[發明專利]用于蒸汽壓縮系統的閥的形狀記憶合金致動器

有效

• 申請號: 201480004779.2
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN104937265B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 約翰·范·貝克;邁克爾·伯克蘭
• 申請（專利權）人: 丹佛斯公司
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06;F16K31/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王靜

本發明涉及一種用于制冷系統中的閥的致動器。本發明還涉及一種具有這種致動器的閥，并且涉及一種具有這種閥的制冷系統。該致動器包括一個細長的形狀記憶合金(SMA)元件，該形狀記憶合金元件沿著兩個或更多個線狀延伸部從相對于一個閥的閥元件的一個遠側末端延伸至一個近側末端。該SMA元件在形成該閥的一部分時，可以從該遠側末端延伸至該近側末端，連接到該SMA元件的一個殼體上，然而，與該殼體電絕緣。一個封裝體可以在該SMA元件與其他元件或者該SMA元件的周圍環境之間提供一個熱阻、一個熱導體和/或一個電阻。

技術領域

本發明涉及一種用于一個制冷系統的閥的致動器。本發明還涉及一種用于蒸汽壓縮系統的閥，如一種用于制冷系統或熱泵系統的閥，并且本發明還涉及這樣一種蒸汽壓縮系統，優選地涉及一種制冷系統。

背景技術

用于蒸汽壓縮系統如制冷系統或熱泵系統的閥以不同結構和在該制冷系統中的不同用途而為人所知。通常，制冷系統的閥是熱靜態地或機電地操作的，這取決于在該制冷系統內的用途。形狀記憶合金(SMA)材料也已用于操作閥。

WO 2010/142997披露了一種閥，該閥包括一個主體、一個通道、一個密封構件、一個觸發器、以及一個溫度響應觸發致動器。該溫度響應觸發致動器包括多個點觸發致動器部分，其中該多個點觸發致動器部分中的每一個的特征為一個對應的形狀改變溫度，并且被配置成使得對于該多個點觸發致動器部分中的每一個，當該點觸發致動器部分的溫度低于該對應的形狀改變溫度時，該點觸發致動器部分被安置在一個對應的低溫形狀狀態中，并且當該點觸發致動器部分的溫度處于或高于該對應的形狀改變溫度時，該點觸發致動器部分被安置在一個對應的高溫形狀狀態中。WO 2010/142997使用一個金屬絲帶，該金屬絲帶從遠離該密封構件的一個位置延伸進入該主體到達鄰近該密封構件的一個位置，從而使用來自該一個金屬絲帶的力以用于觸發該密封構件，并且使用該閥主體的一部分來向該觸發致動器傳導電流。

US 5,345,963披露了一種電控調制壓力調節器，其中一個主閥調節在一個入口與一個出口之間的流體流動，以響應于由一個伺服閥產生的控制壓力，該伺服閥響應于該出口壓力和由一個調節器彈簧施加到承載該伺服閥閉合器元件的一個隔膜上的力。該調節器彈簧的變形可以由一個電致動器改變，該電致動器處于形狀記憶合金的一個絲段的形式，電流可以通過其中來改變其溫度和長度。由致動器電控的一個可調節彈簧保持器包括形狀記憶合金材料的一個絲段。絲段的末端被相對于一個殼體固定。該絲段經過在該絲段上的中間位置與彈簧保持器43之間延伸的一個推桿組件的末端的上方，或者一個壓縮彈簧被定位在一個隔膜的頂側上的一個第一彈簧保持器與一個第二彈簧保持器之間，該壓縮彈簧的位置可以借助于致動器被電改變，該致動器包括形狀記憶合金材料調節器壓縮彈簧101的一個絲段。該絲段以一種方式操作一個閥元件，這樣使得該絲段本身與經過該壓力調節器的流體流不接觸。

US 2002/171055披露了一種用于流體流動的接通和斷開控制的SMA致動的小型自鎖閥。一個閥閉合器包括一個提升閥，該提升閥用于打開和關閉流體流動路徑。該提升閥響應于一個致動器機構來操作，該致動器機構具有被安排成通過電阻加熱致動的SMA絲。致動致使這些絲中的不同絲收縮并牽拉該提升閥朝向或遠離一個閥座。包括一個錐形彈簧的一個鎖定機構在兩個雙穩態位置之間操作，這些雙穩態位置在不對這些致動器進一步施加功率的情況下保持該提升閥完全打開或者完全關閉。第一致動器50由一對形狀記憶合金絲組成。這兩個絲在它們的上端安裝至一個支架，該支架附接至一個中間殼體的上端。這兩個絲的下端附接至一個驅動條，該驅動條附接至裝配在一個樞軸周圍的一個細長的管狀樞軸套筒的下端。兩個SMA絲通過被加熱通過它們的相變過渡溫度來致動，這樣使得它們恢復其記憶形狀。這引起它們的長度收縮，這樣使得它們完全一致地動作，以便在該樞軸套筒上施加一個向上的拉力，從而導致該樞軸向上滑動。該樞軸繼而將一個提升閥向上移動至該閥打開位置。SMA絲操作一個樞軸，這樣使得這些絲本身與通過該壓力調節器的該流體流不接觸。