Терморегулятор Советский патент 1986 года по МПК G05D23/08 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к терморегулировочным узлам, и может найти применение в системах терморегулирования для газовьк и жидких сред.

Целью изобретения является повышение точности терморегулятора,

На фит , 1 изображена кинематическая схема терморегулятора; на фиг. 2- вид А на фиг. 1.

Терморегулятор содержит корпус 1, в котором на осях 2 и 3 установлены катушки 4 и 5 с возможностью поворота одна относительно другой, на. которых концами жестко закреплен термочувствительный элемент 6. Термочув- ствительньгй элемент 6 изготовлен из сплава с большим коэффициентом линейного теплового расширения и вьтолнен в виде гибкой ленты, противоположньи сторонами огибающей катушки 4 и 5. С катушками 4 и 5 жестко соединены зубчатые колеса 7 и 8, которые находятся в зацеплении между собой и образуют дополнительную кинематическую связь между катушками 4 и 5, Диаметры зубчатых колес 7 и 8 равны между собой (передаточное отношение 1:1), а диаметр катушки 5 больше диаметра катушки 4 (передаточное отношение отличается от Ч:). Внутри катушки 5 установлена нагрузочная пружина 9, выполненная в виде архимедовой спирали, которая одним концом жестко закреплена на катушке 5, а другим - на корпусе 1. Нагрузочная пружина 9 стремится перематывать термочувствительный элемент 6 с катушки 4 на катушку 5. На зубчатом колесе В диаметрально противоположно жестко закреплены кронштейны 10 и 11, которые могут контактировать соответственно с микровыключателями 12 -и 13, установленными соответственно в цепях включения и выключения источника тепловой энергии (не показан) .

Катушки 4, и 5 изготовлены из сплава с малым коэффициентом линейного теплового расширения или из неметаллического материала. Устройство находится в равновесии тогда, когда момент, созданный нагрузочной пру:киной 9, равен моменту, вызванному действием .внутренних сил системы, действующих на катушку 5.

Устройство работает следующим образом.

При вк:тчении источника тепловой энергии в электросеть, температура окру;кающей среды повьшается, в результате чего соответственно возрастает температура термочувствительности элемента б, что приводит к увеличению его длины. Удлинение термочувствительного элемента 6 вызывает уменьшение его натягивающего усилия.

Это нарушает равновесие сил, и момент, созданный нагрузочной пружиной 9, становится больше противодействующего ему момента и приводит ка- туитку 5 во вращение против часовой

стрелки. При этом катушка 4 вращается в обратном направлении и термочувствительный элемент 5 с катушки 4 перематывается на катушку 5. Так как диаметр катушки 5 больше диаметра

катушки 4, то .пинейная скорость

участков термочувствительного элемента 6, набегающих на катушку 5, больше скорости участков, сбегающих с катушки 4. Образовавшаяся разница линейных скоростей участков приводит к растяжению термочувствительного элемента 6, в результате, чего компенсируется температурное удлинение термочувствительного элемента и повышается его натягивающее усилие. Когда натягивающее усилие термочувствительного элемента 6 достигает первоначального значения, момер ты, действующие на катушку 5, выравниваются

и вращение катушек 4 и 5 прекращается.

Таким образом, каждому значению температуры окружающей сред.ы соответствует определенный угол поворота

катушки 5. Мавхимальное значение температуры окружающей среды определяется положением микровыключателя 13. При достижении угла поворота катушки 5, соответствующего максимальному

значению температуры, закрепленный на зубчатом колесе 8 кронштейн I1 нажимает на кнопку микровыключателя 13, установленного в цепи выключения источника тепловой энергии, и

выключает его из электросети.

При понижении температуры окружающей среды соответственно понижается температура и термочувствительного элемента 6, в результате чего он

укорачивается. Это вызывает, возрастание натягивающего усилия термочувствительного элемента 6, в результате чего момент, вращающий катушку 5 по

часовой стрелке, становится больше момента, враща ющего ее против часовой стрелки, т.е. больше момента нагрузочной пружины 9. В результате этого катушка 5 вращается по часовой стрелке, а катушка 4 - против часовой стрелки, и термочувствительный элемент 6с катушки 5 перематывается на катушку 4. Так как линейная скорость участков термочувствительного

элемента 6, набегающих на катушку 4, меньше линейной скорости участков, сбегающих с катушки 5, то образовавшаяся разница линейных скоростей участков приводит к укорочению тер- нечувствительного элемента 6, что способствует уменьшению его натягивающего усилия. Минимальная температура окружающей среды определяется положением микровыключателя I2, При достижении угла поворота катушки 5, соответствующего минимальной температуре окружающей среды, закрепленный на зубчатом колесе 8 кронштейн 10 нажимает на кнопку микровыключателя 12, установленного в цепи включения источника тепловой энергии, и включает его в электросеть. При этом тем5

0

5 0

пература окружающей среды повышается и процесс, повторяется.

Формула изобретения

Терморегулятор, содержащий корпус, в котором на осях установлены две катушки, на которых концами жестко закреплен термочувствительный элемент, и нагрузочную пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности терморегулятора, он снабжен двумя сойряженными друг с другом зубчатыми колесами, установленными концентрично с катущками и жестг.о соединенными с катушкат и, причем соотношение диаметров катутаек больше соотношения диаметров соот- ветствумщих катутпкам зубчатых колес, а термочувствительный элемент вьшол- нен в виде гибкой ленты, противоположными сторонами огибающей катушки, а нагрузочная пружина выполнена в виде архимедовой спирали, размещенной внутри одной из катушек и одним концом закрепленной на ней, а другим концом - на оси.

Budf(

V7777

Uir/x/x

Й

I

Фиг.

Редактор Л. Веселовская

Заказ 2984/50Тираж 836

ВШТИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

фуг 2

Составитель Н. Мирная

Техред О.Гортвай Корректор А. Тяско

Подписное

Изобретение отностся к области приборостроения, а именно к терморегулировочным узлам, и может найти применение в системах терморегулирования для газовых и жидких сред. Целью изобретения является повьшение точности устройства. Терморегулятор содержит корпус, в котором на осях установлены две катушки, ня которых концами жестко закреплен термочувствительный элемент, нагрузочную пружину. Повышение точности достигается снабжением терморегулятора двумя сопряженными друг с другом зубчатыми колесами, установленныьт кон- центрично с катушками, причем соотношение диаметров катушек больше соотношения диаметров соответствующих катушкам зубчатых колес, термочувствительный элемент выполнен в виде гибкой ленты, противоположными сторонами огибающей катушки, а нагрузочная пружина вьтолнена в архимедовой спирали, размещенной внутри одной из катушек и одним концом закрепленной на ней, а другим концом - на оси. 2 ил. с (Л с ю о: сл