Пристрій для регулювання витрати газу

Реферат: Винахід належить до регулювання витрати газу. Пристрій для регулювання витрати газу має елемент управління (18), що призначений для налаштування потрібної температури, і поздовжньо рухомий поршень (8), положення якого може змінюватися за допомогою металевого сильфона (9). Сильфон сполучений з датчиком температури (11) капілярним з'єднанням (10). Між поршнем (8) та елементом управління (18) за межами газоводу розташовується одна або декілька біметалевих шайб (17). Біметалеві шайби (17) розташовуються так, щоб їх загальна висота, що змінюється в напрямку ходу поршня (8) в залежності від температури навколишнього середовища, впливала на положення поршня (8). Поршень (8) входить в газовід та приводить в дію перемикач, яким здійснюється управління клапаном, що регулює спрямований до основного пальника потік газу. Винахід сприяє компенсації теплового впливу навколишнього середовища на точність регулювання температури у помешканнях і полегшує переоснащення елемента управління (18) без втручання в газовід. UA 103654 C2 (12) UA 103654 C2 UA 103654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Винахід має відношення до пристрою для регулювання витрати газу, призначеного для газової колонки або аналогічного устаткування, обумовленого в преамбулі пункту першого формули винаходу. Рівень техніки Пристрої для регулювання витрати газу, що призначаються для газової колонки або для аналогічного устаткування представлені у великій кількості різних варіантів виконання. Вони використовуються для підпалювання газового потоку, що надходить до пальника, а також для управління таким потоком чи його регулювання, гарантуючи при цьому безпеку операторів та збереження обладнання. Регульованою величиною при цьому виступає, як правило, кімнатна температура, яка реєструється датчиком температури, що сполучений за допомогою капілярного з'єднання з металевим сильфоном, який виконує функції ходового елемента. В цьому випадку задіються пристрої для регулювання витрати газу, за допомогою яких здійснюється відкривання або перекривання основного потоку (тобто двопозиційне регулювання), або ж пристрої для регулювання витрати газу, що поєднують в собі властивості двопозиційного регулятора та статичного регулятора. Таким чином, згідно з даними патенту DE 299 05 204 U1 оптимальним для встановлення в індивідуальних обігрівачах приміщень визнається пристрій для регулювання витрати газу, який працює без допоміжних джерел енергії. У такому варіанті застосування пристрою для регулювання витрати газу в єдиному корпусі після основного клапана встановлюється система перемикання, що поєднує в собі статичний регулятор/двопозиційний регулятор. Режим роботи такої системи перемикання може залежати від параметрів термочутливого регулювального пристрою. Він складається з датчика температури, який знаходиться поза межами корпусу, а також розташованого в пристрої для регулювання витрати газу металевого сильфона, які обидва сполучені один з одним за допомогою капілярного з'єднання, при тому що всі частини заповнені рідиною. Подібний пристрій функціонує за принципом розширення рідини по мірі підвищення температури. Якщо температура на датчику температури змінюється, то така зміна призводить до переміщення у відповідному напрямку металевого сильфона. Данні про такий хід передаються на систему перемикання. Тому пристрої для регулювання витрати газу, як правило, повинні бути відрегульовані в умовах виробництва. В процесі такого налаштування капілярні з'єднання та металеві сильфони піддаються впливу температур, що діють в межах їх робочих діапазонів. Як тільки при подальшій практичній експлуатації почнуть діяти інші температури навколишнього середовища, вони призводитимуть до несприятливих наслідків, що виявлятимуться в спотворенні показників регульованої температури в порівнянні з встановленою, тобто бажаною, заданою величною. Це набуває особливого значення і стає неприйнятним у випадках, коли мова йдеться не про відносно постійні відхилення температури навколишнього середовища, а про її істотні коливання. Однак, подібне майже завжди відбувається в тих випадках, коли для цілей компактності конструкції газової колонки пристрій для регулювання витрати газу розміщується всередині неї, а отже й в безпосередній близькості до газового пальника. Суть винаходу Цей винахід являє собою одне з рішень завдання створення пристрою для регулювання витрати газу, який би сприяв запобіганню викликаним коливаннями температури навколишнього середовища спотворенням в показниках температури, що є предметом регулювання. Крім того, такий пристрій для регулювання витрати газу повинен мати дуже просту конструкцію. При цьому також повинна бути передбачена можливість його переоснащення без втручання в газопровід. Згідно з винаходом це завдання вирішується за рахунок того, що за межами газопроводу пристрою для регулювання витрати газу між елементом управління, яким здійснюється налаштування потрібної температури, та поршнем з поздовжнім ходом розмішується біметалева шайба або декілька таких шайб. За допомогою поршня, що видається в газопровід, приводиться в дію перемикач, яким змінюється положення принаймні одного з клапанів, призначених для регулювання потоку газу, що прямує до пальника. Біметалеві шайби розміщуються таким чином, щоб за рахунок їх загальної кількості, що змінюється в залежності від температури навколишнього середовища в напрямку руху поршня, забезпечувалась можливість здійснення впливу на металеві сильфони. Таким чином було знайдено рішення, за допомогою якого можна нівелювати вплив температури навколишнього середовища. Додаткове розширення металевого сильфону, що виникає в результаті високої температури навколишнього середовища, яке втілюється в додатковому ході, компенсується за допомогою біметалевих шайб. При цьому представлене рішення відрізняється простотою своєї конструкції, а також простотою принципу своєї дії. 1 UA 103654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Особливо сприятливою буде ситуація, коли біметалеві шайби будуть встановлюватись між металевим сильфоном та елементом управління з максимальним наближенням до першого. Таким чином, обидва елементи піддаються однаковому впливу температур, що дає в результаті дуже точний рівень компенсації. Ще одна вигідна конфігурація розробки виявляється в тому випадку, коли до металевого сильфону кріпиться прокладка, особливо коли така прокладка на своєму оберненому від металевого сильфону торцевому боці має ще осьовий штифт для встановлення на нього перфорованих по центру біметалевих шайб, а такий штифт входить в напрямний отвір жорстко з'єднаної з елементом управління упорної деталі, до якої кріпляться біметалеві шайби. У такій конфігурації біметалеві шайби разом з прокладкою, а також, що дає свою вигоду, ще однієї упорною деталлю утворює конструктивний вузол, який може бути у попередньо зібраному вигляді, що забезпечує простоту його вмотування як в умовах виробництва, а так в рамках подальшого переоснащення. Для того, щоб мати можливість також і надалі в простий спосіб та в зручних умовах вносити корективи в систему регулювання температури, доцільним буде використання в упорній деталі регулювального елемента з можливістю позиційного регулювання в осьовому напрямку з зовнішнього боку, на якому й будуть розташовуватись біметалеві шайби. Варіанти виконання Нижче подається детальніший опис винаходу в одному з варіантів свого виконання. Він представлений на: Фіг. 1. Винайдений пристрій для регулювання витрати газу, частково в розрізі Фіг. 2. Детальний вид А винайденого пристрою для регулювання витрати газу, зображеного на Фіг. 1 Фіг. 3. Детальний вид А винайденого пристрою для регулювання витрати газу, зображеного на Фіг. 1, з модифікаціями. Зображений на Фіг. 1 зразок винайденого пристрою для регулювання витрати газу є пристроєм перемикання та регулювання, який призначається переважно для встановлення в газовій колонці або в аналогічному устаткуванні. Він полегшує експлуатацію та обслуговування пальника, оптимізуючи при цьому управління витратою газу, що надходить до пальника. Пристрій регулювання витрати газу складається з корпусу 1, який оснащений позначеним стрілкою напрямку отвором для впуску газу 2 та аналогічним чином позначеним стрілкою напрямку отвором для випуску газу 3, а також отвором для випуску пускового газу 4. В корпусі 1 в напрямку потоку газу передбачене розміщення перелічених нижче функціональних вузлів: - пусковий вузол з пов'язаним з ним елементом управління 5, - клапан газової автоматики безпеки та головний клапан з пристроєм блокування повторного включення, - блок регулювання температури 7, розрахований на обсяг газу, що надходять в основний пальник. Конструкція та принцип дії пускового вузла, газового клапана автоматики безпеки та головного клапана, а також регулятора тиску 6 фахівцям в цій галузі відомі. Тому в цьому варіанті виконання детальніше відображення та докладніший опис таких вузлів опускається. В корпусі 1 за головним клапаном вздовж каналу спрямування потоку газу на основний пальник після регулятора тиску 6 розташовується клапан, який спричиняє різке включення та виключення в межах діапазону часткових навантажень. Управління ним здійснюється за допомогою перемикача. Поршень 8, що з'єднаний з перемикачем з силовим замиканням та має можливість поздовжнього ходу, видається з газопроводу корпуса 1. Своїм оберненим від поршня 8 кінцем він кріпиться до металевого сильфону 9. Металевий сильфон 9 сполучається через капілярне з'єднання 10 з датчиком температури 11. Металевий сильфон 9, капілярне з'єднання 10 та датчик температури 11 заповнюються термоактивною рідиною. Своїм оберненим від поршня 8 боком прокладка 13 кріпиться, що в цьому варіанті виконання бажано робити через проміжна кулькова опора 12, до металевого сильфону 9, при чому така прокладка разом з осьовим штифтом 15, що знаходиться на протилежному від металевого сильфону торцевому боці, заводиться в отвір 16 упорної деталі 14, яка, в свою чергу, саджається з можливістю розгвинчування на гвинтову різьбу, що знаходиться всередині віднесеної до корпусу 1 трубчатої насадки 19, з метою забезпечення можливості внесення в умовах виробництва коректив в систему регулювання температури. З свого ж боку упорна деталь 14 забезпечена жорстким з'єднанням з елементом управління 18, призначеним для встановлення бажаної температури, в якому вона, як показано на прикладі, затискається. 2 UA 103654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Штифт 15 проходить через кілька перфорованих по центру біметалевих шайб 17, які з одного боку кріпляться до оберненого від металевого сильфону 9 торцевого боку прокладки 13, а з іншого боку - до упорної деталі 14. Кожна біметалева шайба 17 має вигнуту форму, яка приводить до того, що її габаритна висота при нагріванні зменшується. У модифікованому варіанті виконання, зображеному на Фіг. 3, регулювальний елемент 23 вгвинчується по центру в торцеву частину упорної деталі 14, при чому такий регулювальний елемент в цьому випадку, звичайно ж, забезпечується отвором 16. До цього регулювального елемента 23 кріпляться біметалеві шайби 17. Через пройму 24 в елементі управління 18 в подальшому можна коригувати встановленні в процесі виробництва налаштування системи регулювання температури. Обрані кількість та розташування біметалевих шайб 17 залежить від величини ходу металевого сильфону 9, який потрібно компенсувати, а також від зусиль, які потрібно передавати. У зазначений спосіб за рахунок розташування біметалевих шайб 17 можна досягати різних ефектів. Таким чином, група біметалевих шайб 17 з вигином однакового профілю здатна передавати більші зусилля, проте не може компенсувати настільки великого ходу, як одна біметалева шайба 17. Якщо попарно встановлюються біметалеві шайби 17 з протилежно направленими вигинами, тоді збільшується величина ходу біметалевих шайб 17. Але при цьому вже не може передаватись настілки ж велике зусилля, що здатна передавати єдина біметалева шайба 17. Отже в цьому варіанті виконання використовується чотири біметалеві шайби 17, які встановлюються попарно з спрямованими одна на одну вигинами і компенсують вплив температури навколишнього середовища на блок регулювання температури 7. У цьому варіанті виконання упорна деталь 14 розроблена двокомпонентною і складається вона з головкоподібної верхньої частини 20 та трубчатої нижньої частини 21, які жорстко з'єднуються між собою, наприклад, за допомогою формівного пресу. З свого оберненого від верхньої частини 20 боку нижня частина 21 має по всій свої окружності виточку 22, в яку в ході збирання може вміщатись прокладка 13. Через верхню частину 20 здійснюється обмазка розташованих на штифті 15 біметалевих дисків 17 (Фіг. 2). В такому порядку формується конструктивний вузол, який, зокрема, сприяє зручності подальшого переоснащення. Перелік посилальних позначень 1 Корпус 2 Отвір для впуску газу 3 Отвір для випуску газу 4 Отвір для випуску пускового газу 5 Елемент управління 6 Регулятор тиску 7 Блок регулювання температури 8 Поршень 9 Металевий сильфон 10 Капілярне з'єднання 11 Датчик температури 12 Кулькова опора 13 Прокладка 14 Упорний деталь 15 Штифт 16 Отвір 17 Біметалева шайба 18 Елемент управління 19 Насадка 20 Верхня частина 21 Нижня частина 22 Виточка 23 Регулювальний елемент 24 Пройма 55 3 UA 103654 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 1. Пристрій для регулювання витрати газу, призначений для газової колонки або аналогічного устаткування, з термостатичним клапаном газової автоматики безпеки та головним клапаном, які разом слугують як для газової безпеки, так і для поділу газового потоку на частини, що призначені для основного пальника та запальника, з клапаном, що забезпечує поступове включення та виключення, який розташований за головним клапаном вздовж каналу спрямування потоку газу на основний пальник та управляється за допомогою перемикача, а також з додатковими, вторинними елементами, функціональними елементами, поміщений у корпус (1), причому такий перемикач приводиться в дію за допомогою поздовжньо рухомого поршня (8), котрий виходить з газопроводу корпуса (1) і чиє положення може бути змінене металевим сильфоном (9), що має капілярне з'єднання (10) з датчиком температури (11), причому такий металевий сильфон (9) кріпиться на елемент управління (18), який впливає на його положення та приводиться в дію в ручному режимі та/або за допомогою механічного приводу, який відрізняється тим, що між поршнем (8) та елементом управління (18) розташовано одну або декілька біметалевих шайб (17), загальна висота яких, що змінюється в напрямку руху поршня (8) в залежності від температури навколишнього середовища, може впливати на розташування поршня (8). 2. Пристрій для регулювання витрати газу, призначений для газової колонки або аналогічного устаткування, згідно з пунктом 1 формули винаходу, який відрізняється тим, що біметалеві шайби (17) розташовано між металевим сильфоном (9) та елементом управління (18). 3. Пристрій для регулювання витрати газу, призначений для газової колонки або аналогічного устаткування, згідно з пунктом 2 формули винаходу, який відрізняється тим, що до металевого сильфона (9) кріпиться прокладка (13), а також що біметалеві шайби (17) з одного боку кріпляться до оберненого від металевого сильфона (9) торцевого боку прокладки (13), а з іншого боку - до елемента управління (14). 4. Пристрій для регулювання витрати газу, призначений для газової колонки або аналогічного устаткування, згідно з пунктом 3 формули винаходу, який відрізняється тим, що прокладка (13) має осьовий штифт (15) для встановлення на нього перфорованих по центру біметалевих шайб (17); причому такий штифт входить в отвір (16) жорстко з'єднаної з елементом управління (18) упорної деталі (14), до котрої кріпляться біметалеві шайби (17). 5. Пристрій для регулювання витрати газу, призначений для газової колонки або аналогічного устаткування, згідно з пунктом 4 формули винаходу, який відрізняється тим, що з упорною деталлю (14) сполучається регулювальний елемент (23) з можливістю здійснення впливу на біметалеві шайби (17) для їх позиційного регулювання в осьовому напрямку. 4 UA 103654 C2 5 UA 103654 C2 6 UA 103654 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7