Термостатический вентиль

Термостатический вентиль предназначен для использования в отопительных приборах и содержит корпус (1) с входным и выходным патрубками (2, 3), между которыми расположено седло (4) клапана (5), закрепленный на корпусе фитинг (7), на котором установлена термостатическая головка (8), подвижный шток (9), проходящий через фитинг (7) и контактирующий с термостатической головкой (8), усилитель хода в виде двуплечего рычага (10), установленного на оси (11), расположенной в нежидкостной полости, герметизирующий элемент (15), через который пропущено большее плечо (14) двуплечего рычага (10), и клапан (5), связанный с большим плечом двуплечего рычага. При этом двуплечий рычаг (10) подпружинен в сторону отвода клапана (5) от седла (4), а меньшее плечо (17) контактирует с подвижным штоком (9). Согласно полезной модели герметизирующий элемент выполнен в виде сильфона (15), что повышает надежность конструкции вентиля за счет возможности выполнения герметизирующего элемента из термостойкого материала, обеспечивая его долговременную работоспособность при высоких температурах теплоносителя. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к регулирующей арматуре, в частности, к термостатическим вентилям, предназначенным для использования в отопительных приборах (радиаторах, конвекторах и т.п.).

Известные термостатические вентили включают в себя корпус, в котором установлен выступающий наружу шток, приводящий в действие закрывающий элемент клапана, и термостатическую часть, содержащую термостатический элемент (ТСЭ) и перемещаемый им толкатель, при этом головка толкателя взаимодействует со штоком. Шток совершает возвратно-поступательное движение под действием толкателя ТСЭ, перемещая клапан от открытого положения до закрытого.

Так, из документа DE 10119257 A1 известен термостатический вентиль, содержащий расположенный в нежидкостной полости подвижный шток, взаимодействующий с термостатической головкой и пропущенный через фитинг, и клапан, установленный с зазором по отношению к седлу. При этом нежидкостная полость герметизирована гибкой гофрированной мембраной.

Однако в таком вентиле подвижный шток перемещается вместе с мембраной, которая отходит от опоры, на которой она лежала в крайнем верхнем положении, и на отошедшую от опоры часть мембраны начинает действовать сила от давления жидкости. Поскольку давление жидкости может достигать 10 атм, то через подвижный шток на термостатическую головку начинает действовать значительное усилие, что в силу конструктивной особенности головки не позволяет ей надежно закрывать клапан.

Следует отметить, что для всех конструкций термостатических вентилей наиболее важным показателем является их герметичность, т.е. качество и надежность разделения жидкостной и нежидкостной полостей в довольно широком интервале температур: от +10°C до +100°C, а в некоторых случаях (в технологических помещениях, банях, мойках, покрасочных, отопление на севере и т.п.) и до 150°C.

Кроме того, важную роль в выполнении регулирующей функции играет величина перемещения клапана относительно седла при изменении температуры в помещении. Чем больше перемещение, тем более плавно протекает процесс регулирования, тем больше экономиться тепло, и тем выше удобство эксплуатации термоклапана. Величинаперемещения клапана зависит, главным образом, от используемого материала наполнения ТСЭ, а также от его размера и типа.

Наилучшие термостатические вентили обеспечивают величину перемещения клапана около 0,35 мм/°C при газо-жидкостном наполнителе и 0,2-0,28 мм/°C при жидкостном. Для увеличения перемещения клапана в ряде конструкций применяется так называемый усилитель хода, который передает осевое перемещение толкателя ТСЭ закрывающему элементу клапана.

Указанный усилитель хода используется в термостатическом вентиле по патенту RU 2391593 C1, являющемся наиболее близким к настоящей полезной модели. Известный вентиль содержит корпус с входным и выходным патрубками, между которыми расположено седло клапана, закрепленный на корпусе фитинг, на котором установлена термостатическая головка, подвижный шток, проходящий через фитинг и контактирующий с термостатической головкой, усилитель хода в виде двуплечего рычага, установленного на оси, расположенной в нежидкостной полости, герметизирующий элемент, через который пропущено большее плечо двуплечего рычага, и клапан, связанный с большим плечом двуплечего рычага, при этом большее плечо двуплечего рычага подпружинено в сторону отвода клапана от седла, а меньшее плечо контактирует с подвижным штоком.

Однако в этом вентиле для обеспечения необходимой подвижности рычага усилителя хода гофрированная мембрана изготавливается из полимерного материала, который при длительном воздействии температуры выше 95°C деформируется и может потерять прочность вплоть до разрушения, что приводит к потере герметичности клапана и протечке теплоносителя.

Таким образом, указанные известные термостатические вентили обладают теми или иными недостатками: термостатический вентиль по DE 10119257 A1 не обеспечивает надежное регулирование, а термостатический вентиль по RU 2391593 C1 не обладает достаточной термостойкостью герметизирующего элемента.

Задачей полезной модели является повышение надежности конструкции вентиля и обеспечение его долговременной работоспособности при высоких (более 150°C) температурах теплоносителя.

Указанная задача решается в термостатическом вентиле, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, между которыми расположено седло клапана, закрепленный на корпусе фитинг, на котором установлена термостатическая головка, подвижный шток, проходящий через фитинг и контактирующий с термостатической головкой, усилитель хода в виде двуплечего рычага, установленного на оси, расположенной в нежидкостной полости, герметизирующий элемент, через который пропущено большее плечо двуплечего рычага, и клапан, связанный с большим плечом двуплечего рычага, при этом большее плечо двуплечего рычага подпружинено в сторону отвода клапана от седла, а меньшее плечо контактирует с подвижным штоком. Согласно полезной модели герметизирующий элемент выполнен в виде сильфона.

Поскольку сильфон обладает незначительной жесткостью на изгиб, он при сходной податливости с мембраной может изготавливаться из более жестких материалов, в частности, обладающих высокой термостойкостью, например, из металла, металлического сплава, термостойкого полимера, в частности фторопласта, или из композиционного материала.

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг.1 показан термостатический вентиль, вид в разрезе;

на фиг.2 - то же, вид сверху со снятой термостатической головкой.

Термостатический вентиль содержит корпус 1, имеющий входной и выходной патрубки 2 и 3, между которыми расположено седло 4 клапана 5. На корпусе 1 винтами 6 закреплен фитинг 7, на котором установлена термостатическая головка 8 (показана пунктиром на фиг.1). Через фитинг 7 проходит подвижный шток 9, контактирующий с термостатической головкой 8. Термостатический вентиль содержит также усилитель хода в виде двуплечего рычага 10, установленного на оси 11, расположенной в нежидкостной полости вентиля. Ось 11 закреплена в обойме 12, которая герметично установлена в корпусе 1, например, с использованием уплотнительных колец 13. Большее плечо 14 рычага 10 пропущено через сильфон 15 и связано с клапаном 5. При этом сильфон 15 с одной стороны герметично соединен с обоймой 12, а другой - с большим плечом 14 рычага 10. Сильфон 15 выполнен из термостойкого материала, например, из металла, в частности из латуни, или из термостойкого полимера, в частности фторопласта, или из композиционного материала. Кроме того, рычаг 10 подпружинен, например, посредством винтовой пружины 16 сжатия в сторону отвода клапана 5 от седла 4, а меньшее плечо 17 рычага 10 контактирует с подвижным штоком 9.

Термостатический вентиль функционирует следующим образом.

При увеличении температуры термостатическая головка 8 воздействует на подвижный шток 9, перемещая его в вертикальном направлении. Шток 9, взаимодействуя с меньшим плечом 17 рычага 10, перемещает большее плечо 14 рычага 10, обеспечивая движение клапана 5 по направлению к седлу 4, тем самым уменьшая зазор между ними. Расход теплоносителя через термостатический вентиль, а, следовательно, и черезотопительный прибор, уменьшается, и температура в помещении возвращается к установленному значению.

При понижении температуры относительно заданной толкатель термоголовки 8 перестает воздействовать на подвижный шток 9 и система «клапан 5 - рычаг 10 - подвижный шток 9» под действием пружины 16 перемещается в сторону открытия клапана. При этом клапан 5 отдаляется от седла 4, увеличивая зазор между ними, расход теплоносителя увеличивается, и температура в помещении вновь восстанавливается в соответствии с заданным уровнем.

1. Термостатический вентиль, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, между которыми расположено седло клапана, закрепленный на корпусе фитинг, на котором установлена термостатическая головка, подвижный шток, проходящий через фитинг и контактирующий с термостатической головкой, усилитель хода в виде двуплечего рычага, установленного на оси, расположенной в нежидкостной полости, герметизирующий элемент, через который пропущено большее плечо двуплечего рычага, и клапан, связанный с большим плечом двуплечего рычага, при этом двуплечий рычаг подпружинен в сторону отвода клапана от седла, а меньшее плечо контактирует с подвижным штоком, отличающийся тем, что герметизирующий элемент выполнен в виде сильфона.

2. Термостатический вентиль по п.1, отличающийся тем, что сильфон выполнен из металла или металлического сплава.

3. Термостатический вентиль по п.1, отличающийся тем, что сильфон выполнен из латуни.

4. Термостатический вентиль по п.1, отличающийся тем, что сильфон выполнен из термостойкого полимера.

5. Термостатический вентиль по п.4, отличающийся тем, что сильфон выполнен из фторопласта.

6. Термостатический вентиль по п.1, отличающийся тем, что сильфон выполнен из композиционного материала.