RU2126936C1

RU2126936C1 - Heating controller and convector

Info

Publication number: RU2126936C1
Application number: RU98113569A
Authority: RU
Inventors: А.А. Агаметов
Original assignee: Агаметов Абдурахман Агаметович
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 1999-02-27

Abstract

FIELD: air conditioning and heating systems. SUBSTANCE: heating controller has heat-sensing element and flap coupled with actuator made in the form of element responding to air flow energy and functioning to convert this energy into rotary motion; actuator is rigidly fixed on drive shaft coupled with driven shaft through reduction unit; it also has direction varying unit and change-over unit. Actuator energy source is kinetic energy of air stream. Convector has casing with air intake and vent ports, heat exchanger mounted on it, and temperature controller with flap and actuator. Convector is provided with air intake and partition that divides it into two circulating compartments. Flap is installed in one compartment, actuator and air intake, in other one. EFFECT: improved accuracy of convector heat-transfer intensity control and provision for using kinetic energy of air stream. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области кондиционирования, вентиляции и отопления, в частности к отопительным приборам, оснащенным автоматическими регуляторами. The invention relates to the field of conditioning, ventilation and heating, in particular to heating devices equipped with automatic controllers.

Известен терморегулятор, содержащий термочувствительный элемент и регулирующий элемент, сообщенный с приводом (см. SU 1536176, кл. F 24 F 13/08, 1990). Known temperature controller containing a thermosensitive element and a control element in communication with the drive (see SU 1536176, CL F 24 F 13/08, 1990).

Недостатком известного устройства является неэффективная работа механизма перемещения регулирующего элемента и невысокая точность регулирования температуры. A disadvantage of the known device is the inefficient operation of the mechanism of movement of the regulatory element and the low accuracy of temperature control.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение точности регулирования и возможность использования кинетической энергии воздушного потока. The technical result from the use of the invention is to increase the accuracy of regulation and the possibility of using the kinetic energy of the air flow.

Известен конвектор, содержащий кожух с воздухозаборным и выпускным окнами, размещенным в нем теплообменником и терморегулятором с регулирующим элементом и приводом (RU 2008573 С1, кл. F 24 H 3/00, 1995). Known convector containing a casing with air intake and exhaust windows, a heat exchanger and a temperature regulator with a regulating element and a drive placed in it (RU 2008573 C1, class F 24 H 3/00, 1995).

Недостатком известного устройства является неэффективная работа регулирующего механизма и невысокая точность регулирования интенсивности теплопередачи конвектора. A disadvantage of the known device is the inefficient operation of the regulatory mechanism and the low accuracy of regulating the intensity of heat transfer of the convector.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение точности регулирования механизма, повышение точности регулирования интенсивности теплопередачи конвектора и возможность использования кинетической энергии воздушного потока. The technical result from the use of the invention is to increase the accuracy of regulation of the mechanism, increase the accuracy of regulation of the intensity of heat transfer of the convector and the possibility of using the kinetic energy of the air flow.

Технический результат достигается тем, что терморегулятор содержит термочувствительный элемент и регулирующий элемент, сообщенный с приводом, он снабжен элементом, воспринимающим энергию воздушного потока и преобразующим ее во вращательное движение, сообщенным с регулирующим элементом посредством редуктора и узла переключения направления движения регулирующего элемента, при этом последний связан с термочувствительным элементом. Привод выполнен в виде ведущего и ведомого валов, сообщенных посредством редуктора. Узел переключения выполнен в виде рычага с осью качания, ограничителя хода и постоянного магнита, фиксирующего рычаг в одном из двух положений, при этом на концах рычага выполнены гнезда. Термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины, закрученной в спираль. The technical result is achieved by the fact that the temperature controller contains a temperature-sensitive element and a control element in communication with the drive, it is equipped with an element that receives the energy of the air flow and converts it into rotational motion, communicated with the control element through a gearbox and a switching unit for the direction of movement of the control element, the latter connected to a thermosensitive element. The drive is made in the form of drive and driven shafts communicated by means of a gearbox. The switching unit is made in the form of a lever with a swing axis, a travel limiter and a permanent magnet that fixes the lever in one of two positions, with sockets at the ends of the lever. The thermosensitive element is made in the form of a bimetallic plate twisted into a spiral.

Конвектор содержит кожух с воздухозаборным и выпускным окнами, размещенным в нем теплообменником и терморегулятором с регулирующим элементом и приводом. Он снабжен воздухозаборником и перегородкой, разделяющей его на два циркуляционных отсека, при этом регулирующий элемент размещен в одном отсеке, а привод и воздухозаборник - в другом. The convector contains a casing with an air intake and exhaust windows, a heat exchanger and a temperature regulator with a regulating element and a drive placed in it. It is equipped with an air intake and a partition dividing it into two circulation compartments, while the control element is located in one compartment, and the drive and air intake are in the other.

На фиг. 1 изображен конвектор с размещенным в нем терморегулятором; на фиг. 2 - кинематическая схема терморегулятора; на фиг. 3 - узел переключения направления движения регулирующего элемента; на фиг. 4 - положение ведущего вала на режимах "открытие" и "закрытие". In FIG. 1 shows a convector with a temperature controller placed in it; in FIG. 2 - kinematic diagram of a temperature regulator; in FIG. 3 - node switching the direction of movement of the regulatory element; in FIG. 4 - the position of the drive shaft in the modes of "opening" and "closing".

Конвектор содержит кожух 1 с воздухозаборным окном 31 и выпускным окном 2, теплообменник 3, перегородку 4, разделяющую его на два циркуляционных отсека 28 и 29, воздухозаборник 5, регулирующий элемент 7, размещенный на оси 6. Терморегулятор содержит регулирующий элемент 7, размещенный на поворотной оси 6, элемент, воспринимающий энергию воздушного потока, выполненный в виде винта 8 с лопастями 30, закрепленного на оси 9 и через крестовину 10 соединенного с ведущим валом 11. Редуктор выполнен в виде параллельно расположенных шестерен 14 и 15, размещенных на валу 13, и шестерен, размещенных на промежуточных валах 16 и 17. Узел переключения направления движения, например, поворота регулирующего элемента выполнен в виде рычага 20, ручки 21, оси 22, оси 23 качания рычага, постоянного магнита 24, ограничителя хода 25 рычага. На рычаге выполнены гнезда 26 и 27. Узел переключения связан с термочувствительным элементом 19, выполненным в виде биметаллической пластины, закрученной в спираль. The convector comprises a casing 1 with an air intake window 31 and an exhaust window 2, a heat exchanger 3, a partition 4 dividing it into two circulation compartments 28 and 29, an air intake 5, a regulating element 7 placed on the axis 6. The temperature regulator contains a regulating element 7 placed on the rotary axis 6, the element that receives the energy of the air flow, made in the form of a screw 8 with blades 30, mounted on the axis 9 and through the cross 10 connected to the drive shaft 11. The gearbox is made in the form of parallel gears 14 and 15 placed on and the shaft 13, and gears located on the intermediate shafts 16 and 17. The node for switching the direction of movement, for example, turning the control element, is made in the form of a lever 20, a handle 21, an axis 22, an axis 23 of the swing arm, a permanent magnet 24, a travel stop 25 of the lever . Sockets 26 and 27 are made on the lever. The switching unit is connected to a heat-sensitive element 19 made in the form of a bimetallic plate twisted into a spiral.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Конвектор имеет два циркуляционных отсека 28 и 29. В отсеке 28 размещен элемент 7, регулирующий интенсивность теплопередачи. За счет подогрева воздуха теплообменником 3 осуществляется постоянная циркуляция воздуха через оба отсека. Кинетическая энергия воздушного потока, циркулирующего в отсеке 29, используется для привода терморегулятора. The convector has two circulation compartments 28 and 29. In the compartment 28 there is an element 7 that controls the intensity of heat transfer. Due to the heating of the air by the heat exchanger 3, there is a constant circulation of air through both compartments. The kinetic energy of the air flow circulating in the compartment 29 is used to drive the thermostat.

Воздушный поток втягивается через воздухозаборное окно 31, проходит через термочувствительный элемент 19, неся с собой информацию о температуре воздуха в помещении, затем попадает на лопасти 30 воздушного винта 8, который воспринимает кинетическую энергию воздушного потока, превращая ее во вращательное движение, которое от винта 8 через ось 9, крестовину 10, ведущий вал 11 передается ведущей шестерне 12. The air flow is drawn in through the air intake window 31, passes through the heat-sensitive element 19, bringing with it information about the room temperature, then it enters the blades 30 of the propeller 8, which receives the kinetic energy of the air flow, turning it into rotational movement, which is from the screw 8 through the axis 9, the spider 10, the drive shaft 11 is transmitted to the drive gear 12.

Ведущий вал 11, шестерня 12, вал 13 шестерни 14 и 15, промежуточные валы 16 и ведомый вал 17 представляют собой редуктор, понижающий обороты в тысячи раз. The drive shaft 11, the gear 12, the shaft 13 of the gears 14 and 15, the intermediate shafts 16 and the driven shaft 17 are a gearbox that reduces the speed by a thousand times.

При постоянном вращении ведущего вала 11 редуктора в одном направлении ведомый вал 17 может вращаться в двух направлениях. В механизме, переключающем вращение ведомого вала 17, участвуют шестерни 14 и 15, неподвижно закрепленные на валу 13, ведущий вал 11, ведущая шестерня 12, рычаг переключения 20. With constant rotation of the drive shaft 11 of the gearbox in one direction, the driven shaft 17 can rotate in two directions. In the mechanism switching the rotation of the driven shaft 17, gears 14 and 15 are involved, fixedly mounted on the shaft 13, the drive shaft 11, the drive gear 12, the shift lever 20.

Рычаг переключения 20 имеет ось качения 23 и два конца, на одном конце - гнездо 26, в которое входит конец ведущего вала 11, а на другом конце - гнездо 27, с которым подвижно соединен рабочий конец элемента 19. Имеются ограничители хода 25 рычага и слабый постоянный магнит 24, который закреплен на рычаге 20 между ограничителями 25. Магнит служит фиксатором рычага в одном из двух положений (а и б). The shift lever 20 has a rolling axis 23 and two ends, at one end there is a socket 26, which includes the end of the drive shaft 11, and at the other end, a socket 27, to which the working end of the element 19 is movably connected. There are travel stops 25 of the lever and a weak a permanent magnet 24, which is mounted on the lever 20 between the stops 25. The magnet serves as a lever lock in one of two positions (a and b).

Когда рычаг находится в положении (а) ведущая шестерня 12 входит в зацепление с шестерней 14. Вращательное движение от шестерни 12 передается шестерне 14 и вал 13 начинает вращаться, например, по часовой стрелке. Вращательное движение от вала 13 посредством шестерней передается ведомому валу 17. Вал 17 через пробуксовочное устройство 18 связан с осью 6 регулирующего элемента. Когда рычаг 20 находится в положении (б), ведущая шестерня 12 входит в зацепление с шестерней 15, вращательное движение от шестерни 12 передается шестерне 15 и вал 13 начинает вращаться в обратном направлении. When the lever is in position (a), the drive gear 12 is engaged with the gear 14. The rotational movement from the gear 12 is transmitted to the gear 14 and the shaft 13 starts to rotate, for example, clockwise. The rotational movement from the shaft 13 by means of gears is transmitted to the driven shaft 17. The shaft 17 is connected via a slipping device 18 to the axis 6 of the control element. When the lever 20 is in position (b), the drive gear 12 is engaged with the gear 15, the rotational movement from the gear 12 is transmitted to the gear 15 and the shaft 13 starts to rotate in the opposite direction.

Когда рычаг 20 находится в положении (а), регулирующий элемент медленно поворачивается в сторону закрытия, механизм работает на режиме "закрытие". Когда рычаг 20 находится в положении (б), регулирующий элемент медленно поворачивается в сторону открытия, механизм работает на режиме "открытие". When the lever 20 is in position (a), the control element slowly rotates in the closing direction, the mechanism operates in the "close" mode. When the lever 20 is in position (b), the control element slowly rotates in the direction of opening, the mechanism operates in the "opening" mode.

Начало элемента 19 неподвижно закреплено на оси 22. Ручка 21 также неподвижно закреплена на оси 22. Ручка 21 поворачивается с небольшим усилием и имеет ограниченный поворот. The beginning of the element 19 is fixedly mounted on the axis 22. The handle 21 is also fixedly mounted on the axis 22. The handle 21 rotates with little effort and has a limited rotation.

Заданная температура воздуха в помещении поддерживается следующим образом. The set room temperature is maintained as follows.

Теплоноситель, проходя через теплообменник 3, отдает часть всей теплоты воздуху помещения. При повышении температуры воздуха до установленной нормы срабатывает элемент 19 и своим рабочим концом поворачивает рычаг 20. Механизм переключается на режим "закрытие", регулирующий элемент начинает закрываться, циркуляция воздуха через прибор начинает снижаться, начинает снижаться и интенсивность теплопередачи. В помещении устанавливается температура воздуха, соответствующая установленной норме. В случае, если происходит снижение температуры воздуха ниже установленной нормы, срабатывает элемент 19 и своим рабочим концом переключает рычаг 20 и механизм переключается на режим "открытие". Регулирующий элемент начинает открываться. Ручкой 21 меняется температура срабатывания элемента 19. The heat carrier passing through the heat exchanger 3 gives up part of all the heat to the room air. When the air temperature rises to the established norm, element 19 is triggered and lever 20 is turned by its working end. The mechanism switches to “close” mode, the regulating element begins to close, air circulation through the device begins to decrease, and the heat transfer intensity also begins to decrease. Indoor temperature is set in accordance with the established norm. In the event that there is a decrease in air temperature below the established norm, the element 19 is triggered and with its working end switches the lever 20 and the mechanism switches to the "opening" mode. The regulating element begins to open. Knob 21 changes the temperature of the element 19.

При полном открытии регулирующий элемент опирается на ограничитель поворота. When fully open, the control element rests on the rotation limiter.

В случае, когда регулирующий элемент открыт до упора и в помещении еще не установилась заданная температура воздуха, механизм продолжает работать на режиме "открытие", но так как регулирующий элемент открыт до упора, вращательное движение от ведомого вала 17 не передается регулирующему элементу. Для этого служит пробуксовочное устройство 18. После открытия или закрытия регулирующего элемента до упора пробуксовочное устройство начинает пробуксовывать. In the case when the control element is fully open and the room temperature has not yet been set, the mechanism continues to operate in the "open" mode, but since the control element is fully open, the rotational movement from the driven shaft 17 is not transmitted to the control element. For this, the slip device 18 is used. After opening or closing the adjusting element as far as the stop, the slip device begins to slip.

Claims

1. Thermostat containing a thermosensitive element and a regulating element in communication with the drive, characterized in that it is equipped with an element that receives the energy of the air flow and converts it into rotational motion, communicated with the regulating element through a gearbox and a switching unit of the direction of movement of the regulating element, while the latter is associated with a heat-sensitive element.

3. The temperature controller according to claim 1, characterized in that the drive is made in the form of a leading and driven shafts communicated by means of a gearbox.

3. The temperature regulator according to claims 1 and 2, characterized in that the switching unit is made in the form of a lever with a swing axis, a travel stop and a permanent magnet that fixes the lever in one of two positions, with sockets at the ends of the lever.

4. The temperature controller according to claims 1 to 3, characterized in that the heat-sensitive element is made in the form of a bimetallic plate twisted into a spiral.

5. A convector comprising a casing with an air intake and exhaust windows, a heat exchanger and a temperature regulator with a control element and a drive placed in it, characterized in that it is equipped with an air intake and a partition dividing it into two circulation compartments, while the control element is placed in one compartment, and the drive and air intake are different.