Регулятор температуры

 

О П И С А Н И Е !11)640276

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2331530, 18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. Кл.е

G 05D 23/02

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень;¹ 48 (53) УДК 66.555.6 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (72) Авторы изобретения

В. М. Никитенко, Л. С. С-.оляров, И. H. Кацнечьсон

Ю. Р. Войцехов и В. И. Перепека (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования температуры циркулирующей жидкой среды и, в частности, может быть использовано для регулирования температуры жидких сред, имеющих при пониженных температурах высокую вязкость.

Известны регуляторы температуры, содер>кашне термочувствительный элемент, castзанный с регулирующим органом, распределяющим подачу жидкой среды (1).

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является регулятор температуры, содержащий корпус с входным и выходными патрубками и расположснныс в нем регулирующий орган и чувствительный элемент,(2).

В известном регуляторе температуры регулирующий орган выполнен в виде двух поршней, соединенных между собой гильзой чувствительного элемента, шток которого упирается в заглушку корпуса.

Чувствительный элемент находится в потоке протекающей через клапан жидкости.

В зависимости от температуры жидкости чувствительный элемент воздействует на поршни и перемещает их так, чтобы при пониженной температуре жидкость вытекала через один выходной патрубок, а при повышенной — чсрез другой.

В известном регуляторе температуры жидкость протекает через дроссслирующие участки, представляющие собой кольцевые щели с острыми кромками.

При протекании жидкость дважды меняет направление на 90, что приводит к большим потерям напора.

Кроме того, расположение гильзы чувствительного элемента против входного от10 всрстия в центре потока входящей среды дополнительно увели 1иваст гидравлические потери.

Потери напора становятся особенно значительными при низких температурах, ког15 да вязкость среды возрастает, что приводит

K резком> спи>не!11110 расхода в ГI!Дроспстсме ниже допустимого предела.

Целью изобретения является сш!жение

2р гидравлических потерь.

Указанная цель достигается тем, что рсгулирующий орган выполнен в виде шара с поводками и центральным пазом, в котором распо Iожена соединенная с корпусом

25 вставка, образующая с центральным пазом осссимметрнчпое отверстие, а чувствительный элемент. выполнен в виде расположенных по периферии корпуса со стороны входного патрубка термочувств. !тельных патроЗр нов с pact!own»tet!I!I,Ii! II в II» штоками, сос640276

2д

G5 диненпыми черсз установленные 13 корпусе толкатели с поводками шара.

Выполнение регулирующего органа в виде шара с пазом и расположение его в центре проходного сечения корпуса, а также расположение термочувствительных элементов по периферии внутренней части корпуса позволило получить прямоточную конструкцию регулятора температуры.

Таким образом, при низких температурах регулятор подобен отрезку прямого трубопровода и имеет малые потери.

Такая конструкция позволяет свести к минимуму потери на регуляторе в области низких температур, когда они особенно велики, и позволяет более плавно изменять количество проходящей горячей и холодно t жидкости в области регулирования.

Кроме того, с целью повышения надежности, термочувствительные элементы установлены B подпружиненном подвижном корпусе, обеспечивающем компенсацию прп псрегреве жидкости.

На фиг. 1 изображен данный регулятор температуры в разрезе вдоль продольной оси с положением деталей, характерным для низких температур жидкости; на фиг, 2 — регулятор в разрезе вдоль продольной оси (положение деталей для высоких температур, пунктирными линиями показано положение термочувствительных патронов при перегреве жидкости); на фиг, 3 — разрез через выходной патрубок 4 плоскостшо, перпендикулярной продольной оси регулятора; на фиг. 4 — разрез плоскостью, перпендикулярной продольной осп регулятора, проходящей через поводки шара; на фиг.

5 — подпружиненный толкатель (вилку. 23) в сборе с поводками шара (пунктиром показано положение деталей при высокой температуре); на фиг. б — разрез через термочувствительные патроны; на фиг. 7 — термочувствительные патроны, вид со стороны одного из толкателей качающейся шайбы 29.

Регулятор температуры (фиг. 1, 2), содержит соответственно корпус 1, к которому присоединены входной 2 и выходные

3 и 4 патрубки. Патрубки 2 и 3 являются прямоточными (осевыми) и предназначены для перепуска холодной среды. Патрубок 2 предназначен для перепуска горячей жидкости.

В корпусе 1 размещены соединенные между собой неподвижные втулки 5, б, внутренняя поверхность втулок является цилиндрической, соосной оси корпуса 1, со сферической расточкой 7, центр которой помещен в точку пересечения оси выходного патрубка 4 с осью корпуса 1.

В неподвижных втулках 5 и 6 выполнены два криволинейных (радиусных) паза 8 (фиг. 5). Во втулке 5 выполнены два отверстия 9 (фиг. 3), ось которых проходит через центр сферической расточки 7 перпеп4 дикулярно осп выходного патрубка 4, и отверстие 10 для псрспуска горячей жидкости.

Отверстие 10 совпадает с отверстием в выходном патрубке 4. К корпусу 1 неподвижная втулка 5 крепится с помощью гайки 11.

Цилиндрический штифт 12 предохраняет ее о; проворачивания, и упругая шайба 13 устраняет продольное перемещение.

В сферической расточке 7 размещен регулирующий орган 14, представляющий собой шар, в котором выполнен центральный паз

15 (фиг. 4) с частью цилиндрической поверхности 16, ось которой проходит через центр шара. Перпендикулярно оси паза 15 в шаре выполнены два отверстия 17, в которые запрессованы цилиндрические штифты (оси) 18, входящие в отверстия 9 втулки 5.

Эксцентрично оси шара выполнены отверстия 19, в которые запрессованы поводки 20, входящие в радиу"сные пазы 8 (фиг. 4).

F пазу 15 регулирующего органа 14 расположена прикрепленн",ÿ к корпусу 1 (через неподвижные втулки 5, 6) вставка 21, в которой выполнена часть цилиндрической расточки 22 (фиг. 3), дополняющая проходное сечение паза 15 до осеспмметричного отверстия.

Со стороны входного патрубка 2 (фиг. 1 и 5) на ьтулку б надета подпружиненная вилка 23, представляющая собой разрезную втулку, имеющую с одной с ороны два поперечных паза 24 для перемещения поводков 20. Вилка 23 поджата в сторону входного патрубка 2 возвратной пружиной 25 и упирается торцом в пружинное кольцо 26.

Со стороны кольца 26 на вилке 23 выполнены опорные подушки 27, па которые опираются призмы 28 качающейся шайбы 29, имеющей с противоположной от призм 28 стороны конические углубления 30, в которые входят подвижные штоки 31 термочувствительных патронов 32.

Подпружиненная вилка 23 и качающаяся шайба 29 предстагляют собой толкатели.

Термочувствительные патроны 32 заключены в один общий корпус 33 с центральным отверстием 34 для прохода жидкости, который поджат, например, двумя компенсирующими пружинами 35 в сторону распределительного злемента 14 до упора в пружинное кольцо 36.

Рабочие полости 38 термочувствительных патронов 32 заполнены термочувствительной средой 39 (например, смесью парафина с металлической пудрой), расширяющейся при повышении и сжимающейся при понижении температуры.

Регулятор температуры работает следующим образом. ,жидкость через входной патрубок 2 поступает в регулятор. Когда температура жидкости ниже температуры плавления термочувствительной среды 39, регулятор является прямоточным и жидкость с минималь640276 ными гидравлическими потерями, вытекает через выходной патрубок 3.

При повышении температуры жидкости температура термочувствительной среды 39 так?ке повышае: ся за счет теплопередачи 5 через стенки 37 корпуса 33, что приводит к увеличеьнно се объема.

Увеличиваясь в объеме, термочувствительная среда 39 выдвигает из термопатронов 32 подвижные штоки 31. Подвижные 10 штоки 31, перемещаясь вдоль продольной оси, через качающуюся шайбу 29 воздействует на подпружиненную вилку 23. Подпружиненная вилка 23 перемещает поводки 20 регулирующего органа 14, поворачивая его 15 на осях 18 (например, на 90 ), закрывает проход жидкости в патрубок 3 и одновременно открывает проход ее в патрубок 4.

При промежуточном поло?кении регулирующего органа 14 жидкость вытекает чс- 2О рез оба выходных патрубка 3 и 4.

В случае дальнейшего перемещения подвижных штоков 31 (например, когда температура жидкости станет выше температуры плавления тсрмочувствительной среды 39) 25 корпус 33 с термочувствительными патронами 32 перемещается, сжимая компенсирующие пр„35.

При снижении температуры жидкос ги термочувствитсльная среда 39 снова сжп- 30 мается, вследстви» чего компенсирующие пружины 35 перемещают корпус 33 с тсрмочувствительными патронами 32 до упора в пружинное кольцо 36.

Затем возвратная пружина 25 перемеща- 35 ет вилку 23 до упора в пружинное кольцо 26. Вилка 23 через качающуюся шайбу

29 перемещает подвижны штоки 31, а своими пазами 24 перемещает поводки 20 регулирующего органа 14, поворачивая его па 4о осях 18 в исходное положение, перекрывает проход жидкости в патрубок 4 и одновременно с этим открывает проход в патрубок 3.

Расположение термочувствительных патронов по периферии внутренней части корпуса, а также выполнение регулирующего органа в виде шара с продольным центральным пазом позволi.ëо создать конструкцию регулятора температуры, являющуюся прямоточной при пониженных температурах и резко уменьшить гидравлические потери на регуляторе по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Регулятор температуры, содержащий корпус с входным и выходными патрубками и расположенные в iieir регулирующий орган и чувствительный элемент, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с цель1о снижения гидравлнчсс1лх потерь регуля .ора, рсгулирующпй орган выполнен в в де шара с поводками и центральным пазом, в котором располо?кена соединенная с корпусом вставка. образующая с центральным пазом осесиммстрпчнос отверстие, а чувствительный элемент выполнен и виде расположенных по периферии корпуса со стороны входного патрубка термочувствпгсльпых патронов с располо?кеп11ымп в нпх штоками, связанными чеpeз сганов, 1снпыс в I(opil) ce толкатепи с поводками шара.

Источники информации, прпня ыс во внимание прн экспертизе

1. авторское свидетельство СССР № 243292, кл. G 05D 23/02, 1968.

2. Лкцептованная заявка ФРГ № 1241220, кл. 1 16К, 1969.