[发明专利]采用形状记忆合金材料的温度调控阀门

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节控制腔室温度的阀门，尤其涉及一种具有智能开合功能，可适用于一般流体腔室的温度调控的阀门。

背景技术

目前，公知的许多供热通风、控制温度以及流量调控的开关阀门均需要人工或电动开合，消耗人力及电力。已有的节能型形状记忆合金自动调节阀也无法调控阀门打开的大小程度，对于温度的调控速度与调控强度存在一定的局限性。一般地，许多应用设计都将形状记忆合金直接设置在阀门口附近。对于较大范围的被控区域而言，正确感知被控区域温度的高低对阀门的正常工作起到了关键作用。此时若仍将记忆合金材料安装在阀门口，很容易出现因阀门口区域已达到指定温度而使阀门关闭，但事实上被控区域温度还远没有下降到指定目标的状况。为解决这一问题，有必要研制一种可准确且智能调控的节能型阀门。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种采用形状记忆合金材料的温度调控阀门。本发明结构简单紧凑，灵敏度、可靠性、稳定性高，清洁环保，无需供电。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种调节控制温度阀门，它包括箱壳、阀门板、隔板、上端板、小齿轮、闭合挡架、传动轴、SMA（Shape Memory Alloy形状记忆合金材料）弹簧、连杆、复位弹簧、调节旋钮和大齿轮等；其中，所述隔板固定在箱壳内，将箱壳分隔成阀门室和控制室两部分，控制室底部封闭，顶部开口且与阀门室内室连通；传动轴一端通过轴承固定在箱壳的后壁上，另一端穿过隔板与小齿轮固定连接，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与连杆的一端固定连接，连杆另一端的上部连接SMA弹簧，SMA弹簧的另一端与固定在控制室上部的上端板相连，连杆另一端的下部连接复位弹簧，复位弹簧的另一端穿过控制室下壁后，与调节旋钮相连。两块阀门板固定在传动轴上，阀门室左右两个壁面上分别一体形成或固定一个闭合挡架，用于限定阀门板的运动，当两块阀门板运动到闭合挡架处，将阀门室分为两个内外区域。

进一步地，所述大齿轮直径大于小齿轮，其比值保持在3:1以上，从而增大阀门的打开程度。

本发明的有益效果是：

1、本发明以SMA弹簧为核心部件，同时具备传感和驱动两种功能：感知环境温度并输出驱动力。利用SMA直接进行感温和驱动，调节并控制阀门室阀门板的旋转来打开或闭合阀门，避免电学信号转换。整个系统无需外部供电即可智能执行，清洁、环保、安全、无污染。SMA材料相变导致的形状变化明显，蕴能大，可输出足够的力用来驱动部件开合，且其弹簧形状绕制处理并不复杂，可根据实际需要方便制成不同相变温度的元件来控制不同的温度范围。

2、本发明具有两个工作腔室：控制室和阀门室，中间的隔板用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料等隔温材料制成，确保两腔室热量不由隔板直接传输。其控制室、阀门室内室与被控区域的温度一致。因此，SMA感测到的温度为被控区域流体均匀稳定后的真实温度。本发明可应用于常见气体、液体等流体的温度调控。结构简单、有效，准确性、灵敏度、稳定性及可靠性俱佳，可替代其他温控阀门，并推广到其他领域。

附图说明

结合附图，有利于更好地了解前面的基本概述及后面将要说明的具体实施过程。附图仅展示了本发明的示范例，实际发明并不严格局限于所示的精确布局、几何形状及实施手段。在所有附图中，相同的标记用来表示指定附图中的相同部件或成分。

图1为本发明整体结构的俯视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图中，箱壳1、阀门板2、阀门室3、隔板4、上端板5、控制室6、小齿轮7、闭合挡架8、传动轴9、SMA弹簧10、连杆11、复位弹簧12、调节旋钮13、螺栓14、大齿轮15。

具体实施方式

图1为本发明整体结构的俯视图，所示为阀门打开状态，内外连通。

图2为图1的A-A剖视图，所示为阀门打开状态下控制室的工作情况，SMA弹簧收缩紧绷，复位弹簧拉伸受力。

图3为图1的B-B剖视图，所示为阀门打开状态下阀门室的工作情况，阀门板在SMA弹簧作用力下旋转打开，内外连通，实现热量交换。图中所标“内”字样与被控区域连通，所标“外”字样与外部环境连通。

    如图1-3所示，本发明调节控制温度阀门，包括箱壳1、阀门板2、隔板4、上端板5、小齿轮7、闭合挡架8、传动轴9、SMA弹簧10、连杆11、复位弹簧12、调节旋钮13、大齿轮15。