[發(fā)明專利]壓力平衡式溫控膜盒元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810053962.8
• 申請日: 2008-07-28
• 公開（公告）號: CN101339440A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李生輝;李能彬
• 申請（專利權(quán)）人: 李生輝;李能彬
• 主分類號: G05D23/02
• 分類號: G05D23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫控領(lǐng)域，尤其是作為壓力管道元件制造配件的壓力平衡式溫控膜盒元件。

背景技術(shù)

目前溫控領(lǐng)域一般是采用雙金屬熱脹冷縮的原理，通過雙金屬片在溫度變化時變形產(chǎn)生推動力，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的功能，稱為溫控金屬片元件。盡管溫控金屬片元件能達(dá)到自動開關(guān)的效果，但是該元件仍存在使用壽命很短，工作性能不穩(wěn)定的問題。在長期溫差不斷變化下，金屬片容易產(chǎn)生金屬疲勞性，變形系數(shù)減小，達(dá)不到完全關(guān)閉的功能，疲勞期一般是1-2年，嚴(yán)重影響配套設(shè)備總體使用壽命。

溫控金屬片元件具有疲勞性一直是影響配套設(shè)備工作效率和使用壽命最大的難題，那么能否利用其他物體的感溫特性做成溫控開關(guān)來替代金屬片嗎？本發(fā)明正好可以解決這一難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有溫控金屬片元件使用壽命短、工作性能不穩(wěn)定的問題，本發(fā)明公開了一種溫控膜盒元件，旨在提供一種使用壽命長，工作性能穩(wěn)定的壓力平衡式溫控膜盒元件。

本發(fā)明主要由上膜片、密封片、中膜片、下膜片密閉焊接組成，其中上膜片、中膜片和下膜片通過沖壓直接成形，上膜片頂部中心位置沖壓有一個直徑2mm的半球型凹陷孔，下膜片中心底部沖壓有四個支撐點(diǎn)；中膜片為軟金屬片，采用哈氏合金，性能比較穩(wěn)定；密封片選用硬質(zhì)合金，通過點(diǎn)焊固定在中膜片上；在上膜片和中膜片之間密閉保存一種沸點(diǎn)比水低的配方液體，一般該配方液體選用硅油或酒精配比，利用配方液體在外部溫度變化時感溫產(chǎn)生汽化或液化，體積膨脹或縮小，推動閥片產(chǎn)生位移變化，；當(dāng)外部溫度升高時，膜盒內(nèi)配方液體受熱，由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，壓力增大，體積膨脹，中膜片向外移動，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時，膜盒內(nèi)液體全部汽化，中膜片位移量也達(dá)到最大化，；當(dāng)溫度降低時，膜盒內(nèi)飽和氣體冷卻，轉(zhuǎn)化為液體，體積收縮，中膜片回復(fù)到原始位置，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉的功能。該元件可用于溫控型疏水閥和溫控儀表閥等，作為主要密封元件。

本發(fā)明的焊接是完成產(chǎn)品工藝中最重要，也是最困難的步驟，該工藝既要保證焊接高溫時感溫液體不會蒸發(fā)損耗，又要保證整個元件在短時間焊接閉合。目前，這道工藝只能采用全自動激光環(huán)縫焊，在短時間內(nèi)一次性完成。

本發(fā)明的感溫液體是通過密封焊接工藝保存在上膜片和下膜片之間，由于內(nèi)部空間是全封閉狀態(tài)的，感溫液體不會外泄或揮發(fā)損耗，當(dāng)溫差不斷變化時，感溫液體在汽化或液化之間互相轉(zhuǎn)換，原始劑量始終保持不變，因此，膜盒元件每一次的膨脹系數(shù)是固定的，工作性能也是絕對穩(wěn)定；在外部壓力不斷變化時，膜盒元件能自動調(diào)整膨脹系數(shù)，保持內(nèi)外壓力平衡。

本發(fā)明的全部材質(zhì)均選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，耐高溫，耐腐蝕，抗酸堿，加上完美的焊接工藝，該膜盒元件的總體使用壽命很長，是精密配套設(shè)備選擇的最佳組合元件。

附圖說明

圖1是壓力平衡式溫控膜盒元件的結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖1中，上膜片(1)、密封片(2)、中膜片(3)、下膜片(4)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明主要由上膜片(1)、密封片(2)、中膜片、下膜片(4)密閉焊接組成，其中上膜片(1)、中膜片(3)和下膜片(4)通過沖壓直接成形，密封片(2)固定在中膜片(3)上，配方液體密閉保存在上膜片(1)和中膜片(3)之間。當(dāng)外部溫度達(dá)到感溫液體沸點(diǎn)時，上膜片(1)和中膜片(3)之間的配方液體溫度開始升高，液體逐漸揮發(fā)，變成氣體，體積膨脹，壓力開始增大，中膜片(3)向外移動，當(dāng)溫度達(dá)到飽和時，膜盒內(nèi)液體全部汽化，中膜片(3)位移量也達(dá)到最大化，中膜片(3)帶動密封片(2)關(guān)閉溫控設(shè)備；當(dāng)外部溫度降低時，壓力隨之降低，膜盒內(nèi)飽和氣體開始轉(zhuǎn)化為液體，體積收縮，中膜片(3)和密封片(2)調(diào)整回復(fù)收縮系數(shù)，溫控設(shè)備自動調(diào)整排放量和排放溫度，當(dāng)外部壓力產(chǎn)生變化時，上膜片(1)和中膜片(3)之間的配方液體溫度也隨著飽和溫度產(chǎn)生變化，自動調(diào)整膨脹系數(shù)，保持內(nèi)外壓力平衡。

如此循環(huán)，配套設(shè)備在一定溫差范圍之內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)自動開啟和關(guān)閉的功能。