АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТЕРМОКЛАПАН Российский патент 2002 года по МПК F16K17/40 

Изобретение относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например для отсекания газа при возникновении пожара.

Известно предохранительное приводное устройство с плавкой вставкой (патент США 4503675, кл. F 16 К 17/40, 1985 г.). Известное устройство имеет накопитель энергии и подвижный приводной элемент, смещаемый в заданное положение накопителем энергии при повышении температуры окружающей среды. Несущий элемент имеет плавкую вставку из материала, температура которого значительно меньше температуры плавления несущего элемента. Несущий элемент выборочно входит в контакт с приводным элементом и препятствует перемещению последнего под действием накопителя энергии, пока вставка находится в твердом состоянии. Регулируемый элемент, соединенный с приводным элементом, перемещается с ним из одного положения, в котором приводной элемент сопрягается с несущим элементом, в другое положение, в котором приводной элемент входит в контакт с упором. Упор ограничивает движение приводного элемента после расплавления вставки. Известное устройство защищает газопровод при пожаре или других аварийных ситуациях, однако его конструкция громоздка и сложна.

Известен также автоматический термоклапан по патенту США 5472008, кл. F 16 К 17/40, 1995 г. Известный автоматический клапан содержит корпус, в полости которого установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой.

Недостатком известного автоматического термоклапана является разброс по температуре срабатывания клапана.

Известен автоматический клапан по патенту РФ 2149303, кл. F 16 К 17/40, 20.05.2000 г. , который содержит корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия. Указанный известный термоклапан хоть и лишен приведенного выше недостатка, однако возможно не санкционированное срабатывание термоклапана из-за возможного "сваливания" затвора со сферической головки штока, а также повышена сложность идентичности технологического исполнения зазора, через который происходит вытекание легкоплавкого вещества при расплавлении.

Задачей изобретения является повышение надежности и точности срабатывания термоклапана.

Технический результат достигается тем, что в известном автоматическом термоклапане, содержащем корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, в полости корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую диаметрально противоположно относительно шарика помещены стопор и фиксатор, причем стопор выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом, а в фиксаторе выполнены каналы, соединяющие его полость с полостью корпуса, причем полость фиксатора выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока, при этом шток выполнен с плоскими торцами, а величина заглубления штока в полость фиксатора не менее 0,25 его диаметра. Кроме этого, термоклапан снабжен опорной шайбой с гибкими лапками, обеспечивающими возможность ввода ее в полость корпуса и последующее стопорение, и центральным кольцевым буртиком, центрирующим пружину.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предлагаемый автоматический термоклапан, в разрезе; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - элемент термоклапана - фиксатор, в изометрии; на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - элемент термоклапана - опорная шайба; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5.

Автоматический термоклапан содержит корпус 1, в полости 2 которого напротив проходного отверстия 3 установлен затвор в виде шарика 4. Шарик 4 нагружен пружиной 5 и снабжен стопором 6 и фиксатором 7. Внутренняя полость фиксатора 7 заполнена легкоплавким веществом 8, например сплавом Вуда. Из полости фиксатора 7 выведен цилиндрический шток 9, фиксирующий шарик 4 в открытом положении. Стопор 6 установлен с противоположной от пружины 5 стороны. Шарик 4 установлен с эксцентриситетом е относительно оси 10 проходного отверстия 3. В полости 2 корпуса выполнена кольцевая проточка 11, в которую диаметрально противоположно относительно шарика 4 помещены стопор 6 и фиксатор 7. Стопор 6 выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом. В фиксаторе 7 выполнены каналы 12, соединяющие его полость с полостью 2 корпуса. Полость фиксатора 7 выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока 9. Шток 9 выполнен с плоскими торцами 13. Величина заглубления h штока 9 в полость фиксатора 7 не менее 0,25 его диаметра D.

Термоклапан снабжен опорной шайбой 14 с гибкими лапками 15, обеспечивающими возможность ввода ее в полость 2 корпуса и последующее стопорение, и центральным кольцевым буртиком 16, центрирующим пружину 5.

Автоматический термоклапан работает следующим образом. В исходном (открытом) положении шарик 4 располагается между плоским торцом 13 штока 9 фиксатора 7 и трапецеидальным вырезом шайбы-стопора 6 с эксцентриситетом е относительно оси проходного отверстия 3 корпуса 1, не перекрывая его. В аварийной ситуации, например, при повышении температуры вокруг термоклапана из-за пожара, фиксатор 7 освобождает шарик 4. Это происходит потому, что легкоплавкое вещество 8, находящееся во внутренней полости фиксатора 7, плавится и вытекает по каналам 12 фиксатора 7, а также частично и по кольцевому зазору между соответствующими поверхностями штока 9 и фиксатора 7. При этом шток 9 входит в полость фиксатора 7 и занимает освободившееся от легкоплавкого вещества 8 место. Это позволяет шарику 4 сместиться с уменьшением эксцентриситета и продвинуться под действием пружины 5 в открытый трапецеидальный вырез шайбы-стопора 6 до перекрытия проходного отверстия 3 корпуса 1. Клапан закрыт, а шарик 4 удерживается усилием пружины и давлением рабочей среды.

Технологическое несовпадение осей шарика и штока, снабженного плоскими торцами, не приведет к несанкционированному срабатыванию термоклапана.

Изобретение относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например для отсекания газа при возникновении пожара. Автоматический термоклапан содержит корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор. Затвор нагружен пружиной и снабжен стопором и фиксатором. Внутренняя полость фиксатора заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток. Стопор установлен с противоположной от пружины стороны. Затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия. В полости корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую диаметрально противоположно относительно шарика помещены стопор и фиксатор. Стопор выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом. В фиксаторе выполнены каналы, соединяющие его полость с полостью корпуса. Полость фиксатора выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока. Шток выполнен с плоскими торцами. Величина заглубления штока в полость фиксатора не менее 0,25 его диаметра. Изобретение позволяет повысить надежность и точность срабатывания автоматического термоклапана. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Автоматический термоклапан, содержащий корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, отличающийся тем, что в полости корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую диаметрально противоположно относительно шарика помещены стопор и фиксатор, причем стопор выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом, а в фиксаторе выполнены каналы, соединяющие его полость с полостью корпуса, причем полость фиксатора выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока, при этом шток выполнен с плоскими торцами, а величина заглубления штока в полость фиксатора не менее 0,25 его диаметра. 2. Автоматический термоклапан по п.1, отличающийся тем, что он снабжен опорной шайбой с гибкими лапками, обеспечивающими возможность ввода ее в полость корпуса и последующее стопорение, и центральным кольцевым буртиком, центрирующим пружину.