ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2010 года по МПК F23N5/02 G01K13/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температуры, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя.

Уровень техники

Известна газовая горелка, содержащая корпус, соединенный с вентилятором, имеющим регулятор расхода воздуха, соосно размещенный в корпусе газообразный узел, снабженный регулятором расхода газа, при этом горелка дополнительно снабжена блоком управления, исполнительным электрическим механизмом, выходной вал которого соединен с регулятором расхода газа посредством шарнирно-рычажной связи, блок управления соединен электрической связью с исполнительным электрическим механизмом, кроме того, регулятор расхода воздуха установлен на всасывающем патрубке вентилятора, газоразделяющий узел снабжен радиальными выходными отверстиями, а к газоразделяющему узлу подключен дополнительный газовый тракт, снабженный регулятором расхода газа (см. а.с. SU №1802273, кл. F23D 14/60).

Недостатком данной газовой горелки является сложность конструкции, невысокая надежность работы.

Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. RU №2196939, кл. F23N 1/10, F23D 14/60).

Недостатком данной атмосферной газовой горелки является сложность конструкции, отсутствие сигнала на включение-отключение горелки в зависимости от работы циркуляционных насосов и других электрических агрегатов отопительной системы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является датчик температуры, содержащий корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство, при этом датчик температуры с помощью импульсных трубок соединен с газовым запорным клапаном с мембранным устройством, датчиком тяги, пламени с подмембранной полостью, датчиком сетевого газа, запальником с термобиметаллической пластиной, газовым краном, горелкой, топкой, причем корпус датчика температуры содержит сопло, соединенное с подмембранным пространством газового запорного клапана, и сопло, соединенное с топкой котла (см. Датчик температуры. РГУ - M1 руководство по эксплуатации Са 2.574.023.РЭ ОАО «Завод Староруссприбор», 175200 г.Старая Русса, Новгородская область, ул. Минеральная, 24).

Недостатком данного датчика является сложность конструкции, невысокая надежность и экономичность.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка датчика температуры, обладающего упрощением конструкции, уменьшением габаритов, увеличением осевого перемещения металлического стержня со снижением погрешности включения, снижением времени отключения газового клапана до 1-2 с.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, уменьшению габаритов и увеличению осевого перемещения металлического стержня.

Технический результат достигается с помощью датчика температуры, содержащего корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство, при этом датчик температуры с помощью импульсных трубок соединен с газовым запорным клапаном с мембранным устройством, датчиком тяги, пламени с подмембранной полостью, датчиком сетевого газа, запальником с термобиметаллической пластиной, газовым краном, горелкой, топкой, причем корпус датчика температуры содержит сопло, соединенное с подмембранным пространством газового запорного клапана, и сопло, соединенное с топкой котла, при этом металлический стержень имеет регулировочную резьбу, в которую установлена однопозиционная заслонка, содержащая упругий запирающий элемент, уплотнительное кольцо, регулировочный диск, причем однопозиционная заслонка выполнена с возможностью закрытия при остывании теплоносителя и открытия при нагреве теплоносителя до установленной температуры, а наружная трубка выполнена из полимерного материала. Таким образом, технический результат достигается с помощью датчика температуры, содержащего корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство для измерения длины металлического стержня, импульсные трубки, соединяющие датчик температуры с газовым запорным клапаном и топкой котла, при этом наружная трубка датчика температуры выполнена из полимерного материала, например РЭХ, имеющего на порядок большее удлинение по сравнению с металлической трубкой, а в корпусе датчика установлена однопозиционная заслонка, закрывающая при остывании теплоносителя и открывающая при нагреве теплоносителя, до установленной температуры, сопло, соединенное с подмембранной полостью газового запорного клапана, а надмембранная полость этого клапана через жиклер соединена с горелкой после газового крана, что ускоряет закрытие газового запорного клапана при срабатывании датчиков тяги, пламени и температуры.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дан датчик температуры, общий вид.

На фиг.2 - то же, пневматическая схема включения датчика температуры с газовым запорным клапаном и элементами атмосферной газовой горелки.

Осуществление изобретения

Датчик температуры состоит из корпуса 1 с трубной резьбой, соединенный с наружной трубкой 2, выполненной из полимерного материала, внутри датчика установлен металлический стержень 3, винтовое устройство (не показано) для измерения длины металлического стержня 3, последний имеет регулировочную резьбу 4, в которую установлена однопозиционная заслонка 5, содержащая упругий запирающий элемент 6, уплотнительное кольцо 7, регулировочный диск 8, корпус 1 содержит сопло 9, соединенное с подмембранным пространством 10, и сопло 11, соединенное с топкой 12 котла наружного размещения.

В пневматическую схему датчика температуры с газовым запорным клапаном и элементами атмосферной газовой горелки входят: газовый запорный клапан 13 с мембранным устройством 14, последнее содержит гребенку 15, соединенную своими соплами с соплом датчика температуры 16, датчика тяги 17, датчика пламени 18 с подмембранной полостью 10, при этом гребенка 15 имеет жиклер 19, соединенный с датчиком сетевого газа 20, надмембранная полость 21 содержит жиклер 22, пружину 23. В пневматическую схему включен запальник 24, термобиметаллическая пластина 25, газовый запорный кран 26, горелка 27, топка 12. Все элементы атмосферной газовой горелки соединены трубами и импульсными трубками (не обозначены).

Датчик температуры работает следующим образом.

Вращают регулировочный диск 8, добиваются перемещением однопозиционной заслонки 5 запирания сопла 9 упругим запирающим элементом 6, поднимают термобиметаллическую пластину 25, при этом открывается датчик сетевого газа 20, газ поступает в запальник 24 через жиклер 19 в гребенку 15 к датчикам температуры 16, тяги 17, пламени 18. Запальник 24 зажигают, термобиметаллическую пластину 25 удерживают до поддержания ею датчика сетевого газа 20 в открытом положении, при этом если сопла датчиков температуры 16, тяги 17 и датчика пламени 18 окажутся закрытыми, газ заполнит подмембранную полость 10 мембранного устройства 14 газового запорного клапана 13 и, преодолевая сопротивление пружины 23, мембрана откроет газовый запорный клапан 13, газ заполнит трубу до газового крана 26, затем медленно открывают газовый кран 26, горелка 27 включается в работу. Дымовые газы поступают в топку 12 котла наружного размещения, нагревают теплоноситель в котле, при этом в полости за газовым краном 26 возникает давление, газ через жиклер 22 заполняет надмембранную полость 21, при нагреве теплоносителя, наружная трубка 2, выполненная из полимерного материала удлиняется и перемещает металлический стержень 3, а вместе с тем, через регулировочную резьбу 4 перемещается однопозиционная заслонка 5 с упругим запирающим элементом 6, газ из подмембранной полости 10 через сопло 9, сопло 11 удаляется в топку 12 котла, уплотнительное кольцо 7 препятствует попаданию газа за пределы корпуса 1 датчика температуры, давление в подмембранной полости 10 исчезает и за счет усилия давления газа на мембрану со стороны надмембранной полости 21, усилием пружины 23, газовый запорный клапан 13 закрывается, давление газа после газового запорного клапана 13 исчезает, через жиклер 22 удаляется газ из надмембранной полости 21, газовый запорный клапан 13 удерживается в закрытом положении за счет давления газа на подвижную часть клапана 13 и усилия пружины 23. При остывании теплоносителя наружная трубка 2, выполненная из полимерного материала, сокращается и перемещает металлический стержень 3, а вместе с ним через регулировочную резьбу 4 перемещается однопозиционная заслонка 5 и упругий запирающий элемент 6 перекрывает путь газу из сопла 9 к соплу 11, газ через жиклер 19 заполняет подмембранную полость 10 и мембрана поднимает подвижную часть клапана 13, горелка 27 снова включается в работу, подобные включения-выключения горелки 27 происходят и при срабатывании датчика пламени 18, датчика тяги 17, при этом только при срабатывании датчика пламени 18 требуется повторить розжиг, как описано выше.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- упрощение конструкции;

- уменьшение габаритов датчика;

- увеличение осевого перемещения металлического стержня со снижением погрешности включения;

- увеличение срока эксплуатации датчика температуры.

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температур, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя. Датчик температуры состоит из корпуса (1) с трубной резьбой, соединен с наружной трубкой (2), выполненной из полимерного материала, внутри датчика установлен металлический стержень (3), винтовое устройство (не показано) для измерения длины металлического стержня (3), последний имеет регулировочную резьбу (4), в которую установлена однопозиционная заслонка (5), содержащая упругий запирающий элемент (6), уплотнительное кольцо (7), регулировочный диск (8), корпус (1) содержит сопло (9), соединенное с подмембранным пространством (10), и сопло (11), соединенное с топкой (12) котла наружного размещения. В пневматическую схему датчика температуры с газовым запорным клапаном и элементами атмосферной газовой горелки входят: газовый запорный клапан (13) с мембранным устройством (14), последнее содержит гребенку (15), соединенную своими соплами с соплом датчика температуры (16), датчика тяги (17), датчика пламени (18) с подмембранной полостью (10), при этом гребенка (15) имеет жиклер (19), соединенный с датчиком сетевого газа (20), надмембранная полость (21) содержит жиклер (22), пружину (23). В пневматическую схему включен запальник (24), термобиметаллическая пластина (25), газовый запорный кран (26), горелка (27), топка (12). Все элементы атмосферной газовой горелки соединены трубами и импульсными трубками. Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, уменьшению габаритов и увеличению осевого перемещения металлического стержня. 2 ил.

Датчик температуры, содержащий корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство, при этом датчик температуры с помощью импульсных трубок соединен с газовым запорным клапаном с мембранным устройством, датчиком тяги, пламени с подмембранной полостью, датчиком сетевого газа, запальником с термобиметаллической пластиной, газовым краном, горелкой, топкой, причем корпус датчика температуры содержит сопло, соединенное с подмембранным пространством газового запорного клапана, и сопло, соединенное с топкой котла, отличающийся тем, что металлический стержень имеет регулировочную резьбу, в которую установлена однопозиционная заслонка, содержащая упругий запирающий элемент, уплотнительное кольцо, регулировочный диск, причем однопозиционная заслонка выполнена с возможностью закрытия при остывании теплоносителя и открытия; при нагреве теплоносителя до установленной температуры, а наружная трубка выполнена из полимерного материала.