термопредохранительный клапан (варианты)

Формула изобретения

1. Термопредохранительный клапан, содержащий корпус, в полости которого выполнена кольцевая расточка со сквозным отверстием, установленный в полости напротив проходного отверстия затвор в виде шарика, нагруженный пружиной и снабженный термочувствительным фиксатором, расположенным в сквозном отверстии корпуса, причем шток фиксатора введен в контакт с шариком для удержания в исходном положении с помощью стопора затвора с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде стакана с резьбой на внешней поверхности и буртом на торце, причем стакан заведен в сквозное отверстие изнутри полости корпуса и его бурт размещен в кольцевой расточке, при этом между днищем стакана и свободным торцом штока установлен термочувствительный баллон, а снаружи корпуса на стакан навернут колпачок.

2. Термопредохранительный клапан, содержащий корпус, в полости которого выполнена кольцевая расточка со сквозным отверстием, установленный в полости напротив проходного отверстия затвор в виде шарика, нагруженный пружиной и снабженный термочувствительным фиксатором, расположенным в сквозном отверстии корпуса, причем шток фиксатора введен в контакт с шариком для удержания в исходном положении с помощью стопора затвора с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде резьбового штуцера с кольцевым буртом на торце, причем штуцер заведен в сквозное отверстие изнутри полости корпуса и его бурт размещен в кольцевой расточке, при этом расположенный вне корпуса участок штуцера заглушен колпачком, между днищем которого и свободным торцом штока установлен термочувствительный баллон.

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 4503675, кл. F 16 К 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 5472008, кл. F 16 К 17/40, 1995 г. Известный автоматический термоклапан содержит корпус, в полости которого установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой.

Недостатком известного термоклапана является разброс по температуре срабатывания клапана.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является термопредохранительный клапан по патенту US 5477877 А, кл. F 16 К 17/38, 26.12.1995 г., который содержит корпус, в полости которого выполнена кольцевая расточка со сквозным отверстием, установленный в полости корпуса напротив проходного отверстия затвор в виде шарика, нагруженный пружиной и снабженный термочувствительным фиксатором, расположенным в сквозном отверстии корпуса, причем шток фиксатора введен в контакт с шариком для удержания его в исходном положении с помощью стопора с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия.

Указанный известный термопредохранительный клапан обеспечивает стабильность срабатывания по температуре, что повышает надежность и точность срабатывания термоклапана, однако он также имеет недостаток, касающийся нетехнологичности выполнения его корпуса, поскольку для надежного закрепления фиксатора в сквозном резьбовом отверстии корпуса последний должен быть выполнен ступенчатым или с большой толщиной стенки. Утолщение корпуса в районе отверстия необходимо для герметизации фиксатора при его запрессовке, а это ведет к дополнительным затратам при изготовлении термоклапана в целом.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка за счет ликвидации утолщения корпуса, что снижает металлоемкость термопредохранительного клапана, упрощает процесс его изготовления и технологию заделки закладного фиксатора.

Технический результат достигается тем, что в термопредохранительном клапане, содержащем корпус, в полости которого выполнена кольцевая расточка со сквозным отверстием, установленный в полости напротив проходного отверстия затвор в виде шарика, нагруженный пружиной и снабженный термочувствительным фиксатором, расположенным в сквозном отверстии корпуса, причем шток фиксатора введен в контакт с шариком для удержания в исходным положении с помощью стопора затвора с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, фиксатор выполнен в виде стакана с резьбой на внешней поверхности и буртом на торце, причем стакан заведен в сквозное отверстие изнутри полости корпуса и его бурт размещен в кольцевой расточке, при этом между днищем стакана и свободным торцом штока установлен термочувствительный баллон, а снаружи корпуса на стакан навернут колпачок. Технический результат достигается также и при выполнении термопредохранительного клапана, содержащего корпус, в полости которого выполнена кольцевая расточка со сквозным отверстием, установленный в полости напротив проходного отверстия затвор в виде шарика, нагруженный пружиной и снабженный термочувствительным фиксатором, расположенным в сквозном отверстии корпуса, причем шток фиксатора введен в контакт с шариком для удержания в исходном положении с помощью стопора затвора с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, фиксатор выполнен в виде резьбового штуцера с буртом на торце, причем штуцер заведен в сквозное отверстие изнутри полости корпуса и его бурт размещен в кольцевой расточке, при этом резьбовой участок штуцера расположен вне корпуса и снабжен колпачком, между днищем которого и свободным торцом штока установлен термочувствительный баллон.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предлагаемый термопредохранительный клапан, в разрезе; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - элемент термоклапана - фиксатор в виде стакана, в разрезе в увеличенном масштабе (стенки сквозного отверстия корпуса и колпачок условно не показаны); на фиг.4 - фиксатор в виде штуцера, в разрезе в увеличенном масштабе; на фиг.5 - вид В на фиг.3 и 4; на фиг.6 - элемент термоклапана - опорная шайба; на фиг.7 - сечение С-С на фиг.6.

Термопредохранительный клапан содержит корпус 1, в полости 2 которого выполнена кольцевая расточка 3 со сквозным отверстием 4. В полости 2 напротив проходного отверстия 5 корпуса 1 установлен затвор в виде шарика 6, нагруженный пружиной 7 и снабженный термочувствительным фиксатором 8. Фиксатор 8 расположен в сквозном отверстии 4. Шток 9 фиксатора 8 введен в контакт с шариком 6 для удержания его в исходном положении с помощью стопора 10 с эксцентриситетом е относительно оси 11 проходного отверстия 5. Стопор 10 и фиксатор 8 расположены диаметрально противоположно относительно шарика 6 в кольцевой расточке 3. Стопор 10 выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом. Фиксатор 8 выполнен в виде стакана (см.фиг.3) с резьбой на внешней поверхности и буртом 12 на его торце. Стакан заведен в сквозное отверстие 4 изнутри полости 2 корпуса 1 и его бурт 12 размещен в кольцевой расточке 3. Снаружи корпуса 1 на стакан навернут колпачок 14. При этом герметизация стакана осуществляется либо его установкой на клею, либо с помощью торцевого уплотнения, например, медной деформируемой шайбой 20, установленной между соответствующими поверхностями корпуса 1 и колпачка 14. Между днищем стакана и свободным торцом штока 9 установлен термочувствительный баллон 15, разрушающийся при определенной температуре, например, фирмы JOB GmbH, Kurt Fischer Str.30.D-22926, Ahrenburg-Hamburg, US-Patent 4.938.294.

Фиксатор 8 может быть выполнен в виде резьбового штуцера (см.фиг.4) с буртом 12 на торце. Бурт может быть выполнен кольцевым или многогранным. Штуцер заведен в сквозное отверстие 4 изнутри полости 2 корпуса и его бурт 12 размещен в кольцевой расточке 3. Расположенный вне корпуса участок 13 штуцера заглушен колпачком 14. При этом герметизация штуцера осуществляется либо его установкой на клею, либо с помощью торцевого уплотнения, например, медной деформируемой шайбой 20, установленной между соответствующими поверхностями корпуса 1 и колпачка 14.

Термопредохранительный клапан снабжен опорной шайбой 16 с гибкими лапками 17, обеспечивающими возможность ввода ее в полость 2 корпуса 1 и последующее стопорение, и центральной отбортовкой 18, центрирующей пружину 7.

Для того чтобы фиксатор 8 не проворачивался при сборке, на его бурте 12 выполнена лыска 19, сопрягаемая в сборе со стенкой кольцевой расточки 3 корпуса 1.

Термопредохранительный клапан работает следующим образом. В исходном (открытом) положении шарик 6 располагается между плоским торцом штока 9 фиксатора 8 и трапецеидальным вырезом шайбы-стопора 10 с эксцентриситетом е относительно оси 11 проходного отверстия 5 корпуса 1, не перекрывая его. В аварийной ситуации, например при повышении температуры вокруг клапана, а затем и в самом клапане, фиксатор 8 освобождает шарик 6. Это происходит потому, что термочувствительный баллон 15 фиксатора 8 разрушается. При этом шток 9 входит в расточку фиксатора 8 и усилие, которое удерживало шарик 6, уменьшается. Это позволяет шарику 6 сместиться с уменьшением эксцентриситета и продвинуться под действием пружины 7 в открытый трапецеидальный вырез шайбы-стопора 10 до перекрытия проходного отверстия 5 корпуса 1. Клапан закрыт, а шарик 6 удерживается усилием пружины 7 и давлением рабочей среды.

Благодаря применению термочувствительного баллона 15 в конструкции термопредохранительного клапана обеспечивается стабилизация срабатывания по температуре, а также более быстрое срабатывание клапана за счет размещения термочувствительного баллона 15 частично снаружи корпуса.

Кроме этого, выполнение корпуса предлагаемого клапана без утолщения над кольцевой расточкой не требует высокоточного изготовления фиксатора под запрессовку (как в прототипе) и благодаря этому повышается технологичность и удешевляется изготовление клапана.

Снабжение фиксатора средством от проворота, например лыской на кольцевом бурте (см. фиг.4), обеспечивает его фиксацию с помощью борта (стенки) кольцевой расточки.

После заведения фиксатора изнутри полости корпуса в отверстие на его боковой стенке наличие средства от проворота (лыски) облегчает монтаж клапана, так как не требуются специальные инструменты для удержания фиксатора при закручивании колпачка.

Настоящее изобретение может быть использовано везде, где требуется экстренное автоматическое перекрытие проходного сечения трубопроводов, в частности газопроводов в аварийных ситуациях, например при пожаре, при одновременном упрощении конструкции и изготовления термопредохранительного клапана.