ТЕРМОРЕГУЛЯТОР И КОНВЕКТОР Российский патент 1999 года по МПК F24D5/00 F24H3/02 G05D23/08 

Изобретение относится к области кондиционирования, вентиляции и отопления, в частности к отопительным приборам, оснащенным автоматическими регуляторами.

Известен терморегулятор, содержащий термочувствительный элемент и регулирующий элемент, сообщенный с приводом (см. SU 1536176, кл. F 24 F 13/08, 1990).

Недостатком известного устройства является неэффективная работа механизма перемещения регулирующего элемента и невысокая точность регулирования температуры.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение точности регулирования и возможность использования кинетической энергии воздушного потока.

Известен конвектор, содержащий кожух с воздухозаборным и выпускным окнами, размещенным в нем теплообменником и терморегулятором с регулирующим элементом и приводом (RU 2008573 С1, кл. F 24 H 3/00, 1995).

Недостатком известного устройства является неэффективная работа регулирующего механизма и невысокая точность регулирования интенсивности теплопередачи конвектора.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение точности регулирования механизма, повышение точности регулирования интенсивности теплопередачи конвектора и возможность использования кинетической энергии воздушного потока.

Технический результат достигается тем, что терморегулятор содержит термочувствительный элемент и регулирующий элемент, сообщенный с приводом, он снабжен элементом, воспринимающим энергию воздушного потока и преобразующим ее во вращательное движение, сообщенным с регулирующим элементом посредством редуктора и узла переключения направления движения регулирующего элемента, при этом последний связан с термочувствительным элементом. Привод выполнен в виде ведущего и ведомого валов, сообщенных посредством редуктора. Узел переключения выполнен в виде рычага с осью качания, ограничителя хода и постоянного магнита, фиксирующего рычаг в одном из двух положений, при этом на концах рычага выполнены гнезда. Термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины, закрученной в спираль.

Конвектор содержит кожух с воздухозаборным и выпускным окнами, размещенным в нем теплообменником и терморегулятором с регулирующим элементом и приводом. Он снабжен воздухозаборником и перегородкой, разделяющей его на два циркуляционных отсека, при этом регулирующий элемент размещен в одном отсеке, а привод и воздухозаборник - в другом.

На фиг. 1 изображен конвектор с размещенным в нем терморегулятором; на фиг. 2 - кинематическая схема терморегулятора; на фиг. 3 - узел переключения направления движения регулирующего элемента; на фиг. 4 - положение ведущего вала на режимах "открытие" и "закрытие".

Конвектор содержит кожух 1 с воздухозаборным окном 31 и выпускным окном 2, теплообменник 3, перегородку 4, разделяющую его на два циркуляционных отсека 28 и 29, воздухозаборник 5, регулирующий элемент 7, размещенный на оси 6. Терморегулятор содержит регулирующий элемент 7, размещенный на поворотной оси 6, элемент, воспринимающий энергию воздушного потока, выполненный в виде винта 8 с лопастями 30, закрепленного на оси 9 и через крестовину 10 соединенного с ведущим валом 11. Редуктор выполнен в виде параллельно расположенных шестерен 14 и 15, размещенных на валу 13, и шестерен, размещенных на промежуточных валах 16 и 17. Узел переключения направления движения, например, поворота регулирующего элемента выполнен в виде рычага 20, ручки 21, оси 22, оси 23 качания рычага, постоянного магнита 24, ограничителя хода 25 рычага. На рычаге выполнены гнезда 26 и 27. Узел переключения связан с термочувствительным элементом 19, выполненным в виде биметаллической пластины, закрученной в спираль.

Устройство работает следующим образом.

Конвектор имеет два циркуляционных отсека 28 и 29. В отсеке 28 размещен элемент 7, регулирующий интенсивность теплопередачи. За счет подогрева воздуха теплообменником 3 осуществляется постоянная циркуляция воздуха через оба отсека. Кинетическая энергия воздушного потока, циркулирующего в отсеке 29, используется для привода терморегулятора.

Воздушный поток втягивается через воздухозаборное окно 31, проходит через термочувствительный элемент 19, неся с собой информацию о температуре воздуха в помещении, затем попадает на лопасти 30 воздушного винта 8, который воспринимает кинетическую энергию воздушного потока, превращая ее во вращательное движение, которое от винта 8 через ось 9, крестовину 10, ведущий вал 11 передается ведущей шестерне 12.

Ведущий вал 11, шестерня 12, вал 13 шестерни 14 и 15, промежуточные валы 16 и ведомый вал 17 представляют собой редуктор, понижающий обороты в тысячи раз.

При постоянном вращении ведущего вала 11 редуктора в одном направлении ведомый вал 17 может вращаться в двух направлениях. В механизме, переключающем вращение ведомого вала 17, участвуют шестерни 14 и 15, неподвижно закрепленные на валу 13, ведущий вал 11, ведущая шестерня 12, рычаг переключения 20.

Рычаг переключения 20 имеет ось качения 23 и два конца, на одном конце - гнездо 26, в которое входит конец ведущего вала 11, а на другом конце - гнездо 27, с которым подвижно соединен рабочий конец элемента 19. Имеются ограничители хода 25 рычага и слабый постоянный магнит 24, который закреплен на рычаге 20 между ограничителями 25. Магнит служит фиксатором рычага в одном из двух положений (а и б).

Когда рычаг находится в положении (а) ведущая шестерня 12 входит в зацепление с шестерней 14. Вращательное движение от шестерни 12 передается шестерне 14 и вал 13 начинает вращаться, например, по часовой стрелке. Вращательное движение от вала 13 посредством шестерней передается ведомому валу 17. Вал 17 через пробуксовочное устройство 18 связан с осью 6 регулирующего элемента. Когда рычаг 20 находится в положении (б), ведущая шестерня 12 входит в зацепление с шестерней 15, вращательное движение от шестерни 12 передается шестерне 15 и вал 13 начинает вращаться в обратном направлении.

Когда рычаг 20 находится в положении (а), регулирующий элемент медленно поворачивается в сторону закрытия, механизм работает на режиме "закрытие". Когда рычаг 20 находится в положении (б), регулирующий элемент медленно поворачивается в сторону открытия, механизм работает на режиме "открытие".

Начало элемента 19 неподвижно закреплено на оси 22. Ручка 21 также неподвижно закреплена на оси 22. Ручка 21 поворачивается с небольшим усилием и имеет ограниченный поворот.

Заданная температура воздуха в помещении поддерживается следующим образом.

Теплоноситель, проходя через теплообменник 3, отдает часть всей теплоты воздуху помещения. При повышении температуры воздуха до установленной нормы срабатывает элемент 19 и своим рабочим концом поворачивает рычаг 20. Механизм переключается на режим "закрытие", регулирующий элемент начинает закрываться, циркуляция воздуха через прибор начинает снижаться, начинает снижаться и интенсивность теплопередачи. В помещении устанавливается температура воздуха, соответствующая установленной норме. В случае, если происходит снижение температуры воздуха ниже установленной нормы, срабатывает элемент 19 и своим рабочим концом переключает рычаг 20 и механизм переключается на режим "открытие". Регулирующий элемент начинает открываться. Ручкой 21 меняется температура срабатывания элемента 19.

При полном открытии регулирующий элемент опирается на ограничитель поворота.

В случае, когда регулирующий элемент открыт до упора и в помещении еще не установилась заданная температура воздуха, механизм продолжает работать на режиме "открытие", но так как регулирующий элемент открыт до упора, вращательное движение от ведомого вала 17 не передается регулирующему элементу. Для этого служит пробуксовочное устройство 18. После открытия или закрытия регулирующего элемента до упора пробуксовочное устройство начинает пробуксовывать.

Устройство предназначено для систем кондиционирования воздуха и отопления. Терморегулятор содержит термочувствительний элемент и заслонку, сообщенную с приводом, выполненным в виде элемента, воспринимающего энергию воздушного потока и преобразующего ее во вращательное движение, жестко закрепленного на ведущем валу, сообщенном с ведомым валом посредством редуктора, узла изменения направления и узла переключения. Источником энергии для привода является кинетическая энергия воздушного потока. Конвектор содержит кожух с воздухозаборным и выпускным окнами, размещенным в нем теплообменником и терморегулятор с заслонкой и приводом. Конвектор снабжен воздухозаборником и перегородкой, разделяющей его на два циркуляционных отсека. Заслонка размещена в одном отсеке, а привод и воздухозаборник - в другом. Техническим результатом является повышение точности регулирования интенсивности теплопередачи конвектора и возможность использования кинетической энергии воздушного потока. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Терморегулятор, содержащий термочувствительный элемент и регулирующий элемент, сообщенный с приводом, отличающийся тем, что он снабжен элементом, воспринимающим энергию воздушного потока и преобразующим ее во вращательное движение, сообщенным с регулирующим элементом посредством редуктора и узла переключения направления движения регулирующего элемента, при этом последний связан с термочувствительным элементом. 3. Терморегулятор по п.1, отличающийся тем, что привод выполнен в виде ведущего и ведомого валов, сообщенных посредством редуктора. 3. Терморегулятор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что узел переключения выполнен в виде рычага с осью качания, ограничителя хода и постоянного магнита, фиксирующего рычаг в одном из двух положений, при этом на концах рычага выполнены гнезда. 4. Терморегулятор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины, закрученной в спираль. 5. Конвектор, содержащий кожух с воздухозаборным и выпускным окнами, размещенным в нем теплообменником и терморегулятором с регулирующим элементом и приводом, отличающийся тем, что он снабжен воздухозаборником и перегородкой, разделяющей его на два циркуляционных отсека, при этом регулирующий элемент размещен в одном отсеке, а привод и воздухозаборник - в другом.