[发明专利]用于蒸汽压缩系统的阀的形状记忆合金致动器

说明书

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。

技术领域

本发明涉及一种用于一个制冷系统的阀的致动器。本发明还涉及一种用于蒸汽压缩系统的阀，如一种用于制冷系统或热泵系统的阀，并且本发明还涉及这样一种蒸汽压缩系统，优选地涉及一种制冷系统。

背景技术

用于蒸汽压缩系统如制冷系统或热泵系统的阀以不同结构和在该制冷系统中的不同用途而为人所知。通常，制冷系统的阀是热静态地或机电地操作的，这取决于在该制冷系统内的用途。形状记忆合金(SMA)材料也已用于操作阀。

WO 2010/142997披露了一种阀，该阀包括一个主体、一个通道、一个密封构件、一个触发器、以及一个温度响应触发致动器。该温度响应触发致动器包括多个点触发致动器部分，其中该多个点触发致动器部分中的每一个的特征为一个对应的形状改变温度，并且被配置成使得对于该多个点触发致动器部分中的每一个，当该点触发致动器部分的温度低于该对应的形状改变温度时，该点触发致动器部分被安置在一个对应的低温形状状态中，并且当该点触发致动器部分的温度处于或高于该对应的形状改变温度时，该点触发致动器部分被安置在一个对应的高温形状状态中。WO 2010/142997使用一个金属丝带，该金属丝带从远离该密封构件的一个位置延伸进入该主体到达邻近该密封构件的一个位置，从而使用来自该一个金属丝带的力以用于触发该密封构件，并且使用该阀主体的一部分来向该触发致动器传导电流。

US 5,345,963披露了一种电控调制压力调节器，其中一个主阀调节在一个入口与一个出口之间的流体流动，以响应于由一个伺服阀产生的控制压力，该伺服阀响应于该出口压力和由一个调节器弹簧施加到承载该伺服阀闭合器元件的一个隔膜上的力。该调节器弹簧的变形可以由一个电致动器改变，该电致动器处于形状记忆合金的一个丝段的形式，电流可以通过其中来改变其温度和长度。由致动器电控的一个可调节弹簧保持器包括形状记忆合金材料的一个丝段。丝段的末端被相对于一个壳体固定。该丝段经过在该丝段上的中间位置与弹簧保持器43之间延伸的一个推杆组件的末端的上方，或者一个压缩弹簧被定位在一个隔膜的顶侧上的一个第一弹簧保持器与一个第二弹簧保持器之间，该压缩弹簧的位置可以借助于致动器被电改变，该致动器包括形状记忆合金材料调节器压缩弹簧101的一个丝段。该丝段以一种方式操作一个阀元件，这样使得该丝段本身与经过该压力调节器的流体流不接触。

US 2002/171055披露了一种用于流体流动的接通和断开控制的SMA致动的小型自锁阀。一个阀闭合器包括一个提升阀，该提升阀用于打开和关闭流体流动路径。该提升阀响应于一个致动器机构来操作，该致动器机构具有被安排成通过电阻加热致动的SMA丝。致动致使这些丝中的不同丝收缩并牵拉该提升阀朝向或远离一个阀座。包括一个锥形弹簧的一个锁定机构在两个双稳态位置之间操作，这些双稳态位置在不对这些致动器进一步施加功率的情况下保持该提升阀完全打开或者完全关闭。第一致动器50由一对形状记忆合金丝组成。这两个丝在它们的上端安装至一个支架，该支架附接至一个中间壳体的上端。这两个丝的下端附接至一个驱动条，该驱动条附接至装配在一个枢轴周围的一个细长的管状枢轴套筒的下端。两个SMA丝通过被加热通过它们的相变过渡温度来致动，这样使得它们恢复其记忆形状。这引起它们的长度收缩，这样使得它们完全一致地动作，以便在该枢轴套筒上施加一个向上的拉力，从而导致该枢轴向上滑动。该枢轴继而将一个提升阀向上移动至该阀打开位置。SMA丝操作一个枢轴，这样使得这些丝本身与通过该压力调节器的该流体流不接触。