用于蒸汽压缩系统的阀的形状记忆合金致动器的制造方法_3

文档序号:9221346阅读:来源:国知局
元件4的方向改变至SMA元件10离开该阀元件12的方向。SMA元件10在一个方向上离开阀元件4,该方向与其中SMA元件10进入阀元件4的SMA元件10的该方向相反。在图1示出的实施例中,SMA元件10将方向改变180度,这样使得第一线11与第二线12平行。可替代地,该第一线和该第二线可以形成一个最多90度的相互角度以及在90度与O度之间的任何其他相互角度,即,在90度与如图2所示的平行之间的任何相互角度。
[0049]提供了一个封装体14,SMA元件10的第一线11和第二线12在其中延伸。在示出的实施例中,该封装体是一个细长主体,如一个管子或一个管或一个杆,SMA元件10的第一线11和第二线12在其内部延伸。如果该封装体是SMA元件10的第一线11和第二线12在其内部延伸的一个细长主体,那么第一线11和第二线12能够在封装体14内移位。能够在封装体14内移位的第一线11和第二线12是通过使该封装体构成一个覆盖物来获得的,该覆盖物是具有一个细长内腔的一个管子或一个管或一个杆,用于在该细长内腔中容纳第一线11和第二线12。可替代地,封装体14构成一个覆盖物,该覆盖物是多个管子或管或杆,每个管子或管或杆具有一个细长内腔(未示出),用于容纳这些线11、12中的一个。
[0050]在一个可替代的实施例中,SMA元件10的第一线11和第二线12在其中延伸的该封装体是一个涂层或一个覆盖物,该涂层或该覆盖物设置在SMA元件10的第一线11和第二线12的外表面上。如果该封装体是在第一线11和该第二线的外表面上的一个涂层或一个覆盖物,那么该封装体能够连同第一线11和第二线12的移位一起移位。
[0051]如果该封装体是在第一线11和第二线12的外表面上的一个涂层或一个覆盖物,那么该涂层或覆盖物由一种材料制成,该材料具有低于该SMA材料的热导率的热导率。可能地,涂层可以由聚四氟乙稀(PFTE)制成。
[0052]封装体14提供了以下特性中的至少一个:在该SMA元件与该封装体的周围环境之间的一个热阻、在该SMA元件与该封装体的周围环境之间的一个热导体、在该SMA元件与围绕该SMA元件的该阀的元件之间的一个电阻、在该SMA元件的多个延伸部之间的一个电阻。
[0053]封装体14在其中延伸的一个管子15构成了用于封装体14的一个覆盖物,并且还构成了在阀座元件5与SMA元件10的远侧末端Pl之间的一个刚性元件。管子15形成了阀主体I的一个一体化部件,但是因此管子15不是阀主体I的一部分。该阀主体仅包括该阀封闭阀元件4和阀座元件5的该部分。在图1示出的实施例中,阀主体1、阀入口 2、阀出口 3、以及管子15是同一个元件。阀入口 2是阀主体I的一个一体化元件。
[0054]封装体14具有从封装体14的一个外表面延伸的间隔元件19。间隔元件19构成用于维持该封装体与管子15的内表面有一定距离的元件。该封装体被维持在管子15内,其方式使得从阀入口 2流向阀出口 3的制冷剂能够流动经过封装体14。封装体14被这样设置在通过该阀的一个制冷剂流中。
[0055]在图2示出的实施例中,提供了用于监测阀元件4相对于阀座7的一个位置的一个测量件20。测量件20具有一个末端,该末端具有一个磁铁21,通过一个外部电子或电气记录装置22来记录该磁铁21的位置。测量件20具有固定至阀元件4的另一个末端。不论阀元件4何时被朝向该完全关闭位置移位,如图2中所示,或者远离该完全关闭位置移位,该另一个末端均连同阀元件4 一起被移位。外部记录装置22能够传输磁铁21的位置的一个信号,并且因此传输阀元件4相对于阀座7的位置的一个信号。
[0056]止挡件16设置在SMA元件10的远侧末端Pl,也是封装体14的一个远侧末端处。止挡件16固定在封装体14的远侧末端Pl上,并且构成用于导线23的一个占位体。止挡件16包括两个导线23,该两个导线23构成用于SMA元件10的第一线11和第二线12的电连接器。导线23延伸至设置在一个插入件25中的一个密封件24。插入件25被插入到封装体14的一个弯曲区段中并且被插入到管子15中。密封件25具有两个插脚17,这两个插脚17构成在这些导线23与一个电路板26之间的电连接器。电路板26包括用于控制供应至SMA元件10的电流的电子元件。除其他参数之外,至SMA元件10的电流的供应取决于探头21的位置,并且因此取决于阀元件4的位置。记录装置22还被连接到电路板26上。一个电流源(未示出)的一个插座(未示出)意在用于与插脚27接合。这些插脚27中的一些插脚意在用于向电路板26施加电流,并且从电路板26进一步施加到SMA元件10上。这些插脚27中的其他插脚意在用于将由记录装置22提供的探头21的位置的该信号传输至一个显示装置(未示出)。
[0057]一个弹性元件18,优选地是一个螺旋弹簧,被设置在管子15中,处于封装体14与阀元件4之间。弹性元件18朝向阀座元件5压迫阀元件4。在图1示出的实施例中,当阀元件4被朝向阀座元件5压迫时,阀元件4是处于相对于阀座7的一个完全关闭位置。
[0058]与完全关闭相比,当该阀将要打开时,来自弹性元件18的力是由电流被施加到SMA元件10上时来自SMA元件10的一个反向力抵消的。
[0059]图2示出的实施例的封装体14固定在阀主体I上,其方式使得流动通过该阀的制冷剂不与SMA元件10直接接触。因此,SMA元件10将不会被该制冷剂直接冷却,并且保持该SMA元件的预期特性不受该制冷剂的影响。该SMA元件的预期特性是当电流被施加到该SMA元件上时加热该SMA元件,并且该SMA元件的加热导致该SMA元件改变形状。该SMA元件的形状改变将是第一线11和第二线12的长度的一个延伸。
[0060]图3示出了一个阀的一个第三实施例,该阀包括一个阀主体1、一个阀入口 2、以及一个阀出口 3。该阀还包括一个阀元件4和一个致动器6,该致动器用于相对于阀座元件5操作阀元件4。
[0061]阀主体I具有一个阀座7。在示出的实施例中,阀座7构成阀主体I的一个一体化部件。阀元件4能够通过将阀元件4相对于阀座7移位来允许或阻挡制冷剂流动通过阀I。在相对于阀座7所示的阀元件4的位置中,制冷剂通过该阀的流动被阻挡,并且阀元件4是处于一个完全关闭位置。阀I的出口 3从阀座7并且进一步沿着出口 3的延伸部扩张。一个扩张的出口减小了该制冷剂在经过该阀座后的压力。该压力的减小降低了该制冷剂的再循环风险,并降低了在该制冷剂中形成气泡的风险。气泡形成风险的降低减少了当该制冷剂经过该阀时可能发生并且可能是令人烦扰的任何噪声。
[0062]致动器6包括一个由SMA材料制成的一个细长的SMA元件10,所述元件控制阀元件4的位置。在详细说明的剩余部分中,SMA元件将用SMA元件来表示,并且SMA材料将用SMA材料来表示。由通常是一种金属的一种SMA材料制成的一个SMA元件是“记住”原始形状的一个元件。该SMA元件的该原始形状是在不遭受机械、热和/或电冲击的任何组合时的形状。该SMA材料可能是一种镍钛合金。其他SMA包括铜-铝-镍合金、铜-锌-铝合金、以及铁-猛-娃合金。
[0063]图3所示的实施例中的SMA元件10包括一个第一线11和平行延伸的一个第二线12。第一线11和第二线12都是从一个远侧末端位置Pl延伸,并且延伸至一个近侧末端位置P2,所述远侧末端远离阀元件4,所述近侧末端邻近阀元件4。阀元件4由一种材料制成,该材料使SMA元件10与该阀的其他元件和部分电绝缘。
[0064]在图3中示出的实施例中,SMA元件10由一个单件构成,该单件由第一线11、第二线12、以及在第一线11与第二线12之间的一个中间线13组成。第一线11从远侧末端Pl延伸至在阀元件4处的近侧末端P2,在该近侧末端P2处该第一线进入阀元件4中。沿着SMA元件10的在第一线11与第二线12之间的中间线14,SMA元件10被嵌入在阀元件4中。SMA元件10的该延伸部将方向从SMA元件10进入阀元件4的方向改变至SMA元件10离开阀元件12的方向。SMA元件10在一个方向上离开阀元件4,该方向与其中SMA元件10进入阀元件4的SMA元件10的该方向相反。在图3示出的实施例中,SMA元件10将方向改变180度,这样使得第一线11与第二线12平行。可替代地,该第一线和该第二线可以形成一个最多90度的相互角度以及在90度与O度之间的任何其他相互角度,即,在90度与如图3所示的平行之间的任何相互角度。
[0065]提供了构成一个细长主体的封装体14A和14B,其中对应地嵌入了 SMA元件10的第一线11和第二线12。尽管被嵌入在封装体14A和14B中,第一线11和第二线12能够在封装体14A和14B内移位。能够在封装体14A、14B内移位的第一线11和第二线12是通过使封装体14A和14B构成封装体14来获得的,该封装体14构成一个覆盖物,该覆盖物是多个管子或管或杆,每个管子或管或杆具有一个细长内腔(未示出),用于容纳这些线11、12中的一个。可替代地,该封装体构成一个覆盖物,该覆盖物是一个管子或一个管或一个杆,其具有多个细长内腔(未示出),用于在这些细长内腔中容纳这些线11、12中的一个。
[0066]在一个可替代的实施例中,SMA元件10的第一线11和第二线12在其中延伸的该封装体是一个涂层或一个覆盖物,该涂层或该覆盖物设置在SMA元件10的第一线11和第二线12的外表面上。如果该封装体是在第一线11和该第二线的外表面上的一个涂层或一个覆盖物,那么该封装体能够连同第一线11和第二线12的移位一起移位。
[0067]如果该封装体是在第一线11和第二线12的外表面上的一个涂层或一个覆盖物,那么该涂层或覆盖物由一种材料制成,该材料具有低于该SMA材料的热导率的热导率。可能地,涂层可以由聚四氟乙稀(PFTE)制成。
[0068]这些封装体14A和14B被提供,其中封装体14A和14B的一大部分延伸在阀主体I夕卜。在图1示出的实施例中,阀主体1、阀入口 2、阀出口 3、以及阀座7是同一个元件。封装体14A和14B提供了以下特性中的至少一个:在该SMA元件与该封装体的周围环境之间的一个热阻、在该SMA元件与该封装体的周围环境之间的一个热导体、在该SMA元件与围绕该SMA元件的该阀的元件之间的一个电阻、在该SMA元件的多个延伸部之间的一个电阻。
[0069]止挡件16设置在阀主体I中。止挡件16包括两个封装体14A和14B的一部分。该封装体的一个远侧末端Pl包括用于SMA元件10的第一线11和第二线12的电连接器。用于向SMA元件10提供电流的一个电流源(未示出)的一个插座(未示出)意在
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