Клапан избыточного давления

Изобретение относится к вентиляционной технике, в частности к предохранительным клапанам и для выравнивания давления воздуха в вентилируемых помещениях, и предназначено для автоматического поддержания постоянного давлениия воздуха в смежных помещениях, включая помещения укрытия. Клапан избыточного давления характеризуется наличием цилиндрического корпуса и шарнирно связанной с корпусом поворотной тарелкой, расположенной в корпусе. Тарелка связана с корпусом рычагом поворота тарелки. Верхний конец рычага жестко связан с тарелкой. Нижний конец рычага выполнен с подвижным фиксируемым противовесом. Средняя часть рычага шарнирно связана с корпусом. Клапан выполнен с эксцентриковым прижимом тарелки к корпусу. Прижим установлен на корпусе и его эксцентрик расположен с возможностью взаимодействия с рычагом и фиксации в рабочем положении при закрытой тарелке. Рычаг поворота тарелки выполнен -образным с передней и нижней частями, простирающимися в сторону тарелки. Жесткая связь верхнего конца рычага с тарелкой выполнена посредством разъемного соединения. Шпилька резьбового соединения завинчена в выполненное на тыльной стороне тарелки резьбовое отверстие. Шарнирная связь передней части рычага с корпусом выполнена посредством кронштейнов. Последние выполнены на корпусе. Передняя часть рычага расположена между кронштейнами и связана с ними винтами с возможностью ее поворота относительно кронштейнов вокруг винтов. Изобретение направлено на повышение надежности срабатывания клапана в широком диапазоне изменения давления воздуха в вентилируемых помещениях. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Данное техническое решение относится к устройствам систем вентиляции, обеспечивающим выравнивание давления воздуха в вентилируемых помещениях, или в сообщенных между собой воздуховодах, имеющих компенсационные полости, или в воздуховодах вообще, в частности к предохранительным клапанам для выравнивания давления воздуха. Клапан предназначен для автоматического поддержания постоянного давления воздуха в смежных помещениях, включая помещения укрытий, путем перетекания воздуха из одного помещения в другое в одном направлении. Клапан предназначен для его использования в области строительства, в том числе в области строительства укрытий безопасности.

Известны предохранительные клапаны избыточного давления, каждый из которых характеризуется наличием корпуса и шарнирно связанной с корпусом поворотной тарелкой, расположенной в корпусе, при этом тарелка связана с корпусом рычагом поворота тарелки, верхний конец рычага поворота тарелки жестко связан с тарелкой, нижний конец рычага выполнен с подвижным в продольном направлении клапана фиксируемым противовесом (SU 1649217, 15.05.1991; SU 985627, 30.12.1982; SU 1439363, 23.11.1987; RU 2162585, 27.11.2001; RU 2166143, 27.04.2001; RU 2293239, 10.02.2007; RU 2059935, 10.05.1996; RU 2067263, 27.09.1996; RU 2080521, 27.05.1997; RU 2133923, 27.07.1999; JP 52-26061, 1973; GB 109382, 1938).

Задачей изобретения является повышение герметичности и надежности клапана в широком диапазоне изменения давления воздуха в вентилируемых помещениях. Другой задачей изобретения является создание простой конструкции клапана.

Поставленная задача решается тем, что клапан избыточного давления, характеризующийся наличием цилиндрического корпуса и шарнирно связанной с корпусом поворотной тарелки, расположенной в корпусе, при этом тарелка связана с корпусом рычагом поворота тарелки, верхний конец рычага жестко связан с тарелкой, нижний конец рычага выполнен с подвижным фиксируемым противовесом, средняя часть рычага шарнирно связана с корпусом, клапан выполнен с эксцентриковым прижимом тарелки к корпусу, который установлен на корпусе и его эксцентрик расположен с возможностью взаимодействия с рычагом и фиксации в рабочем положении при закрытой тарелке, причем рычаг поворота тарелки выполнен -образным с передней и нижней частями, простирающимися в сторону тарелки, жесткая связь верхнего конца рычага с тарелкой выполнена посредством разъемного соединения, шпилька которого завинчена в выполненное на тыльной стороне тарелки резьбовое отверстие, шарнирная связь передней части рычага с корпусом выполнена посредством кронштейнов, которые выполнены на корпусе, при этом передняя часть рычага расположена между кронштейнами и связана с ними винтами с возможностью ее поворота относительно кронштейнов вокруг винтов.

Эксцентриковый прижим включает эксцентрик, -образный рычаг поворота эксцентрика с закрепленным на нем эксцентриком и фиксатор этого рычага, причем рычаг поворота эксцентрика расположен в отверстиях кронштейнов, эксцентрик расположен между кронштейнами, отогнутый конец рычага поворота эксцентрика представляет рукоятку поворота, другой конец рычага поворота выполнен с винтовой нарезкой, и на нем навинчен фиксатор рычага, взаимодействующий с поверхностью одного из кронштейнов.

Резьбовое отверстие на тыльной стороне тарелки выполнено в выступающей удлиненной части тарелки, которая выполнена на тыльной стороне тарелки.

Подвижный фиксируемый противовес установлен в пазу нижней части рычага, простирающейся в сторону тарелки.

Подвижный фиксируемый противовес установлен шарнирно на конце рычага с возможностью его поворота относительно рычага в вертикальной плоскости.

На чертежах представлен один вариант клапана в его различных исполнениях.

На фиг.1 показан клапан избыточного давления (первое исполнение),

на фиг.2 - поперечное сечение клапана на фиг.1,

на фиг.3 - схема клапана,

на фиг.4 показан клапан избыточного давления (второе исполнение),

на фиг.5 - поперечное сечение клапана на фиг.4,

на фиг.6 показан клапан избыточного давления (третье исполнение),

на фиг.7 - поперечное сечение клапана на фиг.6,

на фиг.8 показан клапан избыточного давления (четвертое исполнение),

на фиг.9 - поперечное сечение клапана на фиг.8,

на фиг.10 представлено второе исполнение рычага механизма поворота тарелки. В этом исполнении нижний конец рычага выполнен прямолинейным и с ним шарнирно с возможностью фиксации связан противовес. В этом исполнении рычага он не имеет нижней части. Передняя часть рычага на фиг.10 не показана.

Указанные исполнения клапанов рассчитаны на разные перепады избыточного давления в помещениях, и эти исполнения отличаются друг от друга диаметрами проходных отверстий воздуховодов, а также компоновочными решениями, связанными с указанными проходными отверстиями.

Клапан избыточного давления характеризуется наличием цилиндрического корпуса 1 (фиг.1) и шарнирно связанной с корпусом поворотной тарелки 2, расположенной в корпусе. Тарелка связана с корпусом посредством рычага 3 поворота тарелки (фиг.2). Верхний конец рычага 3 поворота тарелки жестко связан с тарелкой, нижний конец рычага выполнен с подвижным в продольном направлении клапана фиксируемым противовесом 4. Рычаг 3 шарнирно связан с корпусом 1. Клапан выполнен с эксцентриковым прижимом 5 тарелки к корпусу. Прижим тарелки установлен на корпусе 1 и его эксцентрик 6 расположен с возможностью взаимодействия с рычагом 3 поворота тарелки и возможностью фиксации в рабочем положении при закрытой тарелке. Противовес выполнен из двух частей, имеющих возможность поворачиваться относительно нижней части рычага 3, или из одной части. Противовес 4 установлен на нижней части рычага 3 подвижно относительно этой части и с возможностью его фиксации в заданном рабочем положении. При этом противовес может быть установлен поворотно на нижней части рычага 3 и по форме он может быть прямоугольным, круглым, удлиненным со смещенным центром тяжести относительно оси его поворота или иметь какую-либо иную форму.

Рычаг 3 поворота тарелки выполнен -образным с передней и нижней частями 7 и 8 соответственно, простирающимися в сторону тарелки. Жесткая связь верхнего конца рычага 3 с тарелкой 2 выполнена посредством разъемного соединения, шпилька 9 которого завинчена в выполненное на тыльной стороне тарелки резьбовое отверстие. Шарнирная связь рычага 3 с корпусом 1 выполнена посредством кронштейнов 10 и 11 (фиг.1), которые выполнены на корпусе, и посредством расположенного между кронштейнами передней части 7 рычага 3. Передняя часть 7 рычага связана с кронштейнами регулировочными винтами 12 с возможностью поворота передней части 7 рычага относительно кронштейнов 10 и 11 вокруг винтов 12. Противовес 4 (фиг.2) подвижно с возможностью фиксации установлен в пазу 13, который выполнен в нижней части 8 рычага 3. Эксцентриковый прижим 5 включает эксцентрик 6, -образный рычаг 14 поворота эксцентрика, последний жестко закреплен на рычаге 14. Прижим включает также фиксатор 15 рычага 14 и эксцентрика 6 в их рабочем положении. Рычаг 14 поворота эксцентрика расположен в отверстиях кронштейнов 10 и 11, эксцентрик 6 расположен между кронштейнами, отогнутый вертикальный конец рычага 14 поворота эксцентрика служит рукояткой для поворота эксцентрика, а другой конец рычага 14 выполнен с винтовой нарезкой, и на нем навинчен фиксатор 15 рычага. Фиксатор взаимодействует с поверхностью 16 кронштейна 11.

Резьбовое отверстие на тыльной стороне 17 тарелки выполнено в выступающей удлиненной части 18 тарелки.

Фиксация подвижного противовеса 4 в пазу 13 нижней части 8 рычага 3 осуществлена посредством винта 19, расположенного в отверстиях противовеса и в пазу 13 нижнего выступа 8 рычага 3. Противовес 4 в ином исполнении (фиг.10) соединен посредством винта 19 с концом рычага 3 с возможностью его вращения вокруг винта и возможностью его фиксации винтом в заданном рабочем положении.

На корпусе 1 клапана закреплен кожух 20, к которому шарнирно прикреплена крышка 21 с множеством в ней отверстий 22. Корпус прикреплен болтами 23 к фланцу 24 воздуховода (не показан), при этом фланец закреплен, например, в стене между помещениями (не показаны).

Верхний конец рычага 3 поворота тарелки выполнен с проушиной 25, в отверстии которой расположена шпилька 9, на конец которой навинчены гайки 26 для крепления рычага 3 к тарелке 2. Позициями 27 и 28 показаны уплотнительные прокладки.

На фиксаторе 16 закреплена рукоятка 29 для навинчивания фиксатора 16 на резьбовой конец рычага 14 поворота фиксатора 16. Эксцентрик 6 взаимодействует с рычагом 3.

На фиг.4-9 показаны другие исполнения клапанов, идентичные первому исполнению конструкции клапана избыточного давления, при этом рычаг 3 в первом исполнении клапана выполнен изогнутым (фиг.2), рычаги 3 в других исполнениях клапана (фиг.3, 5, 7, 9) выполнены прямолинейными. Исполнения клапанов также отличаются друг от друга проходными сечениями корпусов клапанов, диаметрами тарелок, массами противовесов и компоновками, рассчитанными на различные условия работы с заданными системами вентиляции.

Работает клапан избыточного давления следующим образом.

Перемещают противовес (фиг.2) в прорезях 13 нижней части 8 рычага 3 и фиксируют его на рычаге винтом 19 в заданном расчетном положении, которое рассчитано на срабатывание клапана при определенном избыточном давлении воздуха справа от тарелки 2. Расчетное положение выбирают по тарированной линейке (не показана), которая расположена на нижней части 8 рычага 3 со стороны винта 19. Для более тонкой регулировки расчетного положения противовеса одну его часть или каждую часть, выполненную со смещенным относительно винта 19 центром тяжести, поворачивают вокруг винта 19 и регулируют более точно момент сопротивления поворота тарелки 2 от действия на нее воздуха. Тонкая регулировка достигается путем смещения центра массы каждой части противовеса относительно нижней части 8 рычага. Угол поворота частей противовеса выбирают также по тарированной шкале (не показана), нанесенной на нижней части 8 рычага 3.

В случае если противовес 4 имеет смещенный центр тяжести и закреплен на нижнем конце рычага 3 с возможностью его фиксации и поворота относительно рычага (фиг.10), тогда регулировку момента сопротивления поворота тарелки 2 от воздействия на нее воздуха осуществляют путем поворота противовеса 4 относительно рычага 3.

Далее регулировочными винтами 12 регулируют легкость поворота рычага 3 и тарелки 2 в корпусе 1 и после проведения регулировочных работ крышку 21 закрывают и клапан апломбируют. При повышении давления воздуха справа от тарелки 2 (фиг.2) воздух проходит через отверстия 22 крышки 21 и оказывает давление на тарелку 2 с ее тыльной стороны 17. При этом тарелка поворачивается вокруг винтов 12 и занимает положение, которое показано на фиг.3. Воздух проходит справа налево через образовавшееся окно между тарелкой 2 и корпусом 1, и через некоторое время давление воздуха в помещении перед клапаном (справа) и в помещении после клапана (слева) выравнивается. Противовес 4 создает крутящий момент и поворачивает рычаг 3 и вместе с ним тарелку 2 вокруг винтов 12 по часовой стрелке, и отверстие корпуса 1 закрывается тарелкой 2, при этом тарелка занимает положение, показанное на фиг.2.

Слева от тарелки 2 (фиг.2) воздух через клапан в помещение, расположенное справа от тарелки, не проходит.

В условиях обеспечения безопасности, когда необходима полная герметизация смежных помещений, вручную тарелку 2 прижимают к седлу корпуса 1 путем поворота эксцентрика 6, для чего поворачивают рычаг 14 против часовой стрелки. Затем рычаг и эксцентрик фиксируют фиксатором 15 от их смещений, для чего поворачивают рукоятку 29 и фиксатор 15 навинчивают на резьбовую горизонтально расположенную часть рычага 14. При этом фиксатор 15 своей поверхностью прижимается к поверхности 16 кронштейна 11. В зафиксированном положении эксцентрика 6 клапан герметично закрыт и перемещения воздуха через него исключаются.

Аналогично работают исполнения клапана, показанные на фиг.4-9.

Горизонтальное перемещение тарелки в конце ее хода обеспечивает равномерность сжатия уплотнительной прокладки 27, что существенно повышает герметичность клапана и надежность его работы, обеспечивающей заданный уровень герметичности при длительной работе клапана. При этом улучшение данных параметров получено благодаря применению сравнительно простого механизма перемещения и поворота тарелки и компоновочному решению клапана, выраженному совокупностью существенных признаков.

1. Клапан избыточного давления, характеризующийся наличием цилиндрического корпуса и шарнирно связанной с корпусом поворотной тарелки, расположенной в корпусе, при этом тарелка связана с корпусом рычагом поворота тарелки, верхний конец рычага жестко связан с тарелкой, нижний конец рычага выполнен с подвижным фиксируемым противовесом, средняя часть рычага шарнирно связана с корпусом, клапан выполнен с эксцентриковым прижимом тарелки к корпусу, который установлен на корпусе, и его эксцентрик расположен с возможностью взаимодействия с рычагом и фиксации в рабочем положении при закрытой тарелке, причем рычаг поворота тарелки выполнен -образным с передней и нижней частями, простирающимися в сторону тарелки, жесткая связь верхнего конца рычага с тарелкой выполнена посредством разъемного соединения, шпилька которого завинчена в выполненное на тыльной стороне тарелки резьбовое отверстие, шарнирная связь передней части рычага с корпусом выполнена посредством кронштейнов, которые выполнены на корпусе, при этом передняя часть рычага расположена между кронштейнами и связана с ними винтами с возможностью ее поворота относительно кронштейнов вокруг винтов.

2. Клапан избыточного давления по п.1, отличающийся тем, что эксцентриковый прижим включает эксцентрик, L-образный рычаг поворота эксцентрика с закрепленным на нем эксцентриком и фиксатор этого рычага, причем рычаг поворота эксцентрика расположен в отверстиях кронштейнов, эксцентрик расположен между кронштейнами, отогнутый конец рычага поворота эксцентрика представляет рукоятку поворота, другой конец рычага поворота выполнен с винтовой нарезкой, и на нем навинчен фиксатор рычага, взаимодействующий с поверхностью одного из кронштейнов.

3. Клапан избыточного давления по п.1, отличающийся тем, что резьбовое отверстие на тыльной стороне тарелки выполнено в выступающей удлиненной части тарелки, которая выполнена на тыльной стороне тарелки.

4. Клапан избыточного давления по п.1, отличающийся тем, что подвижный фиксируемый противовес установлен в пазу нижней части рычага, простирающейся в сторону тарелки.

5. Клапан избыточного давления по п.1, отличающийся тем, что подвижный фиксируемый противовес установлен шарнирно на конце рычага с возможностью его поворота относительно рычага в вертикальной плоскости.