АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТЕРМОКЛАПАН

Полезная модель относится к бытовым и промышленным газовым агрегатам и предназначена для защиты систем газоснабжения при аварийных ситуациях, например для отсекания газа при возникновении пожара.
Известен автоматический термоклапан, содержащий корпус, в полости которого установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и плавкой вставкой (см. патент US №5472008, кл. F16К 17/40, 05.12.1995).
Недостатком данного автоматического термоклапана является разброс по температуре срабатывания клапана.
Известен также автоматический клапан, содержащий корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия (см. патент RU №2149303, кл. F16К 17/40, 20.05.2000).
Указанный известный термоклапан хоть и лишен приведенного выше недостатка, однако при его эксплуатации возможно несанкционированное срабатывание термоклапана из-за возможного "сваливания" затвора со сферической головки штока, а также он обладает повышенной сложностью идентичности технологического исполнения зазора, через который происходит вытекание легкоплавкого вещества при расплавлении.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является автоматический термоклапан,
содержащий корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный стопором и фиксатором, внутренняя полость которого заполнена легкоплавким веществом и из нее выведен фиксирующий затвор цилиндрический шток, причем стопор установлен с противоположной от пружины стороны, а затвор выполнен в виде шарика, установленного с эксцентриситетом относительно оси проходного отверстия, в полости корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую диаметрально противоположно относительно шарика помещены стопор и фиксатор, причем стопор выполнен в виде шайбы с открытым трапецеидальным вырезом, а в фиксаторе выполнены каналы, соединяющие его полость с полостью корпуса, причем полость фиксатора выполнена цилиндрической, ответной поперечному сечению штока, а шток выполнен с плоскими торцами, и величина заглубления штока в полость фиксатора не менее 0,25 его диаметра (см. патент RU 2190792, кл. F16К 17/40, 10.10.2002).
Однако у данного клапана возможно ложное срабатывание в процессе его транспортировки, что связано со сложной системой фиксации положения шарика, включающей несколько конструктивных элементов, которые во время тряски в процессе транспортировки клапана могут освободить шарик из его исходного эксцентричного положения относительно седла.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности фиксации шарика в его исходном эксцентричном положении в условиях тряски и возможных ударов при транспортировке и монтаже клапана.
Техническим результатом, достигаемым при использовании данной полезной модели, является повышение надежности работы и точности срабатывания термоклапана.
Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что автоматический термоклапан содержит корпус, в полости которого напротив седла установлен затвор, нагруженный пружиной и снабженный фиксатором исходного положения затвора относительно седла, расположенным
перпендикулярно оси седла, причем затвор выполнен в виде шарика, установленного в исходном положении с эксцентриситетом относительно оси седла, в полости корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую установлен фиксатор, кольцевая проточка выполнена с эксцентриситетом относительно седла, седло выполнено в корпусе с образованием на входе в него уступа и затвор установлен в исходном положении с упором в последний.
Фиксатор, выполнен со штоком, установленным с упором в термочувствительный элемент, а затвор в исходном положении зафиксирован штоком фиксатора.
Анализ работы известных автоматических термоклапанов показал, что представляется возможность повысить надежность их работы за счет упрощения конструкции клапана. Выполнение клапана с выполненной с эксцентриситетом кольцевой проточкой позволило решить сразу две задачи. Во-первых, удалось уменьшить количество деталей клапана, а именно отказаться от шайбы с трапециидальным вырезом и, во-вторых, расположить в кольцевой проточке фиксатор эксцентричного положения выполненного в виде шарика затвора. В результате при срабатывании автоматического термоклапана шарик начинает движение в направлении седла одновременно с перемещением в направлении уменьшения эксцентриситета, что увеличивает скорость срабатывания клапана и одновременно уменьшает вероятность неполного перекрытия проходного сечения клапана при установке шарика в седле, что связано с тем, что при одновременном осевом и радиальном перемещении шарика достигается более равномерное обтекание его потоком газа, которое ускоряет процесс выравнивания положения шарика относительно оси седла. Расположение фиксатора в кольцевой проточке позволяет устойчиво установить фиксатор и тем самым практически полностью исключить ложное срабатывание клапана, например, во время транспортировки клапана в результате тряски и возможных осевых ударных нагрузок, которые могут иметь место в процессе погрузки-выгрузки.
На фиг.1 представлен продольный разрез автоматического термоклапана.
На фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Автоматический термоклапан содержит корпус 1, в полости которого напротив седла установлен затвор 2, снабженный термочувствительным фиксатором 3 исходного положения затвора 2 и нагруженный пружиной 4, установленной с упором в опорную шайбу 5. Затвор 2 выполнен в виде шарика, установленного в исходном положении с эксцентриситетом «е» относительно оси седла 6 напротив последнего. В полости корпуса 1 выполнена кольцевая проточка 7, в которую установлен фиксатор 3, причем последний выполнен со штоком 8. Кольцевая проточка 7 выполнена с эксцентриситетом относительно седла 6. Фиксатор 3 выполнен с термочувствительным элементом, например из сплава Вуда, и шток 8 установлен с упором в последний. Седло 6 выполнено в корпусе 1 с образованием на входе в него уступа 9. Затвор 2, выполненный в виде шарика, в исходном положении установлен с упором в уступ 9 и зафиксирован в этом положении штоком 8 фиксатора 3, расположенным перпендикулярно оси седла 6.
Опорная шайбой 5 выполнена с гибкими лапками, обеспечивающими возможность ввода ее в полость корпуса 1 и последующее стопорение, и центральным кольцевым буртиком, центрирующим пружину 4.
Автоматический термоклапан работает следующим образом. В исходном (открытом) положении затвор 2 в виде шарика расположен с эксцентриситетом «е» и упором в уступ 9 на входе в седло 6, не перекрывая его. В аварийной ситуации, например, при повышении температуры в зоне расположения автоматического термоклапана из-за пожара, плавится легкоплавкий материал (типа сплава Вуд), при этом шток 8 опускается в фиксатор 3, уменьшая эксцентриситет «е» и позволяя затвору 2 продвинуться под действием пружины 4 к седлу 6 до перекрытия его проходного
отверстия. Клапан закрыт, а затвор 2 удерживается усилием пружины 4 и давлением рабочей среды.
Настоящая полезная модель может быть использована везде, где требуется автоматически перекрывать проходное сечение трубопроводов, в частности газопроводов в аварийных ситуациях, например при пожарах.