WO2010041976A1

WO2010041976A1 - Термостатический вентиль

Info

Publication number: WO2010041976A1
Application number: PCT/RU2009/000375
Authority: WO
Inventors: Евгений Вячеславович ДЕНИСОВ; Михаил Васильевич ЛУЗГАЧЕВ
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Тепловодоэнергосберегающие Технологии"
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-04-15
Also published as: AT509272A2; AT509272B1; UA100779C2; CN102171501B; DK178469B1; RU2391593C1; DE112009002510T5; CN102171501A; PL394609A1; PL212429B1; RU2008139383A; DK201170196A; AT509272A3

Abstract

Изобретение относится к регулирующей арматуре, в частности, к термостатическим вентилям для отопительных приборов (радиаторов конвекторов и т.п). Предложенный термостатический вентиль содержит подвижный шток, взаимодействующий с термостатической головкой с одной стороны и с меньшим плечом рычага усиления хода, а большее плечо рычага усилителя хода взаимодействует с клапаном, который установлен с зазором по отношению к седлу, нежидкостная полость от жидкостной отделена герметично гибкой гофрированной мембраной, рычаг усилителя хода пропущен через гофрированную мембрану. Задачей изобретения является повышение точности регулирования расхода теплоносителя термостатическим вентилем за счет исключения влияния давления теплоносителя, а также повышение надежности за счет уменьшения усилий на подвижных элементах как следствие применения для герметизации гибкой гофрированной мембраны.

Description

Термостатический вентиль

Изобретение относится к регулирующей арматуре, в частности, к термостатическим вентилям для отопительных приборов (радиаторов конвекторов и т.п). Известны термостатические вентили, например, по патентам РФ

ЖNs2182998, 2112270, 2191943, 2191310, патентам ФРГ JVЬ3529614 (Dапfоss F/S), .Ni.19510530 (Тhоdоr Неimеiеr Меtаll Wеrk RG).

Так, например, термостатический клапан из описания патента ФРГ DE Ж3529614, содержит корпус, на котором установлен шток, выступающий наружу через сальник для приведения в действие закрывающего элемента клапана, верхнюю термостатическую часть, содержащую термостатический элемент (ТСЭ) и перемещаемый им толкатель, при этом головка толкателя взаимодействует со штоком.

ТСЭ может иметь наполнения в виде насыщенного пара и работает в зависимости от давления пара, (которое зависит от температуры), в виде жидкости (и, следовательно, работает в зависимости от ее температурного расширения), а также в виде воскообразных материалов.

Шток совершает возвратно-поступательные движения под действием ТСЭ, перемещая клапан от открытого положения до закрытого. Компенсационная пружина предохраняет клапан от разрушения. Учитывая ресурс клапана (а ведущие производители заявляют ~ 1 млн. срабатываний), уплотнения штока, выполняемые в виде резиновых колец круглого сечения, являются наиболее уязвимым местом по причине их износа из-за трения резины о металл штока, что усугубляется содержащимися в теплоносителе примесями. Поскольку выход из строя уплотнений приводит к протечке теплоносителя и заливу помещения, то такие термовентили необходимо периодически обслуживать, а именно, заменять эти уплотнения. Их замена требует перекрытия магистрали теплоносителя, хотя бы частичного его слива и квалифицированного разбора клапана.

Важную роль для выполнения регулирующей функции играет величина перемещения клапана относительно седла при изменении температуры в помещении на 1°C. Чем больше перемещение, тем более плавным получается процесс регулирования и тем больше экономия энергии и удобство эксплуатации термоклапана. Перемещение клапана, главным образом, зависит от используемого материала наполнения термостатической головки, но также зависит от размера и типа анероидной коробки, например, сильфона. Наилучшие показатели усиления имеющихся термостатических клапанов около 0,35 мм/1⁰C при паровом наполнителе и от 0,2 до 0,28 мм/1⁰C - при жидкостном. Из патента РФ JVb 2112270 известен термоклапан для радиатора, аналогичный описанному, но имеющий большее перемещение клапана относительно седла, чем перемещение толкателя ТСЭ. В нем задача решается введением между толкателем ТСЭ и штоком термовентиля усилителя хода. Осевое перемещение толкателя используется для перемещения усилительного элемента в направлении, в котором он податлив.

Вместе с тем, при требованиях к поддержанию температуры в помещении с точностью 2°C существенным фактором становится влияние поджатия пружины внутренним давлением теплоносителя. Стандартом DS/ЕN 215-1 п.5.2.8. нормируется зависимость характеристики от статического давления, которая не должна превышать значения T=I⁰C/ 10 бар., что при P = Юбар. уже является

50%-oй погрешностью выполнения режима 2°C.

Подобное техническое решение также не лишено недостатков в части уплотнения штока, что влечет возможность появления негерметичности, кроме того, появляется зависимость характеристики клапана от величины рабочего давления.

Таким образом, для всех аналогов характерен общий недостаток - они ненадежны вследствие большой изнашиваемости уплотнения штока, и, кроме того, их характеристики зависят от перепадов давления в магистрали теплоносителя.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является патент РФ N22177095 (патентообладатель Danfoss AJS), взятый за прототип.

Прототип содержит корпус, шток, уплотнения штока в виде двух резиновых колец. Для обеспечения гарантированной герметичности следует уплотнительные кольца устанавливать с натягом, но тогда характеристика термовентиля начинает зависеть от трения (возникает гистерезис), при этом кольца быстро изнашиваются, т.е. они имеют ограниченный ресурс. Кроме того, при наличии в воде механических включений эти уплотнения быстро выходят из строя, теряя герметичность; грязь, попадая между штоком и седлом, приводит к перекосу штока, что также приводит к неравномерному поджатию колец и, как следствие, к нарушению герметичности. Задачей изобретения является повышение точности регулирования расхода теплоносителя термостатическим вентилем за счет исключения влияния давления теплоносителя, а также повышение надежности за счет использования уплотнения в виде гофрированной мембраны, исключающей трение между подвижными элементами.

Задача решается тем, что в термостатическом вентиле, содержащем подвижный шток, взаимодействующий с термостатической головкой с одной стороны и с меньшим плечом рычага усиления хода, а большее плечо рычага усилителя хода взаимодействует с клапаном, который установлен с зазором по отношению к седлу, нежидкостная полость герметизирована гибкой гофрированной мембраной, причем рычаг усилителя хода пропущен через гофрированную мембрану.

На Фиг. изображен предлагаемый термостатический вентиль, где:

1- корпус;

2- входной патрубок; 3- выходной патрубок;

4- фитинг;

5- термостатическая головка;

6- подвижный шток;

7- клапан; 8- седло;

9- гофрированная мембрана; 10-пpyжинa;

1 1 -рычаг усилителя хода; 12-ocь; 13 -нежидкостная полость.

В предлагаемом термостатическом вентиле подвижный шток 6, взаимодействующий с термостатической головкой 5 пропущен чрез фитинг 4, при этом ось симметрии подвижного штока 6 совпадает с осью симметрии термостатической головки 5 и фитинга 4.

Подвижный шток 6, взаимодействует с меньшим плечом рычага усилителя хода 11, установленного на оси 12, расположенной в нежидкостной полости 13. На большем плече рычага усилителя хода 11 с зазором относительно седла 8 закреплен клапан 7, что обеспечивает его большее перемещение, чем перемещение подвижного штока 6.

Ось 12 воспринимает возникающее на гофрированной мембране 9 усилие от давления жидкости (теплоносителя), тем самым, разгружая подвижный шток 6 от действия внутреннего давления.

Данный термостатический вентиль функционирует следующим образом.

При увеличении температуры в помещении термостатическая головка 5 воздействует на подвижный шток 6, перемещая его в вертикальном направлении. Подвижный шток 6, взаимодействуя с меньшим плечом рычага усилителя хода 11, передает перемещение подвижного штока 6 большему плечу рычага усилителя хода 11, сообщая перемещение клапана 7 в сторону седла 8, уменьшая зазор между ними. Расход жидкости (теплоносителя) через термостатический вентиль, а, следовательно, и через прибор отопления уменьшается и температура в помещении восстанавливается в соответствии с заданным значением. При понижении температуры относительно заданной, термоголовка 5 перестает воздействовать на подвижный шток 6 и система «клaпaн - рычаг усилителя хода - подвижный штoк» приходит в исходное положение под действием пружины 10, передающей усилие через рычаг усилителя хода 11 на подвижный шток 6 и клапан 7. Герметизация нежидкостной полости 13 в корпусе 1 по подвижному элементу (большему плечу рычага усилителя хода) осуществляется гибкой гофрированной мембраной 9, позволяющей минимизировать возникающие на рычаге усилителя хода 11 усилие. Промышленное исполнение предложенного термостатического вентиля несложно, при этом используются апробированные конструктивные элементы и отработанные технологии.

Claims

ФОРМУЛА

1.Термостатический вентиль, содержащий подвижный шток, взаимодействующий с термостатической головкой с одной стороны и с меньшим плечом рычага усиления хода, а большее плечо рычага усилителя хода взаимодействует с клапаном, который установлен с зазором по отношению к седлу, отличающийся тем, что нежидкостная полость герметизирована гибкой гофрированной мембраной, рычаг усилителя хода пропущен через гофрированную мембрану.