Автоматический проветриватель для теплиц

Заявленная полезная модель относится к области агропромышленного комплекса, а именно к устройствам для автоматического поддержания температурного режима в теплицах, парниках, оранжереях и других помещениях для выращивания тепличных культур, посредством их естественной вентиляции и проветривания.
Известно, что садоводы и дачники используют теплицы или парники, представляющие собой сооружение защищенного грунта со светопроницаемым куполом, для круглогодичного или сезонного выращивания тепличных культур и рассады (капусты, томатов, огурцов, цветов сеянцев, укоренения черенков или доращивания горшечных растений и т.д.). Для хорошего роста каждая культура нуждается в определенной температуре воздуха. Если эти показатели будут выше или ниже нормы, то процесс вегетации растения будет замедлен. Оптимальный показатель температуры в теплице составляет от +16 до +28 градусов, причем если в теплице будет холоднее, то прорастание семян будет проходить очень медленно, а слишком высокая температура в теплице приведет к увяданию и гибели культур. В этой связи, для вентиляции и проветривания были изобретены автоматические проветриватели для теплиц, которые представляют собой устройства, предназначенные для проветривания промышленных, фермерских, бытовых теплиц и парников, посредством которых автоматически открываются и закрываются двери, вертикальные или горизонтальные форточки, фрамуги и прочие подвижные (открывающиеся) части.
На сегодняшний день по отзывам реальных пользователей автоматических проветривателей для теплиц, а также по результатам полевых испытаний, проведенных автором полезной модели, можно сделать вывод, что устройства, представленные в уровне техники характеризуются низкой надежностью работы, а также их недостаточной жесткостью и недостаточной жесткостью отдельных частей (деталей) автоматического проветривателя, соединенных между собой сборочными операциями. Это приводит к деформациям автоматического проветривателя при его эксплуатации при порывах сильного ветра в случае, когда дверь теплицы открыта. Стоит отметить, что после деформации составных частей автоматического проветривателя, например, гидроцилиндра со штоком, кронштейна и др., нормальная работа автоматического проветривателя для теплиц не представляется возможной.
Из уровня техники известен проветриватель для теплиц автоматический универсальный (Патент России на полезную модель №164548, опубликован 10.09.2016), содержащий пару рычагов, закрепленных через фиксаторы в рамном держателе, пару рычагов, соединенных с держателем створки, шарнирную втулку, соединяющую обе пары рычагов, поворотную втулку, резьбовое кольцо с втулками и крепежными винтами, возвратные пружины, пружину сжатия, установленную между парой рычагов, закрепленных в рамном держателе, термопривод, состоящий из металлического цилиндра, внутри которого находится термочувствительный наполнитель, с одной стороны цилиндра установлена металлическая заглушка, с другой стороны завальцована резьбовая направляющая с проходящим через нее штоком из нержавеющей стали, имеющим возможность перемещаться внутри резьбовой направляющей через уплотнительное резиновое кольцо, установленное внутри тела резьбовой направляющей. Резьбовая направляющая соединена с резьбовым кольцом, которое в свою очередь соединено с парой рычагов через втулки и винты, шток термопривода соединен с поворотной втулкой шплинтом, поворотная втулка установлена между парой рычагов, соединенных с держателем створки, обе пары рычагов соединены между собой двумя возвратными пружинами.
Недостатком известного технического решения, в варианте крепления проветривателя к створке двери теплицы является низкая надежность работы проветриватель для теплиц, и, в частности, крепления рамного держателя с рамой двери теплицы, приводящая к деформации проветривателя при порывах сильного ветра в случае, когда шток термопривода выдвинут, и, соответственно, дверь теплицы открыта, поскольку в этом случае из-за высокой парусности створки теплицы нагрузка на автоматический проветривать - максимальная. Кроме того, недостатком является низкая жесткость проветривателя, обусловленная малым диаметром штока термопривода, что приводит к его деформации при порывах сильного ветра при полном выдвижении штока термопривода в положении, когда дверь теплицы открыта.
Известен проветриватель для теплиц модели ТП-04 (источник сети Интернет: https://minifermer.ru/product_250.html), содержащий термопривод, включающий в себя металлический цилиндр, внутри которого находится термочувствительный наполнитель и шток, газовую пружину, два кронштейна шаровых, кронштейн соединительный и планку соединительную.
Недостатком известного технического решения является низкая жесткость проветривателя, обусловленная малым диаметром штока термопривода, что приводит к его деформации при порывах сильного ветра при полном выдвижении штока термопривода в положении, когда дверь теплицы открыта, и вследствие низкой надежности его работы.
Известен автомат для проветривания (источник сети Интернет: https://termovent.net/shop/provetrivanie/termoprivod_400/), принятый за прототип, содержащий гидроцилиндр, внутри которого размещен термочувствительный наполнитель, при этом с одной стороны гидроцилиндра закреплена заглушка с закрепленным первым соединителем, с другой стороны шток с закрепленным вторым соединителем, пружину и кронштейн. Шток выполнен из стали диаметром 8 мм, уголок крепления выполнен толщиной 3 мм.
Недостатком известного технического решения является низкая надежность работы автомата для проветривания, вызванная, в том числе, недостаточной толщиной (3 мм) кронштейна, из-за чего автомат для проветривания деформируется, и, в частности, деформируется кронштейн, при порывах сильного ветра в случае, когда шток термопривода выдвинут, и, соответственно, дверь теплицы открыта. После деформации кронштейна нормальная работа автомата для проветривания теплиц не представляется возможной. Кроме того, недостатком является низкая жесткость автомата для проветривания, обусловленная малым диаметром штока (8 мм) гидроцилиндра, что приводит к его деформации при порывах сильного ветра при полном выдвижении штока гидроцилиндра в положении, когда дверь теплицы открыта.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема низкой надежности работы автоматического проветривателя для теплиц при порывах ветра, вызванная деформацией его составных частей (деталей), соединенных между собой сборочными операциями.
Технический результат заключается в повышение надежности работы автоматического проветривателя для теплиц при повышении его жесткости.
Технический результат достигается тем, что автоматический проветриватель содержит гидроцилиндр, внутри которого размещен термочувствительный наполнитель, при этом с одной стороны гидроцилиндра закреплена заглушка с первым соединителем, с другой стороны шток с закрепленным вторым соединителем, пружину и кронштейн, причем толщина кронштейна задана из диапазона от 4 до 6 мм, а диаметр штока задан из диапазона от 10 до 12 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина стенки гидроцилиндра задана из диапазона от 1 до 3 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что второй соединитель включает в себя болт М8 класса прочности 8,8.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что шток выполнен из стали.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что кронштейн выполнен из оцинкованной стали.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что первый соединитель и второй соединитель шарнирные.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что пружина закреплена между первым и вторым соединителем.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется фигурами, на которых показано:
Фиг. 1 - общий вид автоматического проветривателя в разобранном состоянии, где 1 - гидроцилиндр, 2 - первый соединитель, 3 - шток, 4 - второй соединитель, 5 - закрывающая пружина, 6 - кронштейн.
Фиг. 2 - общий вид автоматического проветривателя в собранном состоянии (соединение частей между собой сборочными операциями), закрепленный на каркас теплицы, где 1 - гидроцилиндр, 5 - закрывающая пружина, 6 - кронштейн.
Фиг. 3 - общий вид автоматического проветривателя, закрепленного на створке двери и каркасе теплицы (пример реализации), где 1 - гидроцилиндр, 6 - кронштейн.
Фиг. 4 - общий вид автоматического проветривателя, закрепленного на створке вертикальной форточки и каркасе теплицы (пример реализации), где 1 - гидроцилиндр, 3 - шток, 6 - кронштейн.
Автоматический проветриватель для теплиц (Фиг. 1, 2) содержит гидроцилиндр 1, внутри которого размещен термочувствительный наполнитель (на фигуре не показан). Термин термочувствительный наполнитель следует трактовать как вещество или смесь веществ, реагирующих на изменение температуры, например, их расширение при повышении температуры. С одной стороны гидроцилиндра 1 закреплена заглушка (на фигуре не отмечена) с первым соединителем 2, с другой стороны шток 3 с закрепленным вторым соединителем 4. Автоматический проветриватель для теплиц также содержит закрывающую пружину 5, установленную между первым соединителем 2 и вторым соединителем 4, кронштейн 6, установленный на первом соединителе 2. Толщина кронштейна 6 задана из диапазона от 4 до 6 мм, а диаметр штока 3 задан из диапазона от 10 до 12 мм. В предпочтительном варианте выполнения полезной модели толщина кронштейна 6 равна 4 мм, а диаметр штока 3 равен 10 мм.
В предпочтительном варианте выполнения полезной модели толщина стенки гидроцилиндра 1 задана из диапазона от 1 до 3 мм. В предпочтительном варианте выполнения полезной модели второй соединитель 4 включает в себя болт М8 класса прочности 8.8. В предпочтительном варианте выполнения полезной модели шток 3 выполнен из стали. В предпочтительном варианте выполнения полезной модели кронштейн 6 выполнен из оцинкованной стали. В предпочтительном варианте выполнения полезной модели первый соединитель 2 и второй соединитель 4 выполнены шарнирными.
За счет наличия в конструкции автоматического проветривателя для теплиц гидроцилиндра 1, внутри которого размещен термочувствительный наполнитель, обеспечивается выдвижение штока 3 при повышении температуры, и соответственно, происходит открытие створок дверей, форточек, фрамуг и т.д. Заглушка с одной стороны гидроцилиндра 1 обеспечивает его герметичность и препятствует вытеканию термочувствительного наполнителя. Шток 3 обеспечивает герметичность гидроцилиндра 1 с другой его стороны, а за счет его выдвижения обеспечивается открытие створок дверей, форточек, фрамуг. Посредством первого соединителя 2 и второго соединителя 4 обеспечивается соединение гидроцилиндра 1 с другими составными частями автоматического проветривателя, а также с каркасом теплицы. Закрывающая пружина 5 обеспечивает обратное движение штока 3 при понижении температуры, посредством чего обеспечивается закрытие створок дверей, форточек, фрамуг и т.д. Кронштейн 6 является неотъемлемой частью автоматического проветривателя, обеспечивающий его надежное крепление на створки теплиц, фрамуг и т.д.
За счет заданной толщины от 4 до 6 мм кронштейна 6 исключается его деформирование при порывах сильного ветра в случае, когда шток 3 гидроцилиндра 1 выдвинут, и дверь теплицы открыта, тем самым повышается надежность работы заявленного автоматического проветривателя для теплиц. За счет заданного диаметра от 10 до 12 мм штока 3 гидроцилиндра 1 повышается надежность работы автоматического проветривателя для теплиц из-за исключения деформаций штока 3 при порывах сильного ветра, а также повышается его жесткость. Согласно полевым исследованиям, проведенным автором полезной модели в различных регионах страны с отличными друг от друга климатическими условиями (температура воздуха, скорость потоков ветра и др.), опытным путем установлено, что при толщине кронштейна 6 менее 4 мм и диаметре штока 3 менее 10 мм, не исключаются их деформация при порывах сильного ветра в случае, когда шток 3 гидроцилиндра 1 выдвинут, и, соответственно, дверь теплицы открыта. При толщине кронштейна 6 более 6 мм, и диаметре штока 3 более 12 мм исключаются их деформация, однако существенно повышается металлоемкость автоматического проветривателя для теплиц.
В предпочтительном варианте выполнения полезной модели гидроцилиндр 1 может быть выполнен с толщиной стенки от 1 до 3 мм, что дополнительно повышает жесткость автоматического проветривателя для теплиц из-за исключения различного рода деформаций гидроцилиндра 1. Исполнение второго соединителя 4 с высокопрочным болтом М8 класса прочности 8.8 исключает деформацию второго соединителя 4 при эксплуатации автоматического проветривателя для теплиц и дополнительно повышает надежность работы автоматического проветривателя. При выполнении штока 3 из стали также дополнительно повышается надежность работы автоматического проветривателя. Выполнение первого соединителя 2 и второго соединителя 4 шарнирными - обеспечивает универсальность установки гидроцилиндра 1 при любом исполнении сворки теплицы, за счет чего дополнительно повышается надежность работы автоматического проветривателя для теплиц. За счет выполнения кронштейна 6 из оцинкованной стали обеспечивается его защита от коррозии и исключается негативное воздействие окружающей среды на кронштейн 6, тем самым обеспечивается его долговечность и дополнительная жесткость, что дополнительно повышает надежность работы автоматического проветривателя.
Устройство работает следующим образом. Автоматический проветриватель устанавливается на каркас теплицы или парника или оранжереи или других помещений для выращивания тепличных культур. При повышении температуры выше 15-20°С термочувствительный наполнитель в гидроцилиндре 1 начинает расширяться и давить на шток 3. Шток 3, соединенный с помощью второго соединителя 4 со створкой теплицы, начинает выдвигаться. При поступательном движении штока 3 гидроцилиндр 1, упираясь в кронштейн 6, начинает вращаться в нем, посредством первого соединителя 2, закрепленного в кронштейне 6, тем самым открывая створку теплицы для проветривания без участия человека. Чем выше температура воздуха в теплице, тем на большую величину расширяется термочувствительный наполнитель, и, как следствие, на больший угол открывается створка теплицы для более эффективного ее проветривания. При понижении температуры воздуха в теплице, термочувствительный наполнитель в гидроцилиндре 1 начинает уменьшаться в объеме, тем самым освобождая место для штока 3, который задвигает в это освободившееся пространство пружина 5. Чем меньше температура воздуха в теплице, тем большее утапливается шток 3 гидроцилиндра 1 пружиной 5 и, как следствие, на большую величину закрывается створка. Полное закрытие створки теплицы происходит при 15-20°С, что позволяет сохранить оптимальную для роста тепличных культур температуры в теплице.
Пример 1. Автоматический проветриватель для теплиц, содержащий гидроцилиндр, внутри которого размещен термочувствительный наполнитель, с одной стороны гидроцилиндра закреплена заглушка с первым соединителем, с другой стороны шток диаметром 10 мм с закрепленным вторым соединителем, пружину и кронштейн толщиной 4 мм, был установлен на испытательной теплице в Псковской области на створке двери и каркасе теплицы. Результаты полевых испытаний показали высокую надежность работы автоматического проветривателя для теплиц на протяжении всего срока испытаний (12 месяцев), в ходе которых не наблюдалось его деформация после установки (Фиг. 3). Аналогичным образом были проведены эксперименты с диаметром штока 11 и 12 см, а также с кронштейном толщиной 5 и 6 мм. Результаты полевых испытаний также показали высокую надежность работы автоматического проветривателя для теплиц на протяжении всего срока испытаний (12 месяцев), в ходе которых не наблюдалось его деформация после установки.
Пример 2. Автоматический проветриватель для теплиц, содержащий гидроцилиндр, внутри которого размещен термочувствительный наполнитель, с одной стороны гидроцилиндра закреплена заглушка с первым соединителем, с другой стороны шток диаметром 10 мм с закрепленным вторым соединителем, пружину и кронштейн толщиной 4 мм, был установлен на испытательной теплице в Тверской области на створке вертикальной форточки и каркасе теплицы. Результаты полевых испытаний показали высокую надежность работы автоматического проветривателя для теплиц на протяжении всего срока испытаний (12 месяцев), в ходе которых не наблюдалось его деформации после установки (Фиг. 4). Аналогичным образом были проведены эксперименты с диаметром штока 11 и 12 см, а также с кронштейном толщиной 5 мм и 6 мм. Результаты полевых испытаний также показали высокую надежность работы автоматического проветривателя для теплиц на протяжении всего срока испытаний (12 месяцев), в ходе которых не наблюдалось его деформация после установки.
Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели, достигается технический результат, заключающийся в повышении надежности работы автоматического проветривателя для теплиц при повышении его жесткости.