Регулятор температуры прямого действия

 

Изобретение относится к технике терморегулирования преимущественно жидких сред и может быть использовано в системе теплоснабжения или охлаждения отдельных машин и агрегатов, где необходимо поддерживать заданный температурный режим. Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и снижение трудоемкости изготовления. Регулятор температуры прямого действия содержит корпус, в полости которого размещен термочувствительный орган, состоящий из подвижного стакана, в продольных каналах которого размещены две группы подвижных стержней, воздействующих на клапанное устройство регулятора, увеличивая или уменьшая проходное сечение его. Новым в регуляторе температуры является то, что в нем использован дилатометрический эффект термочувствительного органа, который после многократного умножения на неравноплечих рычагах воздействует на клапанное устройство, увеличивая или уменьшая проходное сечение регулятора. 4 ил.

Изобретение относится к технике терморегулирования преимущественно жидких сред и может быть использовано в системе теплоснабжения или охлаждения отдельных машин и агрегатов, где необходимо поддерживать заданный температурный режим.

Известны регуляторы температуры прямого действия, основанные на манометрическом принципе действия рабочей среды, газообразной и или жидкостной, в замкнутой термосистеме, составной частью которой, как правило, являются термобаллон, капилляры, сильфонный или поршневой привод регулирующего клапана [1].

Основными недостатками регуляторов являются низкая надежность термосистемы, высокая трудоемкость изготовления и узкий диапазон регулируемых температур.

Более близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является регулятор температуры прямого действия, содержащий корпус, в цилиндрической расточке которого между входным и выходными патрубками установлен подпружиненный стакан с последовательно установленными в нем двумя термосистемами, первая из которых связана с дном стакана, а вторая - с настроечным элементом, причем в корпусе выполнены кольцевые камеры, связанные с выходными патрубками [2].

Данный регулятор, обладая всеми недостатками, присущими регулятором данного типа, кроме того, конструктивно достаточно сложен, а наличие в его конструкции подвижных штоков, уплотненных системой манжет, еще более снижает его надежность.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и снижение трудоемкости изготовления.

Цель достигается, прежде всего, благодаря использованию в регуляторе дилатометрического термочувствительного органа и тем, что он содержит цилиндрический корпус с внутренней резьбой по концам для присоединения к трубопроводу, в полости которого размещены подвижный стакан с коническим клапаном на конце, пружина, две группы термочувствительных стержней, расположенных в продольных каналах стакана, в последовательную цепь которых включены настроечные винты и неравноплечие рычаги в торцах стакана, при этом стакан выполнен из материала с меньшим, допустим из стали, а термочувствительные стержни - с большим коэффициентом линейного расширения, к примеру из алюминиевых сплавов, и наоборот, что соответствует регулятору температуры, в первом случае для использования его в системе охлаждения объекта, а во втором случае для использования его в системе обогрева.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ принципиально отличается выбором термочувствительного органа, основанного на принципе дилатометрического эффекта, что, в свою очередь, позволяет существенно расширить диапазон регулируемых температур, более простой конструкцией и высокой надежностью благодаря тому, что в его составе отсутствуют такие элементы, как термобаллон, капилляры, сильфоны, а термочувствительный орган выполнен на основе фиксации разности величин линейного расширения его элементов от воздействия температуры регулируемой среды и, после многократного умножения эта разность выдается как действующий сигнал на перемещение клапанного устройства, открывая или закрывая проточный канал регулятора в зависимости от комбинации выбранного материала основных элементов термочувствительного органа-стакана и подвижных стержней в нем. Приведенные принципиальные и конструктивные особенности регулятора соответствуют критерию новизны изобретения. Известные технические решения не обеспечивают выполнения поставленных задач качественно и в полном объеме, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "существенные отличия".

На фиг.1 представлен регулятор температуры в разрезе для использования в системе охлаждения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез стакана с термочувствительным стержнем, рычагом и настроечным винтом; на фиг.4 - развернутая кинематическая схема регулятора.

Регулятор температуры прямого действия с исполнительным органом как для охлаждения, так и нагревающей среды содержит цилиндрический корпус 1 с внутренней резьбой 2 по концам для присоединения его к трубопроводу. В полость корпуса помещен с возможностью поступательного движения стакан 3 с двумя группами термочувствительных стержней 4, размещенных в продольных каналах 5. В последовательную цепь каждой группы стержней введены настроечный винт 6 и неравноплечие рычаги 7 в специальных прорезях-пазах 8 в торцах стакана 3, закрытых крышками 9. Стакан 3 выходными концами стержней 4 прижимается к внутреннему кольцевому выступу 10 корпуса 1 с помощью пружины 11. Стакан 3 по наружному диаметру имеет продольные проточные каналы 12, а на конце - конический клапан 13.

Регулятор температуры прямого действия работает следующим образом.

С помощью настроечных винтов 6 стакан 3 выводится на исходные позиции, соответствующие заданному температурному режиму среды. При отклонении заданной температуры в ту или другую сторону стакан 3 и термочувствительные стержни 4 претерпевают изменение своих линейных размеров пропорционально этим температурным изменениям, но не одинаковые по своему знаку и величине, в результате чего разность линейных размеров, многократно умноженная на рычагах 7, как результирующий вектор силы, воздействуя на стакан 3 с клапаном 13, перемещает его в ту или другую сторону от первоначального (исходного) состояния, увеличивая или уменьшая проходное сечение регулятора.

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий цилиндрический корпус, подпружиненный стакан и термочувствительный элемент, отличающийся тем, что корпус выполнен с внутренней резьбой по концам и в нем установлен подвижно стакан, выполненный с коническим клапаном на конце, противоположном подпружиненному, термочувствительный элемент выполнен в виде стержней, расположенных в выполненных в стенке стакана продольных каналах и соединенных последовательно посредством размещенных в торцах стакана неравноплечих рычагов, с возможностью контакта с одним из которых установлен настроечный винт, при этом стакан и термочувствительные стержни выполнены из материалов с разным коэффициентом линейного расширения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4