ТЕРМОЗАПОРНЫЙ КЛАПАН (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к бытовым и промышленным системам подачи газа и может быть использована для прекращения подачи газа в аварийных ситуациях, например, при пожаре.
Известен термозапорный клапан, содержащий полый корпус с фланцами по его торцам с отверстиями на них под крепежные элементы. В корпусе размещен запорный механизм для перекрывания подачи газа, установленный на имеющейся в корпусе опоре и выполненный в виде закрепленной на штоке тарели с запорной поверхностью (запорный элемент), имеющей возможность взаимодействия при перекрывании подачи газа с посадочной поверхностью корпуса. На поверхности штока выполнена канавка, имеющая коническую форму, в которой частично размещен стопорный элемент (шарик) в открытом положении клапана. В отверстии опоры расположены торцами друг к другу плавкая вставка и втулка, в отверстиях которых с возможностью осевого перемещения размещен шток. Во втулке имеется радиальное отверстие, в котором частично размещен стопорный элемент, имеющий возможность захода в канавку, выполненную в опоре в закрытом положении клапана. На поверхности штока имеется канавка для вытекания расплавленного материала плавкой вставки.
В исходном положении термозапорный клапан находится в открытом положении. Упругий элемент сжат и его усилие компенсируется стопорным элементом. Тарель не перекрывает полость корпуса. В аварийной ситуации, например, при возникновении пожара, вследствие повышения температуры плавкая вставка расплавляется, в результате чего шток под действием упругого элемента начинает перемещение, приближая тарель к посадочному отверстию. Как только стопорный элемент займет положение напротив канавки, выполненной в опоре, стопорный элемент конической поверхностью канавки штока выдавливается частично в эту канавку, освобождая тем самым шток, который под
действием упругого элемента резко перемещается до тех пор, пока запорная поверхность тарели не сядет на посадочную поверхность корпуса, что приводит к перекрыванию подачи газа.
(см. патент РФ на полезную модель №61834, кл. F16K 17/40, 2006 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения известного термозапорного клапана необходимо отметить, что данный клапан характеризуется значительными осевыми и радиальными габаритами, что обусловлено расположением в корпусе тарели и механизма фиксации клапана в открытом положении, он неудобен при монтаже в магистраль подачи газа, особенно, в магистраль, которая уже находится в эксплуатации, так как установка корпуса между фланцами газовой магистрали требует наличия свободного места, что приводит к необходимости обрезки части трубы и креплению на ней фланца. Кроме того, клапан весьма сложен конструктивно, так как содержит большое количество конструктивных элементов, часть из которых имеет довольно сложную форму и весьма трудоемка при изготовлении.
Задачей настоящей полезной модели является разработка термозапорного клапана простого конструктивно, содержащего минимальное количество элементов, несложных в изготовлении, а также имеющего незначительные габариты, что позволяет достаточно просто монтировать его в систему подачи газа, в том числе и в затесненных местах.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в термозапорном клапане, содержащем полый корпус, в котором смонтирован запорный механизм, выполненный в виде подпружиненного в осевом направлении относительно корпуса запорного элемента, имеющего возможность взаимодействия с посадочной поверхностью корпуса при перекрывании подачи газа, новым является то, что клапан снабжен опорой, зафиксированной в корпусе, запорный элемент подпружинен относительно опоры, причем клапан дополнительно снабжен фиксатором и тягами, установленными на опоре, охватывающими пружину и запорный элемент, зафиксированный от осевого перемещения тягами и
установленным на них фиксатором, выполненным в виде разрезного кольца, концы которого соединены плавким элементом.
Термозапорный клапан по второму варианту отличается тем, что снабжен фиксатором, упором с упругими лепестками, опорой, зафиксированной в корпусе, запорный элемент подпружинен относительно опоры и опирается на лепестки зафиксированного в корпусе упора, которые стянуты фиксатором, выполненным в виде разрезного кольца, концы которого соединены плавким элементом.
При проведении патентных исследований, из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию охраноспособности «новизна».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
В материалах заявки раскрыта конструкция двух термозапорных клапанов, относящихся к устройствам одного вида, одинакового назначения и обеспечивающих при использовании получение одного и того же технического результата, то есть, являющихся вариантами.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг.1 - термозапорный клапан, вариант 1, осевой разрез;
на фиг.2 - запорный механизм термозапорного клапана по варианту 1;
на фиг.3 - термозапорный клапан, вариант 2, осевой разрез;
на фиг.4 - запорный механизм термозапорного клапана, по варианту 2.
Термозапорный клапан (вариант 1) выполнен в виде полого корпуса 1, с элементами 2 и 3 для его монтажа в систему подачи газа. В корпусе имеется посадочная поверхность (поясок) «А», например, конической формы. В корпусе 1 размещен запорный механизм для перекрывания подачи газа.
Запорный механизм выполнен в виде опоры 4. Опора 4 зафиксирована в полости корпуса посредством своих выступов, размещенных в проточке (канавке), выполненной в полости корпуса. Запорный механизм содержит запорный элемент 5, который может быть выполнен в виде шарика, сферического, конического или
иной формы тела. В принципе, его форма может быть разной, важно, чтобы эта форма позволяла при контакте с поверхностью «А» надежно перекрывать подачу газа. Запорный элемент 5 подпружинен относительно опоры упругим элементом (пружиной) 6 в направлении поверхности «А». Для удержания запорного механизма в положении «открыто», в котором пружина 6 сжата, а запорный элемент 5 не контактирует с поверхностью «А», но на него действует сила сжатия пружины, направленная в сторону поверхности «А» используются тяги 7, которые охватывают пружину и запорный элемент. Тяги 7 одним концом установлены на опоре 4 с возможностью поворота относительно нее. На другие концы тяг надет фиксатор 8, расположенный с другой стороны относительно пружины 6 по отношению к запорному элементу 5 и выполненный, например, в виде разрезного кольца, концы которого соединены (спаяны) плавким материалом 9. Кольцо удерживает запорный элемент запорного механизма во взведенном (открытом) положении. В качестве плавкого материала может быть использован сплав «Byда».
Сборка термозапорного клапана по данному варианту весьма проста. Первоначально осуществляется сборка запорного механизма. На спаянное плавким элементом разрезное кольцо цепляют тяги (могут быть выполнены из проволоки, прутка, штампованных пластин и пр.), устанавливают между ними запорный элемент и пружину, сжимают пружину и надевают тяги на лепестки опоры. Запорный механизм собран. Запорный механизм монтируют в корпус, заводя упругие выступы опоры 4 в канавку корпуса 1. Термозапорный клапан собран.
Конструкция клапана по второму варианту отличается лишь тем, что вместо тяг используется упор 10 с упругими лепестками 11, которые стягиваются разрезным кольцом 8, концы которого спаиваются плавким материалом 9, аналогично первому варианту. Диаметр разрезного кольца подбирают таким образом, чтобы в его спаянном состоянии он был меньше диаметра (поперечного сечения) запорного элемента 5.
Сборка данной конструкции термозапорного клапана (вариант 2) несколько отличается от приведенной выше по варианту 1. Первоначально упругие лепестки 11 упора 10 стягивают разрезным кольцом 8 разрез которого пропаян плавким
материалом. Упор с кольцом устанавливают в корпус 1 до контакта с выступом корпуса. Далее в корпус устанавливают запорный элемент 5 до его контакта со сведенными лепестками 11 упора 10, после чего к запорному элементу 5 подводят пружину 6, нагружают ее усилием сжатия перемещением опоры 4, которую упругими выступами фиксируют в канавке корпуса 1. Термозапорный клапан по второму варианту собран.
Термозапорный клапан работает следующим образом. Работу клапана рассмотрим одновременно для приведенных выше вариантов.
Термозапорный клапан устанавливают в магистраль подачи газа посредством элементов 2 и 3.
В исходном положении клапан находится в открытом положении и не препятствует подаче газа потребителям. В данном положении клапана запорный элемент 5 не контактирует с поверхностью «А» и удерживается фиксатором (кольцом) 8. Упругий элемент 6 при этом сжат.
В аварийной ситуации, например, при возникновении пожара, при превышении в зоне расположения клапана температуры, на которую рассчитан плавкий материал 9, он расплавляется и не стягивает разрезное кольцо, в результате чего упругий элемент 6 разжимается, перемещая запорный элемент 5, который, за счет усилия разжима пружины 6 разгибает кольцо 8, проходит через него и перемещает запорный элемент до контакта с поверхностью «А» корпуса 1, перекрывая подачу газа.
Разработанная конструкция термозапорного клапана характеризуется простотой и надежностью, технологичностью решения корпуса, легкостью сборки, незначительными его габаритами, что позволяет снизить его трудоемкость, металлоемкость, обеспечить легкий и удобный монтаж в газовую систему.