Регулятор температуры Советский патент 1980 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования температуры циркулирующей жидкой среды, в частности к регуляторам расхода жидкости по температуре. Может быть использовано для регулирования температуры жидких сред, имеющих при пониженных температурах высокую вязкость.

Известен регулятор температуры, содержащий термочувствительный элемент, связанный с регулирующим органом, распределяющим подачу жидкой среды ij .

Такая конструкция не позволяет свести к минимуму гидравлические потери на регуляторе температуры.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является регулятор -температуры, содержащий корпус с входным и выходньп 1и патрубками с размещенными в нем термочувствительным и регулирующим органом и возвратной пружиной, в котором регулирующий орган выполнен в виде шара с поводками и центральным пазом, в котором располо-

жена соединенная с корпусом вставка, образующая с центральным пазом осесимметричные отверстия, а чувствительный элемент, выполнен в виде расположенных по периферии корпуса со стороны входного патрубка термочувствительных патронов с расположенными в них штоками, соединенными через установленные в корпусе толкатели споводками шара. Выполнение регулирующего органа в виде шара с пазом и расположение его в центре проходного сечения, а также расположение термочувствительных элементов по периферии внутренней части корпуса позволяет получить прямоточную конструкцию регу- , лятора температуры 2.

Таким образом, при низких температурах регулятор подобен отрезку прямого трубопровода и имеет малые гидравлические потери.

Такая конструкция позволяет свести к минимуму гидравлические потери на регуляторе в области низких температур, при которых они обы5шо особенно велики, и 37 позволяет более плавно изменять капичесг во проходящих горячей и холодной жидкости в области регулирования. Кроме того, с целью повышения. нацеж ности термочувствительные элементы устанрвлены в подпружиненном подвижном корпусе, обеспечивающем компенсацию при перегреве жидкости. Недостатком известного регулятора температуры является ннакая виброустой- чивость регулятора в работе, а также нетехнологичность изготовления деталей регулирующего органа, выполненнык в виде шара, двух втулок со сферическими расточками и криволинейными родиусныкт пазами. Цель изобретения - упрощение и повышение виброустойчнвостн регулятора. Поставленная цель достигается тем, что регулирующий орган выполнен в випе цилиндра с жестко закрепленными на его боковой поверхностн полукольцом и с отверстиями для прохода жидкости, соосно расположенными с входным и выходными патрубками, на торцах которого выполнен оси с установленными на нихшайбами, имеющими пазы на наружной и сч-верстия на торцовой поверхностях, в которых установлены соответственно заслонка и приводные штифты, кинематически связанные с термочувствительным элементом. На фиг. 1 изображен регулятор температуры в разрезе вдоль продольной оси с положением деталей, характерным для низких температур жидкости; на фиг. 2 - регулятор в разрезе вдоль продольной оси (положение деталей для высоких температур) , пунктирными линиями показано положение термочувствительных патронов При перегреве жидкости; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б фиг, 3 на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 4; на фиг. 6 разрез Г-Г фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Д-Д фиг. 1. Регулятор температуры (фиг. 1, 2), содержит корпус 1, к которому присоединен входной 2 и выходные патрубки 3 и 4. Патрубки 2 и 3 являются прямоточными (осевыми) и предназначены для перепуска холодной среды. Патрубок 4 предназначен для перепуска горячей жидкости В корпусе 1 размещена неподвижная втулка 5 с двумя взаимноперпендикуляр- ными расточками 6 и 7. Точка пересечения осей расточек втулки 5 находится на продольной оси корпуса 1 и совпадает с точкой пересечения осей патрубков 3 и 4 9 В расточке втулки 5 перпендикулярной родольной оси установлено полукольцо 8 отверстием 10, цилиндр 9 с продольныи отверстиями 11, 12 и цилиндрическии отверстиями на торцах, в которые усановлены оси 13. Неподвижная втулка 5 фиксируется в орпусе 1 от осевого вращения штифтами 14. В пазу между неподвижной втулкой 5 и цилиндром 9 установлена цилиндрическая заслонка 15. На оси 13 цилиндра 9 установлены шайбы 16 (фиг. 2, 3, 5) с пазами на периферии, в которые входит цилиндрическая заслонка 15, со стороны входного патрубка 2 на неподвижную втулку 5 надета подпрухсиненная вилка 17, представляющая собой разрезную втулку, имеющую с одной стороны два поперечных паза 18 для перемещения приводных штифтов 19 (фиг. 4). Вилка 17 поджата в сторону входного патрубка 2 возвратной пружиной 20 и упирается в подвижные штоки 21 патронов 22. Термочувствительные патроны 22 фиксируются в шайбе 23 с центральным отверстием 24 (фиг. 6) для прохода жидкости, которая поджата компенсирующими пружинами 25 в сторону распределительного элемента. Рабочие полости 26 термочувствительных патронов 22 заполнены термочувствительной средой 27 (например, смесью парафина с металлическим порошком, расширяющейся при повышении температуры и сжимающейся при ее понижении). Регулятор температуры работает следующим образом. Жидкость через входной патрубок 2 поступает в регулятор, когда температура жидкости ниже температуры фазового перехода термочувствительной среды 27, регулятор является прямоточным и жидкость с минимальными гидравлическими потерями, в ытекает через выходной патрубок 3. При повышении температуры жидкости происходит фазовый переход термочувствительной среды 27, что приводит к увеличению ее объема. Увеличиваясь в объеме, термочувствительная среда 27 выталкивает из термопатронов 22 подвижные штоки 21, которые перемещаясь параллельно продольной оси, воздействую на подпружиненную вилку 17. Вилка 17, воздействуя пазами 18 на приводные штифты 19, поворачива ет шайбы 16 (например на 90°), в паза которых расположена цилиндрическая зас лонка 15. Цилиндрическая заслонка 15, повора- чиваясь вокруг наружной поверхности цилинцра 9 с проходными отверстиями 11, 12 на боковой поверхности, закрепляет проход жидкости в патрубок 3 и одновременно открывает проход ее в патрубок 4. При променсуточном положении заслон ки 15 жидкость вытекает через оба выхрдных патрубка 3 и 4. В случае дальнейшего перемещения подвижных штоков 27, например, когда температура жидкости станет вьЕие тем- п ратуры фазового перехода термочувствительной среды 27, шайба 23 с термочувствительными патронами 22 переме- щается, сжимая компенсирующие пружины 25, При снижении температуры жидкости термочувствительная среда 27 снова сжи мается, вследствие чего компенсирующие пружины 25 перемещают шайбу 23 с тер мочувствительными патронами 22 в первоначальное положение. Возвратная пружина 2О возвращает вилку 17 до первоначального положения штоков 21, а втулка пазами 18 перемещает приводные штифты 19 шайб 16, по ворачивая их на осях 13 9, шайбы 16 поворачивают цилиндрическую заслонку 15 в исходное положение, пе- рекрывая проход жидкости в патрубок 4 и одновременно открывает проход в патрубке 3. Применение изобретения позволяет повысить виброустойчивость и упрощает технологию изготовления. . Применение предложенного регулятора температуры позволит освободиться от изготовления приспособлений для обработки сфер, упростить технологию изготовления деталей регулирующего органа, что резко снизит трудоемкость изготовления, а следовательно, и стоимостьрегулятора температуры. Изобретение может быть использовано во всех отраслях народного .хозяйства, где требуется автоматическое регулирование температуры циркулирующей жидкой среды. Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий корпус с ВХОДНЫМ и выходными патрубками и расположенные в нем термочувствительный элемент и ревулирующий орган, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора и повышения его виброустойчивости, регулирующий орган выполнен в виде цилинДра с жестко закрепленным на его боковой поверхности полукольцом и с отверстиями для прохода жидкости, соосно расположенными с входным и выходными патрубками, на торцах которого расположены оси с установленными на них шайбами, имеющими пазы на наружной и отверстия. на тор цовой поверхностях, в которые установлены соответственно заслонка и приводные штифты, кинематически связанные с термочувствительным элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 243292, кл. q О5 D 23/О2, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 640276, кл. q 05D 23/02, 1976. (прототип).

аг. /

/б /4

/

(j}U2.

/)-/