RU2190792C1

RU2190792C1 - Automatic thermovalve

Info

Publication number: RU2190792C1
Application number: RU2001134047/06A
Authority: RU
Inventors: Н.Т. Романенко; С.А. Турков; А.С. Бровин
Original assignee: Романенко Николай Трофимович
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2002-10-10
Also published as: EA003717B1; EA200200601A1

Abstract

FIELD: household and industrial gas sets; protection of gas supply systems at emergencies. SUBSTANCE: automatic thermovalve designed for cutting off gas supply in case of fire has housing with shutoff member installed inside opposite to through hole. Spring- loaded shutoff member is provided with stop and lock. Inner space of lock is filled with low-melting substance, and cylindrical rod locking shutoff member is brought out of said space. Stop is installed at side opposite to spring. Shutoff member is made in form of ball installed with eccentricity relative to axis of through hole. Ring groove is made in housing space into which stop and lock are placed diametrically opposite relative to ball Stop is made in form of washer with open trapezoidal cutout. Lock is provided with channels connecting its space with space of housing. Lock space is made cylindrical mating to cross section of tod. End faces of rod are made flat. Value of rod penetration into lock space is not less than 0.25 of its diameter. EFFECT: improved reliability and accuracy of operation of automatic thermovalve. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например для отсекания газа при возникновении пожара. The invention relates to domestic and industrial gas units and is intended to protect gas supply systems in emergency situations, for example, to cut off gas in the event of a fire.

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. Known safety drive device with a fusible insert (US patent 4503675, CL F 16 To 17/40, 1985). The known device has an energy storage device and a movable drive element, displaced to a predetermined position by the energy storage device with increasing ambient temperature. The supporting element has a fusible insert made of a material whose temperature is much lower than the melting temperature of the supporting element. The carrier element selectively comes into contact with the drive element and prevents the latter from moving under the action of an energy storage device while the insert is in a solid state. An adjustable member connected to the drive member moves with it from one position in which the drive member mates with the carrier member to another position in which the drive member comes into contact with the stop. The stop restricts the movement of the drive element after the insert is melted. The known device protects the gas pipeline in case of fire or other emergency situations, however, its design is cumbersome and complex.

Известен также автоматический термоклапан по патенту США 5472008, кл. F 16 К 17/40, 1995 г. Известный автоматический клапан содержит корпус, в полости которого установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой. Also known automatic thermal valve according to US patent 5472008, CL. F 16 K 17/40, 1995. The known automatic valve comprises a housing in the cavity of which a shutter is installed, loaded with a spring and equipped with a stopper and a fusible insert.

Недостатком известного автоматического термоклапана является разброс по температуре срабатывания клапана. A disadvantage of the known automatic thermal valve is the variation in the valve operating temperature.

Известен автоматический клапан по патенту РФ 2149303, кл. F 16 К 17/40, 20.05.2000 г. , который содержит корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия. Указанный известный термоклапан хоть и лишен приведенного выше недостатка, однако возможно не санкционированное срабатывание термоклапана из-за возможного "сваливания" затвора со сферической головки штока, а также повышена сложность идентичности технологического исполнения зазора, через который происходит вытекание легкоплавкого вещества при расплавлении. Known automatic valve according to the patent of the Russian Federation 2149303, class. F 16 K 17/40, 05/20/2000, which contains a housing, in the cavity of which, opposite the passage opening, a shutter is installed, loaded with a spring and equipped with a stopper and a latch, the inner cavity of which is filled with fusible material and a cylindrical rod fixing shutter is withdrawn from it, and the stopper is installed on the side opposite from the spring, and the shutter is made in the form of a ball mounted with eccentricity relative to the axis of the passage opening. The known known thermal valve, although devoid of the above drawback, however, an unauthorized actuation of the thermal valve is possible due to the possible “stalling” of the shutter from the spherical head of the rod, and the complexity of the technological identity of the gap through which the low-melting substance flows out during melting is increased.

Задачей изобретения является повышение надежности и точности срабатывания термоклапана. The objective of the invention is to increase the reliability and accuracy of operation of the thermal valve.

Технический результат достигается тем, что в известном автоматическом термоклапане, содержащем корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, в полости корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую диаметрально противоположно относительно шарика помещены стопор и фиксатор, причем стопор выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом, а в фиксаторе выполнены каналы, соединяющие его полость с полостью корпуса, причем полость фиксатора выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока, при этом шток выполнен с плоскими торцами, а величина заглубления штока в полость фиксатора не менее 0,25 его диаметра. Кроме этого, термоклапан снабжен опорной шайбой с гибкими лапками, обеспечивающими возможность ввода ее в полость корпуса и последующее стопорение, и центральным кольцевым буртиком, центрирующим пружину. The technical result is achieved by the fact that in the known automatic thermal valve containing a housing, in the cavity of which, opposite the passage opening, a shutter is installed, loaded with a spring and equipped with a stopper and a clamp, the internal cavity of which is filled with fusible material and a cylindrical rod fixing shutter is withdrawn from it, and the stopper is installed with the side opposite from the spring, and the shutter is made in the form of a ball mounted with an eccentricity relative to the axis of the bore, in the cavity of the housing an annular groove is inserted into which a stopper and a retainer are placed diametrically opposite to the ball, the stopper being made in the form of a washer with an open trapezoidal cut, and channels are made in the retainer connecting its cavity to the body cavity, the retainer cavity being made cylindrical in response to the cross section of the rod, the rod is made with flat ends, and the depth of the rod into the cavity of the retainer is not less than 0.25 of its diameter. In addition, the thermal valve is equipped with a support washer with flexible tabs, which provides the possibility of entering it into the body cavity and subsequent locking, and a central annular collar that centers the spring.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предлагаемый автоматический термоклапан, в разрезе; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - элемент термоклапана - фиксатор, в изометрии; на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - элемент термоклапана - опорная шайба; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the proposed automatic thermal valve, in section; figure 2 is a section along aa in figure 1; figure 3 - element of the thermal valve - retainer, in isometry; figure 4 is a section along BB in figure 3; figure 5 - element of the thermal valve - supporting washer; figure 6 - section bb in figure 5.

Автоматический термоклапан содержит корпус 1, в полости 2 которого напротив проходного отверстия 3 установлен затвор в виде шарика 4. Шарик 4 нагружен пружиной 5 и снабжен стопором 6 и фиксатором 7. Внутренняя полость фиксатора 7 заполнена легкоплавким веществом 8, например сплавом Вуда. Из полости фиксатора 7 выведен цилиндрический шток 9, фиксирующий шарик 4 в открытом положении. Стопор 6 установлен с противоположной от пружины 5 стороны. Шарик 4 установлен с эксцентриситетом е относительно оси 10 проходного отверстия 3. В полости 2 корпуса выполнена кольцевая проточка 11, в которую диаметрально противоположно относительно шарика 4 помещены стопор 6 и фиксатор 7. Стопор 6 выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом. В фиксаторе 7 выполнены каналы 12, соединяющие его полость с полостью 2 корпуса. Полость фиксатора 7 выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока 9. Шток 9 выполнен с плоскими торцами 13. Величина заглубления h штока 9 в полость фиксатора 7 не менее 0,25 его диаметра D. The automatic thermal valve comprises a housing 1, in the cavity 2 of which, in the form of a ball 4, a shutter is installed in the form of a ball 4. The ball 4 is loaded with a spring 5 and is equipped with a stopper 6 and a lock 7. The internal cavity of the lock 7 is filled with fusible substance 8, for example, Wood alloy. A cylindrical rod 9 is withdrawn from the cavity of the retainer 7, fixing the ball 4 in the open position. The stopper 6 is installed on the opposite side from the spring 5. The ball 4 is installed with an eccentricity e relative to the axis 10 of the bore 3. An annular groove 11 is made in the cavity 2 of the housing, into which a stopper 6 and a stopper 7 are placed diametrically opposite to the ball 4. The stopper 6 is made in the form of a washer with an open trapezoidal cut. In the latch 7 channels 12 are made, connecting its cavity with the cavity 2 of the housing. The cavity of the latch 7 is made cylindrical in response to the cross section of the rod 9. The rod 9 is made with flat ends 13. The depth of the h of the rod 9 into the cavity of the latch 7 is not less than 0.25 of its diameter D.

Термоклапан снабжен опорной шайбой 14 с гибкими лапками 15, обеспечивающими возможность ввода ее в полость 2 корпуса и последующее стопорение, и центральным кольцевым буртиком 16, центрирующим пружину 5. The thermal valve is equipped with a support washer 14 with flexible tabs 15, providing the ability to enter it into the cavity 2 of the housing and subsequent locking, and a Central annular flange 16, centering the spring 5.

Автоматический термоклапан работает следующим образом. В исходном (открытом) положении шарик 4 располагается между плоским торцом 13 штока 9 фиксатора 7 и трапецеидальным вырезом шайбы-стопора 6 с эксцентриситетом е относительно оси проходного отверстия 3 корпуса 1, не перекрывая его. В аварийной ситуации, например, при повышении температуры вокруг термоклапана из-за пожара, фиксатор 7 освобождает шарик 4. Это происходит потому, что легкоплавкое вещество 8, находящееся во внутренней полости фиксатора 7, плавится и вытекает по каналам 12 фиксатора 7, а также частично и по кольцевому зазору между соответствующими поверхностями штока 9 и фиксатора 7. При этом шток 9 входит в полость фиксатора 7 и занимает освободившееся от легкоплавкого вещества 8 место. Это позволяет шарику 4 сместиться с уменьшением эксцентриситета и продвинуться под действием пружины 5 в открытый трапецеидальный вырез шайбы-стопора 6 до перекрытия проходного отверстия 3 корпуса 1. Клапан закрыт, а шарик 4 удерживается усилием пружины и давлением рабочей среды. Automatic thermal valve operates as follows. In the initial (open) position, the ball 4 is located between the flat end 13 of the rod 9 of the retainer 7 and the trapezoidal notch of the washer-stopper 6 with an eccentricity e relative to the axis of the bore 3 of the housing 1, without blocking it. In an emergency, for example, when the temperature around the thermal valve rises due to a fire, the latch 7 releases the ball 4. This is because the low-melting substance 8 located in the inner cavity of the latch 7 melts and flows out through the channels 12 of the latch 7, as well as partially and along the annular gap between the respective surfaces of the rod 9 and the retainer 7. In this case, the stem 9 enters the cavity of the retainer 7 and occupies the 8th place released from the fusible substance. This allows the ball 4 to move with a decrease in eccentricity and advance under the action of the spring 5 into the open trapezoidal cutout of the stopper washer 6 until the passage bore 3 of the housing 1 is closed. The valve is closed, and the ball 4 is held by the spring force and the pressure of the working medium.

Технологическое несовпадение осей шарика и штока, снабженного плоскими торцами, не приведет к несанкционированному срабатыванию термоклапана. Technological mismatch between the axes of the ball and the rod, equipped with flat ends, will not lead to unauthorized operation of the thermal valve.

Claims

1. An automatic thermal valve comprising a body, in the cavity of which a shutter is installed, loaded with a spring and equipped with a stopper and a latch, the inner cavity of which is filled with fusible material and a cylindrical rod fixing the shutter is withdrawn from it, and the stopper is installed on the side opposite to the spring, and the shutter is made in the form of a ball mounted with an eccentricity relative to the axis of the passage opening, characterized in that an annular groove is made in the body cavity, in which a stopper and a clamp are placed diametrically opposite to the ball, and the stopper is made in the form of a washer with an open trapezoidal cut, and channels are made in the clamp that connect its cavity to the body cavity, and the retainer cavity is made cylindrical, reciprocal to the cross-section of the rod, while the rod is made with flat ends, and the depth of the rod into the cavity of the retainer is not less than 0.25 of its diameter.

2. The automatic thermal valve according to claim 1, characterized in that it is equipped with a support washer with flexible tabs that enable it to be inserted into the body cavity and subsequent locking, and a central annular collar that centers the spring.