Устройство для регулирования температуры хладоносителя

Союз СоветскмиСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 972485(23) Ориоритет ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Г. Д, Гаркавый и Н. К. Тыщик Государственный макеевский Ьрдена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работв горной промышленности(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ХЛАДОНОСИТЕЛЯ 1Изобретение относится к системамдля регулирования температуры хладоносителя и может применяться в. качестве автономного охлаждающего костюма для людей, занятых во вреднойпо тепловому фактору среде,5Известна автономная теплозащитнаядыхательная система, содержащая последовательно соединенные сосуд с дыхательной смесью, испаритель-змеевик1 Ои легочный автомат, а также емкость схладагентом, соединенную при помощипомпы с каналом в костюме ( 1 1.Недостатком системы является то,что теплозащитная дыхательная система15не имеет регулятора холодопроизводительности теплообменчика и рассчитана для применения в экстремальныхусловиях с полной изоляцией органовдыхания от окружающей среды.20Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор температуры воды на входе втермостатирующую систему костюма. 2Костюм включает в себя охлаждающиепанели (термостатирующая система ),теплообменник, побудитель движенияжидкости и автоматический регулятортемпературы воды на входе в охлаждающие панели 2 .Недостатком устройства с жидкостным охлаждением является сложностьустройства и эксплуатации системы автоматического регулирования температуры воды. Наличие ряда относительно сложных элементов терморегулятораи необходимость надежной электрической связи между ними усложняет применение устройства в костюме для противотеплоаой защиты человека в производственных условиях,Целью изобоетения является повышение надежности устройства для регулирования температуры хладоносителя,Поставленная цель достигаетсягем, что устройство для регулирования температуры хладоносителя, со972485 3держащее последовательно соединенныетеплообменник, насос, радиатор, атакже установленные в потоке хладоносителя термоэлементы, регулирующийклапан и байпаснь 1 й трубопровод хладоносителя, дополнительно содержиткамеру смешения, связанную с полостьютеплообменника патрубком, в которомустановлен регулирующий клапан, жестко соединенный с термоэлементом, ус отановленным в стакане, размещенномна крышке корпуса теплообменника,полость которой связана с полостьютеплообменника и с байпасным трубопроводом хладоносителя, соединенным 15с камерой смешения.В камере смешения установлен дополнительный термоэлемент, жестко связанный с клапаном, установленным навыходном конце патрубка.20На чертеже изображено устройстводля регулирования температуры хладоносителя.Устройство содержит радиатор 1,насос 2, теплообменник 3, камеру 4 25смешения, выполненную в виде сьемного поддона, и соединяющий их патрубок 5, В крышке 6 корпуса теплообменника 3 размещен стакан 7, в котором установлен термоэлемент 8 в видесильфона, К подвижному торцу силь"Фона 8 прикреплен шток 9, проходящий через уплотненное отверстие вднище стакана 7 и через отверстие 10в крышке 6, В теплообменнике 3 шток9 проходит в кожухе 11, защищаемомшток от механических воздействийокружающей среды. ( концу штока 9 спомощью резьбового соединения .прикреплен регулирующий клапан 12 установленный в отверстие гнезда 13,которое в свою очередь соединено с патрубком 5, В крышке 6 корпуса теплообменника выполнено отверстие 14 для подвода хладоносителя к стакану 7 и отверстие 15 для выхода хладоносителя в байпасный трубопровод 16.( нижней части патрубка 5 с помощью кронштейнов 17 прикреплен дополнительный термоэлемент 18, выполнен 50 ный в виде сильФона, ( верхнему подвижному концу дополнительного сильфона прикреплен шток 19 на конце которого закреплен клапан 20, установленный в выходном отверстии патруб 55 ка 5. Трубопровод 21 служит для подвода хладоносителя к стакану 7.Трубопроводы 22 и 23 - соответственно для подачи хладоносителя от камеры 4 смещения к насосу 2 и от него к радиатору 1. Устройство для регулирования температуры хладоносителя работает следующим образом.Гсли температура воды ( хладоносителя), поступающей в стакан 7, ниже или соответствует заданной настройкой клапана 12 температуре, то термоэлемент 8 принимает такой размер, при котором клапан 12 перекрываетполностью входное отверстие патрубка 5 в гнезде 13, и охлажденная вода из теплообменника 3 перестает поступать в патрубок 5.В этом случае вода полностью заполнив теплообменник через отверстие 10, поднимается до уровня отверстия 15 - прохода, соединяющего этот канал с байпасным трубопроводом 16, и, миновав теплообменник, поступает в камеру 4 смешения.При увеличении тепловой нагоузки на радиатор 1 возрастает темпеоатура воды исходящей из него, поэтому давление в сильФоне термоэлемента 7 также возрастает, сильФон растягивается настолько, что клапан 12 открывает отверстие гнезда 13 входа в патрубок 5. Охлажденная вода из теплообменника 3 поступает в патоубок 5 и через его выходное отверстие сливается в камеру 4 смещения, При этом часть воды истекает, а другая часть вновь поступает в теплообменник, и часть воды, минуя теплообменник, поступает в камеру 4 смешения, в которой происходит смешивание двух потоков. воды и образование однородной по температуре воды.С дальнейшим увеличением температуры воды, исходящей из радиатора,доля охлажденной воды, поступающейиз теплообменника 3 в камеру 4 смешения, возрастает и может создатьсятакое положение, что вся вода, исходящая из.радиатора 1 будет полностью проходить через теплообменник 3, а оттуда в камеру 4 смешения. В случае понижения температуры воды в камере 4 смешения ниже предусмотренной настройкой клапана 20 дополнительный сильон термоэлемента18 сокращается и клапан 20 перекрывает полностью выходное отверстие патрубка 5, предотвратив дальнейшеепоступление охлажденной воды из теплообменника 3 и уменьшение температуры воды в камере смешения,485 аказ 8516/40 Тираж 9 НИИПИ Подпис илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 5 972С прекращением истечения охлажденной воды из теплообменника 3 прекращается поступление ее в теплообменник и вся вода уходит в камерусмешения. Температура воды в камере5повышается и клапан 20 приоткрываетвыходное отверстие патрубка 5. Вэтот период температура воды, поступающей в радиатор 1, регулируетсяклапаном 20 в пределах между какимто промежуточным ее значением и болеенизким, обусловленным настройкойклапана 20, Это происходит до техпор, пока температура воды, исходящей из радиатора 1, не понизится до 15значения более низкого, чем значение, обусловленное настройкой клапана 12, и последний не перекроет отверстие в гнезде 13, вследствие чегоповторяется уже известный вариант 20движения воды,Предложенное устройство, примененное в костюмах с жидкостным охлаждением, например, в условиях горнойвыработки угольных шахт, позволит обеспечить нормальные тепловые условиятруда ряду категорий горнорабочих,что обеспечит его безопасность ипроизводительность,Формула изобретения1. Устройство для регулированиятемпературы хладоносителя, содержащее последовательно соединенные теплообменник, насос, радиатор, а также установленные в потоке хладоносителя термоэлементы, регулирующий клапан и байпасный трубопровод хладоносителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем1 что с целью повышения надежности устройства, оно содержит камеру смещения, связанную с полостью теплообменника патрубком, в котором установлен регулирующий клапан, жестко соединенный с термоэлементом, установленным в стакане, размещенном на крышке корпуса теплообменника, полость которой связана с полостью теплообменника и с байпасным трубопроводом, хладоносителя, соединенным с камерой смешения.2, Устройствопо п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в камере смешения установлен дополнительный термоэлемент, жестко связанный с клапаном, установленным на выходном конце патрубка. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 698625, кл. А 41 О 3/00 19792, Патент США Р 3744555кл. А 41 О 13/00, опублик. 1973