РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2001 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к регулированию температуры циркулирующих сред, а именно - к регуляторам температуры прямого действия, которые используются для автоматического поддержания температуры горячего водоснабжения, обратной воды отопления и т.д.

Известны регуляторы температуры, содержащие корпус с подводящим и отводящим каналами, внутри которого расположен термобаллон и сообщенный с ним силовой цилиндр, имеющий подпружиненный поршень и шток, соединенный с запорным органом, например, авт. св. СССР N 1062664 G 05 D 23/01, 1983.

Расположение термобаллона и силового цилиндра в потоке регулируемой среды снижает удобство обслуживания и ремонта регулятора, увеличивает его габариты, увеличивает коррозионное воздействие на него.

Известны регуляторы температуры, в которых термобаллон и силовой цилиндр расположены вне потока регулируемой среды корпуса регулятора. Так, регулятор температуры по авт. св. N 634250 G 05 D 23/02, 1978 - ближайший аналог - содержит корпус с подводящим и отводящим каналами, термобаллон, сообщенный с установленным в стойке корпуса силовым цилиндром с подпружиненным поршнем и штоком, соединенным с запорным органом, и механизм настройки. Шток выполнен составным из двух частей. Механизм настройки содержит смонтированный в опоре винт, конец которого расположен в силовом цилиндре и имеет подвижный торец, образующий зазор с составной частью поршня силового цилиндра. Регулятор имеет также сильфоны и каналы для поступления рабочей среды в сильфоны.

Настройка регулятора на поддержание заданной температуры осуществляется изменением объема нагнетательной полости силового цилиндра путем перемещения винта механизма настройки и вместе с ним подвижного торца винта.

Одним из недостатков данного регулятора температуры является сложность его конструкции, в виду наличия составных и промежуточных элементов, что также снижает надежность его эксплуатации и увеличивает габариты регулятора.

Другой недостаток этого регулятора состоит в недостаточной точности настройки, поскольку винт механизма настройки непосредственно не воздействует на поршень силового цилиндра.

Кроме того, расположение силового цилиндра в стойке, выполненной за одно целое с корпусом регулятора, затрудняет его обслуживание и снижает ремонтопригодность.

Изобретение направлено на создание регулятора температуры надежного в работе, с высокими эксплуатационными показателями, удобного при настройке, монтаже и ремонте.

Технический результат, который при этом достигается, заключается в упрощении конструкции регулятора, повышении его компактности, увеличении точности настройки, повышении его универсальности.

Для обеспечения этого механизм настройки регулятора выполнен в виде резьбовой втулки, взаимодействующей с резьбовым участком стойки и упирающейся в силовой цилиндр, который установлен с возможностью продольного перемещения относительно стойки.

При таком выполнении исключаются составные части штока и поршня силового цилиндра, промежуточные элементы механизма настройки, каналы для рабочей среды в стойке и штоке. Это упрощает конструкцию регулятора, повышает надежность его работы и позволяет повысить его компактность за счет уменьшения габаритов. При настройке регулятора на силовой цилиндр с поршнем непосредственно воздействует резьбовая втулка или пружина штока, что способствует повышению точности настройки на заданную температуру.

В соответствии с п. 2 формулы изобретения стойка, в которой установлен силовой цилиндр, съемно закреплена на корпусе регулятора посредством фланцев.

Такое конструктивное исполнение повышает удобство выполнения ремонтных работ и обслуживания регулятора, позволяет легко заменить стойку, силовой цилиндр с поршнем и штоком или установить корпус другого типоразмера или модификации при одном и том же силовом цилиндре, что повышает его универсальность.

Согласно п. 3 формулы изобретения, между поршнем и штоком силового цилиндра может быть встроен амортизирующий элемент, например в виде пружины.

Это повышает надежность работы регулятора температуры за счет исключения воздействия перепада давления рабочей среды, а также возможных перекосов между штоком силового цилиндра, запорным органом и седлом.

Изобретение поясняется примером.

На чертеже схематично изображен общий вид патентуемого регулятора.

Регулятор температуры содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 каналами, термобаллон 4, заполненный термочувствительной жидкостью и расположенный вне корпуса 1 в регулируемой среде, сообщенный капиллярным трубопроводом 5 с термобаллоном 4 силовой цилиндр 6, имеющий поршень 7, возвратную пружину 8 и шток 9, соединенный с запорным органом 10, взаимодействующим со встроенным в корпус 1 седлом 11. Силовой цилиндр установлен в стойке 12 телескопически, с возможностью продольного перемещения относительно стойки. Стойка 12 закреплена на корпусе регулятора с возможностью отсоединения посредством фланцев 13 и болтовых соединений. Механизм настройки регулятора на заданную температуру выполнен в виде резьбовой втулки 14, которая находится в резьбовом соединении с резьбовым участком наружной стороны стойки 12. Внутренняя сторона торца резьбовой втулки 14 упирается в выступ 15 на наружной поверхности силового цилиндра 6. В силовом цилиндре между штоком 9 и поршнем 7 встроен амортизирующий элемент в виде жесткой пружины 16. Концы пружин 8 и 16 соединены через связующее звено 17.

Работает патентуемый регулятор следующим образом.

Поворотом резьбовой втулки 14 настраивают регулятор на поддержание заданной температуры регулируемой среды. При этом при заворачивании резьбовой втулки ее торец упирается в выступ 15 силового цилиндра 6 и продольно перемещает силовой цилиндр внутри стойки 12. При обратном повороте резьбовой втулки силовой цилиндр под действием возвратной пружины 8 продольно перемещается относительно стойки 12 до момента упирания выступа 15 в торец резьбовой втулки. В процессе настройки силовой цилиндр, а следовательно, шток 9 с запорным органом 10 устанавливается в положение, соответствующее образованию необходимого проходного сечения между запорным органом и седлом 11.

Рабочая среда поступает в корпус 1 регулятора через подводящий канал 2, далее дросселируется через проходное сечение между запорным органом и седлом и отводится по каналу 3. При увеличении температуры подводимой рабочей среды термочувствительная жидкость в термобаллоне 4 расширяется и, поступая по капиллярному трубопроводу 5 в силовой цилиндр 6, перемещает поршень 7, шток 9 и запорный орган 10, что приводит к уменьшению проходного сечения и, следовательно, к уменьшению расхода регулируемой среды.

При уменьшении температуры подводимой рабочей среды термочувствительная жидкость сжимается, ее объем в термобаллоне уменьшается, происходит перемещение поршня 7 со штоком 9 в обратном направлении и увеличение проходного сечения между запорным органом и седлом. Возврат поршня происходит под действием образующегося вакуума в надпоршневой полости силового цилиндра.

Благодаря амортизирующему элементу - пружине 16, на перемещение запорного органа не оказывает влияние перепад давления рабочей среды, а также возможные перекосы между штоком силового цилиндра, запорным органом и седлом.

При необходимости обслуживания или ремонта возможен легкий доступ к поршню, штоку, пружинам силового цилиндра и запорному органу путем отсоединения стойки 12 с фланцем 13 от корпуса 1 регулятора. Отсоединение стойки возможно и при установке модифицированной конструкции, замене на другой типоразмер и т.п., что повышает универсальность регулятора.

Патентуемый регулятор температуры прямого действия отличается несложной конструкцией, удобством в монтаже, настройке и эксплуатации, повышенной чувствительностью и точностью настройки на поддержание заданной температуры, высокой надежностью.

Изобретение относится к регуляторам температуры (РТ) прямого действия. РТ содержит корпус с подводящим и отводящим каналами, термобаллон, сообщенный с установленным в стойке (С) корпуса силовым цилиндром (СЦ) с подпружиненным поршнем и штоком, соединенным с запорным органом, и механизм настройки. Новым является выполнение механизма настройки в виде резьбовой втулки, взаимодействующей с С и упирающейся в СЦ, имеющий возможность продольного перемещения относительно С. СЦ съемно закреплен на корпусе РТ посредством фланцев. Между поршнем и штоком СЦ встроен амортизирующий элемент. Техническим результатом является упрощение конструкции РТ, повышение его компактности, универсальности и надежности работы, увеличение точности настройки, облегчение выполнения ремонтных работ и обслуживания РТ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Регулятор температуры, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, термобаллон, сообщенный с установленным в стойке корпуса силовым цилиндром с подпружиненным поршнем и штоком, соединенным с запорным органом, и механизм настройки, отличающийся тем, что механизм настройки выполнен в виде резьбовой втулки, взаимодействующей с резьбовым участком стойки и упирающейся в силовой цилиндр, который установлен с возможностью продольного перемещения относительно стойки. 2. Регулятор температуры по п.1, отличающийся тем, что стойка, в которой установлен силовой цилиндр, съемно закреплена на корпусе регулятора посредством фланцев. 3. Регулятор температуры по п.1 или 2, отличающийся тем, что между поршнем и штоком силового цилиндра встроен амортизирующий элемент, например, в виде пружины.