(54)
Elektrický regulační kohout
Elektrický regulační kohout pro dvoupolohovou regulaci průtoku kapaliny, u něhož je otočný uzavírací element ovládán působením silových účinků magnetického pole v mezeře elektromagnetického obvodu na permanentní magnet upevněný na téže hřídeli jako uzavírací element. V jiném uspořádáni zahiěfuje elektrický regulační kohout preferenci jedné z regulačních poloh, případně umožňuje automatickou nebo ruční regulaci.
239 136
239 136
Vynález se týká elektricky ovládaného kohoutu vhodného pro dvoupolohovou regulaci průtoku kapaliny, například pro individuální regulaci průtoku topného média v systému horkovodního vytápění.
Doposud používané druhy regulačních kohoutů a ventilů z hlediska ovládání mohou být buď otočné s ručním ovládáním nebo ovládané elektrickým motorem, nebo axiální s termostatickým či elektrickým ovládáním. Každý z výše uvedených kohoutů a ventilů má z hlediska automatické regulace některé nedostatky. Kohout s ručním ovládáním umožňuje pouze ruční regulaci průtoku. Kohout ovládaný elektrickým motorem umožňuje automatickou regulaci podle teplotního i časového programu, navíc má výhodu v plynulé regulovatelnosti v celém rozsahu regulace. Nevýhodou jsou velké rozměry, hlučnost, složitá a nákladná konstrukce zahrnující elektromotor, mechanické převody, koncové vypínače a vysílač pro zpětnou vazbu. Axiální ventil s termostatickým ovládáním neumožňuje automatickou regulaci podle časového programu. Provádí pouze regulaci průtoku topného média v systému horkovodního vytápění s ohledem na předvolenou teplotu. Axiální ventil s elektrickým ovládáním umožňuje dvoupolohovou automatickou regulaci podle teplotního i časového programu. Tento ventil však vyžaduje pro setrvání v jedné z regulačních poloh nepřetržitou dodávku elektrické energie.
Větší část těchto nedostatků je odstraněna elektrickým regulačním kohoutem pro dvoupolohovou regulaci průtoku kapaliny podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že na otočné hřídeli pevně spojené s otočným uzavíracím elementem a uložené v tělese kohoutu a v pouzdře je upevněn permanentní magnet pro elektromagnetické ovládání. Magnet je umístěn v mezeře elektromagnetického obvodu a je tedy vystaven silovým účinkům elektromagnetického pole.
V jiném provedení, které preferuje jednu z regulačních, poloh, je na otočné hřídeli ještě uložen pomocný řízený permanentní mag2
239 136 net< který je umístěn v magnetickém poli nejméně jednoho pomocného řídícího permanentního magnetu pevně spojeného s pouzdrem.
V dalším provedení je pak uspořádání kohoutu, které rovněž preferuje jednu z regulačních poloh a navíc je vhodné pro automatickou i pro ruční regulaci. U tohoto provedení je na otočné hřídeli ještě uložen pomocný řízený permanentní magnet umístěný v magnetickém poli nejméně jednoho pomocného řídícího permanentního magnetu podobně jako v předchozím případě. Pomocný řídící permanentní magnet je zde však pevně zabudován v hlavici otočné vzhledem k tělesu kohoutu.
Uvedeným uspořádáním se ve všech třech případech docílí potřebného kroutícího momentu k přestavění uzavíracího elementu kohoutu.
Elektrický regulační kohout umožňuje ve spojení s vhodným regulátorem regulaci průtoku kapalného média podle časového, teplotního nebo časově teplotního programu. Princip elektrického regulačního kohoutu podle vynálezu umožňuje jednoduché konstrukční provedení vyznačující se například energetickou úsporností, zdokonalením regulační funkce (priorita jedné z regulačních poloh, event. ruční ovládání pomocí magnetické vazby). Elektrický regulační kohout podle vynálezu svým otočným principem umožňuje průtok kapalného média kohoutem se ztrátami tlaku zhruba o řád menšími oproti axiálním ventilům.
Na připojených výkresech jsou schematicky znázorněna tři příkladná provedení elektrického regulačního kohoutu.
Na obr. 1 je elektrický regulační kohout určený pro dvoupolohovou regulaci.
Na obr. 2 je elektrický regulační kohout pro dvoupolohovou regulaci s preferencí jedné z regulačních poloh.
Na obr. 3 je elektrický regulační kohout pro dvoupolohovou regulaci s preferencí jedné z regulačních poloh umožňující automatickou nebo ruční regulaci. , t , *
Na obr. 1 je znázorněn příklad pr^redení elektrického regulačního kohoutu podle vynálezu pro dvoupolohovou regulaci. V tělese 1, kohoutu je zasazen otočný uzavírací element 2, pevně spojený s otočnou hřídelí 2» která je otočně uložena v tělese 2 kohou3
239 136 tu a v pouzdře X· Rozsah otáčivého pohybu otočné hřídele 2 3e me“ chanicky vymezen například na úhel 90 °. Prvek způsobující mechanické vymezení otáčivého pohybu otočné hřídele 2 není zakreslen. Na otočné hřídeli 2 je upevněn permanentní magnet 4. pro elektromagnetické ovládání, který se nachází v mezeře elektromagnetického obvodu 2° Magnetický indukční tok elektromagnetickým efodem 2 je buzen pomocí stejnosměrného elektrického proudu přiváděného do cívky 6, Stejnosměrné magnetické pole v mezeře elektromagnetického obvodu 2 působí na permanentní magnet 4 pro elektromagnetické ovládání momentem sil, který má za následek otočení permanentního magnetu 4 Pro elektromagnetické ovládání a s ním spojeného otočného uzavíracího elementu 2 do jedné z vymezených poloh. Na obr.
je uveden řez A-A v úrovni elektromagnetického obvodu 2·
Na obr. 2 je znázorněn příklad provedení elektrického regulačního kohoutu podle vynálezu pro dvoupolohovou regulaci s preferencí jedné z regulačních poloh. Základní uspořádání je shodné s uspořádáním znázorněným na obr. 1. Preference jedné z regulačních poloh je zajištěna soustavou dalších pomocných permanentních magnetů 8, 2» která je tvořena pomocným řízeným permanentním magnetem 8 pevně spojeným s otočnou hřídelí 2 a pomocným řídícím permanentním magnetem 2 pevně spojeným s pouzdrem χ kohoutu. Silové působení pomocného řídícího permanentního magnetu 2 na pomocný řízený permanentní magnet 8 zajišťuje preferenci jedné z regulačních poloh. Pro objasnění tohoto působení řídících permanentních magnetů 2 na pomocný řízený permanentní magnet 8 je na obr. 5 znázorněn řez B-B soustavou permanentních magnetů 8, 2· Vektor magnetické polarizace pomocného řízeného permanentního magnetu 8 v preferované poloze je zde vyznačen plnou šipkou, v nepreferované poloze čárkovanou šipkou. Vektory magnetické polarizace pomocných řídících permanentních magnetů 2 jsou též označeny šipkami.
Na obr. 3 je znázorněn příklad provedení elektrického regulačního kohoutu podle vynálezu pro dvoupolohovou regulaci s preferencí jedné z regulačních poloh umožňující automatickou nebo ruční regulaci. Základní uspořádání tohoto provedení kohoutu je opět shodné s uspořádáním znázorněným na obr· 1. Preference jedné libovolné z regulačních poloh je zajištěna soustavou dalších pomocných permanentních magnetů 8, 2» která je tvořena pomocným
- 4 239 136 řízeným permanentním magnetem 8 pevne spojeným s otočnou hřídelí J a pomocnými řídícími permanentními magnety J pevně spojenými s otočnou hlavicí 10. Aretací otočné hlavice 10 se zajistí preference jedné z regulačních poloh. Preference jedné z regulačních poloh byla již osvětlena v příkladu znázorněném na obr. 2 a 5. Natáčením otočné hlavice 10 je navíc umožněno ruční ovládání kohoutu.
Elektrický regulační kohout dle vynálezu lze využít pro individuální regulaci průtoku topného média v systému horkovodního vytápění. Ve spojení s časově programovatelným regulátorem teploty lze docílit požadované teploty bez ohledu na vnější vlivy (například sluneční záření). Princip umožňuje konstrukční řešení s využitím bežne dostupné součástkové základny.