Термопривод для регулирования температуры воздуха в теплице
Владельцы патента RU 2619253:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) (RU)
Изобретение относится к агропромышленному комплексу, а именно к оборудованию для регулирования микроклимата в теплицах. Термопривод содержит раму, шарнирные соединения, корпус в виде гильзы с перфорированными стенками, крышку с отверстием и направляющей втулкой, регулируемый по длине шток, пружину. В корпус помещены теплообменник и активные элементы, выполненные в виде одного и более герметичных сильфонов, заполненных жидкой термоактивной средой. В предлагаемом термоприводе исключаются утечки рабочего тела, уменьшено дополнительное сопротивление движению штока в направляющей втулке крышки, в штатном режиме работы не требуется нагревания активных элементов от дополнительных источников. Использование изобретения позволит повысить эффективность работы термопривода. 3 ил.
Изобретение относится к агропромышленному комплексу, а именно к оборудованию для регулирования микроклимата в теплицах.
Известно устройство для регулирования температуры воздуха в теплице, содержащее систему гидроцилиндров с шарнирными рычагами и валами для подъема рамы, через которую осуществляется воздухообмен в помещении теплицы, причем привод гидроцилиндра осуществляется с помощью термогидравлического эффекта расширяющейся при нагревании жидкости [авт. св. №1630643 СССР, МПК A01G 9/24, 1987 г.].
Недостатком такого решения является сложность рычажно-валовой конструкции, наличие утечек жидкости через уплотнения движущихся частей гидроцилиндра.
Известен термометр, используемый в качестве термопривода регулирующих устройств, содержащий шток, размещенный внутри герметичного сосуда, заполненного термочувствительным и эластичным наполнителями. В качестве термочувствительного наполнителя использованы полимеры, а в качестве эластичного - жидкость, не реагирующая с полимерами [авт. св. №476458 СССР, МПК G01K 5/44, 1975 г.].
Недостаток прототипа - ограниченная возможность использования термометра в силовом приводе из-за использования только гидростатического давления жидкости для перемещения штока.
Известен тепловой привод, содержащий заполненный термочувствительной средой корпус в виде гильзы с глухим дном, крышку с уплотнением, через сквозное отверстие которой пропущен шток с возможностью осевого перемещения. Шток выполнен в виде трубки, в осевом отверстии которой размещен стержень, жестко скрепленный одним концом с дном гильзы, при этом между штоком и стержнем введено дополнительное уплотнение [патент №2063003 РФ, МПК G01K 5/44, 1996 г.]. Это техническое решение принято за прототип.
Недостатком привода является сложность конструкции, наличие дополнительного уплотнения штока, что увеличивает сопротивление его движению и не исключает полностью утечек жидкости.
Задача изобретения - устранение перечисленных недостатков и повышение эффективности работы термопривода для регулирования температуры воздуха в теплицах.
Это достигается тем, что в термоприводе, содержащем заполненные термочувствительной средой активные элементы, шарниры, корпус в виде гильзы с дном, крышку с центральным отверстием и шток, причем дно гильзы выполнено глухим, а боковая поверхность - перфорированной, крышка снабжена направляющей втулкой, при этом активные элементы выполнены в виде одного или более герметичных сильфонов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид термопривода для регулирования температуры воздуха в теплице, на фиг. 2 - общий вид термопривода в разрезе, на фиг. 3 - термопривод с пакетом сильфонов.
Термопривод для регулирования температуры воздуха в теплице содержит корпус 1 в виде гильзы с глухим дном и перфорациями 2 в боковой поверхности, крышку 3 с центральным отверстием и направляющей втулкой, шарниры 4 и 5, резьбовой шарнир 6, раму 7 вентиляционного окна теплицы, активный элемент сильфон 8 или пакет сильфонов 9, жидкую термочувствительную среду 10 с гранулированным полиамидом шестиблочным 11, шток 12, теплообменник 13, пружину 14.
Термопривод для регулирования температуры в теплице работает следующим образом.
При повышении температуры окружающей среды, в которой установлен термопривод, жидкое рабочее тело с гранулами полиамида шестиблочного 11 в сильфоне 8 начинает нагреваться и расширяться. Так как коэффициент объемного расширения у полиамида значительно выше, чем у жидкости (например, минерального масла), оболочка сильфона изменяет форму и увеличивается в размерах по направлению оси. Шток оси под воздействием активно расширяющегося сильфона 8 и 9 начинает перемещаться в осевом направлении и через шарниры 4, 5, 6 приводит в движение раму 7, которая поворачивается на определенный угол и обеспечивает проход воздуха для вентиляции теплицы. Степень открытия регулируется резьбовым шарниром 6. При снижении температуры окружающей среды термочувствительный элемент охлаждается и уменьшается в объеме, сильфон 8 сжимается по осевому направлению и шток 12 опускается, чему также способствует действие пружины 14 и масса рамы 7. В случае необходимости быстрого срабатывания термопривода включают находящийся в его корпусе электрический теплообменник 13, который интенсивно нагревает воздух, окружающий сильфоны 8, 9, и через него рабочее тело термопривода. Воздействие окружающей среды на поверхность сильфона осуществляется через перфорации 2 на боковой стенке корпуса 1.
Для настройки и регулирования термопривода в корпусе может быть размещен пакет сильфонов 9 с различными размерно-динамическими характеристиками и наполнением их термоактивной жидкостью с различными коэффициентами объемного расширения. Сильфоны расположены в корпусе с диаметральным зазором, что исключает их контакт с внутренней поверхностью корпуса и уменьшает сопротивление их осевому перемещению. В термоприводе исключаются утечки рабочего тела, уменьшено дополнительное сопротивление движению штока в направляющей втулке крышки, в штатном режиме работы не требуется нагревания активных элементов от дополнительных источников.
Термопривод для регулирования температуры воздуха в теплице, содержащий раму, шарнирные соединения, корпус в виде гильзы с перфорированными стенками, крышку с отверстием и направляющей втулкой, регулируемый по длине шток, пружину, отличающийся тем, что в корпус помещены теплообменник и активные элементы, выполненные в виде одного и более герметичных сильфонов, заполненных жидкой термоактивной средой.
