垂直且金屬管4固定在外殼I上。選用的有機(jī)物甲苯液體6密度小于水的密度，熔點(diǎn)為_(kāi)95°C低于零攝氏度，沸點(diǎn)為110°C，高于水的沸點(diǎn)，有機(jī)物甲苯液體6的主要作用是在金屬管4中水柱7結(jié)冰后，推動(dòng)有機(jī)物甲苯液體6充滿(mǎn)橡膠套5，使得橡膠套5膨脹，從而推動(dòng)下金屬極板3與上金屬極板2接觸。優(yōu)選金屬管4為銅合金管。因?yàn)殂~合金的導(dǎo)熱系數(shù)較大，能使得裝置更快速的感應(yīng)環(huán)境溫度的變化，同時(shí)銅合金管的強(qiáng)度較高，能夠有效的防止由于膨脹現(xiàn)象可能導(dǎo)致的擠壓導(dǎo)致管子破裂的問(wèn)題所述金屬管4的管壁上加裝透明窗口。能夠方便觀察金屬管4內(nèi)具體的相變情況所述金屬管4為上細(xì)下粗的錐形管。能夠增大控制結(jié)構(gòu)的靈敏度。所述上金屬極板2和下金屬極板3間的預(yù)設(shè)間隙為1cm?；谒Y(jié)冰冷漲原理，考慮到水在結(jié)冰前后體積增加大約1/9，并且隨著水溫的升高，水的體積也會(huì)相應(yīng)增大，因此上金屬極板2和下金屬極板3間隙應(yīng)該足夠大,優(yōu)選取1cm。所述金屬管4高度為15-20cm，其中裝有的水柱7的高度為金屬管4總高度的3/5-4/5。所述金屬管4的直徑為4-6mm,壁厚為1_2_。直徑過(guò)粗或者壁厚過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致金屬管4內(nèi)水與外部換熱較慢，影響控制結(jié)構(gòu)的靈敏度。上述所述的控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)類(lèi)似插座結(jié)構(gòu)的裝置將所述的控制結(jié)構(gòu)串聯(lián)在含有報(bào)警器和控制機(jī)構(gòu)的電路中。實(shí)現(xiàn)報(bào)警和控制的目的。本發(fā)明的工作原理為通過(guò)將上插頭電極9和下插頭電極8插入特殊設(shè)計(jì)的插座串聯(lián)在控制電路中，控制結(jié)構(gòu)通過(guò)裝在金屬管4中的水柱7高度變化感知環(huán)境溫度變化，當(dāng)環(huán)境溫度低于零攝氏度時(shí)，水柱7結(jié)冰冷漲，使得金屬管4中總體體積迅速膨脹，由于金屬管4固定在外殼I上，因此金屬管4上側(cè)有機(jī)物甲苯液體6將推動(dòng)橡膠套5伸長(zhǎng)，帶動(dòng)下金屬極板3自由端向上旋轉(zhuǎn)，直到與上金屬極板2接觸，整個(gè)控制電路連通，串聯(lián)在電路中的報(bào)警器和其他裝置動(dòng)作，控制開(kāi)關(guān)，來(lái)提高環(huán)境溫度。當(dāng)環(huán)境溫度高于零攝氏度時(shí)，結(jié)冰的水柱7開(kāi)始融化，體積減小，橡膠套5收縮，下金屬極板3自由端向下旋轉(zhuǎn)，與上金屬極板2脫離，整個(gè)電路斷路，開(kāi)關(guān)動(dòng)作，串聯(lián)在電路中的控制設(shè)備停止工作。
權(quán)利要求
1.ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于包括固定在外殼(I)內(nèi)相互平行的預(yù)設(shè)間隙的上金屬極板(2)和下金屬極板(3)，上下金屬極板(3)—端固定在外殼(I)內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，在下金屬極板(3)固定在外殼(I)內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上的一端和上金屬極板(2)的同一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別同固定在外殼(I)側(cè)面的上插頭電極(9)和下插頭電極(8)連接，還包括一端開(kāi)ロ的金屬管(4 ),金屬管(4 )內(nèi)裝有預(yù)設(shè)高度的水柱(7 ),然后裝滿(mǎn)有機(jī)物甲苯液體(6 )后在金屬管(4) ロ套有橡膠套(5)，金屬管(4)套有橡膠套(5)的一端通過(guò)橡膠套(5)頂端和下金屬極板(3)的自由端固定，金屬管(4)和下金屬極板(3)垂直且金屬管(4)固定在外殼(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬管(4)為銅合金管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬管(4)的管壁上加裝透明窗ロ。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬管(4)為上細(xì)下粗的錐形管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上金屬極板(2)和下金屬極板(3)間的預(yù)設(shè)間隙為1cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬管(4)高度為15-20cm，其中裝有的水柱(7)的高度為金屬管(4)總高度的3/5_4/5。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬管(4)的直徑為4_6mm,壁厚為l_2mm。
8.權(quán)利要求1至7任ー項(xiàng)所述的控制結(jié)構(gòu)，其特征在于通過(guò)類(lèi)似插座結(jié)構(gòu)的裝置將所述的控制結(jié)構(gòu)串聯(lián)在含有報(bào)警器和控制機(jī)構(gòu)的電路中。
全文摘要
一種基于水結(jié)冰冷漲原理的控制結(jié)構(gòu)，包括固定在外殼內(nèi)相互平行的預(yù)設(shè)間隙的上金屬極板和下金屬極板，上下金屬極板一端固定在外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，在下金屬極板固定在外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上的一端和上金屬極板的同一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別同固定在外殼側(cè)面的上插頭電極和下插頭電極連接，還包括一端開(kāi)口的金屬管，金屬管內(nèi)裝有預(yù)設(shè)高度的水柱，然后裝滿(mǎn)有機(jī)物甲苯液體后在金屬管口套有橡膠套，金屬管內(nèi)不能有空氣，金屬管套有橡膠套的一端通過(guò)橡膠套頂端和下金屬極板的自由端固定，金屬管和下金屬極板垂直且金屬管固定在外殼上；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，使用方便，經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足在環(huán)境溫度為零度時(shí)進(jìn)行控制的要求，很好滿(mǎn)足日常生產(chǎn)生活的需要。
文檔編號(hào)G05D23/02GK103034256SQ20121054922
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者吳東垠, 李淑宏, 吳平, 趙若焱, 王利兵, 蒙嘉 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)