ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ
TEMPERATURE SENSOR

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температуры, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах, для автоматического поддержания температуры теплоносителя.
Уровень техники
Известен сопловый узел горелки, содержащий корпус с установленной за его пределами направляющей пластиной с отогнутым на заданный угол относительно ее плоскости навстречу потоку концам, при этом пластина со стороны, противоположной отогнутому концу, снабжена перпендикулярной продольной оси корпуса поворотной осью, а ее конец отогнут на угол 10-15° (см. а.с. SU №989244, кл. F23D 14/60).
Недостатком данного соплового узла является недостаточное смешение газа с первичным воздухом.
Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиком пламени, тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. RU №2196939, кл. F23N 1/10, F23D 14/60).
Недостатком данной горелки является отсутствие сигнала на включение-отключение горелки в зависимости от работы циркуляционных насосов и других электрических агрегатов отопительной системы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является датчик температуры, содержащий корпус с трубной резьбой, соединенной с полимерной трубкой, причем последняя соединена с внутренним металлическим стержнем, снабженным регулировочной резьбой, а на втором конце стержня жестко закреплен регулировочный диск, при этом на корпусе с помощью кронштейна с ползуном и регулировочным винтом установлена двухпозиционная заслонка с соплами, импульсные трубки, соединяющие датчик температуры с газовым запорным клапаном с мембранным устройством и надмембранной и подмембранной полостью, датчики тяги, пламени, сетевого газа (см. Датчик температуры. РГУ - M1. Руководство по эксплуатации. Са 2.574.023.РЭ ОАО «Завод Староруссприбор», 175200, г.Старая Русса, Новгородская область, ул. Минеральная, 24).
Недостатком данного датчика является сложность конструкции, большая металлоемкость и линейные размеры 150-350 мм, небольшие осевые перемещения внутреннего металлического стержня 0,2-0,45 мм, при этом его погрешность «включено - выключено» доходит до 10-16°С, а время закрытия газового запорного клапана доходит до 30-40 сек.
Раскрытие изобретения
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, уменьшению габаритов и увеличению осевого перемещения внутреннего металлического стержня со снижением погрешности включения.
Технический результат достигается с помощью датчика температуры, содержащего корпус с трубной резьбой, соединенный с полимерной трубкой, причем последняя соединена с внутренним металлическим стержнем, снабженным регулировочной резьбой, а на втором конце стержня жестко закреплен регулировочный диск, при этом на корпусе с помощью кронштейна с ползуном и регулировочным винтом установлена двухпозиционная заслонка с соплами, импульсные трубки, соединяющие датчик температуры с газовым запорным клапаном с мембранным устройством и надмембранной и подмембранной полостью, датчики тяги, пламени, сетевого газа, при этом на ползуне установлена призма с плоской пружиной, причем последняя выполнена с возможностью вхождения своим пазом в проточку двухпозиционной заслонки и взаимодействия с ней, которая закрывает и одновременно открывает сопла, соединенные с надмембранной и подмембранной полостью газового запорного клапана.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дан датчик температуры, общий вид.
На фиг.2 - то же, пневматическая схема включения датчика температуры с газовым запорным клапаном и элементами атмосферной газовой горелки.
Осуществление изобретения
Датчик температуры состоит из корпуса 1 с трубной резьбой, соединенный с полимерной трубкой 2, которая соединена с внутренним металлическим стержнем 3, имеющим на конце регулировочную резьбу 4, а на втором конце металлического стержня 3 закреплен регулировочный диск 5, при этом на корпусе 1 жестко закреплен кронштейн 6, на котором установлена двухпозиционная заслонка 7 с уплотнителями 8 и соплами 9, 10, 11, внутри кронштейна 6 установлен ползун 12 с регулировочным винтом 13, а на ползуне 12 закреплена призма 14 с плоской пружиной 15, последняя своим пазом входит в проточку двухпозиционной заслонки 7, к соплам 9, 10, 11 штуцерами закреплены импульсные трубки (на фиг. не обозначены). В пневматическую схему датчика температуры входят: газовый запорный клапан 16 с мембранным устройством 17, последнее содержит гребенку 18, соединенную своими соплами с соплом датчика температуры 19, датчика тяги 20, датчика пламени 21, с подмембранной полостью 22, гребенка 18 имеет жиклер 23, соединенный с датчиком сетевого газа 24, а надмембранная полость 25 содержит жиклер 26 с клапаном 27 и пружиной 28, уплотнительным элементом 29, сопло 30, соединенное с соплом 9 датчика температуры 19, в схему включен также запальник 31, термобиметаллическая пластина 32, газовый клапан 33, горелка 34, топка 35, все элементы горелки соединены трубами и импульсными трубками (на фиг. обозначены).
Датчик температуры работает следующим образом.
Изменяя регулировочным винтом 13 положение ползуна 12, добиваются симметричного расположения плоской пружины 15 за счет перемещения призмы 14, вращают регулировочный диск 5, добиваются закрытия двухпозиционной заслонкой 7 сопла 10, поднимают термобиметаллическую пластину 32, датчик сетевого газа 24 открывается, зажигают запальник 31, через 10-12 сек отпускают термобиметаллическую пластину 32, и, если сопла датчиков тяги 20 и пламени 21 закрыты, газ через жиклер 23 надтекает в подмембранную полость 22 усилием мембраны мембранного устройства 17, преодолевая сопротивление газового клапана 16, мембрана поднимает запорное устройство газового клапана 16, открывают кран 33, горелка 34 включается в работу. Дымовые газы поступают в топку 35, омывая термобиметаллическую пластину датчика тяги 20, при этом надмембранная полость 25, соединенная соплом 30 с открытым соплом 9 датчика температуры 19, соединена с топкой 35, давление в этой полости отсутствует. При подъеме запорного устройства газового клапана 16, в конце хода, уплотнитель 29 закрывает клапан 27, прекращая доступ газа через жиклер 26 в надмембранную полость 25, при этом пружина 28 сжимается, по достижении теплоносителем заданной температуры, полимерная трубка 2 отодвигает металлический стержень 3, а вместе с ним регулировочный диск 5 от плоской пружины 15, эта пружина 15 перекладывает двухпозиционную заслонку 7 в противоположное положение, сопло 10 открывается, а сопло 9 закрывается, в подмембранной полости 22 скачкообразно уменьшается давление, пружина 28 открывает клапан 27 и газ через жиклер 26 поступает в надмембранную полость 25, кроме этого, давление газа на запорное устройство газового клапана 16 также ускоряет закрытие газового клапана 16, после охлаждения теплоносителя, полимерная трубка 2, сокращаясь в размере, подвигает металлический стержень 3, а вместе с ним регулировочный диск 5 к плоской пружине 15, которая перекладывает двухпозиционную заслонку 7, открывая сопло 9 и закрывая сопло 10. Газ через жиклер 23 надтекает в подмембранную полость 22, так как сопло 9 открыто, давление в надмембранной полости 25 исчезает, усилием мембраны, преодолевая сопротивление газового клапана 16, мембрана поднимает запорное устройство клапана 16, горелка 34 включается в работу. Цикл повторяется.
Таким образом, технический результат достигается тем, что осевое перемещение металлического стержня 3, при нагреве теплоносителя, осуществляется полимерной трубкой 2 из сшитого полиэтилена РЭХ-β, а металлический стержень 3 выполнен из обычного металла, датчик температуры 19 имеет три сопла, одно соединено с подмембранной полостью 22 газового клапана 16, а второе сопло - с надмембранной полостью 25 этого клапана 16, третье сопло соединено с топкой 35 котла (на фиг. не показан), открытие одного сопла производится одновременно с закрытием второго сопла плоской пружиной 15, что обеспечивает ускоренное 1-2 сек закрытие газового клапана 16.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- упрощение конструкции;
- уменьшение габаритов;
- увеличение осевого перемещения металлического стержня со снижением погрешности включения;
- увеличение долговечности датчика температуры.