Терморегулятор давления воздуха

(и) 77 ОПИСАНИЕ И 3 ОБФ ЕТ Е иЙ Я Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21,12.78 (21) 269 Ъ 833/18-24с йрисоединением заявки-Кл 3 б 050 23 Сосударственнмйкомитет СССР Пс делам изобретений и открытий(45) Дача бпубликбвания описаййя 07.11.80 УДК 621.646(71) Заявите 54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА ИзобреТение отйосйтся к области машиностроения и касается конструкции терморегулятора давления воздуха для транспортных машин.Известен терморегулятор давления газа, состоящий из баллона, частично заполненного низкокйпящей жидкостью, например эфиром или ацетоном, для преобразования температуры в давлении паров этой жидкости, сильфона или упругой металлической мембраны для преобразования паров в усилие и преобразователя силы в давление воздуха 1,Наиболее близким техническим решением к заявленному является терморегулятор давления воздуха, содержащий корпус с закрепленным на нем баллоном с низкокипяЩей жидкостью, воздействующей на сиЛьфон, управляюйий йеремещением регулируййего клапана, и мембрану, воспрйнимающую давлентй воздуха 21.Недостатком указанного терморегулятора давления воздуха является его сложность, а также значительные усилия, действующие на клапанное устройство, что, вызывая трение в нем, повышает погрешность прибора и снижает его надежность.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение точности измерения температуры терморегулятора давления воздуха,2ь йи:.гс.в.:;с.ВУказанная цель достигается тем, что элемент обратной связи образован вйутреннейповерхностью сильфона, а внутренняя полость сильфона соединена сВыходной полостью. При этбм отпадает необходимость вприменении дополнительной мембраны. Этоупрощает конструкцию, снижает усилие,действующее на клапанное устройство терморегулятора, ттб умейьшает силы тренияв нем, снижает его Износ и йовышает точность и надежность в работе.На чертеже изображен предлагаемыйтерморегулятор,Терморегулятор состоит из баллона 1 счувствительным элементом - сильфойом 2,герметичное пространство между которымичастично заполнено низкокипящей жидкостью, штока 3, постоянно контактирующегос нижним подвижный седлом 4, двухседельного клапййа 5 за счет пружины сжатйя 6,размещенйых в выходной полости корпуса7, Корпус 7 терморегулятора имеет входнойпатрубок 8 и выходную полость 9, а такжеатмосферный канал 10, через гибкую трубку 11 соединенный с нижним подвижнымседлом 4. Прокладка 12 служит для герметичного соединения рабочей камеры корпуса 7 с баллоном 1. В исходном положенииклапан упирается в неподвижное седло 13.30 Терморегулятор давления воздуха работает следующим образом.Баллон 1 помещается в среду, температура которой контролируется. При повышении температуры среды повышается давление паров низкокипящей жидкости, которое преобразуется в усилие сильфона 2 и воздействует через шток 3 на нижнее подвижное седло 4 двухседельного клапана 5,Под действием этой силы сжимается пружина 6, закрывается нижнее подвижное седло 4 клапана 5, который перемещается вверх, открывая верхнее седло. Сжатый воздух, подведенный к патрубку 8, поступает через открытое неподвижное седло 13 клапана 5 в выходную полость 9, воздействуя одновременно на сильфон 2 с внутренней его стороны.При равенстве усилий, действующих на сильфон 2 с внешней стороны (давление паров наполнителя) и с внутренней его стороны (давление сжатого воздуха на выходе из терморегулятора), верхнее седло 13 клапана 5 закрывается, что соответствует равенству давления воздуха и паров наполнителя при практически равной эффективной площади сильфона с внешней и внутренней его стороны.При понижении температуры среды давление паров наполнителя уменьшается, дно сильфона 2 под действием преобладающего давления воздух на выходе терморегулятора прогибается вниз вместе со штоком 3, что обеспечивает под действием пружины 6 перемещение вниз и открытие нижнего седла 4 клапана 5, а также выпуск излишнего воздуха в атмосферу через атмосферный канал 10, снабженный гибким элементом- трубкой 11.Таким образом, определенной температуре констролируемой среды соответствует определенное давление паров наполнителя и практически равное ему давление воздуха на выходе из терморегулятора давления воздуха, которое не зависит от эффективной площади сильфона. Это упрощает расчет статической характеристики терморегулятора давления воздуха и повышает ее стабильность независимо от допустимого отклонения размеров деталей терморегулятора давления воздуха.Силы, действующие на дно сильфона 2, можно представить уравнениемРР, = Р, Р, - Р - (Р - Р,) Р, где Р - давление паров наполнителя;Рс - эффективная площадь сильфона 2; гР, - усилие пружины 6;Р, - давление воздуха на выходе изтерморегулятора давления воздуха;5 Р, - давление воздуха на входе в терморегулятор давления воздуха;Р - площадь клапана 5,При достаточно большой эффективнойплощади сильфона можно пренебречь малым усилием пружины 6 и усилием, действующим на клапан 5, в связи с малой егоплощадью по сравнению с площадью сильфона. В этом случае уравнение сил можетбыть представлено какРР, =Р, Рт. е. Р= Р,.В этом случае статическая характеристика терморегулятора давления воздуха представляет собой зависимость давления паров наполнителя от его температурыР. = УИ.)Возможные утечки воздуха в рабочемвоздуховоде компенсируются открытием верхнего седла 13 клапана 5, что обеспечивает поддержание определенного давления воздуха на выходе из терморегулятора давления воздуха в зависимости от температуры контролируемой среды.Такое выполнение позволяет упроститьконструкцию корпуса, повысить точность измерения температуры контролируемой среды.Формула изобретения35Терморегулятор давления воздуха, содержащий корпус с входным патрубком и выходной полостью, между которыми установлено неподвижное седло двухседельного40 клапана, подвижное седло которого черезканал соединено с окружающей средой исвязано через шток с подвижным основанием сильфона, установленного в баллоне,соединенном с корпусом и образующего с4 ним полость, заполненную низкокипящейжидкостью, отличающийся тем, что, сцелью упрощения и повышения точноститерморегулятора, внутренняя полость сильфона соединена с выходной полостью.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 356630, кл. 6 050 23/02, 1969.2, Авторское свидетельство СССР55 Ко 147042, кл. б 05 Р 23/12, 1962 (прототип),777644 ЖоиафаР ставитель ЗадвоРная Техред В, Серякова Корректор Е. Николаев илиппов дакто пография, пр. Сапунова, 2 аказ 2417/11 Изд.566 Тираж 956 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5