Устройство для автоматического поддержания заданного температурного режима в помещении

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического поддержания заданного температурного режима в помещении, например в парниках или теплицах. С целью повышения эксплуатационной надежности за счет сокращения времени срабатывания устройства при изменении температурного режима коаксиально в трубе установлен стержень, снабженный продольными ребрами, контактирующими с внутренней поверхностью трубы, а поршень и шток изготовлены из материала с низкой теплопроводностью. Стержень с ребрами выполнен из материала с более высокой теплопроводностью, чем материал трубы, и ребра имеют в поперечном сечении -образную форму, острой частью контактируют с внутренней поверхностью трубы. Поршень и шток с целью повышения грузоподъемности устройства выполнены полыми. Устройство сокращает время срабатывания в 2-4 раза и увеличивает подъемную силу устройства в 1,2 раза. Устройство кроме тепличного и парникового хозяйства может быть использовано в фермерских хозяйствах при выращивании рогатого скота (бычков) и птицы (кур, уток). 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкции устройств для автоматического поддержания заданного температурного режима в помещении, например в парниках или теплицах.

Известно устройство для автоматического поддержания температурного режима в помещении, преимущественно в теплице, содержащее цилиндр с поршнем, заполненный легкокипящей жидкостью, и в нижней части гидроцилиндра встроен демпфер.

Этому устройству свойственны следующие недостатки: трудоемко в изготовлении; cоединения поршень-цилиндр, поршень-демпфер должны быть тщательно подогнаны, чтобы избежать утечки легкокипящей жидкости; в подвижных соединениях возможна утечка легкокипящей жидкости, что ведет к загрязнению окружающей среды; недостаточная надежность, ибо из-за утечки легкокипящей жидкости ее периодически необходимо добавлять в цилиндр; высокая стоимость, вызванная высокой точностью изготовления устройства и применения легкокипящей жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее гидроцилиндр, выполненный в виде трубы с крышками, поршнем, штоком внутренняя полость которого заполнена заданным объемом масла.

Недостатком устройства является то, что в солнечный день при восходе солнца температура воздуха в теплице поднимается быстро, а масло в трубе не успевает также быстро нагреваться, в результате устройство срабатывает с замедлением около 1-2 ч, когда температура в теплице уже достигнет 30-32^оС.

Задержка срабатывания отрицательно сказывается на выращивании в теплицах растений, например помидор. Как известно, при выращивании помидор особое внимание следует уделять температуре и усиленному проветриванию растений. Они не переносят высокой относительной влажности воздуха, а если она свыше 70% , то начинают осыпаться цветки, растение заболевает бурой пятнистостью. Сквозняки помидорам не страшны. На ночь теплица должна закрываться.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности за счет сокращения времени срабатывания устройства при изменении температурного режима.

Это достигается тем, что коаксиально в трубе установлен стержень, снабженный продольными ребрами, контактирующими с внутренней поверхностью трубы, а поршень и шток изготовлены из материала с низкой теплопроводностью. Стержень с ребрами выполнен из материала с более высокой теплопроводностью, чем материал трубы, и ребра имеют в поперечном сечении ∪-образную форму, острой частью контактируют с внутренней поверхностью трубы. Поршень и шток выполнены полыми.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из трубы 1 (фиг. 1) с крышками 2 и 3, с размещенным коаксиально внутри трубы 1 стержнем 4 (фиг. 2) с ребрами 5, имеющими в поперечном сечении ∪-образную форму и контактирую- щими острой частью с внутренней поверхностью трубы, поршнем 6 (фиг. 1) со штоком 7, свободный конец которого контактирует с рамой 8, установленной на оси 9. Труба 1 на высоту стержня 4 наполнена маслом 10.

Устройство работает следующим образом.

При повышении температуры в помещении, например теплице, происходит нагрев трубы 1, крышки 2, которые передают тепло жидкости, например маслу 10. Ввиду плохой теплопроводности масла оно очень плохо нагревается по всему объему. Поэтому для ускорения его нагрева по всему объему тепло от внутренней поверхности трубы 1 и нагретого слоя масла вблизи внутренней поверхности трубы передается ребрам 5, контактирующим с трубой, и стержню 4, которые отдают тепло маслу. За счет ребер 5 и стержня 4 ускоряется нагрев масла 10 в трубе. Так как ребра 5 имеют -образную форму сечения и выполнены по всей длине стержня 4, это способствует накоплению тепла ребрами 5 и его передаче cтержню 4, что обеcпечивает уcкоренный нагрев маcла, контактирующего со стержнем 4. Экспериментально установлено, что ребер должно быть не менее 3-4 штук. При большем числе ребер сокращается время нагрева масла, но увеличиваются размеры устройства. Масло, нагреваясь, перемещает поршень 6 со штоком 7 вверх и поднимает раму 8, установленную по оси 9. Выполнение стержня с ребрами из материала с более высокой теплопроводностью, чем материал трубы, еще более сокращает время нагрева масла в трубе по всему объему. Изготовление поршня 6 со штоком 7 из материала с низкой теплопроводностью предотвращает отдачу тепла масла на нагрев поршня со штоком, что также сокращает время нагрева масла по всему объему.

Кроме того, изготовление поршня 6 со штоком 7 полыми с целью обеспечения плавучести поршня со штоком в масле повышает подъемную силу устройства по сравнению с прототипом.

При понижении температуры охлаждается труба 1, и тепло средней части масла через стержень 4 и ребра 5 передается трубе 1, а затем окружающей среде. Благодаря стержню 4 и ребрам 5 ускоряется охлаждение масла в трубе 1. При охлаждении масла поршень 6 со штоком 7 опускается, и рама 8 возвращается в исходное положение, т. е. закрывает доступ наружного воздуха в теплицу.

Следовательно, сокращая время нагрева и охлаждения масла в трубе, сокращается время срабатывания устройства по сравнению с прототипом.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом сокращает время срабатывания в 2 - 4 раза, т.е. через 25-30 мин после достижения в помещении (теплице) температуры 30^оС, и увеличивает подъемную силу устройства в 1,2 раза.

Предлагаемое устройство кроме тепличного хозяйства найдет широкое применение в фермерских хозяйствах при выращивании рогатого скота (бычков) и птицы (кур, уток).

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА В ПОМЕЩЕНИИ, содержащее гидроцилиндр, выполненный в виде трубы с крышками, поршнем, штоком, внутренняя полость которого заполнена заданным объемом масла, отличающееся тем, что труба снабжена коаксиально установленным в нем стержнем с продольными ребрами, контактирующими с внутренней поверхностью трубы, а поршень и шток выполнены из материала с низкой теплопроводностью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стержень с ребрами выполнен из материала с более высокой теплопроводностью, чем материал трубы, и ребра имеют в поперечном сечении - образную форму, более заостренной частью контактирующие с внутренней поверхностью трубы.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень и шток выполнены полыми.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2