АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ФОРТОЧКА

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для поддержания заданной температуры в помещениях путем автоматического открытия и закрытия проветривающей форточки и может быть использована в сельском хозяйстве, например, в качестве автоматического вентиляционного устройства для парников и теплиц в садах, а также в других областях хозяйства страны, где требуется автоматическое открытие или закрытие вентиляционных окон при превышении или занижении установочной температуры воздуха внутри закрытых помещений (объемов) в условиях отсутствия источников энергии и энергоносителей.
Известен автоматический регулятор температуры в теплице, содержащий силовой элемент, кинематически связанный с вентиляционной створкой теплицы, причем силовой элемент связан с подвижным элементом, установленным на направляющей с возможностью перемещения под действием усилия силового элемента, а подвижный элемент кинематически связан с вентиляционной створкой на расстоянии от направляющей, исключающем перемещение подвижного элемента на направляющей за счет усилия со стороны вентиляционной створки [1].
Недостатком данного автоматического регулятора температуры в теплице является сложность его конструктивного исполнения. Применение пружин противодействия или в качестве силового элемента, например, гидроцилиндра, требует использования для изготовления данного устройства сложного оборудования и станков. Это обусловливает в конечном итоге увеличение удельных материальных и энергетических затрат.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели относится автоматическая термочувствительная вентиляционная форточка, содержащая выполненный в виде патрубка с фланцем корпус с установленной в нем на оси с возможностью вращения заслонкой, привод, имеющий термобиметаллический элемент в виде установленного на наружной поверхности патрубка пакета пластин, каждая из которых выполнена с прогибом, шарнирно соединенные между собой рычаги, свободный конец одного из которых соединен с корпусом, а свободный конец другого с заслонкой, пружину возврата, которая одним концом соединена с корпусом, а другим с кривошипом [2] - прототип.
Недостатком конструкции автоматической термочувствительной вентиляционной форточки является также громоздкость термочувствительного элемента из-за применения пакета термобиметаллических пластин и, соответственно, большой расход данного дорогостоящего материала на его изготовление.
Применение возвратной пружины усложняет конструкцию данного устройства и, соответственно, увеличивает себестоимость его изготовления.
Кроме того, к недостатку упомянутой форточки следует отнести также то обстоятельство, что в ее конструкции использована только односторонняя деформация термобиметалла, а потому для возврата форточки в исходное положение применена пружина. Возможности термобиметаллического элемента, способного деформироваться (изгибаться) при повышении температуры окружающей среды в одну сторону и при уменьшении ее - в другую сторону, не использованы в полной мере.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что у известной автоматической термочувствительной вентиляционной форточки, содержащей корпус с установленной в нем на оси с возможностью вращения заслонкой и термобиметаллический элемент привода ее поворота, заслонка снабжена неподвижно закрепленным на ней кронштейном, смещенным от продольной оси поворота заслонки и шарнирно взаимодействующим с неподвижно закрепленным на корпусе приводом поворота в виде Г-образного рычага из термобиметаллической пластины, а корпус имеет стопорный винт для неподвижной фиксации заслонки через стопор в режиме ручной установки ее работы и механизм для регулировки положения незакрепленного конца Г-образного рычага.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Выполнение термобиметаллической пластины в виде Г-образного рычага, закрепленного одним концом неподвижно на корпусе вентиляционной форточки, обусловливает деформацию незакрепленного конца биметалла при повышении температуры воздуха в помещении в одну сторону, а при понижении температуры воздуха - в другую сторону. Поэтому возможности термобиметаллического элемента при таком исполнении использованы в полной мере.
Применение для поворота заслонки только одной термобиметаллической пластины в виде Г-образного рычага снижает расход данного дорогостоящего материала при изготовлении автоматической термочувствительной вентиляционной форточки, значительно упрощает его конструктивное исполнение и, соответственно, за счет этого снижаются удельные материальные и энергетические затраты.
Наличие механизма для регулировки положения незакрепленного конца Г-образного рычага из термобиметаллической пластины позволяет в требуемом диапазоне температур окружающей среды отрегулировать необходимые углы поворота заслонки для обеспечения необходимого проходного сечения форточки с целью создания оптимального температурного режима в закрытом помещении.
Возможность установки режимов ручной и автоматической работы данной вентиляционной форточки расширяет ее функциональные возможности применения в зависимости от сезонных температур окружающей среды.
Наличие стопорного винта и стопора позволяет фиксировать заслонку в положении «открыто» или «закрыто» в режиме ручной установки работы автоматической термочувствительной вентиляционной форточки.
Снабжение заслонки кронштейном, неподвижно закрепленным на ней и смешенным от продольной оси поворота заслонки и шарнирно взаимодействующим с неподвижно закрепленным на корпусе приводом поворота в виде Г-образного рычага из термобиметаллической пластины, позволяет передать необходимый момент сил от деформируемого конца термобиметаллической пластины на заслонку для ее поворота с целью открытия или закрытия проходного сечения вентиляционной форточки.
В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.
На фигуре 1 представлена схема конструкции автоматической термочувствительной вентиляционной форточки, а на фигуре 2 - общий вид ее выполнения.
Автоматическая термочувствительная вентиляционная форточка состоит из корпуса 1 с установленной в нем на оси 2 с возможностью поворота заслонкой 3. Заслонка 3 снабжена неподвижно закрепленным на ней кронштейном 4, смещенным от продольной оси 2 поворота заслонки 3. Кронштейн 4 шарнирно взаимодействует с неподвижно закрепленным на корпусе 1 приводом поворота заслонки 3, выполненным в виде Г-образного рычага 5 из термобиметаллической пластины. Корпус 1 снабжен стопорным винтом 6 для неподвижной фиксации заслонки 3 через стопор 7 в режиме ручной установки ее работы. На корпусе 1 также размещен механизм 8 для регулировки положения незакрепленного конца Г-образного рычага 5. Для удобства сопряжения автоматической термочувствительной вентиляционной форточки с конструкцией теплицы, парника или вентиляционных окон других закрытых помещений (объемов) ее корпус 1 может быть размещен на несущей деревянной раме 9. При этом наиболее удобной зоной регулировки температуры воздуха внутри теплицы, парника или иного помещения является для данного устройства их верхняя зона. Поэтому данная автоматическая термочувствительная вентиляционная форточка крепится изнутри теплицы (парника) под их верхним сводом или в верхней части окна любого промышленного (бытового) помещения. В зависимости от площади помещения для благоприятного поддержания температуры в нем количество данных вентиляционных форточек может быть установлено несколько штук.
Автоматическая термочувствительная вентиляционная форточка работает следующим образом.
При повышении температуры воздуха внутри закрытого помещения термобиметаллическая пластина в виде Г-образного рычага 5 деформируется. В результате этого усилие от незакрепленного длинного конца Г-образного рычага 5 через кронштейн 4 передается на заслонку 3. Вследствие создавшегося момента сил относительно оси 2 поворота заслонки 3 от неподвижно закрепленного на ней кронштейна 4 заслонки 3 последняя начинает поворачиваться. При этом заслонка 3 открывается синхронно с постепенным повышением температуры воздуха внутри помещения, а при достижении температуры воздуха 40…45°C заслонка 3 занимает положение с углом поворота 90° (открывается полностью). При снижении температуры воздуха внутри закрытого помещения термобиметаллическая пластина в виде Г-образного рычага 5 деформируется в обратную сторону и заслонка 3 начинает постепенно закрывать проходное сечение вентиляционной форточки. При достижении температуры воздуха внутри помещения 15°C привод поворота заслонки 3, выполненный в виде Г-образного рычага 5 из термобиметаллической пластины, обеспечивает полное перекрытие заслонкой 3 проходного сечения вентиляционной форточки.
При установившейся постоянной температуре воздуха в атмосфере, например, тепле в летние месяцы или холоде в весенние, осенние и зимние месяцы, работа автоматической термочувстивительной вентиляционной форточки может осуществляться в ручном режиме. В этом случае механизмом 8 ослабляется закрепление на корпусе 1 неподвижного конца Г-образного рычага 5 из термобиметаллической пластины. При установившемся холоде в атмосфере стопорным винтом 6 через отверстие в стопоре 7 заслонка 3 запирается в закрытом состоянии, а при устойчивом тепле в атмосфере заслонка 3 тем же винтом устанавливается в открытом положении.
Преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом является расширение функциональных возможностей применения, снижение материальных и энергетических затрат на ее изготовление за счет упрощения конструктивного исполнения.
Литература
6
1. Автоматический регулятор температуры в теплице: патент №2092027 Рос. Федерация, МПК A01G 9/24 / С.В. Качин; заявитель и патентообладатель Качин Сергей Ильич. - №94043613/13; заявл. 09.12.1994; опубл. 10.10.1997; Бюл. №8. - 11 с.
6
2. Автоматическая термочувстивительная вентиляционная форточка: патент №2057429 Рос. Федерация, МПК A01G 9/14 / А.С. Лязгунов; заявитель и патентообладатель Лязгунов Алексей Семенович. - №5048296/15; заявл. 16.06.1992; опубл. 10.14.1996; Бюл. №17. - 6 с.