专利名称：自力式温控切换器的制作方法
技术领域：
一种自力式温控切换器，通过判定预先设定的切换温度自动切换水流方向。 属于采暖系统以及热水系统中的设备制造、安装技术领域。
背景技术：
随着经济的发展对能源的消耗越来越大，节约能源越发显得重要，国家出台 了相关政策以及法规提倡节能环保，各种采暖供热节能措施大量应用。通过增 加热计量表达到按需计量热量的方法已在新建建筑强制采用，同时对既有的建 筑的热计量改造也在展开。但是现有诸多因素不利于热计量的推广，例如在 采暖系统中，大口径的热计量表造价昂贵；在热计量计算方法上要实时计算供 回水的温度差和流量，得到瞬时热量，经累计瞬时热量而得到总的热消耗量。 此方法计算复杂，对设备的依赖度较高(需要供回水管道加装温度传感器、流 量计、使用电池或外电源的电控装置)，设备相对复杂，造价较高，另外热计量 表的实施只是提供了按照计量收费的技术手段，并未涉及到节能技术层面。
在供暖系统中加装自控系统安装电动调节阀进行自动化控制以达到节能的 目的，此种方法需在安装电动控制阀门以及在阀门附近安装信号控制箱、电源 箱，布信号线等相当复杂的设备才能对系统进行节能控制，此方式造价昂贵， 设备复杂对操作者的素质要求较高，维修维护复杂费用高。上述两点也是困扰 采暖供热节能改造实施的主要因素。
发明内容
本发明的目的，是提供一种全新的无源无电控的自动温度切换装置，在采暖 供热系统中使用本发明"自力式感温切换器"可以使流回锅炉的回水温度恒定， 达到简化热计量计算的目的。同时使系统内热水依据设定水温在不同回路上切
换以替代复杂的电控设备。最终实现节能、降低造价、简化操作、降低维护维 修费用的目的。
本发明的技术原理是这样实现的，"自力式感温切换器"，安装于采暖系统的 锅炉回水管道上，该设备安装有二个联动的温控阀门，此二个温控阀门互为开 闭，感温合金通过感知管道内水温做出判断，当水温高于设定的水温时，通往
混水循环支路的阓门A开启，同时通往锅炉回水支路阀门B关闭，系统管道内 热水此时不经锅炉房加热而直接在中途"短路"，继续在用户末端进行循环散热， 当系统内回水管道内热水温度低于设定温度后，锅炉回水支路阀门B开启，混 水循环支路阀门A关闭，系统管道内热水沿锅炉回水支路流回锅炉房，进行加 温。此时使锅炉回水支路内热水温度恒定在"自力式感温切换器"设定的温度。 此时高于设定温度的回水通过混水循环支路继续在系统末端循环散热，低于设 定温度的回水通过锅炉回水支路流回锅炉房。
"自力式感温切换器"不需要用电，温度传感器是一对温度敏感的形状记忆 合金弹簧，形状记忆合金弹簧即是感受温度的传感器又是执行阀门开闭的执行 器，因此不受用电、潮湿等不利条件的影响。"自力式感温切换器"主要由液体 温控阀A 、液体温控阀B 、感温毛细管道等三个主要部件组成。其中液体温 控阀A及B由阀体、活塞、偏置弹簧、阓芯、形状记忆合金弹簧、阀盖、感温 管等组成。阀体内设置隔板将阀体内分成进口腔和出口腔，隔板中心开导通孔 连接进出口腔，阀盖与阀体通过螺纹相连接，阀盖内有阀芯、活塞、偏置弹簧、 形状记忆合金弹簧等组件，阀芯的中部设有环形凸台，阀芯的环形凸台和活塞 以阀盖为导套上下移动，阀芯的环形凸台设有导通孔，阀芯的中心还设有感温 ^C流出毛细孔，阀芯的下端为锥形，活塞上部设置有与阀芯锥形相配合的锥形 坡口，活塞中心设有感温水流出孔，活塞下设有密封圈。其中液体温控阀A阀
芯环形凸台上下分别套装偏置弹簧和形状记忆合金弹簧，而液体温控阀B阀芯
环形凸台上下分别套装形状记忆合金弹簧和偏置弹簧，这两个阀芯的形状记忆 合金弹簧及偏置弹簧的位置正好是相反的
工作时，回水干管内热水经过分水器流至液体温控阀A及B，同时管道内热 水也由分水器沿感温毛细管道进入液体温控阀A及B阀盖腔内。阀腔内形状记 忆合金弹簧感受到系统热水温度，发生形变产生应力，当管道内水温高于设定 的温度时，变形产生的应力大于偏置弹簧预置内力，同时推动阀芯及活塞位移， 由于形状记忆合金分别位于阀芯环形凸台的上端及下端，这时，液体温控阀A (位于混水循环支路)阀芯推动活塞向上移动，阀门开启，管道内热水沿混水 循环支路流出；同时液体温控阀B (位于锅炉回水支路)阀芯推动活塞向下移动， 阀门关闭。锅炉回水支路切断。当回水管道热水温度低于设定温度时，形状记 忆合金弹簧感受到系统热水温度，发生形变产生应力，因温度低变形产生的应 力小于偏置弹簧预置内力无法推动阀芯及活塞移动，液体温控阀A (位于混水 循环支路)及B (位于锅炉回水支路)保持初始状态，液体温控阀A(位于混水 循环支路)切断，液体温控阀B (位于锅炉回水支路)开启，管道内热水沿锅炉 回水支路流出。沿感温毛细管道进入阀盖腔内的热水由阀芯感温水流出毛细孔 流出阀体重新流回采暖系统管道中。
依据上述所述，热水自动沿锅炉回水支路流回锅炉房或经过或混水循环支路 继续在采暖末端循环。锅炉房依据锅炉回水的流量自动调整能源消耗使锅炉出 水水温保持恒定，由于回水温度恒定使锅炉一直在较大负荷下运行从而提高能 源的利用率达到了节能的效果。
在采暖供热系统内应用本发明设备，供热热量的计算只与流量成比例关系而 温差由于恒定，仅为一个固定值。使用具有流量功能的常规水表即可计算出热
消耗量。这样即可简化热计量的计算方式同时也简化了设备，降低了初投资和 运行维护费用。
在采暖供热系统内应用本发明设备，可以替代部分釆暖自控设备，达到节约 出投资和运行维护费用的目的。
图1 本发明应用在采暖系统示意图
图中 1自力式感温切换器2采暖建筑或采暖小区3锅炉房或热源4流 量表5混水循环泵6混水循环支路7锅炉回水支路8供水干管9回水干管 图2本发明自力式感温切换器的构造示意图
图中 1液体温控阀A 2液体温控阀B 3感温毛细管道4分水器5 混水循环支路6锅炉回水支路7回水干管
图3 液体温控阀A阀体构造示意图(混水循环支路)
图中 1活塞2形状记忆合金弹簧3偏置弹簧4感温水入口 5阀盖 6阀芯环形凸台7阀芯8密封圈9隔板10阀体11导通孔12阀芯感温水 流出毛细孔13阀芯环形凸台通孔
图4 液体温控阀B阀体构造示意图(锅炉回水支路)
图中 1活塞2形状记忆合金弹簧3偏置弹簧4感温水入口 5阀盖6 阔芯环形凸台7阀芯8密封圈9隔板10阀体11导通孔12阀芯感温水流 出毛细孔13阀芯环形凸台通孔
下面结合实施方式及附图进一步说明。
具体实施例方式
本发明自阐述自力式感温切换器应用在采暖供热系统'的一个实施例(附图 1)，由附图(附图2)可知，它主要由液体温控阀A 1、液体温控阀B 2、感
温毛细管道3等上述三个主要部件。其中液体温控阀A及B (图3、图4)由阀 体10、活塞1、偏置弹簧3、阀芯7、形状记忆合金弹簧2、阀盖5、感温管4 等组成。阀体内设置隔板9将阀体内分成进口腔和出口腔，隔板中心开导通孔 ll连接进出口腔，阔盖与阀体通过螺纹相连接，阀盖内有阀芯7、活塞l、偏置 弹簧3、形状记忆合金弹簧2等组件，阀芯的中部设有环形凸台6，阀芯的环形 凸台6和活塞1以阀盖为导套上下移动，阀芯的环形凸台6设有导通孔13，阀 芯的中心还设有感温水流出毛细孔12，阀芯的下端为锥形，活塞1上部设置有 与阀芯上锥形相配合的锥形坡口，活塞中心设有感温水流出孔，活塞下设有密 封圈8。其中液体温控阀A (图3)阔芯环形凸台上下分别套装偏置弹簧3和形 状记忆合金弹簧2，而液体温控阀B (图4)阀芯环形凸台上下分别套装形状记 忆合金弹簧2和偏置弹簧3，这两个阀芯的形状记忆合金弹簧及偏置弹簧的位置 正好是相反的
工作时，由回水干管7 (图2)进入系统采暖热水经过分水器4 (图2)通至 液体温控阀A及B，同时采暖系统内热水也同时由分水器4 (图2)沿感温毛细 管道3 (图2)进入液体温控阀A及B阀盖腔5 (图3)内。形状记忆合金弹簧 2 (图3、图4)感受到系统热水温度，发生形变产生应力，当采暖系统水温高 于设定的温度时，变形产生的应力大于偏置弹簧预置内力，同时推动阀芯7(图 3、图4)及活塞l (图3、图4)位移，由于形状记忆合金2 (图3中为2)及3
(图4中为3)分别位于阀芯环形凸台6 (图3、图4)的上端及下端，这时， 液体温控阀A (混水循环支路)1 (图2)阀芯推动活塞向上移动，阀门开启， 采暖系统热水沿混水循环支路5 (图2)流出；同时液体温控阀B (锅炉回水支 路)2 (图2)阀芯推动活塞向下移动，阀门关闭。锅炉回水支路6 (图2)切断。 当采暖系统内热水温度低于设定温度时，形状记忆合金弹簧2 (图3中为2)及
3 (图4中为3)感受到系统热水温度，发生形变产生应力，因温度低变形产生 的应力小于偏置弹簧预置内力无法推动阀芯及活塞移动，液体温控阀A (混水 循环支路)及B (锅炉回水支路)保持初始状态，液体温控阀A (混水循环支路) 1 (图2)切断，液体温控阀B (锅炉回水支路)2 (图2)开启，采暖系统热水 沿锅炉回水支路6 (图2)流出。沿感温毛细管道3 (图2)进入阀盖腔内的系 统热水由阀芯感温水流出毛细孔12(图3、图4)流出阀体重新回到采暖系统中。
权利要求
1、一种自力式温控切换器，可以广泛应用于采暖制冷系统及热水系统，通过判定预先设定的切换温度自动切换水流方向。“其特征在于，由一对互为开闭的液体温控阀A和B及感温毛细管道等三个主要部件组成。
2、 根据权利要求l所述的一种自力式感温切换器，其特征在￥:液体温控阀A及B阀体内设置隔板将阀体内空间分成进口腔和出口腔，隔板中心开导 通孔连接进出口腔，阀盖与阀体通过螺纹相连接，阀盖内有阀芯、活塞、偏置 弹簧、形状记忆合金弹簧等组件，阀芯的中部设有环形凸台，阀芯的环形凸台 和活塞以阀盖为导套上下移动，阀芯的环形凸台设有导通孔，阀芯的中心还设 有感温水流出毛细孔，阀芯的下端为锥形，活塞上部设置有与阀芯锥形相配合 的锥形坡口，活塞中心设有感温水流出孔，活塞下设有密封圈。液体温控阀A 阔芯环形凸台上下分别套装偏置弹簧和形状记忆合金弹簧，而液体温控阀B阔 芯环形凸台上下分别套装形状记忆合金弹簧和偏置弹簧，这两个阀芯的形状记 忆合金弹簧及偏置弹簧的位置正好是相反的。
3、 根据权利要求l、 2所述的一种自力式感温切换器，其特征在于其中。 阀门中的形状记忆合金弹簧即是感受温度的传感器又是执行阀门开闭的执行 器。
全文摘要
本发明为一种自力式温控切换器，可以通过判定预先设定的切换温度自动切换水流方向。属于采暖系统以及热水系统中的设备制造、安装技术领域。该设备安装有二个联动的温控阀门，此二个温控阀门互为开闭，感温合金通过感知管道内水温做出判断，当水温高于设定的水温时，通往混水循环支路的阀门A开启，同时通往锅炉回水支路阀门B关闭，系统管道内热水经混水循环支路在用户末端进行循环散热，当系统内回水管道内热水温度低于设定温度后，锅炉回水支路阀门B开启，混水循环支路阀门A关闭，系统管道内热水沿锅炉回水支路流回锅炉房，进行加温。本发明的应用效益在于简化热计量设备、降低造价、简化操作、降低维护维修费用以及节约能源等方面。
文档编号F24D17/00GK101338922SQ20081011383
公开日2009年1月7日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者全龙浩, 王文韬 申请人:菁华昱创(北京)新技术发展有限公司