РЕГУЛЯТОР ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ РАСХОДА
FLOW PRESETTING CONTROLLER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к регулятору предварительной настройки расхода системы отопления, включающему корпус, который содержит входной штуцер протекания теплоносителя, выходной штуцер протекания теплоносителя и штуцер предварительной настройки, снабженный модулем регулирования расхода, при этом модуль регулирования расхода содержит рукоятку, узел, установленный с возможностью перемещения, первое и второе отверстия протекания теплоносителя с эффективными сечениями, гильзу с внешней поверхностью, камеру, пружину и выполнен с возможностью изменения расхода теплоносителя в зависимости от предварительной настройки и перепада давлений посредством рукоятки, причем рукоятка установлена в зацеплении с указанным узлом для предварительной настройки расхода и выполнена с возможностью регулирования эффективного сечения первого отверстия протекания теплоносителя для изменения предварительных настроек расхода, при этом для регулировки предварительной настройки расхода теплоносителя гильза и камера расположены в аксиальном положении и поджаты друг к другу посредством зажимной пружины, а для регулирования эффективного сечения второго отверстия протекания теплоносителя гильза и камера установлены с возможностью изменения аксиального положения друг к другу при перепаде давлений, причем первое отверстие протекания теплоносителя расположено в зоне внешней поверхности гильзы походу протекания теплоносителя перед вторым отверстием протекания теплоносителя.
Уровень техники
Из опубликованной заявки (регистрационный номер 10 2009 033 376.2, номер публикации 10 2009 033 376 А1, дата публикации - 27.01.2011) Германии на изобретение известен регулятор расхода, выбранный в качестве ближайшего аналога настоящему изобретению. В указанном известном регуляторе расхода посредством подвижной рукоятки штуцера предварительной настройки регулируется расход теплоносителя. Для этого предусмотрено изменение относительной позиции между камерой регулятора расхода, через которую протекает теплоноситель и которая имеет с лицевой стороны выемку, и, соответственно, между поэтапно входящим в данную выемку конусом. Для предварительной настройки регулятора расхода также предусмотрена подвижная относительно конуса и камеры гильза, причем относительное движение происходит в зависимости от перепада давления в регуляторе расхода. Втулка полностью или частично открывает сечение первого отверстия для протекания теплоносителя, через которое он подается в модуль регулировки расхода. С изменением сечения первого отверстия для протекания теплоносителя повышается или уменьшается расход. Вследствие этого меняется разница давления, которая возникает над образованным между конусом и предусмотренной на камере выемкой вторым отверстием для протекания теплоносителя. Поджатая пружиной к камере гильза смещается с изменением разницы давления таким образом, что сечение первого отверстия для протекания теплоносителя регулируется, адаптируясь к требованиям по расходу.
Хотя известная из уровня техники конструкция регулятора расхода отчасти доказала свою практичность и нашла широкое применение на практике, тем не менее, может быть улучшена.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании как можно более компактного, но при этом надежного и безопасного регулятора расхода, предусматривающего предварительную настройку и подлежащего установки в систему отопления с занятием наименьшего пространства.
Технический результата настоящего изобретения заключается в повышении компактности регулятора предварительной настройки расхода с одновременным повышением надежности и безопасности его функционирования.
Для достижения вышеуказанного технического результата предложен регулятор предварительной настройки расхода системы отопления, включающий корпус, содержащий входной штуцер протекания теплоносителя, выходной штуцер протекания теплоносителя и штуцер предварительной настройки, снабженный модулем регулирования расхода, при этом модуль регулирования расхода содержит рукоятку, узел, установленный с возможностью перемещения, первое и второе отверстия протекания теплоносителя с эффективными сечениями, гильзу с внешней поверхностью, камеру, пружину и выполнен с возможностью изменения расхода теплоносителя в зависимости от предварительной настройки и перепада давлений посредством рукоятки, причем рукоятка установлена в зацеплении с указанным узлом для предварительной настройки расхода и выполнена с возможностью регулирования эффективного сечения первого отверстия протекания теплоносителя для изменения предварительных настроек расхода, при этом для регулировки предварительной настройки расхода теплоносителя гильза и камера расположены в аксиальном положении и поджаты друг к другу посредством зажимной пружины, а для регулирования эффективного сечения второго отверстия протекания теплоносителя гильза и камера установлены с возможностью изменения аксиального положения друг к другу при перепаде давлений, причем первое отверстие протекания теплоносителя расположено в зоне внешней поверхности гильзы по ходу протекания теплоносителя перед вторым отверстием протекания теплоносителя.
Особое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что за счет расположенного в зоне внешней поверхности гильзы первого отверстия протекания теплоносителя, в частности, аксиальная длина модуля регулировки расхода может быть сокращена, что в итоге ведет к уменьшению необходимого для расположения модуля общего пространства. Таким образом, становится возможным изготовление предложенного регулятора предварительной настройки расхода со стандартным корпусом, подходящим для установки в уже существующие системы отопления и выполненным, например, с тавровым профилем (Т-образной формы). Компактная конструкция сокращает необходимость в большом пространстве при установке и использовании системы отопления, что называется, "с нуля". Таким образом, поскольку установка предложенного регулятора предварительной настройки расхода изначально адаптирован для существующих система отопления, то существенно упрощается и/или практически отменяется процесс переоснащения действующих систем отопления. Особенно выгодно с точки зрения компактности удается использовать корпус клапана термостата за счет дополнительного размещения в этом корпусе предложенного регулятор предварительной настройки расхода.
В частном случае осуществления настоящего изобретения регулятор предварительной настройки расхода может содержать регулирующую вставку, которая установлена с возможностью перемещения относительно гильзы посредством зацепления рукоятки с узлом модуля регулирования расхода, при этом гильза и регулирующая вставка могут быть установлены с возможностью регулирования эффективного сечения первого отверстия протекания теплоносителя посредством изменения их взаимного положения, при этом в частном случае осуществления настоящего изобретения регулирующая вставка может быть установлена с возможностью вращения относительно гильзы и камеры.
Достигаемое от указанных особенностей преимущество заключается в сокращении необходимого для изготовления и функционирования регулятора предварительной настройки расхода пространства. В особенности, отказ от аксиального смещения делает конструкцию очень компактной, так как может быть реализовано скручивание внутри определяемого камерой или гильзой пространства модуля регулировки расхода. Так, необходимость в большом пространстве уменьшается, а размер модуля регулировки расхода становится не зависимым от показателя предварительной настройки расхода.
В частном случае осуществления настоящего изобретения гильза может быть расположена аксиально относительно регулирующей вставки.
В частном случае осуществления настоящего изобретения регулирующая вставка может содержать управляемый элемент с внешней поверхностью, а гильза может содержать внутреннюю поверхность, при этом регулирующая вставка с управляемым элементом могут быть выполнены с возможностью расположения в гильзе и/или внутренняя поверхность гильзы может быть выполнена с возможностью прилегания к внешней поверхности управляемого элемента, при этом в частном случае осуществления настоящего изобретения регулирующая вставка в зоне управляемого элемента может быть снабжена контуром управления, выполненным в зависимости от положения регулирующей вставки с возможностью полного открытия или частичного перекрытия эффективного сечения первого отверстия протекания теплоносителя для предварительной настройки расхода.
Наличие указанного управляющего контура и выполнение его в особой геометрической форме могут помочь в более точной настройке эффективного сечения первого отверстия протекания теплоносителя. Таким образом, расход можно изменять в весьма широком диапазоне и очень точно его регулировать.
В частном случае осуществления настоящего изобретения гильза может быть установлена неподвижно, а камера может быть установлена с возможностью изменения аксиального положения, при этом в частном случае осуществления настоящего изобретения внешняя поверхность гильзы по меньшей мере частично может окружать камеру. Аксиальное смещение камеры относительно гильзы внутри рабочего пространства модуля регулировки расхода происходит весьма удобно. Таким образом, задача обеспечения компактности выполняется и посредством указанных преимуществ, при этом повышается вероятность интеграции модуля регулировки расхода в совсем малое пространство. Втулка определяет объем рабочего пространства модуля регулировки расхода. Втулка имеет значительное влияние на размер и компактность модуля регулировки расхода. Втулка окружает подвижную камеру. Поэтому камера не имеет или имеет незначительное влияние на размер и компактность модуля регулировки расхода.
В частном случае осуществления настоящего изобретения второе отверстие протекания теплоносителя может быть расположено по ходу протекания теплоносителя между первым отверстием протекания теплоносителя и выходным штуцером протекания теплоносителя для изменения предварительных настроек расхода посредством регулирования эффективного сечения, при в этом в частном случае осуществления настоящего изобретения второе отверстие протекания теплоносителя может быть выполнено в виде осевого зазора между регулирующей вставкой и камерой, причем в частном случае осуществления настоящего изобретения осевой зазор может быть сформирован в виде цилиндрического кольцевого зазора с одинаковой шириной дуги.
Ширина дуги осевого зазора и, таким образом, эффективное сечение второго отверстия протекания теплоносителя варьируются в зависимости от давления в модуле регулировки расхода. Таким образом, удается добиться чрезвычайно тонкой регулировки протекания теплоносителя через эффективное сечение первого отверстия протекания теплоносителя посредством предварительно настроенного расхода.
В частном случае осуществления настоящего изобретения регулирующая вставка может содержать опорный элемент с внутренней поверхностью, при этом камера может быть установлена с возможностью изменения аксиального положения и может быть закреплена с одной стороны на внешней поверхности гильзы и с другой стороны - на внутренней поверхности опорного элемента, при этом в частном случае осуществления настоящего изобретения регулятор предварительной настройки расхода для изменения аксиального положения камеры относительно гильзы может содержать аксиально установленные друг к другу первую опорную зону, расположенную между гильзой и камерой, и вторую опорную зону, расположенную между камерой и регулирующей вставкой, и/или первую опорную зону, аксиально установленную на расстоянии от второй опорной зоны.
Преимущество такой опоры камеры на гильзу с одной стороны и на опорный элемент регулирующей вставки с другой стороны заключается в еще большем увеличении компактности конструкции. Отсюда получается относительная позиция камеры по отношению к гильзе с одной стороны и к регулируемой вставке с другой стороны. Таким образом, сокращаются или исключаются отклонения, которые могут негативно повлиять на работу регулятора предварительной настройки расхода. К тому же образуются равнозначные условия протекания теплоносителя в модуле регулировки расхода, которые способствуют надежному и безопасному функционированию и не позволяют перекашиваться камере.
В нижеследующей части описания будут раскрыты остальные преимущества, отличительные черты и особенности настоящего изобретения. Упомянутые особенности могут дополнять настоящее изобретение по отдельности или в любой комбинации. Содержащиеся в заявке чертежи служат исключительно в качестве большего понимания настоящего изобретения и не носят какого-либо ограничительного характера.
Краткое описание чертежей
Конкретные примеры осуществления настоящего изобретения поясняются ниже со ссылками на следующие чертежи:
На Фигуре 1 приведен разрез регулятора предварительной настройки расхода согласно настоящему изобретению, в корпусе которого дополнительно предусмотрен модуль регулировки температуры, являющийся частью регулятора температуры;
На Фигуре 2 представлено увеличенное изображение фрагмента X с Фигуры 1.
Осуществление изобретения
Приведенный на Фигуре 1 регулятор предварительной настройки расхода, используемый в системе отопления, согласно настоящему изобретению включает в себя корпус 1, который содержит входной штуцер 2 протекания теплоносителя, выходной штуцер 3 протекания теплоносителя и штуцером 4 предварительной настройки, снабженным модулем 5 регулирования расхода с рукояткой 6. Посредством модуля 5 регулирования расхода изменяется расход теплоносителя. Изменение расхода происходит в зависимости от предварительной настройки модуля 5 регулирования расхода и перепада давлений. Предварительная настройка производится посредством рукоятки 6.
В корпусе 1 регулятора предварительного расхода также предусмотрен регулятор температуры с модулем 7 регулировки температуры. Модуль 7 регулировки температуры включает в себя, в частности, соединенный с датчиком температуры (на Фигурах не показан) щуп 8, на конце которого установлена расположенная в модуле 5 регулировки расхода тарелка 9 и расположенное на тарелке 9 уплотнение 10. В зависимости от заданной температуры и распознанной на щупе 8 температуры щуп 8 срабатывает по длине, и в результате срабатывания щупа 8, тарелки 9 и установленного на ней уплотнения 10 изменяется расход теплоносителя. Срабатывание штифта щупа 8 происходит при этом по направлению к прижимной пружине 11. Прижимная пружина 11 опирается на пружинный хомут 12 модуля 7 регулировки температуры и затянута на штифте щупа 8 зажимным кольцом 13. Как и щуп 8, элемент регулировки для ввода температурного параметра (на Фигурах не показан) расположен за пределами корпуса 1.
Теплоноситель подается в корпус 1 и в предусмотренный в нем модуль 5 регулировки расхода через входной штуцер 2 протекания теплоносителя. Он попадает через первое отверстие 14 протекания теплоносителя в рабочее пространство 15 модуля 5 регулировки расхода. Далее теплоноситель протекает через второе отверстие 16 протекания теплоносителя и попадает в рабочее пространство модуля 7 регулировки температуры, который расположен по ходу течения теплоносителя в модуле 5 регулировки расхода. Кроме того, в камере 21 на ее внешней поверхности расположено отверстие 33 компенсации давления, через которое теплоноситель втекает в камеру 21. В результате давление в камере 21 соответствует давлению в рабочем пространстве 15.
В данном случае модуль 7 регулировки температуры полностью закрыт. Тарелка 9 с уплотнением 10 насажена через регулирующую вставку 17 модуля 5 регулирования расхода на гнездо клапана. Если тарелка 9 с уплотнением 10 убирается с регулирующей вставки 17, то между регулирующей вставкой 17 и уплотнением 10 образуется еще одно отверстие протекания теплоносителя. Теплоноситель попадает через другое отверстие выпускного штуцера 3 и соединительный ниппель 18, который крепится гайкой 19 на выпускном штуцере 3, в другой трубопровод системы отопления (на Фигуре не показан).
Далее разъясняется функционирование модуля 5 регулирования расхода, причем дополнительно обращается внимание на детальное увеличение участка X, который представлен на Фигуре 2. Модуль 5 регулирования расхода включает в себя гильзу 20 с первым отверстием 14 протекания теплоносителя, взаимодействующую с модулем 7 регулирования температуры регулирующей вставкой 17, а также продольно смещающуюся по отношению к гильзе 20 и регулирующей вставке 17 камеру 21.
Регулирующая вставка 17 расположена аксиально (коаксиально) по отношению к гильзе 20, т.е. аксиально продольной средней оси 22 через продольную ось штифта щупа 8. Регулирующая вставка 17 выступает своим управляемым элементом 23 в зоне внутренней поверхности гильзы 20, которая направлена к модулю 7 регулирования температуры. При этом внешняя поверхность управляемого элемента 23 прилегает к внутренней поверхности гильзы 20. Регулирующая вставка 17 взаимодействует с рукояткой 6 таким образом, что вращение рукоятки 6 приводит к относительному скручиванию регулирующей вставки 17 по отношению к гильзе 20. Продольная средняя ось 22 образует в этом случае одновременно и ось вращения для регулирующей вставки 17. В результате, вращение регулирующей вставки 17 смещается, контур 24 управления, который расположен на управляемом элементе 23 регулирующей вставки 17, частично, полностью или вообще не смещается через первое отверстие 14 протекания теплоносителя и разблокирует его частично или полностью или закрывает его. Таким образом, в зависимости от положения регулирующей вставки 17 получается осуществить предварительную настройку протекания теплоносителя.
Попадающий через первое отверстие 14 протекания теплоносителя в рабочее пространство 15 модуля 5 регулирования расхода теплоноситель обтекает продольно смещающуюся в гильзе 20 камеру 21 в районе внешней поверхности цилиндра и протекает через второе отверстие 16 протекания теплоносителя. При этом происходит потеря давления, которая зависит от расхода и от пропускной способности. В результате потери давления давление внутри камеры 21 становится меньше, чем в зоне входного штуцера 2 протекания теплоносителя. Причем внутри камеры 21 из-за меньшего давления рабочего пространства 15 и прохода через первое отверстие 14 протекания теплоносителя давление остается переменным, при это находящееся на входящем штуцере 2 протекания теплоносителя давление действует на дно камеры 21. Из-за создавшегося зазора между пространством внутри камеры и входящим штуцером 2 протекания теплоносителя камера 21 смещается относительно гильзы 20 вдоль и сокращает, таким образом, эффективное сечение второго отверстия 16 протекания теплоносителя. Ввиду уменьшения эффективного сечения второго отверстия 16 протекания теплоносителя расход падает, а перепад давлений сокращается. Второе отверстие 16 протекания теплоносителя выполнено в виде осевого зазора, сформированного в виде цилиндрического кольцевого зазора. По аксиальному направлению осевой зазор имеет постоянную ширину дуги.
Камера 21 зажимается пружиной 25, в частности, зажимной пружиной. Зажимная пружина находится в зажатом состоянии и во время уменьшения эффективного сечение второго отверстия 16 протекания теплоносителя.
Для опоры камеры 21 на регулирующей вставке 17 в зоне второго отверстия 16 протекания теплоносителя размещен опорный элемент 26. Для направления аксиально смещающейся камеры 21 относительно гильзы 20, между гильзой 20 и камерой 21 размещена первая опорная зона 27 и между камерой 21 и опорным элементом 26 регулирующей вставки 17 расположена вторая опорная зона 28. Опорные зоны 27, 28 удалены по направлению продольной средней оси 22. Аксиальный ход камеры 21 ограничен первым упором 29, предусмотренным на внутренней плоскости гильзы 20, и опционно также ограничен расположенным на внутренней плоскости гильзы 20 вторым упором 30.
Рукоятка 6, которая опирается на штифте щупа 8 модуля 7 регулирования температуры и вращается по отношению к штифту щупа 8, имеет форму колокола и охватывает штифт щупа 8, а также детали модуля 7 регулирования температуры, на внутренней поверхности. Пружинный хомут 12 модуля 7 регулирования температуры крепится посредством резьбы на рукоятке 6. Передача вращающих движений рукоятки 6 на регулирующую вставку 17 происходит преимущественно геометрическим замыканием.
Для правильного функционирования на регуляторе предварительной настройки расхода предусмотрены различные уплотнительные кольца в качестве уплотнения между соседними деталями. Форма и расположение различных уплотнительных колец могут быть любыми подходящими для поставленной цели, в связи с чем подробно не раскрываются в настоящем описании. Граничащие с уплотнительными кольцами компоненты могут быть расположены фиксировано и/или скользяще по отношению друг к другу, в частности, они могут скользить по длине или вращаться. В частности, одно уплотнительное кольцо 31 расположено между гильзой 20 и одним сформированным на корпусе 1 опорным элементом 32. Расположенное между опорным элементом 32 и гильзой 20 уплотнительное кольцо 31 служит для того, чтобы входную сторону системы отопления, к которой относится входной штуцер 2 протекания теплоносителя, отделить от выходной стороны системы отопления, к которой относится выходной штуцер 3 протекания теплоносителя.
Одни и те же элементы, выполняющие одинаковые функции, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.