一种内嵌式温控阀及其应用的制作方法

1.本发明属于温控阀技术领域，尤其涉及一种内嵌式温控阀及应用。


背景技术：

2.到目前为止，用于太阳能热水器的温控阀有：
3.1、由电子感温器和电磁阀组成的温控阀；
4.2、直流式热力变量阀。
5.以上这两种温控阀的缺陷是：第1种必须有外加电源，这就限制了太阳能热水器的应用；第2种的感温器内充有特种石腊或氟里昂，一旦泄漏，温控阀就会失灵，甚至失效。


技术实现要素：

6.本发明主要解决的技术问题是提供一种内嵌式温控阀及应用，结构紧凑小巧，可以配合内卡簧来插入国标的4分、6分等外螺纹管接头或直通管中使用，使用方便，温控精度高。
7.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种内嵌式温控阀，包括阀壳、动阀瓣和温敏记忆合金弹簧，所述阀壳设有进水口和出水口，定义进水口所在的那侧为左侧，出水口所在的那侧为右侧，所述动阀瓣位于所述阀壳的内部且位于进水口侧，所述温敏记忆合金弹簧的一端抵紧所述动阀瓣的右侧面，且另一端抵紧阀壳的内壁，通过温敏记忆合金弹簧被压缩程度控制动阀瓣将进水口打开或关闭。
8.进一步地说，所述阀壳包括外壳体和后阀盖，所述外壳体的右端和所述后阀盖的左端固定连接。
9.进一步地说，所述动阀瓣的外周面套装有断流密封圈；所述动阀瓣将进水口关闭状态下，所述第一断流密封圈与所述外壳体的内壁面形成密封连接。
10.进一步地说，所述外壳体内部的腔体是左窄右宽，所述腔体的腔颈处为环形斜面；所述动阀瓣将进水口关闭状态下，所述断流密封圈位于所述腔颈处。
11.进一步地说，所述动阀瓣的左端为锥形面。
12.进一步地说，所述动阀瓣的周面设有若干轴向延伸的流道孔。
13.进一步地说，所述流道孔的左侧壁面设有若干台阶，所述台阶的台阶面为斜向下的斜坡面。
14.进一步地说，所述动阀瓣的外径与阀壳的内径之间的间隙为0.1-0.2mm。
15.进一步地说，所述外壳体的右端和所述后阀盖的左端通过榫卯滑槽结构连接或螺纹连接。
16.进一步地说，所述阀壳的外周面设有若干凹槽，所述凹槽内安装密封环。
17.本发明还提供了一种所述的内嵌式温控阀的应用，该温控阀用作卫浴防烫阀，所述温控阀置于市售的淋浴花洒接头中，该温控阀的断流温度为50-55
°
，常用水温段为30-45
°
。
18.本发明又提供了一种所述的内嵌式温控阀的应用，该温控阀用作并联调温的温度平衡阀，该温度平衡阀所在的工作系统包括工作负载、散热器、循环泵和温控阀，所述循环泵同时与散热器和温控阀连通，散热器和温控阀分别于工作负载连通，所述散热器和温控阀并联，散热器用于为工作负载散热，循环泵驱动制冷剂流过散热器和/或温控阀。
19.本发明的有益效果是：
20.本发明包括阀壳、动阀瓣和温敏记忆合金弹簧，阀壳设有进水口和出水口，通过温敏记忆合金弹簧被压缩程度控制动阀瓣将进水口打开或关闭，至少具有以下优点：
21.1)此嵌入式温控阀的结构紧凑小巧，可以配合内卡簧来插入国标的4分、6分等外螺纹管接头或直通管中使用；
22.2)针对不同的口径、水压、流量和温度要求，通过对温敏记忆合金弹簧在高低温状态下的，刚度拟合设计，就可以实现在基本结构不变的条件下，仅仅更换温敏记忆合金弹簧就能匹配此阀芯在不同应用场景下对口径、水压、流量和温度的综合要求；
23.3)设计合理的温敏记忆合金弹簧，可以有高达百万甚至千万次的疲劳寿命，且耐受一般的高酸碱腐蚀，适合用于长寿命和有腐蚀性的工作环境；
24.4)通过温敏记忆合金弹簧因环境温度的不同而产生不同的弹簧力来实现进水口的打开或关闭，相较于传统的温控阀，不会存在液体泄露的风险，提高安全性。
25.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
26.图1是本发明的实施例1的结构示意图；
27.图2是本发明的实施例1的轴向剖视图之一(动阀瓣将进水口关闭状态)；
28.图3是本发明的实施例1的轴向剖视图之二(动阀瓣将进水口打开状态，箭头表示水流方向)；
29.图4是本发明的实施例1的动阀瓣的结构示意图；
30.图5是本发明的实施例1的动阀瓣的轴向剖视图；
31.图6是本发明的实施例3的结构示意图；
32.各附图标记如下：
33.动阀瓣1、锥形面11、流道孔12、斜坡面13；
34.温敏记忆合金弹簧2；
35.外壳体3、进水口31、腔颈32；
36.后阀盖4、出水口41；
37.断流密封圈5、密封环6；
38.工作负载10、散热器20、循环泵30、温控阀40。
具体实施方式
39.以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
40.实施例1：一种内嵌式温控阀，如图1到图5所示，包括阀壳、动阀瓣1和温敏记忆合金弹簧2，所述阀壳设有进水口31和出水口41，定义进水口所在的那侧为左侧，出水口所在的那侧为右侧，所述动阀瓣位于所述阀壳的内部且位于进水口侧，所述温敏记忆合金弹簧的一端抵紧所述动阀瓣的右侧面，且另一端抵紧阀壳的内壁，通过温敏记忆合金弹簧被压缩程度控制动阀瓣将进水口打开或关闭。
41.利用温敏记忆合金弹簧在低温状态时，材料晶粒马氏体化，材料柔软，弹簧刚度弱；而随着温度提高，晶粒逐渐奥氏体化，材料变硬，弹簧刚度变大的特点设计了本温控阀。
42.所述阀壳包括外壳体3和后阀盖4，所述外壳体的右端和所述后阀盖的左端固定连接。
43.所述动阀瓣的外周面套装有断流密封圈5；所述动阀瓣将进水口关闭状态下，所述第一断流密封圈与所述外壳体的内壁面形成密封连接。
44.所述外壳体内部的腔体是左窄右宽，所述腔体的腔颈32处为环形斜面；所述动阀瓣将进水口关闭状态下，所述断流密封圈位于所述腔颈处。有利于在动阀瓣较小的开启量下实现较大的流量，确保断流效果。
45.所述动阀瓣的左端为锥形面11。将动阀瓣的头端设计成锥形面，不但可以在闭合动阀瓣时，发挥导向作用，加强断流密封圈与外壳体的密封效果；还可以在打开动阀瓣时，减少水流阻碍，提高流量。
46.所述动阀瓣的周面设有若干轴向延伸的流道孔12。本实施例中，所述流道孔设有三个且沿动阀瓣的外周面均匀间隔设置，流道孔的数量和尺寸规格等可以根据需求设计。流道孔的设计可以在狭小的空间中实现较大的流量。
47.所述流道孔的左侧壁面设有若干台阶，所述台阶的台阶面为斜向下的斜坡面13。本实施例中，所述斜坡面设有两个，但不限于此，其他数量的斜坡面也可以。通过斜坡面的设置进一步降低水流阻力。
48.本实施例中，所述动阀瓣的外径与阀壳的内径之间的间隙为0.1-0.2mm。动阀瓣的外径与阀壳的内径之间间隙是很小的，能够保证动阀瓣开启和闭合运动时的直线度，确保断流密封圈工作时不发生歪斜。由于间隙很小，可能会存在水流较小的问题，因此需要水流设计更合理的流道，通过设置流道孔，能够保证足够的水流量。
49.所述外壳体的右端和所述后阀盖的左端通过榫卯滑槽结构连接或螺纹连接。
50.该榫卯滑槽结构连接便于温控阀的快速组装，在使用胶水或超声波焊接阀体前，可以快速的组装和测试动阀瓣的性能。
51.如果需要微调温敏记忆合金弹簧的预压缩量，以精确匹配高精度的温控需求，可以将榫卯滑槽结构改为常规螺纹结构连接，并将后阀盖中间的圆孔改为螺纹孔。通过微调后阀盖的旋入量来调整温敏记忆合金弹簧的密封力。
52.所述阀壳的外周面设有若干凹槽，所述凹槽内安装密封环6。本实施例中，所述凹槽设有两个，一个位于外壳体的左端，另一个位于后阀盖的外周面。将其置于管道或接头中使用时，该密封环直接起到密封作用，十分方便。
53.本实施例的刚工作原理和工作过程为：在低于目标温度前，水压力大于温敏记忆合金弹簧力，水压顶开动阀瓣，水流通过阀壳和动阀瓣之间的缝隙以及动阀瓣自带的流道孔从出水口流出。水温越低，动阀瓣的开度越大，固定水压下的流量越大。随着水温升高，温
敏记忆合金弹簧的弹力逐渐加大，不断克服水压的推力，关小动阀瓣开度。
54.直到达到或高于目标温度后，温敏记忆合金弹簧弹力大于水流压力，断流密封圈完全压住阀颈处的环形斜面，达到彻底断流的目的。
55.实施例2：该温控阀用作卫浴防烫阀，所述温控阀置于市售的淋浴花洒接头中，只要在目前市售的淋浴花洒接头中插入一枚断流温度50-55℃的嵌入式阀芯，在30-45℃的常用水温段，动阀瓣行程全开，完全不影响正常的沐浴水流；万一冷水水路出现意外，花洒水温会快速升高到50℃以上。此时防烫阀芯可在0.2秒内快速降低水流，并在1-2秒内完全关断，避免人员烫伤或受惊滑倒。
56.实施例3：如图6所示，该温控阀用作并联调温的温度平衡阀，该温度平衡阀所在的工作系统包括工作负载10、散热器20、循环泵30和温控阀40，工作负载为发热源，所述循环泵同时与散热器和温控阀连通，散热器和温控阀分别于工作负载连通，所述散热器和温控阀并联，散热器用于为工作负载散热，循环泵驱动制冷剂流过散热器和/或温控阀。
57.工作负载是主要的发热源，随着工作负荷的变化发热量也是不断变化的。这就需要一套循环冷却系统来将系统温度保持在相对恒定的范围。由于散热器是有一定流阻的，当温度较低时，温度平衡阀开度全开，大部分的制冷剂都直接从温度平衡阀侧流过，散热器效果较弱；随着温度升高，温度平衡阀逐渐关小，更多制冷剂被迫流过散热器，控制温度继续升高；当温度下降后，温度平衡阀再次加大开度，限制温度进一步下降。
58.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种内嵌式温控阀，其特征在于：包括阀壳、动阀瓣(1)和温敏记忆合金弹簧(2)，所述阀壳设有进水口(31)和出水口(41)，定义进水口所在的那侧为左侧，出水口所在的那侧为右侧，所述动阀瓣位于所述阀壳的内部且位于进水口侧，所述温敏记忆合金弹簧的一端抵紧所述动阀瓣的右侧面，且另一端抵紧阀壳的内壁，通过温敏记忆合金弹簧被压缩程度控制动阀瓣将进水口打开或关闭。2.根据权利要求1所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述阀壳包括外壳体(3)和后阀盖(4)，所述外壳体的右端和所述后阀盖的左端固定连接。3.根据权利要求2所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述动阀瓣的外周面套装有断流密封圈(5)；所述动阀瓣将进水口关闭状态下，所述第一断流密封圈与所述外壳体的内壁面形成密封连接。4.根据权利要求3所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述外壳体内部的腔体是左窄右宽，所述腔体的腔颈(32)处为环形斜面；所述动阀瓣将进水口关闭状态下，所述断流密封圈位于所述腔颈处。5.根据权利要求1所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述动阀瓣的左端为锥形面(11)。6.根据权利要求1所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述动阀瓣的周面设有若干轴向延伸的流道孔(12)。7.根据权利要求6所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述流道孔的左侧壁面设有若干台阶，所述台阶的台阶面为斜向下的斜坡面(13)。8.根据权利要求1或6所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述动阀瓣的外径与阀壳的内径之间的间隙为0.1-0.2mm。9.根据权利要求2所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述外壳体的右端和所述后阀盖的左端通过榫卯滑槽结构连接或螺纹连接。10.根据权利要求1所述的内嵌式温控阀，其特征在于：所述阀壳的外周面设有若干凹槽，所述凹槽内安装密封环(6)。11.一种根据权利要求1所述的内嵌式温控阀的应用，其特征在于：该温控阀用作卫浴防烫阀，所述温控阀置于市售的淋浴花洒接头中，该温控阀的断流温度为50-55
°
，常用水温段为30-45
°
。12.一种根据权利要求1所述的内嵌式温控阀的应用，其特征在于：该温控阀用作并联调温的温度平衡阀，该温度平衡阀所在的工作系统包括工作负载(10)、散热器(20)、循环泵(30)和温控阀(40)，所述循环泵同时与散热器和温控阀连通，散热器和温控阀分别于工作负载连通，所述散热器和温控阀并联，散热器用于为工作负载散热，循环泵驱动制冷剂流过散热器和/或温控阀。

技术总结
本发明公开了一种内嵌式温控阀及其应用，包括阀壳、动阀瓣和温敏记忆合金弹簧，所述阀壳设有进水口和出水口，定义进水口所在的那侧为左侧，出水口所在的那侧为右侧，所述动阀瓣位于所述阀壳的内部且位于进水口侧，所述温敏记忆合金弹簧的一端抵紧所述动阀瓣的右侧面，且另一端抵紧阀壳的内壁，通过温敏记忆合金弹簧被压缩程度控制动阀瓣将进水口打开或关闭。本发明结构紧凑小巧，可以配合内卡簧来插入国标的4分、6分等外螺纹管接头或直通管中使用，使用方便，温控精度高。温控精度高。温控精度高。


技术研发人员：陈良健 陈志贤
受保护的技术使用者：花侠温控科技（苏州）有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/20