专利名称:形状记忆合金疏水阀的制作方法
本实用新型属于供热领域。
疏水阀是疏水节能的关键器件。在已有技术中，从生产到采暖，多是以蒸汽(或水)作为传热介质。为使设备正常工作以及节省能源，均使用温调式疏水阀。目前温调式疏水阀中最典型的是液体膨胀式疏水阀，它主要是由阀体〔5〕、阀孔〔6〕、阀芯〔8〕、阀座〔1〕、后阀座〔12〕、套筒〔9〕以及在套筒〔9〕内装有作为热敏元件的波纹管系统所组成，该疏水阀靠波纹管的热胀冷缩来开、闭。这种疏水阀存在以下的缺点1、用波纹管系统作热敏元件灵敏度不高，一般温差在±10℃以上。
2、波纹管在使用过程中易受损伤而失效，因而寿命低。
3、由于波纹管材质较贵，并且加工工艺复杂，因而成本较高。
为了提高温调式疏水阀的灵敏度，延长使用寿命，简化结构及降低成本，特设计本实用新型。
本实用新型的主要构思是用形状记忆合金弹簧来代替液体膨胀式疏水阀的波纹管系统。
本形状记忆合金疏水阀主要由阀体〔5〕、阀孔〔6〕、阀芯〔8〕、阀座〔1〕、后阀座〔12〕、套筒〔9〕构成，其特征在于套筒〔9〕内装有作为热敏元件的形状记忆合金弹簧〔10〕和辅助弹簧〔7〕。该形状记忆合金弹簧〔10〕由于随温度变化而伸缩，从而达到调整疏水量的目的。形状记忆合金弹簧〔10〕的线径可为1～4mm，外径可为10～30mm，在控制温度的下限时，其形状记忆合金弹簧〔10〕的长度可为5～40mm。在控制温度的上限时，可为10～60mm。采用不同成份的形状记忆合金，可在一个较宽的温度范围内使用，这个温度范围一般为30℃～200℃。在这个温度范围之内，根据不同的使用温度区间和不同的压力而选用不同成分，不同参数的形状记忆合金弹簧。控制温差一般小于±5℃。协助形状记忆合金弹簧〔10〕工作的辅助弹簧〔7〕，其线径可为0.8～3mm，外径可为10～30mm，其自由长度可为5～50mm，具体以能协调形状记忆合金弹簧〔10〕工作为宜。
形状记忆合金疏水阀在工作时，蒸汽(或水)从入口处进入，与形状记忆合金弹簧〔10〕直接接触，当入口处蒸汽(或水)温度高于要求的上限温度时，形状记忆合金弹簧〔10〕伸长，推动阀芯〔8〕移向阀孔〔6〕，使入口处的面积减小，最后将阀关闭。当入口处蒸汽(或水)下降到要求的下限温度时，形状记忆合金弹簧〔10〕收缩，在辅助弹簧〔7〕的帮助下，阀芯〔8〕向远离阀孔〔6〕的方向移动，使入口面积增大，阀打开，进入的低温蒸汽(或水)通过套筒〔9〕上的孔从阀体〔5〕的出口排出去，通过出口而排到低温回路并再次加热。以此来保证回路内温度在要求的范围之内。
图1是形状记忆合金疏水阀的结构图。
图2是本实用新型实施例3的形状记忆合金疏水阀的结构图。
对本实用新型如下阀座〔1〕上设计有疏水阀的入口，安装在入口的滤网〔2〕以防止水中杂物进入阀内，滤网〔2〕用弹性卡环〔3〕固定在阀座〔1〕上，辅助弹簧〔7〕与形状记忆合金弹簧〔10〕安装在同一轴线上，共同来控制阀芯〔8〕的前进与后退，套筒〔9〕是用以限制阀芯〔8〕与热敏弹簧座〔11〕的径向运动，形状记忆合金弹簧〔10〕靠热敏弹簧座〔11〕支承，而安装在后阀座〔12〕上的螺杆〔14〕通过调节螺母〔15〕来调整热敏弹簧座〔11〕，此外，还有阀孔〔6〕、阀体〔5〕密封环〔4〕和垫圈〔13〕。
图2与其图1的差别，只是辅助弹簧〔7〕与形状记忆合金弹簧〔10〕的位置进行了对换。
与原有的液体膨胀式疏水阀相比，本形状记忆合金疏水阀具有以下的优点1、用形状记忆合金制成的热敏元件灵敏度高，一般误差在±5℃以内。
2、在控制温度范围内稳定性好。
3、由于结构简单和材料成本低，因而可降低成本约三分之一。
下面是本实用新型的具体实施例实施例1对于蒸汽压力为15个大气压工业用的供热设备，要求的工作温度为200℃的形状记忆合金疏水阀，采用线径为2.5mm，外径为25mm的形状记忆合金弹簧〔10〕，当温度低于195℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕其自由长度定为25mm，作为原始长度，辅助弹簧〔7〕线径为1.8mm，外径为20mm，其自由长度定为35mm。安装时，形状记忆合金弹簧〔10〕保持25mm长，把辅助弹簧〔7〕压缩到32mm，给形状记忆合金弹簧〔10〕以一定的予紧力。当回路中蒸汽温度超过 205℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕克服辅弹簧〔7〕的压力而伸长到40mm，辅助弹簧〔7〕被进一步压缩到17mm，此时阀门全部关闭，当回路中温度降低到195℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕收缩，在辅助弹簧〔7〕的帮助下，迅速回到原始低温长度25mm，此时阀门全部打开，使低温蒸汽进入阀体〔5〕中，再经由套筒〔9〕上的孔及出口排到低温回路中去。
实施例2对于一般常用汽暖锅炉，温度低于100℃时，出现凝水现象，需要将其排出。此时可采用线径为2mm，外径为20mm的形状记忆合金弹簧〔10〕，该弹簧在温度低于95℃时，长度定为20mm作为原始长度，高于105℃时，其长度可达35mm。辅助弹簧〔7〕线径为1.2mm，外径为20mm，自由长度为30mm。安装时，形状记忆合金弹簧〔10〕保持20mm长，把辅助弹簧〔7〕压缩到27mm长，给形状记忆合金弹簧〔10〕以一定的予紧力，当回路中蒸汽(或水)超过105℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕克服辅助弹簧〔7〕的压力而伸长到35mm，辅助弹簧〔7〕被进一步压缩到12mm，此时阀门全部关闭，当回路温度降低到95℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕收缩，在辅助弹簧〔7〕的帮助下，迅速回到原始低温长度20mm，此时阀门全部打开，使低温蒸汽进入阀体〔5〕中，再经由套筒〔9〕的孔及出口排到回水线路中去继续加热。
实施例3对利用太阳能加热淋浴用水的情况，要求水温达50℃时阀门能打开，把热水排到蓄水池中以备使用，而温度低于40℃时，则应把阀门关闭。此时疏水阀的形状记忆合金弹簧〔10〕采用的动作温度范围为40～50℃的合金。形状记忆合金弹簧〔10〕的线径为2mm，外径为20mm，低于40℃时长度为20mm，辅助弹簧〔7〕线径为1.2mm，外径为20mm，自由长度为35mm，安装时，形状记忆合金弹簧〔10〕保持低温时的状态，把辅助弹簧〔7〕压缩到32mm，当水温超过50℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕克服辅助弹簧〔7〕的压力而伸长到35mm，此时阀门全部打开，将热水排入蓄水池中，当水温低于40℃时，形状记忆合金弹簧〔10〕收缩，在辅助弹簧〔7〕的帮助之下，迅速回到原始位置，其长度保持20mm，此时阀门全部关闭，防止冷水进入蓄水池中。阀门随温度变化而如此反复开、闭，保持水温在要求的范围之内。
此外，当工作压力较大时，可以把多个形状记忆合金弹簧〔10〕套装使用，辅助弹簧〔7〕也可套装使用，也可以把形状记忆合金弹簧〔10〕与辅助弹簧〔7〕套装在一起使用。形状记忆合金弹簧〔10〕根据需要可以制成各种形态，如板状、条状。线径也可以是椭圆形及多边形，以满足不同用途的需要。
权利要求
1.一种供热用的形状记忆合金疏水阀，它主要由阀体[5]，阀孔[6]、阀座[1]、后阀座[12]和套筒[9]所构成，其特征在于套筒[9]内装有作为热敏元件的形状记忆合金弹簧[10]和辅助弹簧[7]，采用不同成分的形状记忆合金，可在一个较宽的温度范围内使用。
2.根据权利要求
1所述的形状记忆合金疏水阀，其特征在于形状记忆合金弹簧〔10〕其线径为1～4mm，外径为10～30mm，在控制温度下限时其长度为5～40mm，在控制温度上限时，长度为10～60mm。
3.根据权利要求
1所述的形状记忆合金疏水阀，其特征在于辅助弹簧〔7〕的线径为0.8～3mm，外径为10～30mm，自由长度为5～50mm。
4.根据权利要求
1所述的形状记忆合金疏水阀，其特征在于使用温度范围为30℃～200℃。
专利摘要
一种用于供热领域的形状记忆合金疏水阀，它主要由阀体、阀座、阀孔、后阀座、套筒，形状记忆合金弹簧及辅助弹簧所构成。用形状记忆合金弹簧和辅助弹簧作为热敏元件，这种疏水阀可在30℃～200℃的温度范围内使用。它具有结构简单，灵敏度高，稳定性好，与目前采用的液体膨胀式疏水阀相比成本可降低三分之一。
文档编号F16K21/00GK87208665SQ87208665
公开日1988年5月25日 申请日期1987年5月29日
发明者杨大智, 尚世岳, 缪洋溪, 屈欣年, 张学成, 齐民, 朱敏 申请人:大连工学院, 辽阳市给排水设备公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan