SI22980A - Samoäśistilni elektromagnetni ventil odvajalnika kondenzata - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je samočistilni elektromagnetni ventil na napravi za avtomatsko odvajanje kondenzata iz sistema s komprimiranim zrakom ali drugega cevnega in shranjevalnega sistema plina, kjer se izloča kondenzat. Ventil elektromagnetnega tipa in deluje z longitudinalnim gibom kotve, torej odpira oz. zapira pretok z gibom gor-dol je značilen po tem, da vstopa kondenzat nad kotvo (34), to je vstop kondenzata je na nasprotni strani kotve (34) kot je izstop kondenzata in ima kotva (34) sredstva za pretok kondenzata na svojem gornjem čelu in opcijsko vzdolž plašča. Kotva oblike valja ali odsekanega stožca in najmanj eno sredstvo za odtok kondenzata na gornjem čelu v obliki radialnega ali ukrivljenega utora in opcijsko najmanj eno sredstvo za odtok kondenzata na plašču v obliki vzdolžnega utora ali utora oblike vijačnice.

Description

SAMOČISTILNI ELEKTROMAGNETNI VENTIL ODVAJALNIKA KONDENZATA

Predmet izuma je samočistilni elektromagnetni ventil na napravi za avtomatsko odvajanje kondenzata iz sistema s komprimiranim zrakom ali drugega cevnega in shranjevalnega sistema plina, kjer se izloča kondenzat. V navedenih sistemih se iz plina, predvsem pa iz zraka v sistemih komprimiranega zraka izloča vlaga v obliki kondenzata. Kondenzat s sten cevi in rezervoarjev spira umazanijo, predvsem olja, masti in rjo. Ta umazanija povzroča napake v delovanju znanih ventilov. Sodobni odvajalniki kondenzata so elektronizirani in avtomatizirani, opremljeni so s senzorji, ustrezno elektroniko in krmilniki, ki električno vodijo ventil. Pod oznako »kondenzat« se v nadaljevanju razume izloček tekočine, pomešane z umazanijo in plinskimi mehurčki.

Dve najpogostejši izvedbi ventilov sta prikazani na slikah 1 in 2. Na sliki 1 je direktno delujoči elektromagnetni ventil. Kotva 1 je krmiljena s povratno vzmetjo 2 in navitjem 3 elektromagneta. Ko elektronika ugotovi, da so dani pogoji za izpust kondenzata steče tok skozi navitje 3 in elektromagnet odmakne kotvo od ustja 5 odtoka ter s tem odpre iztok kondenzatu. Tok kondenzata je označen s puščicami. Kot je razvidno iz slike 1, je kotva 1 v tlačnem delu ventila, torej v neposrednem stiku s kondenzatom. Ker pa je v kondenzatu umazanija, se ta nabira na stene kotve in ohišja, v katerem se giblje kotva. Sčasoma plast umazanije na stenah kotve in ohišja prepreči gibanje kotve in s tem delovanje ventila. Takšen tip ventila ima lahko tudi kotvo z vzdolžnimi kanali v katerih je kondenzat ki delno, vendar ne zadostno, spira umazanijo s stene kotve in ohišja.

Znani ventil po sliki 2 je elektromagnetni membranski servo ventil. Ustje 5 odtoka zapira membrana 6 z vzmetjo 7. Membrana 6 ima majhno luknjo 8 za izenačevanje tlaka. Kotva 1 odpira le povezovalni kanal. Ko so podani pogoji za izpust kondenzata elektromagnet z navitjem 3 pritegne kotvo 4 in sprosti podtlak v prostoru nad membrano 6, ki odpre ustje 5 odtoka. Problem tega ventila je, da ima membrano, ki ima omejeno življenjsko dobo, da umazanija zamaši luknjo 8 in da umazanija blokira gibanje kotve 1.

V patentni prijavi DE 10 2008 023 290 Al je prikazana rešitev z membrano s pnevmatskim servosistemom. Pomanjkljivost rešitve je omejena življenska doba membrane, možnost zamašitve tlačnih poti, predvsem pa prikazani ventil ne omogoča električne regulacije.

V patentni prijavi EP 1 961 457 A2 je prikazan mehanski ventil, kjer ima gibajoča kotva tesnilne obročke, ki pa so podvrženi mehanski obrabi. Ventil ne omogoča električne regulacije.

-2V patentu US 3,516,430 je prikazan mehanski ventil z membrano. Ventil ne omogoča električne regulacije.

Pomanjkljivosti znanih ventilov so nezanesljivo delovanje zaradi nanosa umazanije, omejena življenska doba membrane in/ali da ni možna električna regulacija ventila.

Naloga izuma je konstrukcija takšnega ventila, ki bo ob električni regulaciji imel dolgo življensko dobo, ki mu umazanija ne bo omejevala delovanja in ki bo hkrati konstrukcijsko enostaven.

Po izumu je naloga rešena s samočistilnim ventilom odvajalnika kondenzata po neodvisnem patentnem zahtevku.

Izum bo opisan na izvedebenem primeru in slikah, ki prikazujejo:

Slika 1: Znani direktno delujoči elektromagnetni ventil,

Slika 2: Znani elektromagnetni membranski servo ventil,

Slika 3: Izvedbeni primer odvajalnika kondenzata z ventilom po izumu,

Slika 4.1: Prerez C-C kotve ventila po izumu,

Slika 4.2: Pogled na kotvo ventila po izumu od zgoraj,

Slika 4.3: Pogled na kotvo ventila po izumu od spodaj,

Slika 4.4: Naris kotve ventila po izumu,

Slika 4.5: Prerez D-D kotve ventila po izumu,

Slika 5: Pogled na prerez ohišja ventila,

Slika 6: Izvedbeni primer kotve z dvema vijačnima utoroma,

Slika 7: Izvedbeni primer kotve z več vijačnimi utori,

Slika 8: Prvi izvedbeni primer konične kotve,

Slika 9: Drugi izvedbeni primer konične kotve.

Ventil po izumu je eletromagnetni ventil z gibljivo kotvijo. Ko elektromagnet ni vzbujen, kotva zapira izpust kondenzata, ko pa je elektomagnet vzbujen se kotva odmakne od ustja izpusta in kondenzat lahko izteče. V odvajalnik kondenzata z ventilom po izumu po sliki 3 vstopa kondenzat pod tlakom sistema, katerega kondenzat odvaja, od zgoraj v smeri puščic in se zbira v zbiralniku 31. Z dna zbiralnika 31 vod 32 vodi kondenzat od zgoraj na vstop 35 ohišja 33 ventila. Kondenzat v smeri puščic vstopa v ohišje 35 in zalije kotvo 34 vse do ustja 36. Kotva 34 je v tem izvedbenem primeru v osnovi oblike visokega valja z gornjim in spodnjim čelom, to je osnovno ploskvijo ter plaščem. Razmerje med premerom valja in višino valja je od 1 : 1 do 1: 7. Kotva 34 je gibljivo nameščena v ohišju 33 tako da ima svobodo gibanja gor-dol ter rotacijo. Da kondenzat lahko priteče do ustja 36 ima kotva 34 sredstva za pretok, ki sta v tem izvedbenem primeru vsaj en radialni utor 37 na gornjem čelu kotve 34 in vsaj en vzdolžni utor 38 na

-3plašču kotve 34. Utor 37 oziroma več utorov skupaj imajo tolikšen prerez, da omogočajo tolikšen pretok kondenzata, kolikor pretoka omogoča reža med kotvo 34 in ustjem 36. Utor 38 po izvedbenem primeru oziroma več utorov skupaj imajo tolikšen prerez, da skupaj z zračnostjo med kotvo 34 in ohišjem 33 ventila kjer se giblje kotva 34 omogočajo tolikšen pretok kondenzata, kolikor pretoka omogoča reža med kotvo 34 in ustjem 36. Slike od 4.1 do 4.5 prikazujejo detajle kotve 34 z utori 37 in 38. V izvedbenem primeru sta utora 37 in 38 pravokotnega prereza, vendar je prerez utorov lahko tudi drugačne oblike. V spodnjem čelu kotve 34 je vdolbina, v katero je vstavljeno tesnilo 39. Tesnilo 39 je v tem izvedbenem primeru gibljivo po višini kotve 34 in nanj pritiska vzmet 40. V tem izvedbenem primeru je vzmet 40 uporabljena le za pritisk na tesnilo 39. Ob premiku kotve 34 navzdol, to je ko magnet z navitjem 41 popusti, kotva s tesnilom 39 zaradi nadtlaka in gibanja kondenzata močno udari ob ustje 36; vzmet 40 blaži te udarce. Seveda so mogoče tudi drugačne izvedbe uporabe ali neuporabe vzmeti, ki bodo v nadaljevanju opisane. Ko je ventil po izumu in izvedbenem primeru zaprt, kotva 34 s tesnilom 39 nalega na ustje 36. Ko so podani pogoji za izpust kondenzata magnet z navitjem 41 pritegne kotvo 34 navzgor in s tem odpre ustje 36 in omogoči iztok kondenzata. Tok kondenzata ob kotvi 34 izpira umazanijo s sten ohišja 33 in kotve 34 in s tem omogoča nemoteno delovanje vetila.

V izvedbenem primeru je vzmet 40 vpeta med tesnilo 39 in gornji rob kotve 34; mogoče so tudi izvedbe, kjer vzmeti ni ali kjer je vzmet vpeta med tesnilo in ohišje ventila ali pa med kotvo in ohišje ventila.

Izrazi »gor«, »gornji«, »navzgor«, »zgoraj« pomenijo smer iz katere vteka kondenzat.

Izraz »spodnji« pomeni na strani iztoka kondenzata.

V izvedebenem primeru ima kotva sredstva za pretok kondenzata vzdolž plašča. Seveda pa je v okviru izuma mogoča tudi izvedba, kjer je zračnost, torej reža med kotvo in ohišjem ventila kjer se giblje kotva tolikšna, da omogoča pretok kondenzata skozi skozi to režo in so torej sredstva za pretok kondenza vzolž kotve opcijska.

Ventil po izumu je mogoče na sistem, ki izloča kondenzat, priključiti tudi neposredno, to je brez zbiralnika in je ohišje ventila pripojeno na sistem neposredno.

Konstrukcija ventila po izumu je torej takšna, da sestoji iz zbiralnika, povezanega z ohišjem ventila ali pa je ventil pripojem na sistem neposredno tako, daje vstop kondenzata na nasprotni strani kotve kot je izstop kondenzata. Kotva ima sredstva za pretok kondenzata na enem čelu in opcijsko vzdolž plašča, na drugem čelu pa tesnilo.

-4V opisanem izvedbenem primeru je kotva oblike valja in ima najmanj eno čelno radialno in eno vzdolž plašča izvedeno sredstvo za odtok kondenzata. V okviru izuma pa so tudi druge oblike sredstev za odtok kondenzata in druge oblike kotev.

Po sliki 6 je čelno odvajalno sredstvo izdelano kot ukrivljen utor, na plašču valja pa je sredstvo za odtok kondenzata izdelano kot utor oblike vijačnice. Po sliki 7 je čelno sredstvo za odtok kondenzata izdelano kot več ukrivljenih utorov tako, da formirajo čelno turbino, na plašču valja pa je sredstvo za odtok kondenzata izdelano kot več utorov oblike vijačnice. V okviru izuma so seveda izvedbe z enim ali več radialnih čelnih utorov in opcijsko z enim ali več vijačnih utorov na plašču, kot seveda tudi z enim ali več ukrivljenih čelnih utorov in opcijsko z enim ali več vzdolžnih utorov na plašču. Prednost ukrivljenih oziroma vijačnih utorov je, da se kotva pod vplivom reakcijske sile iztekajočega kondenzata zavrti in s tem še bolje izpere umazanijo s sten ohišja ventila in s kotve same.

V okviru izuma je tudi možnost, da je le del kondenzata doveden nad kotvo tako, da izpira umazanijo s plašča kotve. Preostali del kondenza pa je doveden pod kotvo neposredno k odtoku pod kotvo.

Seveda so vse opisane oblike sredstev za odtok kondenzata mogoče tudi na od valja drugačnih oblikah kotev, na primer na kotvah konične oblike. Na slikah 8 in 9 sta prikazani konični kotvi, to je kotvi oblike odsekanega stožca, kjer je kot med radijem osnovne ploskve in vzdolžnico plašča od 0 do 30° . Razmerje med aritmetično sredino premerov spodnje in gornje ploskve odsekanega stožca, to je med gornjim in spodnjim čelom je od 1 : 1 do 1 : 7. Ko elektromagnet pritegne in nato odpusti kotvo se ob stenah kotve in ohišja ventila ustvari tok kondenzata, ki spere umazanijo in je s tem zagotovljeno nemoteno delovanje ventila.

Samočistilni elektromagnetni ventil odvajalnika kondenzata na napravi za avtomatsko odvajanje kondenzata iz sistema s komprimiranim zrakom ali drugega cevnega in shranjevalnega sistema plina kjer se izloča kondenzat, pri čemer je ventil elektromagnetnega tipa in deluje z longitudinalnim gibom kotve je torej značilen po tem, da je iz zbiralnika speljan kondenzat nad ohišje ventila tako, da vstopa kondenzat nad kotvo, to je vstop kondenzata je na nasprotni strani kotve kot je izstop kondenzata in ima kotva sredstva za pretok kondenzata na enem svojem čelu in vzdolž plašča. Kotva oblike valja ali odsekanega stožca. Kotva ima najmanj eno sredstvo za odtok kondenzata na čelu kjer vstopa kondenzat v ventil v obliki radialnega ali ukrivljenega utora in najmanj eno sredstvo za odtok kondenzata na plašču v obliki vzdolžnega utora ali utora oblike vijačnice.

Claims (4)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Samočistilni elektromagnetni ventil na napravi za avtomatsko odvajanje kondenzata iz sistema s komprimiranim zrakom ali drugega cevnega in shranjevalnega sistema plina kjer se izloča kondenzat, pri čemer je ventil elektromagnetnega tipa in deluje z longitudinalnim gibom kotve, označen s tem, da vstopa kondenzat nad kotvo, to je vstop kondenzata je na nasprotni strani kotve kot je izstop kondenzata in ima kotva sredstva za pretok kondenzata na enem svojem čelu in opcijsko vzdolž plašča.
2. 2. Ventil po zahtevku 1, označen s tem, daje kotva oblike valja ali odsekanega stožca.
3. 3. Ventil po zahtevkih 1 in 2, označen s tem, da ima kotva najmanj eno sredstvo za odtok kondenzata na čelu kjer vstopa kondenzat v ventil v obliki radialnega ali ukrivljenega utora.
4. 4. Ventil po zahtevkih 1 in 2, označen s tem, da ima kotva opcijsko najmanj eno sredstvo za odtok kondenzata na plašču v obliki vzdolžnega utora ali utora oblike vijačnice.