[實(shí)用新型]一種溫控閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220582618.X
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN202852166U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余峻輝;邱銳杰;余業(yè)球;黎沃光;黃宇君;張偉濤;楊偉杰;胡烈聰;陳康
• 申請（專利權(quán)）人: 胡烈聰;陳康
• 主分類號: F16K31/70
• 分類號: F16K31/70;F16K31/60;F16K11/065
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種溫控裝置，特別涉及一種能夠自動調(diào)節(jié)溫度，控溫精度高的溫控閥。

背景技術(shù)

目前，市面上的溫控閥分為機(jī)械式溫控閥和新材料自動溫控閥。傳統(tǒng)的機(jī)械式溫控閥雖然結(jié)構(gòu)簡單且成本較低，但需要使用者手動操作，不能實(shí)現(xiàn)自動控制。使用新材料作為感溫及驅(qū)動元件的溫控閥分為石蠟型和形狀記憶合金型（SMA），其中石蠟型溫控閥存在著反應(yīng)速度慢、溫度瞬間超越值過大等缺點(diǎn)，其溫度瞬間超越值大概為5℃至10℃。

使用形狀記憶合金作為感溫及驅(qū)動元件則可避免以上缺陷，其工作原理為通過調(diào)溫旋鈕設(shè)置控溫溫度，當(dāng)出水溫度高于控溫溫度時(shí)，形狀記憶合金彈簧伸長，推動閥芯移動使熱水入口變小，冷水入口變大，從而降低出水溫度；反之，當(dāng)出水溫度低于控溫溫度時(shí)，則閥芯逆向運(yùn)動，使出水溫度升高。

目前應(yīng)用于溫控閥的形狀記憶合金有NiTi合金和銅基形狀記憶合金，其中NiTi合金反應(yīng)速度極快，溫度瞬間超越值能控制在2℃以下，在40℃附近的反應(yīng)極其靈敏，能滿足使用者進(jìn)行無級微調(diào)的需要。然而NiTi合金自身的缺點(diǎn)也不能避免，其強(qiáng)度相對較低，在實(shí)際應(yīng)用中常受周期性應(yīng)力或應(yīng)變作用，隨著循環(huán)次數(shù)的增加和缺陷的積累容易導(dǎo)致疲勞失效，包括結(jié)構(gòu)性疲勞和功能性疲勞。同時(shí)制造成本高昂，市場價(jià)格高，普及難度大，其相變溫度范圍在-10~60℃，工作范圍窄，通常只能在低于100℃的溫度下工作，有一定的使用局限性。

銅基形狀記憶合金根據(jù)金相組織不同分為等軸晶銅基形狀記憶合金和柱狀晶銅基形狀記憶合金，具有工作溫度范圍廣、導(dǎo)熱率高、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但目前傳統(tǒng)加工工藝只能生產(chǎn)等軸晶銅基形狀記憶合金，其主要問題是晶體各項(xiàng)異性導(dǎo)致的晶界應(yīng)力集中，體現(xiàn)為脆性大、性能不穩(wěn)定。因此，雖然已有大量的形狀記憶合金溫控閥的研究、設(shè)計(jì)和專利，但由于上述缺點(diǎn)，一直不能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種能夠自動調(diào)節(jié)溫度，控溫精度高，成本降低且性能可靠的溫控閥。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種溫控閥，包括閥體、閥芯、形狀記憶合金彈簧、彈性件和調(diào)溫旋鈕，所述閥體設(shè)有熱水入口、冷水入口和混合水出口，所述閥芯設(shè)于閥體內(nèi)，所述形狀記憶合金彈簧和彈性件分別設(shè)于閥芯的兩端，所述調(diào)溫旋鈕控制彈性件，所述形狀記憶合金彈簧為柱狀晶銅基形狀記憶合金材料制成，并控制所述閥芯對熱水入口和冷水入口進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型通過調(diào)溫旋鈕設(shè)置控溫溫度，當(dāng)出水溫度高于控溫溫度時(shí)，形狀記憶合金彈簧伸長，推動閥芯移動使熱水入口變小，冷水入口變大，從而降低出水溫度；反之，當(dāng)出水溫度低于控溫溫度時(shí)，則閥芯逆向運(yùn)動，使出水溫度升高。采用柱狀晶銅基形狀記憶合金制成的形狀記憶合金彈簧與石蠟、NiTi合金以及等軸晶銅基形狀記憶合金相比，具有回復(fù)率高、抗疲勞性能優(yōu)越、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本實(shí)用新型控溫精度高，工作溫度范圍廣，能夠應(yīng)用于普通燃?xì)鉄崴骷疤柲軣崴鞯葴囟瓤刂浦校€能應(yīng)用于防火裝置、工業(yè)閥門等溫度較高的行業(yè)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述柱狀晶銅基形狀記憶合金為CuAlNi、CuAlBe、CuAlMn或CuZnAl。由于其形狀記憶效應(yīng)，均能用于溫控閥的感溫元件。優(yōu)選的，所述柱狀晶銅基形狀記憶合金為CuAlNi?。CuAlNi合金原材料來源廣泛，易于加工成型，生產(chǎn)成本低。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述閥芯為兩端直徑大、中間直徑小的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述閥芯的兩端分別對熱水入口和冷水入口進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述閥芯的中間段與閥體形成一凹腔。閥芯的兩端分別與閥體配合阻擋熱水入口和冷水入口，調(diào)節(jié)冷熱水流量，中間的凹腔用于進(jìn)行冷熱水混合。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述閥芯的中間段設(shè)有至少一導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔分別與混合水出口和凹腔連通，用于使凹腔內(nèi)的混合水流出。導(dǎo)流孔的孔徑和數(shù)量根據(jù)流量需求具體設(shè)定。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述閥芯內(nèi)靠近彈性件的一端設(shè)有恒壓孔。恒壓孔用于平衡彈性件所在腔體的水壓，保證控溫精度。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述閥體和閥芯之間為間隙配合，便于閥芯在閥體內(nèi)移動，對熱水入口和冷水入口進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且調(diào)溫速度快。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述調(diào)溫旋鈕設(shè)有調(diào)節(jié)彈性件的擋板。調(diào)溫旋鈕通過擋板對彈性件進(jìn)行調(diào)節(jié)，使彈性件對形狀記憶合金彈簧產(chǎn)生不同的預(yù)緊力，設(shè)置控溫溫度，達(dá)到調(diào)溫的目的。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述閥體的兩端分別設(shè)有前蓋和后蓋。更優(yōu)選的，所述前蓋和后蓋與所述閥體之間均設(shè)有密封圈，對閥體進(jìn)行密封，防止漏水。