Терморегулирующий клапан Советский патент 1980 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования температурного режима систем охлаждения и может быть использовано, например, для регулирования температуры жидких сред, имеющих при пониженных температурах высокую вязкость, а также в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в системах охлаждения рсШИОэлек1ро(Тной аппаратуры.

Известен терморегулирующий клапан прямого действия, содержащий термочувствительный элемент, связанный с регулирующим органом, распределяющим поток жидкой среды в зависимости от ее температуры путем разделения его на перепуск и теплообменник. Зависимость между изменением температуры среды и ходом регулирующего органа определяется характеристикой наполнителя термочувствительного элемента fl.

Известный терморегулирующий клапан обладает большими гидравлическими потерями вследствие наличия вмезaпныk расширений и сужений поперечного сечения, поворотов потока, острых кромок. Кроме того, известные терморегулирующие клапаны сложны по конструкции и технологии изготовления, имеют большие габариты и массу вследствие прямого действия термочувствительных элементов, требующих большого хода для обеспечения достаточного проходного сечения.

Наиболее близким по технической сущности и изобретению является терморегулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходными отверстиями и расположенным в нем термочувствительным элементом.Чувствительный элемент, например термостат с твердым наполнителем с двумя диафрагмами, установлен во входном патрубке .

15 и жестко связан со штоком,частично .выполненным в виде зубчатой рейки. Шток находится в постоянном зацеплении с зубчатым венцом полого цилиндра регулирующего органа. В торцах

20 регулируквдего органа(клапана)имеются отверстия достаточного сечения для направления жидкости при повышенной температуре в один патрубок (патрубок А), а при пониженной температуре25 в другой (патрубок Б)2.

Недостатками известного терморегул ирующе го клапана являются сложность изготовления зубчатой пары, необходимость трудоемкой по технологии

30 притирки торцов клапана, наличие двух рабочих торцовых поверхностей, усложняющих всю конструкцию устройства в целом, большие габариты и масса вследствие наличия расширительной полости во входном патрубке, наличие выступающих частей корпуса, обеспечивающих возможность хода штока термочувствительного элемента. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов термо регулируюдего клапана. Поставленная цель достигается тем что в терморегулирующем клапане, содержащем корпус с входным и выходными отверстиями и расположенным в нем термочувствительным элементом, шток которого связан с регулирующим органом, установленным между входным и выходными отверстиями, регулирующий орган выполнен в виде поворотного . стакана, на цилиндрической поверхнос ти которого расположены пропускные отверстия, соединенного с установлен ной на втулке ступицей с выполненными на ней винтовыми и продольными пазами, причем на втулке выполнены продольные осевые пазы, связанные поводками, жестко закрепленными на штоке термочувствительного элемента с соответствующими винтовыми пазами ступице. На фиг. 1 представлена схема терморегулиругацего клапана, продольный разрезJ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 по выходньм отверстиям на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 через поводки, закрепленные на штоке термо чувствительного элемента} на фиг. 4вид В на винтовые и предельные пазы расположенные на ступице клапана. Устройство содержит корпус 1 с входным отверстием 2 и выходными отверстиями 3 и 4, регулирукнций орган 5, термочувствительный элемент 6, шток 7,-крышку 8, пружину 9. Регулирующий орган 5 представляет собой поворотный стакан, закрепленный на ступице 10, например с помощыо резьбы. На цилиндрической поверх ности клапана 5 выполнены пропускны отверстия 11 и 12 для прохода жидко сти. На цилиндрической поверхности ступицы 10 выполнены винтовые 13 и продольные 14 пазы. Ступица 10 с гарантированным зазором размещена на втулке 15, выпол ненной за одно целое с крьшжой 8 и расположенной соосно с входным отверстием 2. На боковой поверхности втулки 15 вдоль выполнены продольны осевые пазы 16, взаимодействующие с поводками 17, проходящими через вин товые пазы 13 ступицы 10 и жестко закрепленными на штоке 7 термочувствительного элемента 6. Взаимное положение окон 11 и 12 регулирующего органа относительно винтовых пазов 13 ступицы 10 устана ливается с помощью резьбы, выполненной на ступице 10 и регулирующем органе 5, и фиксируется контргайкой 18. Термочувствительный элемент б выполнен в виде патрона с резьбой на наружной поверхности, с помощью которой производится установка термочувствительного элемента 6 в заданное положение и регулировка усилия поджатия пркжины 9. Термочувствительный элемент фиксируется в заданном положении контргайкой 19. С противоположной от входного отверстия 2 стороны корпус 1 закрывается крышкой 8. Терморегулирующий клапан работает следующим образом. Жидкость через входное отверстие 2 поступает в терморегулирующий клапан . При температуре жидкости ниже заданной(ниже температуры плавления термочувствительной среды термочувствительного элемента 6)регулирующий орган 5 расположен таким образом,что его окно 11 совпадает с выходным отверстием 3, и жидкость вытекает через выходное отверстие 3, а выходное отверстие 4 перекрыто. При повышении температуры жидкости температура термочувствительной среды термочувствительного элемента 6 также повьииается за счет теплопередачи через стенки патрона термочувствительного элемента б, что приводит к увеличению ее объема. Увеличиваясь в объеме, термочувствительная среда воздействует на шток 7, перемешая его и жестко связанные с ним поводки 17, а также сжимая пружину 9. Поводки 17, перемещаясь по пазам 16 втулки 15,-взаимодействуют через винтовые пазы 13 ступицы 10 со стаканом 5, поворачивая его. Поворотный стакан 5, поворачиваясь вокруг оси, перекрывает выходное отверстие 3, одновременно открывая вьаходное отверстие 4. При промежуточном положении поворотного стакана 5 жидкость вытекает через оба выходных отверстия 3 и 4. Полное открытие выходного отверстия 4 происходит в тот момент, когда окно 12 стакана 5 совпадает с выходным отверстием 4. В случае дальнейшего перегрева жидкости(например когда температура жидкости становится выше температуры плавления термочувствительной среды).термочувствительная среда термочувствительного элемента 6 продолжает воздействовать на шток 7 с поводками 17, перемещая его. Поводки 17, выйдя из винтовых пазов 13, перемещаются вдоль оси по продольным пазам 14 ступищл 10, соединенным с винтовыми пазами 13 ступицы 10. При этом не происходит дальнейшего поворота клапана 5, что предохраняет устройство от поломки.