регулятор температуры

Формула изобретения

1. Регулятор температуры, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, в котором расположен термобаллон с поршнем, шток которого связан с запорным органом, отличающийся тем, что регулятор дополнительно снабжен установленным вне корпуса силовым цилиндром, нагнетательная полость которого сообщена с нагнетательной полостью термобаллона, а шток поршня силового цилиндра имеет механизм его выдвижения для настраивания термобаллона.

2. Регулятор температуры по п. 1, отличающийся тем, что механизм выдвижения штока поршня силового цилиндра выполнен винтового типа.

3. Регулятор температуры по п. 1 или 2, отличающийся тем, что между запорным органом и штоком термобаллона установлен амортизирующий элемент, например, сильфон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к регулированию температуры циркулирующих жидкостей, воздуха или газов, а именно - к регуляторам температуры прямого действия.

Известны регуляторы температуры, содержащие термобаллон, например, патент РФ N 2032208, G 05 D 23/02, 1995; заявка РФ N 93029598/09, G 05 D 23/12, 1996; авт. св. СССР N 1654794, G 005 D 23/02, 1991.

Наиболее близким к патентуемому можно считать регулятор температуры по патенту РФ N 2032208, G 05 D 23/02, 1995, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, в котором расположен термобаллон с поршнем, шток которого связан с запорным органом. Термобаллон заполнен термочувствительным веществом.

При повышении температуры регулируемой среды термочувствительное вещество в термобаллоне расширяется и перемещает поршень, шток которого воздействует на запорный орган, что приводит к уменьшению расхода регулируемой среды.

Настройка такого регулятора на поддержание заданной температуры связана со значительными трудностями и неудобством ввиду необходимости доступа к штоку термобаллона и запорному органу и возможностью нарушения герметизации.

Кроме того, в некоторых случаях применения регулятора температуры при истечении среды через проходное сечение, образованное запорным органом и седлом, может иметь место перепад давления между давлением среды в полости до запорного органа и давлением среды в полости после запорного органа. Под действием перепада давления запорный орган перемещается, регулятор становится нечувствительным к изменению температуры и теряет работоспособность.

Изобретение направлено на создание регулятора температуры с высокими эксплуатационными показателями.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в повышении удобства настройки регулятора при монтаже, а также в повышении надежности его работы.

Для обеспечения этого регулятор дополнительно снабжен установленным вне корпуса силовым цилиндром с поршнем, нагнетательная полость которого сообщена с нагнетательной полостью термобаллона, связанного с запорным органом.

При таком выполнении создаются условия для автономного управления настройкой регулятора на поддержание заданной температуры путем изменения положения штока поршня силового цилиндра, расположенного вне корпуса, что снижает трудоемкость настройки, повышает удобство монтажа и обслуживания. При этом силовой цилиндр устанавливается так, чтобы компенсировать возможный перепад давления среды. Перепад давления на величину проходного сечения не влияет. В результате повышаются надежность и работоспособность регулятора.

Для обеспечения настройки регулятора шток силового цилиндра имеет механизм его выдвижения, например, винтового типа.

В соответствии с п. 3 формулы изобретения между запорным органом и штоком термобаллона установлен амортизирующий элемент, например сильфон. Такое выполнение предотвращает поломку регулятора в случае перемещения штока термобаллона при температурах, превышающих заданные. Это способствует повышению надежности и работоспособности регулятора температуры.

Изобретение поясняется примером.

На фиг. 1 изображен общий вид патентуемого регулятора температуры прямого действия; на фиг. 2 - то же, вариант его выполнения.

Регулятор температуры содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 каналами. В корпусе расположены заполненный термочувствительной жидкостью термобаллон 4, запорный орган 5 и седло 6. Термобаллон имеет поршень 7, шток 8 которого связан с запорным органом 5. Запорный орган выполнен в виде стакана со сквозными окнами 9, которые образуют с седлом 6 проходное сечение для среды. Вне корпуса 1 регулятора установлен силовой цилиндр 10 с поршнем 11, шток 12 которого имеет винтовой механизм 13 его выдвижения. Нагнетательная полость силового цилиндра 10 посредством трубопровода 14 сообщена с нагнетательной полостью термобаллона 4.

В варианте выполнения регулятора температуры (фиг. 2) запорный орган 5 выполнен конусным. Между запорным органом и штоком 8 термобаллона установлен амортизирующий элемент - сильфон 15. При необходимости на штоке между поршнем 7 и элементом 15 может быть установлена возвратная пружина.

Работает патентуемый регулятор температуры следующим образом.

С помощью винтового механизма 13 настраивают термобаллон на поддержание заданной температуры и определенного перепада давления регулируемой среды.

При этом под действием поршня 11 термочувствительная жидкость подается из силового цилиндра 10 через трубопровод 14 в нагнетательную полость термобаллона 4, поршень 7 которого устанавливается в положение, соответствующее образованию необходимого проходного сечения между запорным органом и седлом 6. Поршень 11 силового цилиндра 10 занимает постоянное положение при работе регулятора, сохраняя неизменным объем жидкости в его нагнетательной полости.

Рабочая среда поступает в регулятор через подводящий канал 2, далее дросселируется через проходное сечение между запорным органом и седлом и отводится по каналу 3. При увеличении температуры подводимой рабочей среды термочувствительная жидкость в термобаллоне 4 расширяется и перемещает поршень 7, шток которого воздействует на запорный орган 5, что приводит к уменьшению проходного сечения и, следовательно, к уменьшению расхода регулируемой среды.

В варианте выполнения регулятора температуры (фиг. 2) шток 8 воздействует на запорный орган 5 через сильфон 15. В случае увеличения температуры регулируемой среды выше значения, на которое настроен регулятор, усилие штока 8 термобаллона воспринимается сильфоном 15, который, деформируясь, предотвращает поломку в соединении штока 8 и запорного органа 5.

При уменьшении температуры подводимой рабочей среды термочувствительная жидкость термобаллона сжимается, происходит перемещение поршня 7 со штоком 8 в обратном направлении и увеличение проходного сечения между запорным органом и седлом. Возврат поршня 7 происходит под действием образующегося вакуума в нагнетательной полости термобаллона.

Таким образом, в процессе регулирования температуры объем термочувствительной жидкости в нагнетательной полости силового цилиндра 10 остается постоянным, а в нагнетательной полости термобаллона изменяется в зависимости от изменения температуры регулируемой среды.

Благодаря силовому цилиндру на перемещение запорного органа не оказывает влияние перепад давления. Перемещение запорного органа зависит только от расширения или сжатия термочувствительной жидкости в нагнетательной полости термобаллона.

Патентуемый регулятор температуры отличается удобством в монтаже, настройке и эксплуатации, повышенной чувствительностью, высокой надежностью и работоспособностью и расширенными функциональными возможностями.

Патентуемая конструкция позволяет использовать устройство также в качестве конденсатоотводчика.