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_5

文档序号:9221346阅读:来源:国知局
由SMA元件获得的力得到对应的多倍增加。除了增加该力或者增加该力之外,该阀元件的一定移位所需的电流可以被减少。
[0090]用于操作该阀元件的SMA元件具有不同优点。当一个SMA元件在其中电流被供应给该SMA元件的一个形状与在其中没有电流供应给该SMA元件的另一个形状之间改变形状时,该SMA元件不会招致噪声。在许多应用中,如其中存在有人类的制冷系统,如在办公室、商店、或者住宅中,没有噪声是一个优点。
[0091]当电流被供应给一个SMA元件时,该SMA元件不会招致电磁干扰,这在一些应用如在汽车应用中是一个优点。SMA元件具有与例如一个步进电机相比较小的尺寸,并且因此,SMA元件非常适合于具有小尺寸的阀。通过金属注射成型(MIM)制造的阀主体可以是非常小的,并且因此SMA元件非常适合于通过MM制造的阀主体。
[0092]在远侧位置与近侧位置之间具有至少两个延伸部的一个SMA元件不需要使用该阀主体来向该SMA元件传导电流。因此,在能够传导电流的方面对于该阀主体不需要特殊的要求。该阀主体可由除导电材料以外的其他材料制成。同样,该致动器以及一个阀的一个致动器的任何电动机械特性和参数仅仅取决于该SMA元件。
[0093]此外,在远侧位置与近侧位置之间具有至少两个延伸部的SMA元件可以具有连至该远侧位置的两个末端。该SMA元件的该末端可以以不同的方式连接至一个插座上,用于从一个电源向该SMA元件供应电流。该SMA元件的这些末端可固定到该阀的一个玻璃密封件上,或者该SMA元件的这些末端可以被焊接或支撑至该阀的一个插座上,或者该SM元件的这些末端可以被插入到设置在该阀主体中的插孔中。优选地,将该SMA元件的这些末端连接至一个插座的这些不同的方式是在该远侧位置处完成的。
【主权项】
1.一种用于蒸汽压缩系统中的阀的致动器,该致动器包括一个细长的形状记忆合金元件(10),所述形状记忆合金元件在形成该阀的一部分时具有意在远离该阀的一个阀元件(4)的一个末端,和意在邻近该阀的该阀元件(4)的一个第二末端,并且其中该形状记忆合金元件(10)沿着该形状记忆合金元件(10)的至少两个优选平行的延伸部(11,12)从该远侧末端Pl)延伸至该近侧末端(P2),其特征在于所述致动器包括至少一个封装体(14),该至少一个封装体构成用于该细长的形状记忆合金元件的一个细长主体,并且其中该至少一个封装体(14)封装该形状记忆合金元件(10)的该至少两个延伸部(11,12),并且其中该至少一个封装体在该形状记忆合金元件(10)的温度与该封装体(14)的环境以及该形状记忆合金元件(10)的该至少两个延伸部(11,12)的温度之间提供一个热阻。2.根据权利要求1所述的致动器,其中该封装体从该远侧末端(Pl)延伸至该近侧末端(P2),从而沿着从该远侧末端(Pl)至该近侧末端(P2)的整个距离将该形状记忆合金元件的这些线(11,12)封装,并且其中形状记忆合金元件(10)的这些线(11,12)能够在该封装体(14)内至少在该远侧末端(Pl)与该近侧末端(P2)之间移位。3.根据权利要求2所述的致动器,其中该封装体(14)构成一个覆盖物,该覆盖物具有以下结构之一:多个管子或管或杆,每个管子或管或杆具有一个细长内腔,用于容纳这些线(11,12)中的一个;或者一个管子或一个管或一个杆,其具有多个细长内腔,用于在该多个细长内腔中容纳这些线(11,12)中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的阀,其中该封装体(14)从该远侧末端(Pl)延伸至该近侧末端(P2),从而沿着从该远侧末端(Pl)至该近侧末端(P2)的该整个距离将该形状记忆合金元件(10)的这些线(11,12)封装,并且其中该封装体(14)能够连同该细长的形状记忆合金元件(10) —起至少在该远侧末端(Pl)与该近侧末端(P2)之间移位。5.根据权利要求4所述的阀,其中该封装体(14)构成一个涂层,该涂层被提供在这些线中的每一个的外表面上,所述涂层由一种材料制成,该材料具有一个弹性模量从而使得该封装体能够对应于这些线(1,12)中的每一个的一个可能的移位而弹性地移位。6.一种用于制冷系统中的阀的致动器,该致动器包括一个细长的形状记忆合金元件(10),所述形状记忆合金元件(10)在形成该阀的一部分时具有意在远离该阀的一个阀元件(4)的一个末端,以及意在邻近该阀的该阀元件(4)的一个第二末端,并且其中该形状记忆合金元件(10)从该远侧末端(Pl)延伸到该近侧末端(P2),其中该形状记忆合金元件(10)在远侧末端(Pl)连接到该形状记忆合金元件(10)的一个壳体上且与该壳体电绝缘,并且其中该形状记忆合金元件(10)在该远侧末端(Pl)与该近侧末端(P2)之间延伸且与该壳体(I)电绝缘。7.根据权利要求1-6中任一项所述的致动器,其中该形状记忆合金元件(10)被成形为呈直线(11,12)形状的多个延伸部,其中至少一个第一线(11)和一个第二线(12)从该远侧末端(Pl)基本上平行地延伸至该近侧末端(P2),或者反之亦然。8.根据权利要求1-7中任一项所述的致动器,其中该形状记忆合金元件(10)被制造成单件,其中一个中间区段(13)连接该至少一个第一延伸部(11)和该至少一个第二延伸部(12),该形状记忆合金元件的所述中间区段(13)在形成该阀的一部分时与该阀元件(4)连接。9.根据权利要求1-8中任一项所述的致动器,其中该形状记忆合金元件(10)在该远侧末端(pi)连接到该致动器的一个壳体上且与该壳体电绝缘,并且其中该形状记忆合金元件(10)在该远侧末端(Pl)与该近侧末端(P2)之间延伸且与该壳体电绝缘。10.根据权利要求1-9中任一项所述的致动器,其中提供了一个弹性元件(18),并且其中来自该弹性元件(18)的一个力是由在电流被施加到该形状记忆合金元件(10)上时来自该形状记忆合金元件(10)的一个反向力抵消的,并且其中该弹性元件(18)能够将形状记忆合金元件(10)的该至少第一线(119和第二线(12)的一个延伸部从电流被供应给该形状记忆合金元件时的一个形状转变成没有电流供应给该形状记忆合金元件(10)时的另一个形状,并且反之亦然。11.用于蒸汽压缩系统的阀,所述阀包括一个阀主体,该阀主体具有用于制冷剂的至少一个入口和至少一个出口,并且具有定位在该阀主体内部的一个阀元件,并且所述阀还包括根据权利要求ι-?ο中任一项所述的致动器,其特征在于所述致动器在该阀主体的该至少一个入口(2)与该至少一个出口(3)之间延伸,所述阀还包括一个封装体(14),该封装体构成用于该形状记忆合金元件(10)的该第一线(11)和该第二线(12)的一个细长主体,所述封装体(14)朝向该第一线(11)和该第二线(12)的周围将该第一线(11)和该第二线(12)封装。12.根据权利要求11所述的阀,其中该第一线(11)和该第二线(12)能够在该封装体(14)内,在该远侧末端(Pl)与该近侧末端(P2)之间,沿着该至少两个优选平行的延伸部(11,12)移位。13.根据权利要求11所述的阀,其中该封装体(14)能够与该第一线(11)和该第二线(12) 一起,在该远侧末端(Pl)与该近侧末端(P2)之间,沿着该至少两个优选平行的延伸部(11,12)移位。14.根据权利要求11-13中任一项所述的阀,其中该阀包括多个直线,这些直线以单件制成,其中该单件的至少一个第一延伸部从一个远侧末端延伸至一个近侧末端,并且其中该单件的至少一个第二延伸部从一个近侧末端延伸至一个远侧末端,并且其中,在该近侧末端处,该单件通过线的该单件的一个中间区段附接到该阀元件上,所述中间区段与该阀元件连接、可能被嵌入在该阀元件中,并且其中该第一延伸部和该第二延伸部形成一个相互角度,该相互角度在O度与990度之间,可能在O度与60度之间,甚至可能在O度与30度之间,其中当在这些延伸部之间形成的该相互角度是O度时,该第一延伸部和该第二延伸部平行延伸。15.根据权利要求11-14中任一项所述的阀,其中该致动器具有一个延伸部,其中至少50 %的该延伸部、优选地至少60 %的该延伸部、可能至少75 %、甚至可能在75 %与100 %之间的该形状记忆合金元件延伸在该阀主体外。16.根据权利要求11-15中任一项所述的阀,其中该致动器具有一个延伸部,其中该形状记忆合金元件的延伸部的全部在该阀主体内部延伸,并且其中一个制冷剂流能够经过该致动器的该延伸部。17.根据权利要求11-16中任一项所述的阀,其中该封装体(14)至少将该形状记忆合金元件的延伸在该阀主体外的该延伸部封装,可能还将该形状记忆合金元件的延伸在该阀主体内的至少一部分封装,所述封装体(14)提供了以下特性中的至少一个:在该形状记忆合金元件与该封装体的周围环境之间的一个热阻、在该形状记忆合金元件与该封装体的周围环境之间的一个热导体、在该形状记忆合金元件与围绕该形状记忆合金元件的该阀的元件之间的一个电阻、在该形状记忆合金元件的多个延伸部之间的一个电阻。18.根据权利要求11-17中任一项所述的阀,其中在该阀的操作过程中,当制冷剂流动通过该阀时,该形状记忆合金元件(10)的任何部分都不暴露给所述制冷剂流。19.根据权利要求11-18中任一项所述的阀,其中一个弹性元件(18)被提供用于朝向一个完全关闭位置或一个完全打开位置压迫该阀元件,并且其中来自该弹性元件(18)的一个力是由电流被施加到该形状记忆合金元件(10)上时来自该形状记忆合金元件(10)的一个反向力抵消的。20.一个蒸汽压缩系统,如一个制冷系统或一个空调系统或一个热泵系统,该系统具有根据权利要求11-19中任一项所述的至少一个阀。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制冷系统中的阀的致动器。本发明还涉及一种具有这种致动器的阀,并且涉及一种具有这种阀的制冷系统。该致动器包括一个细长的形状记忆合金(SMA)元件,该形状记忆合金元件沿着两个或更多个线状延伸部从相对于一个阀的阀元件的一个远侧末端延伸至一个近侧末端。该SMA元件在形成该阀的一部分时,可以从该远侧末端延伸至该近侧末端,连接到该SMA元件的一个壳体上,然而,与该壳体电绝缘。一个封装体可以在该SMA元件与其他元件或者该SMA元件的周围环境之间提供一个热阻、一个热导体和/或一个电阻。
【IPC分类】F16K31/00, F03G7/06
【公开号】CN104937265
【申请号】CN201480004779
【发明人】约翰·范·贝克, 迈克尔·伯克兰
【申请人】丹佛斯公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年1月15日
【公告号】EP2781742A1, EP2946108A1, US20150354719, WO2014111397A1
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