專利名稱：太陽能熱水系統(tǒng)自力式降溫保護(hù)溫度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及-1巾控制太陽能熱水系統(tǒng)內(nèi)水溫不低于設(shè)定溫度的自力 式溫度控制器。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器是利用太陽光線的輻射熱能將水進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，其中
的豐:要裝置和通水管路必須安裝在室外。在北方地區(qū)必須采取措施防止太陽能 熱水系統(tǒng)中的水箱和管路在冬季因氣溫過低造成管路或水箱中的水結(jié)冰導(dǎo)致 太陽能熱水系統(tǒng)不能工作甚至損壞。這就要求太陽能熱水系統(tǒng)中管路和水箱內(nèi) 的水溫始終不能低T某個安全值溫度,在大氣壓力F，這個安全值溫度為o°c。 確保系統(tǒng)溫度(太陽能熱水器及其管路的溫度)保持在安全值溫度以上的一個 有效的方法是當(dāng)系統(tǒng)的水溫低于這個安全值溫度時(shí)，將一部分水從系統(tǒng)中(太 陽能熱水器)排出，讓高于設(shè)定溫度的水補(bǔ)充到系統(tǒng)中，以維持系統(tǒng)的水溫高 于設(shè)定溫度，從而防止系統(tǒng)不因溫度過低而不能工作甚至損壞。
向力式溫度調(diào)節(jié)閥是--種無需外來能源，依靠被調(diào)介質(zhì)自身的溫度變化進(jìn) 行自動調(diào)節(jié)的節(jié)能儀表，具有執(zhí)行和控制的功能。目前在生活用水、供暖、空 調(diào)、除氧器等熱交換、熱冷卻系統(tǒng)所使用的自力式溫度調(diào)節(jié)閥，通過控制流過 溫度調(diào)節(jié)閥液體的流量來控制系統(tǒng)被控對象(水)的溫度維持在設(shè)定的溫度。 在使用屮要求將它裝在處于循環(huán)的管路中，并要求始終處于打開狀態(tài)使它能在 設(shè)定的溫度的上下進(jìn)行工作，即它的控制是雙向的，在設(shè)定的溫度以上或以下溫度調(diào)節(jié)閥都處于打開狀態(tài)。
對于前面提到的太陽能熱水器系統(tǒng)所遇到的問題，要求當(dāng)被控制的水的溫 度高于設(shè)定溫度時(shí)，溫度調(diào)節(jié)閥保持關(guān)閉狀態(tài)。只有當(dāng)被控制的水的溫度低于 設(shè)定溫度時(shí)，溫度調(diào)節(jié)閥才可以打開，這就要求自力式溫度調(diào)節(jié)閥在設(shè)定溫度
以卜'進(jìn)行:r.作，即要求它的控制是單向的。而目前所使用的自力式溫度調(diào)節(jié)閥
的控制是雙向的，岡此不能直接應(yīng)用于太陽能熱水器系統(tǒng)中。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的n的是提供 - 種太陽能熱水系統(tǒng)自力式降溫保護(hù)溫度控制 器，以解決現(xiàn)有的自力式溫度調(diào)節(jié)閥無法對太陽能熱水系統(tǒng)內(nèi)的水溫進(jìn)行單向 控制的問題。
木實(shí)用新型為解決L述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本實(shí)用新型所述溫度 控制器山內(nèi)裝感溫液休的溫度傳感器、傳感器導(dǎo)管、溫度感應(yīng)執(zhí)行器、位移放 大傳遞機(jī)構(gòu)、溫度控制閥和一組螺母組成；所述傳感器導(dǎo)管的一端與內(nèi)裝感溫 液休的溫度傳感器連接，傳感器導(dǎo)管的另一端與溫度感應(yīng)執(zhí)行器連接，位移放 大傳遞機(jī)構(gòu)上的輸入端齒條滑塊的推柄位于溫度感應(yīng)執(zhí)行器上的控制桿的推 柄上方，且與溫度感應(yīng)執(zhí)行器上的控制桿的推柄相對設(shè)置，所述溫度控制閥設(shè) 賞在位移放大傳遞機(jī)構(gòu)的F方，所述位移放大傳遞機(jī)構(gòu)的輸出端齒條滑塊與溫 皮控制閥匕的滑動桿相對設(shè)置，溫度控制閥上的滑動桿的上端側(cè)壁加工有外螺 紋，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)上的輸出端齒條滑塊裝在溫度控制閥上的滑動桿上，并 通過與溫度控制閥上的滑動桿螺紋連接的一組螺母軸向限位。
本實(shí)用新型具有以下有益效果 一、節(jié)能依靠太陽能熱水系統(tǒng)的水溫度 作為能源，驅(qū)動溫度控制閥自動工作，不需要外接電源和二次儀表。二、自動控制所有控制操作都由自力式降溫保護(hù)溫度控制器自動執(zhí)行，不需要人工操 作。三、控制溫度可調(diào)可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定和改變臨界控制溫度T0，比
如可以將臨界控制溫度TO設(shè)定為rc、 2'c或者4t:。四、控制溫度設(shè)定簡便
測得當(dāng)時(shí)的太陽能熱水系統(tǒng)的水溫后，只需要調(diào)整自力式降溫保護(hù)溫度控制器 中兩個控件之間的間隙既可設(shè)定所要控制的溫度——臨界控制溫度T0 (本實(shí) 川新艱只需要設(shè)定一個臨界控制溫度TO)。五、控制精度高由于本實(shí)用新型 能將所感應(yīng)的位移加以放大，使自力式降溫保護(hù)溫度控制器能夠在溫度變化非 常小的范闈內(nèi)進(jìn)行精確控制。六、安全、可靠在高于臨界控制溫度TO的情 況K，由于溫度控制閥的關(guān)閉狀態(tài)不受太陽能熱水系統(tǒng)的水溫變化的影響，因 而使太陽能熱水系統(tǒng)更可靠、更安全。七、。J實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離單向控制自力式降 溫保護(hù)溫度控制器的執(zhí)行控制部分，如溫度感應(yīng)執(zhí)行器、位移放大傳遞機(jī)構(gòu) 和溫度控制閥，可以安裝在距離溫度控制點(diǎn)幾米或十幾米以外的地方，給安裝 和維護(hù)帶來了極大的方便。
圖1是本實(shí)用新型的自力式降溫保護(hù)溫度控制器的主視圖，圖2是本實(shí)用 新型的A力式降溫保護(hù)溫度控制器的打開狀態(tài)圖，圖3是本實(shí)用新型的自力式 降溫保護(hù)溫度控制器的關(guān)閉狀態(tài)圖，圖4是位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的主視圖，圖 5是圖4的B-B向剖視圖，圖6是溫度控制閥5的主視圖，圖7是圖6的A-A 向剖視圖，圖8是本實(shí)用新型的自力式降溫保護(hù)溫度控制器在太陽能系統(tǒng)中的 布置圖，圖9是溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的主視圖，圖10是位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的 主視圖(輸入端齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8在同一側(cè)平行設(shè)置)，圖11是 位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的主視圖(輸入端齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8不在同一側(cè)，但平行設(shè)置)，圖12是圖11的C-C向剖視圖，圖13是位移放大傳遞 機(jī)構(gòu)4的主視圖(輸入端齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8成銳角設(shè)置)，圖14 是位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的主視圖(輸入端齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8垂直 設(shè)置)。
具體實(shí)施方式
幾休實(shí)施方式- 結(jié)合圖1 圖7及圖9 圖14說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方 式所述溫度控制器由內(nèi)裝感溫液體的溫度傳感器1、傳感器導(dǎo)管2、溫度感應(yīng) 執(zhí)行器3、位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4、溫度控制閥5和---組螺母13組成；所述傳感 器導(dǎo)管2的一端與內(nèi)裝感溫液體的溫度傳感器1連接，傳感器導(dǎo)管2的另一端 與溫度感應(yīng)執(zhí)行器3連接，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4上的輸入端齒條滑塊6的推柄 44位于溫度感應(yīng)執(zhí)行器3上的控制桿7的推柄45上方，且與溫度感應(yīng)執(zhí)行器 3 h的控制桿7的推柄45相對設(shè)置，所述溫度控制閥5設(shè)置在位移放大傳遞 機(jī)構(gòu)4的卜一方，所述位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的輸出端齒條滑塊8與溫度控制閥5 上的滑動桿9相對設(shè)置，溫度控制閥5上的滑動桿9的上端側(cè)壁加工有外螺紋， 位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4上的輸出端齒條滑塊8裝在溫度控制閥5上的滑動桿9 h，并通過與溫度控制閥5上的滑動桿9螺紋連接的一組螺母13軸向限位。 位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4與溫度感應(yīng)執(zhí)行器3之間不直接相連接而是相對設(shè)置，這 種設(shè)置使自力式升溫保護(hù)溫度控制器能夠?qū)μ柲軣崴到y(tǒng)的水溫進(jìn)行單向 控制。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖1 圖5及圖10 圖14說明本實(shí)施方式，本實(shí)施 方式所述位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4由輸入端齒條滑塊6、輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10、 輸出端齒條滑塊8、輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌ll、軸12、輸入端齒輪15和輸出端16均固裝在軸12上，輸入端
齒輪15與套裝在輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10上的輸入端齒條滑塊6的齒條嚙合， 輸入端齒條滑塊6與輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10滑動配合，所述輸出端齒輪16 與套裝在輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌11上的輸出端齒條滑塊8的齒條嚙合，所述輸 出端齒條滑塊8與輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌11滑動配合，輸入端齒條滑塊6的一 端設(shè)有推柄44。當(dāng)一個齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，另一個齒輪也跟著轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動的角度 相等。根據(jù)安裝的需要，輸入端齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8在同 -側(cè)平行 設(shè)置、輸入端齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8不在同一側(cè)但平行設(shè)置、輸入端 齒條滑塊6和輸出端齒條滑塊8的夾角a成銳角設(shè)置或者輸入端齒條滑塊6 和輸出端^條滑塊8垂直設(shè)置。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1 圖3、圖6和圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方 式所述溫度控制閥5由滑動桿9、連接件26、連接座27、墊圈28、彈簧29、 閥門密封墊30、閥門31、閥體32、出水口端闊蓋33和出水口端閥蓋密封圈 34組成；所述閥體32的—匕端裝在出水口端閥蓋33內(nèi)并與出水口端閥蓋33螺 紋連接，閥體32的下端裝在連接座27內(nèi)并與連接座27螺紋連接，閥體32 的內(nèi)腔設(shè)有帶通孔的隔板35，所述帶通孔的隔板35將閥體32的內(nèi)腔自上而 下分成兩個腔，即出水腔37和入水腔36，閥門31裝在入水腔36內(nèi)的帶通孔 的隔板35 t，閥門31與入水腔36的內(nèi)壁螺紋連接，所述滑動桿9的一端露 在外面，滑動桿9的另一端穿過出水口端閥蓋33的中心孔、隔板35上的通孔 以及閥門31的中心孔與設(shè)置在閥門31上的閥門密封墊30固接，滑動桿9與 出水口端閥蓋33之間裝有出水口端閥蓋密封圈34，連接件26的上端裝在入 水腔36內(nèi)，連接件26的—匕端面上固裝有墊圈28，彈簧29裝在入水腔36內(nèi)且位于墊圈28與閥門密封墊30之間。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7的移動軌跡(直線移動)與位移放大傳遞機(jī) 構(gòu)4的輸入端齒條滑塊6的(直線移動)移動軌跡平行，通常溫度感應(yīng)執(zhí)行器 3的控制桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4上的輸入端齒條滑塊6不接觸；輸入端齒 條滑塊6安裝在輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10上，輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10固定不能 移動，輸入端齒條滑塊6可沿著輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10往復(fù)移動(見圖2所 示為上f移動)；輸入端齒條滑塊6上的齒條與輸入端齒輪15嚙合，可將輸入 端齒條滑塊6的直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)檩斎攵她X輪15的轉(zhuǎn)動；輸入端齒輪15 與輸出端齒輪16被固定在同'根軸12匕輸出端齒輪16隨著輸入端齒輪15 的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，而且轉(zhuǎn)動的角皮相同；輸出端齒輪16與輸出端齒條滑塊8上 的齒條相嚙合，并將輸出端齒輪16的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龆她X條滑塊8沿著輸出 端齒條滑塊導(dǎo)軌11的直線移動；輸出端齒條滑塊8安裝在輸出端齒條滑塊導(dǎo) 軌11上，輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌11固定不能移動，輸出端齒條滑塊8可沿著輸 出端齒條滑塊導(dǎo)軌11往復(fù)移動(見圖2所示為匕下移動)；溫度控制閥5的滑 動桿9的一端帶螺紋，輸出端齒條滑塊8與溫度控制閥5的滑動桿9的螺紋端 川'組螺母13相連接，并可沿著同--直線軌跡移動，同時(shí)將輸出端齒條滑塊 8的移動等量傳遞給溫度控制閥5的滑動桿9，溫度控制閥5的滑動桿9沿著 艽向身軸線往復(fù)移動，通過溫度控制閥5的滑動桿9的移動打開或者關(guān)閉溫度
具休實(shí)施方式四結(jié)合圖6和圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述滑動 桿9由制成一體的圓柱體段38和非圓柱體段39組成；所述非圓柱體段39的 橫截面面積小于圓柱體段38的橫截面面積，滑動桿9的非圓柱體段39穿過閥門31的中心孔與設(shè)置在閥門31上的閥門密封墊30固接。以保證當(dāng)閥門31 打開時(shí)有足夠的空隙允許水流過。溫度控制閥5靠滑動桿9的推動將閥門31 打開，靠彈簧力和閥內(nèi)水壓的共同作用將閥門31關(guān)閉；溫度控制閥5的關(guān)閉 狀態(tài)也是靠彈簧力和閥內(nèi)水壓的共同作用維持的。其它與具體實(shí)施方式
三相同。
tl力式降溫保護(hù)溫度控制器在太陽能熱水系統(tǒng)中的布置如圖8所示，要
求將溫度傳感器裝在太陽能熱水器40的某處，該處的水溫最低。如果控制住 該處的水溫不低于臨界控制溫度TO，則可保證整個太陽能熱水系統(tǒng)的水溫高 于臨界控制溫度TO。在隨后的描述中將該處的水溫稱為太陽能熱水系統(tǒng)的水溫。
溫度感應(yīng)執(zhí)行器3、位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4和溫度控制閥5安裝在室內(nèi)，傳 感器3管2的-端與溫度傳感器連接、另--端與溫度感應(yīng)執(zhí)行器3連接，熱水 管支管41的一端與溫度控制閥5的入水口連接，可將水箱和熱水管42中的水 導(dǎo)入溫度控制閥5內(nèi)，排水管43的一端與溫度控制閥5的出水口連接。當(dāng)溫 度控制閥5打開時(shí)，通過排水管43將熱水管42中的水排出太陽能熱水系統(tǒng)中。 溫度傳感器如圖1所示，溫度傳感器是一個感溫包，其內(nèi)裝有感溫液體。 ^液體的溫度上升時(shí)，感溫液體膨脹，休積增大；當(dāng)液體的溫度下降時(shí)，感溫 液體收縮，體積縮小。感溫包對溫度的變化不敏感，當(dāng)溫度變化時(shí)其體積的變 化忽略不計(jì)。
傳感器導(dǎo)管傳感器導(dǎo)管2與感溫包一樣，當(dāng)溫度變化時(shí)其體積的變化忽 略不計(jì)。傳感器導(dǎo)管2與內(nèi)裝感溫液體的溫度傳感器1連通。其作用是將溫度 傳感器內(nèi)感溫液體的膨脹或收縮傳遞給溫度感應(yīng)執(zhí)行器3。溫度感應(yīng)執(zhí)行器如圖1 圖3所示，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3與傳感器導(dǎo)管2 的一端連接，將溫度傳感器內(nèi)感溫液體的膨脹轉(zhuǎn)變?yōu)檠刂骋还潭ǚ较虻奈?移、將溫度傳感器內(nèi)感溫液體的收縮轉(zhuǎn)變?yōu)榕c膨脹位移相反方向的位移。
如圖9所示，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7隨著太陽能熱水器40中的水 溫的變化上下移動，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7的輸出端E到溫度感應(yīng)執(zhí)行 器3的控制桿位移量基準(zhǔn)線R-R的距離由溫度傳感器所感應(yīng)到的溫度決定。
這羋.川符4 HO農(nóng)小在系統(tǒng)處T"臨界控制溫投T0時(shí)，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3 的控制桿7輸出端E到溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿位移量基準(zhǔn)線R-R的距離 (見圖2);符號Ht表示當(dāng)時(shí)溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7輸出端E到溫度感 應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿位移量基準(zhǔn)線R-R的距離，則這兩個位移量之差A(yù)H為
AH= HO - Ht (1)
根據(jù)AH可以判斷出A力式降溫保護(hù)溫度控制器的三種工作狀態(tài)
狀態(tài)- 。太陽能熱水系統(tǒng)的水溫低于臨界控制溫度TO時(shí)，AH〉0;溫度 感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的輸入端齒條滑塊6接觸，溫 度感應(yīng)執(zhí)行器3傳遞給位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的位移量為l AH|，或可用-AH表示， 溫度控制閥處于打開狀態(tài)，如圖2所示。
狀態(tài)二當(dāng)太陽能熱水系統(tǒng)的水溫等于臨界控制溫度TO時(shí)，AH=0;溫度 感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的輸入端齒條滑塊6剛好接觸, 似溫設(shè)感應(yīng)執(zhí)行器3傳遞給位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的位移量為零，溫度控制閥5 處于關(guān)閉和打開的臨界狀態(tài)。
狀態(tài)二當(dāng)太陽能熱水系統(tǒng)的水溫高于臨界控制溫 TO時(shí)，AH<0;溫度 感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4上的輸入端齒條滑塊6沒有接觸，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4中的齒條滑塊沒有位移，溫度控制閥5處于關(guān)閉狀態(tài)， 如圖3所示。
位移放大傳遞機(jī)構(gòu)如圖1 圖5和圖10 圖14所示，由輸入端齒條滑塊
6、輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌10、輸入端齒輪15、軸12、輸出端齒輪16、輸出端 齒條滑塊導(dǎo)軌11和輸出端齒條滑塊8構(gòu)成的位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4，其作用是 將溫設(shè)感K、/:執(zhí)行器3輸出的位移放大并傳遞給溫度控制閥5。如圖4和圖5所 小，輸入端齒輪15和輸出端齒輪16固定安裝在同一根軸12上，每個齒條滑 塊分別與不同的齒輪嚙合，而且可以沿著所對應(yīng)的齒條滑塊導(dǎo)軌上下移動。
位移倍9的放大量是由兩個齒輪的直徑之差所決定的，準(zhǔn)確地講是由兩個 齒輪與其相對應(yīng)齒條滑塊嚙合的節(jié)圓(切線圓)直徑之差所決定的。這里定義 位移放大系數(shù)為K，貝lj:
KN2 M2
Ni Mi (2)
其中Nl為輸入端齒輪的齒數(shù)；Ml為輸入端齒輪的模數(shù)；N2為輸出端
齒輪的齒數(shù)；M2為輸出端齒輪的模數(shù)，則輸出端齒條滑塊8的位移W2 (cm) 為
W2=K'W1 (3)
其中Wl為輸入端齒條滑塊6的位移(cm),與AH對應(yīng)的自力式降溫 保護(hù)溫度控制器的三種工作狀態(tài)，齒條滑塊的位移及溫度控制閥的狀態(tài)如下 當(dāng)AH〉0日寸
Wl =AH (4) W2 = K'W1=K'AH (5)
太陽能熱水系統(tǒng)的水溫低于臨界控制溫度TO時(shí)，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的輸入端齒條滑塊6接觸，輸入端齒條滑塊6和 輸出端齒條滑塊8發(fā)生位移，溫度控制閥5處于打開狀態(tài)，如圖2所示；
當(dāng)AH=0時(shí):
Wl =0
W2 =0
(6)
(7)
太陽能熱水系統(tǒng)的水溫等于臨界控制溫度TO，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制 汗7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4 —卜.的輸入端齒條滑塊6剛好接觸，但輸入端齒條滑
塊6和輸出端齒條滑塊8沒有位移，溫度控制閥5處于關(guān)閉和打開的臨界狀態(tài)。
3 AHO時(shí)
Wl =0
W2=0
(8)
(9)
太陽能熱水系統(tǒng)的水溫高于臨界控制溫度T'0，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制 桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4的輸入端齒條滑塊6不接觸，輸入端齒條滑塊6和 輸出端齒條滑塊8沒有位移，溫度控制閥5處于關(guān)閉狀態(tài)，如圖3所示。在本 技術(shù)方案中，為了提高溫度控制精度，要求K〉1。
系統(tǒng)臨界控制溫度T0的設(shè)定和校對設(shè)定自力式降溫保護(hù)溫度控制器的 臨界控制溫度T0的步驟如下
--、根據(jù)實(shí)際情況和要求確定臨界控制溫J
滿足以下條件
T0，并且臨界控制溫度TO應(yīng)
1、 臨界控制溫度TO不能低于前面所提到的安全值溫度，即水的結(jié)冰溫度;
2、 臨界控制溫度TO要低于冬季自來水的溫度。 二 、實(shí)際測量獲得當(dāng)時(shí)太陽能熱水系統(tǒng)的水溫。三、 從溫度傳感器及溫度感應(yīng)執(zhí)行器3產(chǎn)品技術(shù)資料中獲得相應(yīng)的HO和
Ht值，根據(jù)公式(1)可以計(jì)算出AH值。
四、 調(diào)節(jié)溫度控制閥5的滑動桿9與輸出端齒條滑塊8的連接螺母13或 調(diào)節(jié)溫皮感應(yīng)執(zhí)行器3屮的調(diào)節(jié)旋鈕(如果配置)，使溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控 制桿7和輸入端齒條滑塊6對應(yīng)端的間隙值與AH值相等。
檢杳和校對自力式降溫保護(hù)溫度控制器實(shí)際臨界控制溫度是否等于要求 的臨界控制溫度T0的歩驟如下、實(shí)際測量獲得當(dāng)時(shí)太陽能熱水系統(tǒng)的水 溫；二、從溫度傳感器及溫度感應(yīng)執(zhí)行器3產(chǎn)品技術(shù)資料中獲得相應(yīng)的HO和 Ht值，根據(jù)公式(1)可以計(jì)算出AH值；二、測量溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制 樸7和輸入端齒條滑塊6對應(yīng)端的間隙，并與計(jì)算出的AH值相比較；如果間 隙與AH值相等，則證明自力式降溫保護(hù)溫度控制器臨界控制溫度等于要求的 臨界控制溫度T0;否則，應(yīng)按照設(shè)定自力式降溫保護(hù)溫度控制器臨界控制溫 投TO的歩驟四進(jìn)行調(diào)整。
溫度控制閥如圖1 圖3、圖6和圖7所示，這是一個帶有滑動桿9的單 向閥。如果沒有外力推動溫度控制閥5的滑動桿9移動，溫度控制閥5在閥內(nèi) 彈簧力和閥內(nèi)水壓的共同作用卜一處于常閉狀態(tài)。只有當(dāng)滑動桿9上作用有與閥 內(nèi)彈簧力和樹內(nèi)水的壓力相反的推力，并且這個推力大于彈簧力和水的壓力 時(shí)，溫度控制閥5才會打開，打開的大小由滑動桿9的位移量(W2)所決定。
工作原理是本實(shí)用新型自力式降溫保護(hù)溫度控制器是根據(jù)液體的不可壓 縮和熱脹冷縮原理進(jìn)行工作的。隨著太陽能熱水器系統(tǒng)的水溫下降，溫度傳感 器(溫包)內(nèi)的液體收縮，使一部分液體通過傳感器導(dǎo)管2從溫度感應(yīng)執(zhí)行器 3流冋溫度傳感器，在溫度感應(yīng)執(zhí)行器3內(nèi)彈簧力的作用下，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7向回移動(按圖2、圖3所示為向上移動)。隨著太陽能熱水器系 統(tǒng)水溫的進(jìn)一步下降，溫度傳感器內(nèi)的液體進(jìn)一步收縮、溫度感應(yīng)執(zhí)行器3 的控制桿7的移動更大。當(dāng)太陽能熱水器系統(tǒng)的水溫低于臨界控制溫度T0時(shí)， 溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4上的輸入端齒條滑塊6 接觸、拉動它使其發(fā)生位移，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4將溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制 桿7輸入的位移放大，其輸出端齒條滑塊8驅(qū)動溫度控制閥5上的滑動桿9 將溫度控制閥5打開；此時(shí)，-部分水通過打丌的溫度控制閥5從太陽能熱水 器系統(tǒng)內(nèi)排出，同時(shí)溫度高于臨界控制溫度T0的自來水自動補(bǔ)充到太陽能熱 水器系統(tǒng)內(nèi)，從而控制了太陽能熱水器系統(tǒng)的水溫下降，如圖3和圖8所示。 ，太陽能熱水器系統(tǒng)的水溫上升時(shí)，溫度傳感器(溫包)內(nèi)的液休膨脹，溫度 感應(yīng)執(zhí)行器3 t的控制桿7向外移動(按圖2、圖3所示為向下移動)；當(dāng)太 陽能熱水器系統(tǒng)的水溫高r臨界控制溫設(shè)T0時(shí)，溫度感應(yīng)執(zhí)行器3的控制桿 7與位移放大傳遞機(jī)構(gòu)4上的輸入端齒條滑塊6脫離接觸(溫度感應(yīng)執(zhí)行器3 的控制桿7與輸入端齒條滑塊6之間出現(xiàn)間隙)；這時(shí)，溫度控制閥5在閥內(nèi) 彈簧力和閥內(nèi)水壓的共同作用下恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)，而此時(shí)太陽能熱水器系統(tǒng)內(nèi) 的水不能通過溫度控制閥5排出太陽能熱水器系統(tǒng)外，如圖2和圖8所示。
如果太陽能熱水器系統(tǒng)的水溫沒有變化，溫度傳感器(溫包)內(nèi)液體的體 積也不變，自力式降溫保護(hù)溫度控制器中的各個部分和機(jī)構(gòu)均維持現(xiàn)狀，不會 發(fā)生任何變化或移動，也不會改變溫度控制閥5的打開或關(guān)閉狀態(tài)。溫度控制 閥5打開的幅度取決于太陽能熱水系統(tǒng)的水溫與臨界控制溫度T0之差。
權(quán)利要求1、一種太陽能熱水系統(tǒng)自力式降溫保護(hù)溫度控制器，所述溫度控制器由內(nèi)裝感溫液體的溫度傳感器(1)、傳感器導(dǎo)管(2)、溫度感應(yīng)執(zhí)行器(3)、位移放大傳遞機(jī)構(gòu)(4)、溫度控制閥(5)和一組螺母(13)組成；其特征在于所述傳感器導(dǎo)管(2)的一端與內(nèi)裝感溫液體的溫度傳感器(1)連接，傳感器導(dǎo)管(2)的另一端與溫度感應(yīng)執(zhí)行器(3)連接，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)(4)上的輸入端齒條滑塊(6)的推柄(44)位于溫度感應(yīng)執(zhí)行器(3)上的控制桿(7)的推柄(45)上方，且與溫度感應(yīng)執(zhí)行器(3)上的控制桿(7)的推柄(45)相對設(shè)置，所述溫度控制閥(5)設(shè)置在位移放大傳遞機(jī)構(gòu)(4)的下方，所述位移放大傳遞機(jī)構(gòu)(4)的輸出端齒條滑塊(8)與溫度控制閥(5)上的滑動桿(9)相對設(shè)置，溫度控制閥(5)上的滑動桿(9)的上端側(cè)壁加工有外螺紋，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)(4)上的輸出端齒條滑塊(8)裝在溫度控制閥(5)上的滑動桿(9)上，并通過與溫度控制閥(5)上的滑動桿(9)螺紋連接的一組螺母(13)軸向限位。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽能熱水系統(tǒng)fi力式降溫保護(hù)溫度控制器，其 特征在于所述位移放大傳遞機(jī)構(gòu)(4)由輸入端齒條滑塊(6)、輸入端齒 條滑塊導(dǎo)軌(10)、輸出端齒條滑塊(8)、輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌(11)、軸(12)、輸入端齒輪(15)和輸出端齒輪(16)組成；所述輸入端齒輪(15) 和輸出端齒輪(16)均固裝在軸(12)上，輸入端齒輪(15)與套裝在輸入 端齒條滑塊導(dǎo)軌(10)上的輸入端齒條滑塊(6)的齒條嚙合，輸入端齒條滑 塊(6)與輸入端齒條滑塊導(dǎo)軌(10)滑動配合，所述輸出端齒輪(16)與套 裝在輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌(11)上的輸出端齒條滑塊(8)的齒條嚙合，所述輸出端齒條滑塊(8)與輸出端齒條滑塊導(dǎo)軌(11)滑動配合，輸入端齒條滑塊(6)的一端設(shè)有推柄(44)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述太陽能熱水系統(tǒng)自力式降溫保護(hù)溫度控制 器，其特征在于所述溫度控制閥(5)由滑動桿(9)、連接件(26)、連接 座(27)、墊圈(28)、彈簧(29)、閥門密封墊(30)、閥門(31)、閥體(32)、 出水口端閥蓋(33)和出水口端閥蓋密封圈(34)組成；所述閥體(32)的 i:端裝在出水口端閥蓋(33)內(nèi)并與出水口端閥蓋(33)螺紋連接，閥體(32)的下端裝在連接座(27)內(nèi)并與連接座(27)螺紋連接，閥體(32)的內(nèi)腔 設(shè)有帶通孔的隔板(35)，所述帶通孔的隔板(35)將閥體(32)的內(nèi)腔自上 而下分成兩個腔，即出水腔(37)和入水腔(36)，閥門(31)裝在入水腔(36) 內(nèi)的帶通孔的隔板(35)上，閥門(31)與入水腔(36)的內(nèi)壁螺紋連接， 所述滑動桿(9)的一端露在外而，滑動桿(9)的另一端穿過出水口端閥蓋 (33)的中心孔、隔板(35)上的通孔以及閥門(31)的中心孔與設(shè)置在閥 門(31)上的閥門密封墊(30)固接，滑動桿(9)與出水口端閥蓋(33)之 間裝有出水口端閥蓋密封圈(34)，連接件(26)的上端裝在入水腔(36)內(nèi)， 連接件(26)的上端面上固裝有墊圈(28)，彈簧(29)裝在入水腔(36)內(nèi) 且位于墊圈(28)與閥門密封墊(30)之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述太陽能熱水系統(tǒng)自力式降溫保護(hù)溫度控制器， K特征在于所述滑動桿(9)由制成一體的圓柱體段(38)和非圓柱體段(39) 組成；所述非圓柱體段(39)的橫截面面積小于圓柱體段(38)的橫截面面 積，滑動桿(9)的非圓柱體段(39)穿過閥門(31)的中心孔與設(shè)置在閥門(31)上的閥門密封墊(30)固接。
專利摘要太陽能熱水系統(tǒng)自力式降溫保護(hù)溫度控制器，它涉及一種控制太陽能熱水系統(tǒng)內(nèi)水溫不低于設(shè)定溫度的自力式溫度控制器。針對現(xiàn)有自力式溫度調(diào)節(jié)閥無法對太陽能熱水系統(tǒng)內(nèi)水溫進(jìn)行單向控制問題。傳感器導(dǎo)管的兩端與溫度傳感器和溫度感應(yīng)執(zhí)行器連接，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)上的輸入端齒條滑塊推柄與溫度感應(yīng)執(zhí)行器上的控制桿推柄相對設(shè)置，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)上的輸出端齒條滑塊與溫度控制閥上的滑動桿相對設(shè)置，位移放大傳遞機(jī)構(gòu)上的輸出端齒條滑塊裝在溫度控制閥上的滑動桿上，并通過與溫度控制閥上的滑動桿螺紋連接的螺母軸向限位。本實(shí)用新型具有節(jié)能，自動控制，溫度單向控制且可調(diào)，控制溫度設(shè)定簡便，控制精度高，安全、可靠，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F24J2/40GK201396965SQ200920150179
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者馬勇男 申請人:馬勇男