РАДИАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК F24H9/12 

Изобретение относится к радиаторному устройству с радиатором, в частности с секционным радиатором, и клапаном, содержащим клапанный элемент, расположенный с возможностью перемещения в корпусе клапана, и седло клапана, причем корпус клапана соединен с муфтой, которая соединена с радиатором.

Такое радиаторное устройство известно, например, из DE 29502860 U1.

В секционном радиаторе, который также часто называется «трубчатым радиатором», первая секция часто используется как входная ступень. Соответственно, клапан должен иметь возможность управлять потоком жидкотекучего теплоносителя в первой секции или, по меньшей мере, потоком из первой секции в другие секции радиатора. В качестве жидкотекучего теплоносителя, как правило, используется горячая вода.

Чтобы выполнить эту задачу, корпус клапана выполнен таким образом, что он заходит в переходную зону между первой секцией и соседней секцией и, соответственно, уплотняет этот переход между двумя секциями радиатора.

Важная особенность клапана для радиатора заключается в том, что поток подходит к клапанному элементу через седло клапана «правильно». При неправильном движении потока возможен, так называемый, «гидравлический удар». При гидравлическом ударе клапанный элемент возле своего положения закрытия резко отходит от седла клапана. Это приводит к внезапному скачку давления, который не только проявляет себя неприятными шумами в системе отопления, к которой подключен радиатор, но также может привести к достаточно серьезным повреждениям.

Соответственно, корпус клапана, который подходит для такого радиаторного устройства, имеет относительно сложную конструкцию. Эта конструкция удорожает изготовление.

Задача изобретения заключается в обеспечении радиаторного устройства простой конструкции.

Для радиаторного устройства вышеуказанного типа эта задача решена за счет того, что регулятор потока текучей среды образует с элементом радиатора герметичное соединение, разделяет входящий и выходящий потоки клапана и соединен с муфтой.

Благодаря использованию наряду с корпусом клапана и радиатором дополнительного регулятора потока можно упростить конструкцию радиаторного устройства. Можно использовать относительно много стандартных конструктивных элементов. Например, клапан, по меньшей мере корпус клапана, может представлять собой стандартный конструктивный элемент, который также может использоваться и в других радиаторных устройствах, где не требуется разделять соседние секции радиатора.

Предпочтительно, регулятор потока содержит взаимодействующий с элементом радиатора уплотнительный участок, который по периметру имеет цилиндрическую поверхность, содержащую два проходящих по периметру паза, из которых по меньшей мере один содержит уплотнительное кольцо. Если соседние секции радиатора стыкуются, то изготовителем радиатора, как правило, предусмотрен фланец по периметру соединения между первой секцией и соседней секцией. Но у различных изготовителей этот фланец выступает в различных направлениях. Если немного увеличить длину уплотнительного участка в осевом направлении, а именно так, чтобы предусмотреть два возможных положения двух отстоящих друг от друга по оси пазов, то можно использовать один и тот же регулятор потока для радиаторов различной конструкции. Соответственно, снижается необходимость хранения различных запасных регуляторов потока, поэтому производственные затраты снижаются еще больше.

Предпочтительно, регулятор потока уплотнен относительно муфты кольцевым уплотнением. Тогда уплотняющее действие между регулятором потока и муфтой осуществляется независимо от самого клапана. Это имеет то преимущество, что при этом уплотнение осуществляется без учета работы, собственно, клапана.

При этом предпочтительно, чтобы кольцевое уплотнение располагалось в проходящем по периметру пазу между регулятором потока и муфтой. Это имеет следующее преимущество. Кольцевое уплотнение в этом случае обеспечивает только радиальное уплотнение. Т.е. не важно, имеет ли регулятор потока четко определенное положение в осевом направлении относительно муфты. Так как за счет этого можно снизить точность монтажа, затраты снижаются еще больше.

Предпочтительно, регулятор потока выполнен из пластмассы, а муфта - из металла. Поэтому муфта может воспринимать нагрузки, необходимые для крепления корпуса клапана. Для этого муфта обладает достаточной механической прочностью. На регулятор потока, напротив, в любом случае воздействуют нагрузки, которые создает вода системы отопления, и в определенных случаях также нагрузки, которые возникают при работе клапанного элемента. Однако эти нагрузки даже в своей сумме относительно малы. Поэтому можно выполнить регулятор потока из механически менее стойкого материала, что при этом обеспечивает преимущество большей свободы выбора формы. Например, регулятор можно выполнить из пластмассовой детали, полученной литьем под давлением.

Предпочтительно, корпус клапана имеет содержащий седло клапана выступ, который соединен вставным соединением с патрубком регулятора потока. Например, патрубок может быть вставлен в выступ или выступ может быть вставлен в патрубок.

Это также допускает меньшую точность регулирования положения корпуса клапана и регулятора потока в осевом направлении. Вставное соединение между патрубком и выступом допускает незначительные отклонения в осевом направлении в соединении между корпусом клапана, точнее говоря - выступом, и патрубком. Так как регулятор потока - с одной стороны и корпус клапана - с другой стороны соединены с муфтой, это вставное соединение имеет определенные допуски между корпусом клапана и патрубком.

Предпочтительно, патрубок отходит от перегородки регулятора потока, содержащей радиально за пределами патрубка по меньшей мере одно сквозное отверстие. Т.е. за пределами патрубка перегородка позволяет жидкотекучему теплоносителю, выходящему из выходного отверстия клапана, перетекать в следующую секцию, примыкающую к первой секции радиатора. Регулятор потока отделяет от этого сквозного отверстия входное отверстие клапана, находящееся напротив.

При этом, предпочтительно, патрубком окружен канал, закрытый на конце, обращенном в сторону от клапана, причем канал имеет боковое подводящее отверстие. Жидкотекучий теплоноситель через подводящие отверстия канала может втекать в канал сбоку или радиально. При этом регулятор потока меняет направление жидкотекучего теплоносителя и направляет его в корпус клапана, чтобы жидкотекучий теплоноситель мог протекать сквозь клапанный элемент по седлу клапана.

Предпочтительно, регулятор потока имеет резьбовое соединение с муфтой. Это относительно простой вариант крепления. Так как на регулятор потока, установленный в радиаторе, снаружи практически не оказывается нагрузки, резьбовое соединение является надежным соединением, которое можно легко осуществить.

При этом муфта, предпочтительно, имеет внутреннюю резьбу, в которую ввинчивают регулятор потока, и наружную резьбу, посредством которой она соединяется с радиатором, причем внутренняя резьба и наружная резьба, по крайней мере, частично перекрывают друг друга. Благодаря этому конструктивная длина муфты остается короткой. На одном и том же участке вдоль оси могут проходить две резьбы.

В альтернативном варианте реализации может быть предусмотрено, что регулятор потока вставлен в муфту и муфта и/или регулятор потока имеет деформацию для обеспечения фиксации. Т.е. можно выполнить муфту и регулятор потока с определенной подгонкой друг под друга. Если регулятор потока вставлен в муфту, то можно обеспечить необходимую фиксацию посредством соединения с «натягом». Поскольку нагрузки, воздействующие на регулятор потока, не так велики, достаточно небольшой деформации муфты, которая, например, может представлять собой развальцовку, чтобы надежно фиксировать регулятор потока в муфте.

Далее изобретение поясняется подробнее с помощью предпочтительных вариантов реализации, представленных на прилагаемых чертежах, где

на фиг.1 представлен в разрезе первый вариант реализации радиаторного устройства,

на фиг.2 представлен в разрезе второй вариант реализации радиаторного устройства радиатора, и

на фиг.3 представлено радиаторное устройство, изображенное на фиг.2, с измененным установочным положением регулятора потока.

На фиг.1 показано в разрезе радиаторное устройство 1 с радиатором 2, представляющим собой секционный радиатор с первой секцией 3 и второй секцией 4. Ко второй секции 4 примыкают другие секции радиатора, что подробно не показано.

В радиаторе 2 такого типа первая секция 3 многократно используется как подводящая ступень для подачи жидкотекучего теплоносителя, в частности горячей воды, в радиатор. Остальные секции 4 используются для рециркуляции. Но, в общем, все секции 3, 4 являются теплообменными поверхностями.

Для управления потоком жидкотекучего теплоносителя через радиатор 2 предусмотрен клапан 5. Клапан 5 содержит корпус 6 клапана, в котором подвижно установлен клапанный элемент 7. Клапанный элемент 7 перемещается посредством шпинделя 8, на который воздействует управляющий штифт 10, проходящий через сальник 9. На управляющий штифт 10 действует не показанная подробно насадка, обычно насадка клапана термостата. Шпиндель 8 предварительно напряжен открывающей пружиной 11 в направлении открытия.

Для крепления клапана 5 в радиаторе 2 предусмотрена муфта 12, ввинченная в радиатор 2. Для этого внутри радиатора 2 может быть предусмотрена резьбовая гайка 13, в которую муфта заходит наружной резьбой 14. Корпус 6 клапана 5 ввинчен в муфту 12.

Корпус 6 клапана содержит выступ 15, на котором выполнено седло 16 клапана. Выступ 15 может быть выполнен из другого материала, а не из материала корпуса 6 клапана. Он закреплен на корпусе 6 клапана, например, посредством развальцовки.

Регулятор 17 потока ввинчен в муфту 12 со стороны, противоположной стороне, с которой в муфту 12 ввинчен клапан 5. Между торцевой стороной регулятора 17 потока и муфтой 12 расположено уплотнительное кольцо 18, обеспечивающее здесь уплотнение. Муфта 12 имеет в области своей наружной резьбы 14 внутреннюю резьбу 19, которая в осевом направлении, т.е. по направлению движения клапанного элемента 7, по крайней мере, частично перекрывает наружную резьбу 14.

Регулятор 17 потока обеспечивает герметичное соединение между первой секцией 3 и второй секцией 4 радиатора 2. Для этого он имеет цилиндрическую уплотнительную поверхность 20, содержащую два паза 21, 22. В одном из двух пазов расположено еще одно уплотнительное кольцо 23. Это уплотнительное кольцо уплотняет отрезок 24 трубы, соединенный с первой секцией 3. Однако некоторые изготовители размещают отрезок 24 трубы во второй секции 4. В этом случае уплотнительное кольцо находилось бы во втором пазу 22. Т.е. можно использовать один и тот же регулятор 17 потока для различных секционных радиаторов 2.

Регулятор 17 потока содержит патрубок 25, вставленный в выступ 15 корпуса 6 клапана. Здесь уплотнение обеспечено за счет уплотнительного кольца 26. Патрубок 25 имеет определенную длину в осевом направлении, поэтому позиционирование выступа 15 относительно патрубка 25 не играет роли, а герметичность обеспечивается даже в случае небольших смещений в осевом направлении.

Патрубком 25 окружен канал 27, открытый по направлению к корпусу 6 клапана. На другом конце он закрыт торцевой стенкой 28 регулятора 17 потока.

Канал 27 имеет боковое подводящее отверстие 29, через которое жидкотекучий теплоноситель может поступать из первой секции в канал 27, как показано стрелкой 30. Жидкость, поступающая между клапанным элементом 7 и седлом 16 клапана, может перетекать через боковое отверстие 31 в корпусе 6 клапана в зазор 32, окружающий патрубок 25 и окруженный цилиндрической стенкой 33. Из зазора 32 несколько отверстий 34, предусмотренных в торцевой стенке 28, ведут во вторую секцию 4, как показано стрелкой 35.

Регулятор 17 потока выполнен из пластмассы. Целесообразно, чтобы он был выполнен из детали, полученной литьем под давлением. Во время эксплуатации регулятор 17 потока не должен подвергаться воздействию больших нагрузок. Он надежно опирается в области двух своих осевых концов.

Для монтажа радиаторного устройства 1 регулятор 17 потока надлежащим образом соединяется с муфтой 12. Наряду с проиллюстрированным резьбовым соединением также можно предусмотреть между регулятором 17 потока и муфтой 12 только подгонку, и тогда регулятор 17 потока можно будет закрепить на муфте 12 с «натягом» или посредством развальцовки. Затем можно ввинтить муфту 12, соединенную с регулятором 17 потока, в радиатор 2. В качестве последней операции можно ввинтить клапан 5 в муфту 12.

И клапан 5, и муфта 12, и радиатор 2 могут представлять собой стандартные элементы.

На фиг.2 и 3 показан модифицированный вариант исполнения радиаторного устройства, в котором те же или соответствующие друг другу элементы обозначены теми же номерами позиций.

Первое изменение заключается в том, что кольцо 18 круглого сечения, представляющее собой уплотнительное кольцо, больше не зажато в осевом направлении между регулятором 17 потока и муфтой 12, а радиально уплотнено между муфтой 12 и регулятором 17 потока. Преимуществом этого является возможность выполнения соединения между муфтой 12 и регулятором 17 с бóльшим допуском. При этом предпочтительно, чтобы кольцевое уплотнение располагалось в проходящем по периметру пазу 38 между регулятором потока и муфтой.

Регулятор 17 потока имеет удлинение 36, выполненное как единое целое с регулятором 17. Удлинение 36 перекрывает расстояние до соединительной муфты 37, посредством которой две секции 3, 4 соединены друг с другом. Менять клапан 5 не требуется. Более того, можно выполнять подгонку под различные радиаторы 2 за счет применения различных регуляторов 17 потока.

В частности, на фиг.3 показано боковое подводящее отверстие 29 к каналу 27. Можно было бы предусмотреть также и несколько подводящих отверстий 29. На фиг.3 также показано отверстие 34, через которое жидкость из зазора 32 может поступать во вторую секцию 4 радиатора 2. Это отверстие 34 на фиг.3 показано не полностью. Оно вполне может соответствовать большей части сечения удлинения 36 и занимать, например, приблизительно 90° по периметру.

Изобретение предназначено для отопления и может быть использовано в теплотехнике. Радиаторное устройство содержит секционный радиатор и клапан. Клапан содержит клапанный элемент и седло клапана. Клапанный элемент расположен с возможностью перемещения в корпусе клапана. Корпус клапана соединен с муфтой, которая соединена с радиатором. Регулятор потока образует с элементом радиатора герметичное соединение, разделяет входящий и выходящий потоки клапана и соединен с муфтой. Изобретение обеспечивает простоту конструкции радиаторного устройства. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Радиаторное устройство с радиатором, в частности с секционным радиатором, и клапаном, содержащим клапанный элемент, расположенный с возможностью перемещения в корпусе клапана, и седло клапана, причем корпус клапана соединен с муфтой, которая соединена с радиатором, отличающееся тем, что регулятор потока образует с элементом радиатора (2) герметичное соединение, разделяет входящий и выходящий потоки клапана (5) и соединен с муфтой (12).

2. Радиаторное устройство по п.1, отличающееся тем, что регулятор (17) потока имеет уплотнительный участок, взаимодействующий с элементом радиатора, имеющий по периметру цилиндрическую поверхность (20), содержащую два проходящих по периметру паза (21, 22), из которых по меньшей мере один содержит уплотнительное кольцо (23).

3. Радиаторное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что регулятор (17) потока уплотнен относительно муфты (12) кольцевым уплотнением (18).

4. Радиаторное устройство по п.3, отличающееся тем, что кольцевое уплотнение (18) расположено в проходящем по периметру пазу (38) между регулятором (17) потока и муфтой (12).

5. Радиаторное устройство по любому из пп.1, 2, 4, отличающееся тем, что регулятор (17) потока выполнен из пластмассы, а муфта (12) - из металла.

6. Радиаторное устройство по любому из пп.1, 2, 4, отличающееся тем, что корпус (6) клапана имеет содержащий седло (16) клапана выступ (15), который соединен вставным соединением с патрубком (25) регулятора (17) потока.

7. Радиаторное устройство по п.6, отличающееся тем, что патрубок (25) отходит от перегородки (28) регулятора (17) потока, содержащей радиально за пределами патрубка (25) по меньшей мере одно сквозное отверстие (34).

8. Радиаторное устройство по п.6, отличающееся тем, что патрубок (25) окружает канал (27), закрытый на конце, обращенном от клапана (5), причем канал (27) имеет боковое подводящее отверстие (29).

9. Радиаторное устройство по любому из пп.1, 2, 4, 7, 8, отличающееся тем, что регулятор (17) потока соединен резьбовым соединением с муфтой (12).

10. Радиаторное устройство по п.9, отличающееся тем, что муфта (12) имеет внутреннюю резьбу (19), в которую ввинчен регулятор (17) потока, и наружную резьбу (14), которой она соединена с радиатором (2), причем внутренняя резьба (19) и наружная резьба (14), по крайней мере, частично перекрывают друг друга.

11. Радиаторное устройство по любому из пп.1, 2, 4, 7, 8, отличающееся тем, что регулятор (17) потока вставлен в муфту и форма муфты (12) и/или регулятора (17) потока изменена.