[其他]一種在設定的起動溫度下產生位移動作的致動器

無效

• 申請號: 87103896
• 申請日: 1987-05-26
• 公開（公告）號: CN87103896A
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發明（設計）人: 克勞迪奧·扎羅蒂
• 申請（專利權）人: 克勞迪奧·扎羅蒂
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06;G12B1/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種致動器，它在達到起動溫度時可以有效地產生位移動作。

一些工程分支需要使用這種致動器。

在所涉及的位移動作很小的地方，以前都采用稱之為“無源改動器”的致動器（即致動器除了從環境吸取熱能之外，不需要其他的能量），并按金屬膨脹的原理進行工作（與已知的雙金屬片的原理沒有區別）。雖然這種方式可以產生頗大的力，由于所獲得的位移量有限，限制了其實際應用的范圍，通常用于開閉電路或小管道。

在要求大位移的地方，就必須采用復雜的由相應的溫度傳感器進行控制的伺服機構。

本發明的目的是提供一種無源致動器，它可以提供比傳統的無源致動器大些的位移動作，因而它還可以有利地應用于過去需要采用伺服機構的地方。

根據本發明，該目的可以由上述型式的致動器來實現，該致動器的特征在于它包括一個不滲透的可變形氣囊，其中容納有一種液體，其沸點溫度等于設定的起動溫度。

下文結合附圖詳述一個最佳實施例，就可對本發明的致動器的其它特征和優點有更清楚的了解。附圖內容如下：

圖1是本發明一個致動器的透視圖，表示了其低于起動溫度的狀況;

圖2是圖1所示致動處于其高于起動溫度時的狀況的透視圖;

圖3是圖2所示致動器的局部剖視圖。

在附圖圖面中，標號1泛指一種致動器，在達到設定的起動溫度時，它可以產生位移動作。

致動器1包括一個不滲透的可變形氣囊2，它是由多層的層狀材料制成的，其中有多層塑料和多層金屬材料，牢固地粘接在一起，更具體說，上述層狀材料可以包括，例如一層聚酯層3，一層尼龍層4，一層鋁層5以及一層聚乙烯層6，按此順序從氣囊2的外面向里面排列。

氣囊2內容納有一種液體（圖中未示），其沸點溫度等于所設定的起動溫度。

更具體來說，所使用的液體可以方便地是各種氟利昂的一種混合液。氟利昂是工業上熟悉的一些物質的名稱，具有碳氫結構，其中一個或多個氫原子由囟素原子（通常是氯和/或氟，還可以是碘和溴）所置換，這些物質可以被混合在一起，單獨來看時，其沸點溫度有非常寬的范圍，對最普通的種類來說，可以從零下80幾度（氟利昂13、23、41、116）到零上90度左右（氟利昂112）。把兩種或幾種這些物質混在一起，可以獲得其沸點溫度在上述范圍內的液體。

具體來說，使用一種最普通的氟利昂混合液，例如氟利昂12（原始化學式CCl₂F₂，沸點-29.8℃）、氟利昂11（原始化學式CCl₃F₂，沸點+23.7℃）和氟利昂113（原始化學式C₂Cl₃F₃，沸點+47.7℃）的混合液，可以使致動器1的起動溫度處于環境溫度范圍內。當然，當要求起動溫度低于-29.8℃或高于+47.7℃時，也可以使用其他的不常用的氟利昂種類，甚至使用不同種類的液體。

致動器1的操作非常簡單易懂。

只要環境溫度低于致動器的起動溫度，氣囊2始終處于其收縮狀態（見圖1），因為其內所容納的液體處于液態。

達到起動溫度后，液體開始沸騰和汽化，氣囊2逐漸膨脹（見圖2）。液體轉化成蒸汽所引起的容積增加是很大的，所以這種膨脹迅速進行，產生了所需要的位移動作。

氣囊充分膨脹后，溫度的進一步增加只能導致氣囊本身內部的增大，而進一步的膨脹量則比原來的小得多。

氣囊2的膨脹可以用各種方式加以應用，例如，把氣囊2固定到一塊板的一面，而板的另一面支承一根杠桿臂;或者把氣囊2夾放在兩塊可相互移動的板中間;或者把氣囊固定到氣缸中的氣缸頭和活塞之間。

可以理解，當要求致動器的位移動作時克服很大的力時，應使起動溫度等于該要求壓力下的液體沸點溫度，以便克服該力。

本發明的致動器在技術領域內比傳統的雙金屬片和普通的按金屬膨脹原理工作的無源致動器向前邁進了一大步。事實上，它不僅提供更大數值的位移動作量，并且相當簡單和價廉，不需要維護。除了從環境吸取熱能之外不需要另外的能源。該致動器把熱能直接轉換成機械功，供應能量時的溫度低，熱波動很小。

該致動器的簡單結構便于高精確的清潔工序，使其還可以安全地應用于嚴密控制的衛生環境中。這種非常顯著的優點在于上文所述的材料之被應用于氣囊，以及所用的液體絕對無毒性。當氣囊偶然被扎破時，泄漏的氟利昂并無害處。