[其他]一种在设定的起动温度下产生位移动作的致动器

说明书

本发明涉及一种致动器，它在达到起动温度时可以有效地产生位移动作。

一些工程分支需要使用这种致动器。

在所涉及的位移动作很小的地方，以前都采用称之为“无源改动器”的致动器（即致动器除了从环境吸取热能之外，不需要其他的能量），并按金属膨胀的原理进行工作（与已知的双金属片的原理没有区别）。虽然这种方式可以产生颇大的力，由于所获得的位移量有限，限制了其实际应用的范围，通常用于开闭电路或小管道。

在要求大位移的地方，就必须采用复杂的由相应的温度传感器进行控制的伺服机构。

本发明的目的是提供一种无源致动器，它可以提供比传统的无源致动器大些的位移动作，因而它还可以有利地应用于过去需要采用伺服机构的地方。

根据本发明，该目的可以由上述型式的致动器来实现，该致动器的特征在于它包括一个不渗透的可变形气囊，其中容纳有一种液体，其沸点温度等于设定的起动温度。

下文结合附图详述一个最佳实施例，就可对本发明的致动器的其它特征和优点有更清楚的了解。附图内容如下：

图1是本发明一个致动器的透视图，表示了其低于起动温度的状况;

图2是图1所示致动处于其高于起动温度时的状况的透视图;

图3是图2所示致动器的局部剖视图。

在附图图面中，标号1泛指一种致动器，在达到设定的起动温度时，它可以产生位移动作。

致动器1包括一个不渗透的可变形气囊2，它是由多层的层状材料制成的，其中有多层塑料和多层金属材料，牢固地粘接在一起，更具体说，上述层状材料可以包括，例如一层聚酯层3，一层尼龙层4，一层铝层5以及一层聚乙烯层6，按此顺序从气囊2的外面向里面排列。

气囊2内容纳有一种液体（图中未示），其沸点温度等于所设定的起动温度。

更具体来说，所使用的液体可以方便地是各种氟利昂的一种混合液。氟利昂是工业上熟悉的一些物质的名称，具有碳氢结构，其中一个或多个氢原子由囟素原子（通常是氯和/或氟，还可以是碘和溴）所置换，这些物质可以被混合在一起，单独来看时，其沸点温度有非常宽的范围，对最普通的种类来说，可以从零下80几度（氟利昂13、23、41、116）到零上90度左右（氟利昂112）。把两种或几种这些物质混在一起，可以获得其沸点温度在上述范围内的液体。

具体来说，使用一种最普通的氟利昂混合液，例如氟利昂12（原始化学式CCl₂F₂，沸点-29.8℃）、氟利昂11（原始化学式CCl₃F₂，沸点+23.7℃）和氟利昂113（原始化学式C₂Cl₃F₃，沸点+47.7℃）的混合液，可以使致动器1的起动温度处于环境温度范围内。当然，当要求起动温度低于-29.8℃或高于+47.7℃时，也可以使用其他的不常用的氟利昂种类，甚至使用不同种类的液体。

致动器1的操作非常简单易懂。

只要环境温度低于致动器的起动温度，气囊2始终处于其收缩状态（见图1），因为其内所容纳的液体处于液态。

达到起动温度后，液体开始沸腾和汽化，气囊2逐渐膨胀（见图2）。液体转化成蒸汽所引起的容积增加是很大的，所以这种膨胀迅速进行，产生了所需要的位移动作。

气囊充分膨胀后，温度的进一步增加只能导致气囊本身内部的增大，而进一步的膨胀量则比原来的小得多。

气囊2的膨胀可以用各种方式加以应用，例如，把气囊2固定到一块板的一面，而板的另一面支承一根杠杆臂;或者把气囊2夹放在两块可相互移动的板中间;或者把气囊固定到气缸中的气缸头和活塞之间。

可以理解，当要求致动器的位移动作时克服很大的力时，应使起动温度等于该要求压力下的液体沸点温度，以便克服该力。

本发明的致动器在技术领域内比传统的双金属片和普通的按金属膨胀原理工作的无源致动器向前迈进了一大步。事实上，它不仅提供更大数值的位移动作量，并且相当简单和价廉，不需要维护。除了从环境吸取热能之外不需要另外的能源。该致动器把热能直接转换成机械功，供应能量时的温度低，热波动很小。

该致动器的简单结构便于高精确的清洁工序，使其还可以安全地应用于严密控制的卫生环境中。这种非常显著的优点在于上文所述的材料之被应用于气囊，以及所用的液体绝对无毒性。当气囊偶然被扎破时，泄漏的氟利昂并无害处。