Регулятор температуры
Владельцы патента RU 2302031:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)
Изобретение относится к приборостроению, а точнее к регуляторам температуры прямого действия, и может быть использовано для автоматического регулирования температуры воздуха в помещениях, оборудованных отопительными приборами. Технический результат заключается в снижении коэффициента гидравлического сопротивления регулятора. Регулятор температуры содержит датчик температуры, установленный в кожухе, связанный через шток с клапаном, установленным в трубопроводе подачи теплоносителя и содержащим возвратную пружину, узел настройки клапана, снабженный двумя втулками, установленными соосно и концентрично штоку, во внутренней полости которых установлена возвратная пружина и опорная шайба, закрепленная на штоке. Кожух датчика температуры соединен с трубопроводом подачи теплоносителя через сменные прокладки. Причем на конце штока закреплено запорное устройство клапана, установленное над проходным отверстием перегородки трубопровода подачи теплоносителя. При этом запорное устройство клапана выполнено в виде втулки, опорной шайбы, уплотнительной прокладки и винтовой пружины. Причем опорная шайба и уплотнительная прокладка жестко закреплена на внешней стороне втулки, а винтовая пружина закреплена одним концом во внутренней полости втулки, а ее наружный конец закреплен на конце штока. 3 ил.
Изобретение относится к приборостроению, а точнее к регуляторам температуры прямого действия, и может быть использовано для автоматического регулирования температуры воздуха в помещениях, оборудованных отопительными приборами (радиаторами).
Известен регулятор температуры (АС СССР № 1140102, МПК G05D 23/02), содержащий регулирующий орган, связанный с подпружиненным пружиной перегрузки датчиком температуры, размещенным в стакане, соединенным с основанием и установленным в кожухе со сквозными прорезями, на котором нанесена шкала настройки и элемент настройки.
Недостатком регулятора является высокий коэффициент гидравлического сопротивления, обусловленный конструктивными особенностями регулирующего органа, заключающимися в том, что проходное отверстие перегородки регулирующего органа расположено перпендикулярно направлению движения потока, и теплоноситель, поступающий в отопительный прибор (радиатор), дважды резко меняет свое направление движения, что приводит к увеличению коэффициента гидравлического сопротивления регулятора и, как следствие, снижению коэффициента затекания в отопительный прибор, что ограничивает область применения регулятора.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является регулятор температуры (АС СССР № 1153317 МПК G05D 23/02), содержащий датчик температуры, установленный в кожухе, связанный через шток с клапаном, установленным в трубопроводе подачи теплоносителя и содержащим возвратную пружину, узел настройки клапана, снабженный двумя втулками, установленными соосно и концентрично штоку, во внутренней полости которых установлена возвратная пружина и опорная шайба, закрепленная на штоке, а кожух датчика температуры соединен с трубопроводом подачи теплоносителя через сменные прокладки, причем на конце штока закреплено запорное устройство клапана, установленное над проходным отверстием перегородки трубопровода подачи теплоносителя. Этот регулятор принят за прототип.
Недостатком регулятора является высокий коэффициент гидравлического сопротивления, обусловленный его конструктивными особенностями, заключающимися в том, что проходное отверстие перегородки трубопровода подачи теплоносителя расположено перпендикулярно направлению движения потока, и теплоноситель, поступающий в отопительный прибор, дважды резко меняет свое направление движения, что приводит к увеличению коэффициента гидравлического сопротивления регулятора. Это ограничивает использование регулятора в однотрубных системах отопления.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в снижении коэффициента гидравлического сопротивления регулятора.
Решение задачи достигается тем, что в регуляторе температуры, содержащем датчик температуры, который размещен в кожухе и связан через шток с клапаном, установленным в трубопроводе подачи теплоносителя и содержащим возвратную пружину, узел настройки с двумя втулками, установленными соосно и концентрично штоку, во внутренней полости которых размещены возвратная пружина и опорная шайба, закрепленная на штоке, а кожух датчика температуры соединен с трубопроводом подачи теплоносителя через сменные прокладки, причем запорное устройство клапана закреплено на штоке шарнирно, а перегородка с проходным отверстием трубопровода подачи теплоносителя выполнена наклонно к оси трубопровода подачи теплоносителя, при этом запорное устройство клапана выполнено в виде втулки, опорной шайбы, уплотнительной прокладки и винтовой пружины, причем опорная шайба и уплотнительная прокладка жестко закреплены на внешней стороне втулки, а винтовая пружина закреплена одним концом во внутренней полости втулки, а ее наружный конец закреплен на конце штока.
На фиг.1 представлена конструкция регулятора температуры; на фиг.2 показана конструкция запорного устройства клапана в положении "открыто"; на фиг.3 - в положении "закрыто".
Регулятор температуры состоит из датчика температуры 2, установленного в кожухе 1 и связанного через теплоизолирующую втулку 18 и шток 4 с запорным устройством 17 клапана 3, установленным над проходным отверстием 11 перегородки 8, выполненной наклонно к оси трубопровода подачи теплоносителя 14. Клапан 3 содержит узел настройки с двумя втулками 5 и 6, установленными соосно и концентрично штоку, во внутренней полости которых установлена возвратная пружина 7 и опорная шайба 15, закрепленная на штоке 4. Кожух датчика температуры 1 установлен на основании 16, которое накидной гайкой 13 через сменные прокладки 12 крепится к трубопроводу подачи теплоносителя 14. Герметичность узла настройки обеспечивают сальниковые уплотнения 9 и 10.
На фиг.2 представлено запорное устройство клапана в положении "открыто", а на фиг.3 - в положении "закрыто", содержащее втулку 19, связывающую опорную шайбу 20 и уплотнительную прокладку 21, причем во внутренней полости втулки закреплена винтовая пружина 22, верхний конец которой закреплен на конце штока 4. Прокладка 21 выполнена из фторопласта, а втулка после сборки ее с прокладкой и шайбой развальцовывается. Крепление винтовой пружины во втулке и на конце штока осуществляется по прессовой посадке.
Регулятор температуры работает следующим образом.
При повышении температуры воздуха в отапливаемом помещении термочувствительный элемент датчика температуры 2 воздействует на шток 4, который перемещает запорное устройство 17 клапана 3 над проходным отверстием 11 перегородки 8. За счет пружины 22 запорное устройство поворачивается и диаметральной частью уплотнительной прокладки 21 упирается в наклонно расположенную перегородку 8 и, наклоняясь относительно оси штока, перекрывает проходное отверстие 11. При понижении температуры воздуха в отапливаемом помещении термочувствительный элемент датчика температуры 2 воздействует на шток 4 в обратном направлении. Максимальный угол наклона запорного устройства клапана соответствует полному закрытию проходного отверстия в наклонной перегородке.
За счет винтовой пружины запорного устройства клапана, один конец которой жестко закреплен во внутренней полости втулки 19, а другой жестко закреплен на конце штока 4, обеспечивается шарнирное соединение штока и запорного устройства клапана, что вместе с перегородкой, выполненной наклонно к оси трубопровода подачи теплоносителя, позволяет осуществлять плавное изменение количества теплоносителя при его регулировании, что, в конечном счете, снижает коэффициент гидравлического сопротивления регулятора потоку теплоносителя, поступающему из трубопровода в систему отопления.
Применение регулятора температуры с низким коэффициентом гидравлического сопротивления позволяет:
повысить эффективность регулирования теплоотдачи отопительного прибора (радиатора);
расширить область применения регулятора.
Регулятор температуры, содержащий датчик температуры, установленный в кожухе, связанный через шток с клапаном, установленным в трубопроводе подачи теплоносителя и содержащим возвратную пружину, узел настройки клапана, снабженный двумя втулками, установленными соосно и концентрично штоку, во внутренней полости которых установлена возвратная пружина и опорная шайба, закрепленная на штоке, а кожух датчика температуры соединен с трубопроводом подачи теплоносителя через сменные прокладки, причем на конце штока закреплено запорное устройство клапана, установленное над проходным отверстием перегородки трубопровода подачи теплоносителя, отличающийся тем, что запорное устройство клапана выполнено в виде втулки, опорной шайбы, уплотнительной прокладки и винтовой пружины, причем опорная шайба и уплотнительная прокладка жестко закреплена на внешней стороне втулки, а винтовая пружина закреплена одним концом во внутренней полости втулки, а ее наружный конец закреплен на конце штока.
