Распределитель потоков хладагента

Предполагаемая полезная модель относится к агрегатам системы охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, установленной, в частности, на летательном аппарате, а также может быть применено в других областях техники для выполнения аналогичных задач. Задачей предполагаемого полезной модели является снижение массы устройства и массу системы охлаждения, в которой оно использовано, а также повышение надежности работы за счет уменьшения количества изнашиваемых кинематических пар. Распределитель потоков хладагента содержит корпус, один входной и два выходных патрубка и ведущий рычаг, закрепленный на оси. Новым является то, что он снабжен электроприводом, шарнирно соединенным с корпусом и ведущим рычагом, уплотнительными кольцами, подшипниками в опорах ведущего рычага, заслонкой с отверстием, жестко закрепленной на оси ведущего рычага, при этом образующие цилиндрических каналов выходных патрубков параллельны образующим цилиндрических участков в зоне расширения входного патрубка, а центры эллипсных отверстий каналов выходных патрубков в плоскости контакта заслонки с корпусом максимально сближены между собой и удалены от оси поворота заслонки на то же расстояние, что и отверстие в заслонке, диаметр которого равен диаметру каналов патрубков.

Предполагаемая полезная модель относится к агрегатам системы охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, установленной, в частности, на летательном аппарате, а также может быть применено в других областях техники для выполнения аналогичных задач.

Известны распределитель потоков жидкости (1), а также клапан для переключения каналов води (2), служащие для переключения потока жидкости, поступающего от входного элемента устройства (штуцер, патрубок) на любой из двух выходных элементов.

Недостатками таких устройств являются:

- существенное изменение направления потока жидкости на пути от входа до выхода из устройства, что ведет к росту потребного давления, необходимого для обеспечения заданных расходов жидкости в единицу времени,

- невозможность подачи жидкости в оба выходных элемента одновременно.

Наиболее близким решением, выбранным в качестве прототипа, является распределитель потоков хладагента (3), содержащий корпус с одним входным и двумя выходными штуцерами, ведущий рычаг, закрепленный на оси, установленной в корпусе, а также содержащий перфорированные штоки с тарельчатыми клапанами, стаканы, пружины и ролики.

Угловое перемещение ведущего рычага обеспечивает расход хладагента, как через любой один из выходных штуцеров, так и через два одновременно, причем соотношение расходов в единицу времени через выходные штуцера задается положением ведущего рычага.

Недостатком этого распределителя является существенное изменение направления потока хладагента на пути от входного до выходного штуцеров, что ведет к росту потребного давления, для обеспечения необходимых расходов хладагента в единицу времени, и приводит к увеличению массы, как самого распределителя, так и элементов системы охлаждения, в которой он установлен.

Недостатком также является многодетальность и большое количество контактирующих при взаимном перемещении деталей, что приводит к росту его массы и снижению надежности.

Техническими задачами предполагаемой полезной модели являются:

- снижение массы устройства и всех остальных элементов в жидкостной системе охлаждения, за счет снижения потребного давления хладагента при пониженном сопротивлении его протеканию;

- упрощение конструкции распределителя и повышение надежности путем снижения многодетальности и количества контактирующих при взаимном перемещении деталей.

Поставленные задачи достигаются тем, что распределитель потоков хладагента, содержащий корпус, один входной и два выходных патрубка, ведущий рычаг, закрепленный на оси, снабжен электроприводом, шарнирно соединенным с корпусом и ведущим рычагом, уплотнительными кольцами, подшипниками в опорах оси ведущего рычага, заслонкой с отверстием, жестко закрепленной на оси ведущего рычага. Образующие цилиндрических каналов выходных патрубков параллельны образующим цилиндрических участков в зоне расширения входного патрубка, а центры эллипсных отверстий каналов выходных патрубков в плоскости контакта заслонки с корпусом максимально сближены между собой и удалены от оси поворота заслонки на то же расстояние, что и отверстие в заслонке, диаметр которого равен диаметру каналов патрубков.

Поток хладагента, проходя из входного патрубка, образующие цилиндрических участков которого параллельны образующим цилиндрических каналов выходных патрубков, испытывает незначительное гидравлическое сопротивление, при котором обеспечивается нормируемый расход в единицу времени хладагента на выходе, при этом не возникает необходимости увеличения давления в системе жидкостного охлаждения, в которой он установлен.

Кроме того, устройство содержит всего одну контактирующую подвижную пару, состоящую из заслонки и корпуса, кроме пары в опорах оси, имеющуюся также у прототипа, и содержит меньшее число деталей.

Таким образом, заявляемая конструкция распределителя потока хладагента соответствует критерию полезной модели «новизна». Заявляемое решение пригодно к осуществлению промышленным путем.

Сущность полезной модели поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:

на фиг.1 - главный вид распределителя;

на фиг.2 - вид сверху на распределитель;

на фиг.3 - вид А - вид на распределитель сбоку;

на фиг.4 - сечение В-В;

на фиг.5 - сечение Б-Б.

Распределитель состоит из корпуса 1, выполненного заодно с выходными патрубками 2, к которому с помощью болтов крепится крышка 3, выполненная заодно с входным патрубком 4. В корпусе и крышке установлены подшипники 5, являющимися опорами вала 6, к которому жестко крепится ведущий рычаг 7 и заслонка 8. Места сочленения крышки и корпуса, а также вала с крышкой и корпусом уплотнены с помощью резиновых колец 9 и 10. Ведущий рычаг 7 шарнирно соединен с электроприводом 11, который другим шарниром закреплен с корпусом 1. Образующие цилиндрических каналов выходных патрубков 2 параллельны образующим цилиндрических участков в зоне расширения входного патрубка 4, центры эллипсных отверстий каналов выходных патрубков в плоскости контакта заслонки 8 с корпусом 1 максимально сближены между собой и удалены от оси поворота заслонки 8 на то же расстояние, что и отверстие в заслонке 8, диаметр которого равен диаметру каналов патрубков 2, 4.

Распределитель потоков хладагента, установленный в системе охлаждения аппаратуры летательного аппарата работает следующим образом:

поступающий с выхода охлаждаемой аппаратуры на входной патрубок 4 хладагент распределяется, преимущественно, на два потока - через его выходные патрубки 2, хотя возможно и распределение на любой один. При распределении на потоки один поступает, например, на вход насоса системы охлаждения, второй туда же, но через, например, теплообменник. Величина расходов на тот или иной патрубок 2 зависит от положения отверстия в заслонке 8 относительно эллипсных отверстий выходных каналов в корпусе 1. Положение же заслонки 8 и ее отверстия устанавливается отработкой электропривода 11 на соответствующий ход по сигналам электронной системы регулирования в зависимости от температуры хладагента на входе в охлаждаемую аппаратуру.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить его массу и массу системы охлаждения, в которой оно использовано, а также повысить надежность работы за счет уменьшения количества изнашиваемых кинематических пар.

В настоящее время выпущены рабочие чертежи.

Источники информации, принятые во внимание:

1. A.c. SU 1642823 A1; F16K 11/08;

2. Заявка JP 2-58508, 5 F16K 11/074;

3. A.c. SU 1202353 A1, F25B 45/00, F28F 27/02.

Распределитель потоков хладагента, содержащий корпус, один входной и два выходных патрубка, ведущий рычаг, закрепленный на валу, отличающийся тем, что снабжен электроприводом, шарнирно соединенным с корпусом и ведущим рычагом, уплотнительными кольцами, подшипниками в опорах ведущего рычага, заслонкой с отверстием, жестко закрепленной на валу ведущего рычага, при этом образующие цилиндрических каналов выходных патрубков параллельны образующим цилиндрических участков в зоне расширения входного патрубка, а центры эллипсных отверстий каналов выходных патрубков в плоскости контакта заслонки с корпусом максимально сближены между собой и удалены от оси поворота заслонки на то же расстояние, что и отверстие в заслонке, диаметр которого равен диаметру каналов патрубков.