[发明专利]一种基于热管的机械式温控装置

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种基于热管的机械式温控装置。

背景技术

目前的温控开关大都是根据双金属片的热胀冷缩进行工作的，部分的压力式温控开关则依靠气体工作介质的热胀冷缩的性质实现温控功能。

目前，无论是双金属片还是以气体为工作介质的温控器件存在以下的缺陷：其一，热胀冷缩的性质限制了温度控制的精度和灵敏度，原因是热胀冷缩导致的形变是渐变的过程，响应时间比较长，使得以此为基础的温控装置在制作过程中需要复杂的标定工作；其二，动作结束后感温原件的复原缓慢，对突发情况的应对能力偏弱；其三，双金属片式的温控装置长期工作后，会由于金属片内的应力积聚产生断裂或者失效，寿命较低。

综上所述，现有的温控装置难以应对高精度、苛刻环境下的温度响应和控制，在脱离电控的情况下，难以满足高精尖设备的技术要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、动作响应快的基于热管的机械式温控装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于热管的机械式温控装置，包括缸体2、活塞、单向阀3、热管束 4；所述缸体2内装有气液工作介质；

所述活塞包括活塞杆1，活塞杆1置于缸体2内部的一端设有活塞头11，活塞杆1的另一端通过缸体2尾部的限位环21伸出缸体2的外部；

所述单向阀3和热管束4通过缸体2端部的缸壁，一部分伸入缸体2的内部，一部分置于缸体2的外部；

当活塞头11向缸体2端部的缸壁方向轴向移动时，活塞头11与单向阀3相抵，单向阀3打开；

当活塞头11向限位环21方向轴向移动时，活塞头11与单向阀3脱离，单向阀3关闭。

缸体2由玻璃钢制成；缸体2的外表面涂覆有隔热涂层。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

(1)本发明中将热管束应用为感温探头，利用热管高的导热特性和优良的等温性，迅速建立起被探测区(受热体)和温控装置之间的温度场，将被探测区的温度通过热管束快捷准确地反馈给由活塞、单向阀等构成的动作部件，利用动作部件的移动，最终使单向阀的打开或关闭，提高了温控装置的灵敏性、准确性和快速响应能力。

(2)本发明采用封闭式缸体结构使，通过活塞与单向阀的配合，使得温控装置具有将强的抗干扰能力和较长的使用寿命，同时具有将强的环境适应性，即使在苛刻的工作环境仍能正常工作。

(3)本发明相对于现有的双金属片和压力式温控器具有对温度变化敏感、自动快速复原等优势，并可根据温度变化进行连续变化，避免了临界温度点处突变时发生的刚性冲击。

(4)本发明中结构简单、装配容易、体积小、安装使用方便，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是本发明装配示意图。

图2是图1缸体结构示意图。

图3 是图1活塞结构示意图。

图4是本发明的实施例原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1--4所示。本发明一种基于热管的机械式温控装置，包括缸体2、活塞、单向阀3、热管束4；所述缸体2内装有气液工作介质；活塞可采用PC塑料制成。

所述活塞包括活塞杆1，活塞杆1置于缸体2内部的一端设有活塞头11，活塞杆1的另一端通过缸体2尾部的限位环21伸出缸体2的外部；

所述单向阀3和热管束4通过缸体2端部的缸壁，一部分伸入缸体2的内部，一部分置于缸体2的外部；热管束4为感温原件，蒸发段位于缸体2外部的感温区域，冷凝段伸入缸体2并浸入气液工作介质中；气液工作介质通过单向阀3充入。

为减小活塞的重量对动作灵敏度的影响，活塞杆1的制作应遵循尽量减小其惯量的原则。

当活塞头11向缸体2端部的缸壁方向轴向移动时，活塞头11与单向阀3相抵，单向阀3打开；

当活塞头11向限位环21方向轴向移动时，活塞头11与单向阀3脱离，单向阀3关闭。限位环21用于对活塞杆1运动限位。

缸体2由玻璃钢制成；缸体2的外表面涂覆有隔热涂层。

气液工作介质为压缩气体与低沸液体混合后形成的两相混合物，选取需遵循以下原则：(1)低沸液体工作介质的选取需根据临界温度而定，一般而言，其沸点应略低于临界温度，具体差值应根据可采用实测方法标定。(2)气液工作介质相互之间不发生化学反应、不互溶。(3)工作介质须满足成本低廉、原料易得的要求。