автоматический термоклапан

Формула изобретения

Автоматический термоклапан, содержащий корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор (запорный элемент), нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой, отличающийся тем, что стопор выполнен в виде шайбы с дистанциирующими лапками с одной стороны и ограничительными лапками с другой стороны и разрезом, а плавкая вставка - в виде стакана с двумя диаметрально расположенными пазами, в которых размещены стенки разреза шайбы, при этом внутренняя полость стакана заполнена легкоплавким веществом, а через его открытый торец выведен фиксирующий затвор (запорный элемент) шток, причем затвор (запорный элемент) выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом (0,08-0,12) D_Ш относительно оси проходного отверстия, а толщина легкоплавкого вещества в полости стакана h(0,12-0,18) D_Ш, где D_Ш - диаметр шарика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например для отсекания газа при возникновении пожара.

Известно предохранительное приводное устройство с плавкой вставкой (патент США N 4503675, кл. F 16 K 17/40, 1985 г.). Известное устройство имеет накопитель энергии и подвижный приводной элемент, смещаемый в заданное положение накопителем энергии при повышении температуры окружающей среды. Несущий элемент имеет плавкую вставку из материала, температура которого значительно меньше температуры плавления несущего элемента. Несущий элемент выборочно входит в контакт с приводным элементом и препятствует перемещению последнего под действием накопителя энергии, пока вставка находится в твердом состоянии. Регулируемый элемент, соединенный с приводным элементом, перемещается с ним из одного положения, в котором приводной элемент сопрягается с несущим элементом, в другое положение, в котором приводной элемент входит в контакт с упором. Упор ограничивает движение приводного элемента после расплавления вставки.

Известное устройство защищает газопровод при пожаре или других аварийных ситуациях, однако его конструкция громоздка и сложна.

Известен также автоматический термоклапан по патенту США N 5472008, кл. F 16 K 17/40, 1995 г. Известный автоматический термоклапан содержит корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор (запорный элемент), нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой.

Недостатком известного автоматического термоклапана является разброс по температуре срабатывания клапана.

Известный автоматический термоклапан по патенту США N 5472008 можно принять в качестве прототипа, поскольку он является наиболее близким по достигаемому результату к заявленному изобретению.

Задачей изобретения является уменьшение температурного диапазона по срабатыванию клапана.

Технический результат достигается тем, что в известном автоматическом термоклапане, содержащем корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор (запорный элемент), нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой, стопор выполнен в виде шайбы с дистанциирующими лапками с одной стороны и ограничительными лапками с другой стороны и разрезом, а плавкая вставка - в виде стакана с двумя диаметрально расположенными пазами, в которых размещены стенки разреза шайбы, при этом внутренняя полость стакана заполнена легкоплавким веществом, а через его открытый торец выведен фиксирующий затвор (запорный элемент) шток, причем затвор (запорный элемент) выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом (0,08 - 0,12) D_ш относительно оси проходного отверстия, а толщина легкоплавкого вещества в полости стакана h (0,12 - 0,18) D_ш, где D_ш - диаметр шарика.

На фиг. 1 представлен автоматический термоклапан (в разрезе); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - элемент термоклапана - стопор (в изометрии); на фиг. 4 - элемент термоклапана - плавкая вставка (в изометрии); на фиг. 5 - вид сверху на фиг. 4.

Автоматический термоклапан содержит корпус 1, в полости 2 которого напротив проходного отверстия 3 установлен затвор (запорный элемент) в виде шарика 4. Шарик 4 нагружен пружиной 5 и снабжен стопором и плавкой вставкой. Стопор выполнен в виде шайбы 6 с дистанциирующими лапками 7 с одной стороны и ограничительными лапками 8 с другой и разрезом 9. Плавкая вставка выполнена в виде стакана 10 с двумя диаметрально расположенными пазами 11. В пазах 11 размещены стенки разреза 9 шайбы 6. Внутренняя полость стакана 10 заполнена легкоплавким веществом 12, например сплавом Вуда, а через его открытый торец 13 пропущен шток 14, фиксирующий шарик 4 в открытом положении. Шарик 4 установлен в полости 2 корпуса 1 с эксцентриситетом (0,08 - 0,12) D_ш относительно оси проходного отверстия 3. Толщина легкоплавкого вещества 12 в полости стакана 10 h (0,12 - 0,18) D_ш, где D_ш - диаметр шарика. В корпусе 1 со стороны входного потока соосно проходному отверстию 3 установлен поджимающий пружину 5 элемент 15. В корпусе 1 со стороны выходного потока, а в поджимающем элементе 15 со стороны входного потока выполнены присоединительные резьбы 16 и 17 соответственно.

Автоматический термоклапан работает следующим образом.

В исходном (открытом положении шарик 4 располагается между штоком 14 плавкой вставки и ограничительными лапками 8 шайбы 6 со смещением (0,08 - 0,12) D_ш относительно оси проходного отверстия 3 корпуса 1, не перекрывая его. В аварийной ситуации, например при повышении температуры вокруг термоклапана из-за пожара, плавкая вставка освобождает шарик 4. Это происходит потому, что легкоплавкое вещество 12, находящееся во внутренней полости стакана 10, плавится и вытекает по кольцевому зазору между штоком 14 и стенками стакана 10. При этом шток 14 входит в полость стакана 10 и занимает освободившееся от легкоплавкого вещества 12 место. Это позволяет шарику 4 сместиться с уменьшением эксцентриситета и продвинуться под действием пружины 5 под ограничительными лапками 8 шайбы 6 до перекрытия проходного отверстия 3 корпуса 1. Клапан закрыт, а шарик 4 удерживается ограничительными лапками 8 шайбы 6 в закрытом положении, даже если пружина потеряет свою силу.

При использовании в качестве легкоплавкого вещества сплава Вуда предлагаемый клапан автоматически перекрывает подачу газа при 68^oC и остается практически герметичным до 650^oC.