RO125343A2 - Dispozitiv de termostatare - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv de termostatare destinat asigurării unei temperaturi controlate a apei calde menajere. Dispozitivul conform invenţiei este alcătuit dintr-un corp (1) în care este dispus un actuator (3) având forma unui arc elicoidal confecţionat dintr-un aliaj din CuAlNiTiMn, un ventil (4) dublu şi un arc (5) de rapel realizat din oţel, pentru a obţine stabilizarea temperaturii apei menajere la o valoare prestabilită prin acţionarea unei rozete (9) de reglare a temperaturii, în condiţia menţinerii constante a debitului de ieşire.

Description

ly

DISPOZITIV DE TERMOSTATARE

DESCRIEREA INVENȚIEI

Invenția se referă la un dispozitiv de termostatare pe bază de actuator realizat din aliaj cu memoria formei, destinat asigurării unei temperaturi controlate a apei calde menajere. Apa menajeră, la o temperatură constantă prestabilită, reglabilă în intervalul, se obține din combinarea apei reci cu temperatura între 20-25°C și a apei calde cu temperatura între 6080°C, care intră în dispozitivul de termostatare.

în scopul asigurării unei temperaturi controlate a apei calde menajere sunt cunoscute o serie de valve termostatice (US patent 7240850; US patent 6575377; US patent 6454175; US patent 6079625; US patent 5188287) prevăzute cu o cameră pentru intrarea apei calde, o cameră pentru intrarea apei reci și o cameră de amestec. Dezavantajele principale ale acestor dispozitive sunt tehnologia de realizare laborioasă și o durată de funcționare redusă datorată multor componente aflate în mișcare care se pot bloca ca urmare a depunerilor de impurități între ele.

Problemele rezolvate prin invenția propusă constau în înlăturarea dezavantajelor prezentate mai sus, asigurarea unei fiabilități ridicate și creșterea preciziei temperaturii de termostatare.

Dispozitivul de termostatare are în compunere un actuator sub formă de arc elicoidal realizat din aliaj cu memoria formei pe bază de cupru. Acest actuator comandă un ventil dublu care prin deschiderea respectiv închiderea a două orificii de admisie realizează amestecul dintre apa rece și apa caldă de intrare, în vederea preparării apei calde menajere la o temperatură prestabilită. Funcționarea dispozitivului de termostatare se bazează pe proprietatea unui aliaj cu memoria formei de ași aminti o formă „caldă și una „rece în funție de temperatura la care acesta se află, inclusiv toate formele intermediare între cele două extreme. Memorarea formelor „caldă“ și „rece“ ale aliajului se face printr-o procedură de educare prin ciclare termo-mecanică sub sarcină constantă în domeniul de temperaturi adiacent temperaturii de transformare structurală a acestuia, în scopul imprimării efectului de memoria formei în dublu sens.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura 1 care reprezintă o secțiune a dispozitivului de termostatare.

Dispozitivul de termostatare, conform invenției, este alcătuit din corpul 1, reducțiile 2, actuatorul 3 (arc elicoidal confecționat din aliaj cu memoria formei cu compoziția: 11-14,5% Al, 3-5% Ni, max. 1% Ti, max. 1% Mn restul Cu), ventilul dublu 4, arcul de rapel 5, șurubul

C^-2 0 0 8 - 0 0 721V7 -09- 2J08 de ajustare poziție 6, șurubul de reglare a temperaturii 7, inelele de etanșare 8, rozeta de reglare a temperaturii 9, știfturile de ghidare 10, piulița de blocare 11, capacul 12, garnitura 13, reducția 14, cotul 15 și oliva 16.

Ventilul dublu 4 culisează în interiorul corpului dispozitivului 1 și are rolul de a deschide, respectiv a închide orificiile de intrare ale apei calde respectiv reci astfel încât să asigure la ieșirea dispozitivului un jet de apă combinată cu debit și temperatură constante. Ventilul se deplasează datorită acțiunii simultane a celor două resorturi ale dispozitivului de termostatare: arcul-actuator din aliaj cu memoria formei 3 și arcul de rapel din oțel 5.

Cu ajutorul șurubului de ajustare 6 se reglează poziția inițială a ventilului dublu 4 astfel încât acesta să închidă complet orificiul de intrare al apei reci și să-l deschidă complet pe cel al apei calde. Prin intermediul șurubului de reglare a temperaturii 7, care este acționat de rozeta de reglare 9 se prestabilește temperatura apei combinate în intervalul 35-45 °C.

în poziția inițială, când rozeta de reglare a temperaturii 9 este fixată în dreptul reperului de temperatură maximă (45°C), ventilul dublu 4 obturează complet orificiul de intrare al apei reci și-l deschide complet pe cel de intrare al apei calde. în momentul intrării apei calde în dispozitiv și pătrunderii în camera de amestec a dispozitivului de termostatare aceasta va cuprinde arcul-actuator 3 confecționat din aliaj cu memoria formei CuAlNiTiMn, și-i va ridica temperatura. Când temperatura actuatorului ajunge la valoarea de ~45°C, în aliajul cu memoria formei începe să se producă transformarea martensitică care are ca rezultat modificarea lungimii arcului. Deoarece arcul cu memoria formei 3 este educat pentru a obține efectul de memoria formei în dublu sens prin compresiune, efectul transformării martensitice va fi acela de reducere a lungimii arcului. Arcul din aliaj cu memoria formei 3 micșorându-și lungimea va permite deplasarea ventilului dublu 4 prin împingerea acestuia de către arcul de rapel 5 care are posibilitatea de a se relaxa, inițial acesta aflându-se într-o stare tensionată datorită unei mici comprimări. Prin deplasarea ventilului dublu 4 orificiul de intrare al apei reci se va deschide parțial iar cel al apei calde se va închide parțial astfel încât în camera de amestec a dispozitivului de termostatare va pătrunde atât apă caldă cât și apă rece. Funcție de debitele celor două categorii de apă, apa combinată rezultată va avea temperatura prescrisă de ~45°C la ieșire prin oliva 16. Această temperatură se va stabiliza după un anumit timp întrucât la început actuatorul 3 se va încălzi ușor peste 45°C iar după pătrunderea apei reci în camera de amestec aceasta va coborî ușor sub 45°C. După câteva astfel de mici oscilații, temperatura apei din camera de amestec se va stabiliza la ~45°C, iar apa combinată care va ieși din dispozitiv prin oliva 16 va fi termostatată la această valoare a temperaturii. Variațiile de temperatură ale apei de intrare (rece sau caldă) în limitele menționate, nu afectează valoarea ^-2 008-00721“17 -09“ 2000 de stabilizare temperaturii apei combinate la ieșirea din dispozitiv. Trebuie menționat că presiunile celor două categorii de apă de intrare trebuie să fie egale, pentru a nu se crea un dezechilibru în funcționarea dispozitivului de termostatare prin poziționarea incorectă a ventilului dublu 4.

Dacă apa amestecată trebuie să aibă altă temperatură, de exemplu 35°C, rozeta de reglare a temperaturii se rotește în poziția corespunzătoare inscripționată pe aceasta. în această situație, prin modificarea poziției rozetei cele două arcuri, de acționare 3 și de rapel 5 vor fi tensionate prin comprimare, în felul acesta modificându-se poziția ventilului dublu 4. Prin modificarea poziției ventilului orificiile de intrare a apei calde respectiv reci, vor fi deschise aproximativ la jumătate (-55% pentru apa caldă și -45% pentru apa rece), încât în camera de amestec va ajunge simultan atât apă caldă cât și apă rece cu debitele de -55% respectiv de -45% din valoarea maximă. Prin tensionarea arcului actuator 3, acesta va lucra sub sarcină, situație în care temperatura critică de transformare a aliajului cu memoria formei va coborî la ~35°C. Ca urmare, la atingerea acestei temperaturi arcul din aliaj cu memoria formei 3 își va micșora lungimea iar prin intermediul arcului de rapel va poziționa ventilul astfel încât debitele celor două categorii de apă să asigure formarea unui amestec cu temperatura de -35°C. Și în acest caz stabilizarea temperaturii apei combinate se face după o scurtă perioadă de timp cauzată de inerția termică a liajului cu memoria formei.

La închiderea apei de intrare starea de încărcare a actuatorului din aliaj cu memoria formei 3 și deci temperatura de transformare martensitică a aliajului, va fi stabilită în funcție de poziția pe care o are rozeta de reglare a temperaturii iar la o nouă deschidere a apei de intrare, temperatura apei combinate va fi prestabilită de aceiași poziție.

Claims (1)

1. 2 1

   17 -09- 2008

   REVENDICARE

   1. Dispozitivul de termostatare pe bază de actuator realizat din aliaj cu memoria formei, caracterizat prin aceea că, în scopul preparării apei calde menajere la o temperatura constantă și controlată, este prevăzut cu un corp (1) în care se află un un actuator sub formă de arc elicoidal (3) confecționat din aliaj cu memoria formei CuAlNiTiMn, un ventil dublu (4) și un arc de rapel din oțel (5), pentru realizarea stabilizării temperaturii apei menajere la o valoare prestabilită prin intermediul rozetei de reglare a temperaturii (9), în condiția menținerii constante a debitului de ieșire.