ТЕРМОЗАПОРНЫЙ КЛАПАН

Заявляемое техническое решение относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначено для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например, для отсекания газа при возникновении пожара.
Известна конструкция термозапорного клапана, содержащая корпус, опору с осевым отверстием, в котором с возможностью перемещения установлен шток с закрепленной на одном из его торцов тарелью, имеющей возможность взаимодействия с поверхностью корпуса для перекрывания подачи газа, пружину, плавкую вставку, при этом опора имеет резьбовое соединение с корпусом, пружина расположена между опорой и тарелью, шток имеет резьбу на конце для размещения плавкой вставки, которая выполнена в виде гайки (см. патент на полезную модель РФ №73433, МПК 8 F16K 17/40, 21.02.2008).
Известна конструкция термозапорного клапана, содержащая корпус, опору с осевым отверстием, в котором с возможностью перемещения установлен шток с закрепленной на одном из его торцов тарелью, имеющей возможность взаимодействия с поверхностью корпуса для перекрывания подачи газа, пружину, плавкую вставку, при этом опора имеет резьбовое соединение с корпусом, пружина расположена между опорой и тарелью, плавкая вставка выполнена в виде двух полушайб, надетых на углубление в штоке, выполненное со стороны опоры (см. патент на полезную модель РФ №73434, МПК 8 F16K 17/40, 21.02.2008).
Вышеописанные термозапорные клапаны имеют ряд недостатков, которые связаны с тем, что тарель со штоком являются сборными элементами, а крепление опоры осуществляется с помощью плавкой вставки, расположенной на конце штока.
Основным недостатком указанных клапанов является то, что они состоят из множества элементов, что снижает надежность клапанов, а также усложняет их сборку, т.к. требует специального оборудования.
Наиболее близким к предполагаемому техническому решению является термозапорный клапан, содержащий полый корпус, внутри которого напротив запираемого конического отверстия установлен запорный элемент с конической запирающей поверхностью и цилиндрическим хвостовиком, нагруженный пружиной и зафиксированный в цилиндрическом основании фиксатором. Основание выполнено в виде плоской вставки с осевым направляющим отверстием, в котором фиксация хвостовика запорного элемента осуществляется при помощи пайки его конца в отверстии вставки.
При этом боковая поверхность запорного элемента может быть выполнена в форме сферы, а наружная поверхность корпуса может быть выполнена в форме шестигранника.
Вставка может быть выполнена в виде, например, несущей стойки, а материалом пайки может служить, например, сплав РОЗЕ (см. патент на полезную модель РФ №73713, МПК 8 F16K 17/40, 03.12.2007).
Основным недостатком известной конструкции является сложность ее сборки, т.к. она состоит из множества элементов, что снижает надежность устройства.
Задачей заявляемого технического решения является упрощение конструкции клапана и повышение его надежности.
Поставленная задача достигается тем, что, согласно полезной модели, в термозапорном клапане, содержащем полый корпус, внутри которого напротив запираемого конического отверстия установлен запорный элемент с боковой поверхностью и цилиндрическим хвостовиком, нагруженный пружиной и зафиксированный в цилиндрическом основании, выполненном в виде плоской вставки с осевым направляющим отверстием, при помощи пайки фиксатором, в него введено эксцентрическое стопорное кольцо, фиксирующее основание в корпусе со стороны хвостовика запорного элемента, на цилиндрическом хвостовике выполнена кольцевая проточка, при этом хвостовик расположен в отверстии основания таким образом, что кольцевая проточка находится с противоположной от пружины стороны, а фиксатор расположен в кольцевой проточке и представляет собой эвтектический сплав, боковая поверхность запорного элемента выполнена в виде двух сопряженных конических поверхностей, одна из которых является запирающей, причем конусность запирающей поверхности запорного элемента идентична конусности запираемого конического отверстия корпуса термозапорного клапана.
Наружная поверхность корпуса клапана представляет собой сопряженные цилиндрические поверхности и шестигранную поверхность, расположенную между ними.
Сущность заявляемого технического решения иллюстрируется чертежом, где на фигуре 1 изображен пример выполнения термозапорного клапана, в продольном разрезе.
Термозапорный клапан содержит прямоточный полый корпус 1, запираемое коническое отверстие 2, запорный элемент 3, с боковой поверхностью 4 и цилиндрическим хвостовиком 5, пружину 6, основание 7 с осевым отверстием 8, фиксатор 9, эксцентрическое стопорное кольцо 10. На хвостовике 4 выполнена кольцевая проточка 11, в которой размещен фиксатор 9.
Боковая поверхность 4 запорного элемента 3 выполнена в виде двух сопряженных конусных поверхностей 12 и 13 различной конусности, при этом поверхность 12 является запирающей.
Запираемое коническое отверстие 2 корпуса 1 выполнено с конусностью, идентичной конусности запирающей поверхности 12, с целью осуществления полного прилегания запирающей поверхности 12 запорного элемента 3 к поверхности запираемого конического отверстия 2.
Наружная поверхность корпуса 1 представляет собой сопряженные цилиндрические поверхности 14 и шестигранную поверхность 15, расположенную между ними.
Рассмотрим работу термозапорного клапана, показанного на фигуре 1.
В исходном положении термозапорный клапан находится в открытом положении. При этом пружина 6, расположенная между запорным элементом 3 и основанием 7, находится в сжатом состоянии.
В исходном (открытом) положении запорный элемент 3, нагруженный усилием пружины 6, находится в рабочем положении и зафиксирован с помощью фиксатора 9, расположенного в кольцевой проточке 11 на хвостовике 5, со стороны стопорного кольца 10 (см. фиг.1), при этом фиксатор 9 является эвтектическим припоем.
В аварийной ситуации, например, при повышении температуры в термозапорном клапане, или вокруг него, фиксатор 9, являющийся эвтектическим припоем, под воздействием температуры плавится, высвобождает хвостовик 5 запорного элемента 3, и под действием пружины 6 запорный элемент 3 перемещается в сторону запираемого конического отверстия 2, и перекрывает его.
Термозапорный клапан сработал, автоматически перекрыл подачу газа и находится теперь в закрытом положении.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в упрощении конструкции устройства и в увеличении его надежности.
Создание конструкции термозапорного клапана, обеспечивающей решение поставленной задачи, достигается за счет:
- введения в конструкцию эксцентрического стопорного кольца,
- выполнения кольцевой проточки на цилиндрической поверхности хвостовика,
- расположения хвостовика запорного элемента таким образом, что кольцевая проточка находится с противоположной от пружины стороны,
- расположения фиксатора в кольцевой проточке,
- выполнения боковой поверхности клапана в виде двух сопряженных конусных поверхностей, одна из которых является запирающей,
- выполнения запираемого конического отверстия с конусностью, идентичной конусности запирающей поверхности запорного элемента.
Все вышеперечисленные конструктивные особенности повышают эффективность запирания, что способствует увеличению надежности заявляемой конструкции.
Создание конструкции термозапорного клапана, обеспечивающего решение поставленной задачи, выполнено.
Заявляемое техническое решение термозапорный клапан экспериментально подтвердило возможность получения предполагаемого результата.
Настоящее техническое решение может быть использовано везде, где требуется автоматически прекратить подачу газа к газопотребляющим приборам при возникновении пожара с целью облегчения борьбы с огнем, снижения тяжести последствий пожара, предупреждения взрыва газа, снижения травматизма пожарных расчетов и других лиц.