Результат интеллектуальной деятельности: Присоединительная арматура для нагревательного элемента

Изобретение касается присоединительной арматуры для радиатора, содержащей корпус, по меньшей мере, одно отверстие для радиатора, т.е. отверстие, к которому может быть присоединен радиатор, а также, по меньшей мере, одно питающее отверстие, дающее возможность присоединения питающего трубопровода.

Подобная присоединительная арматура известна из DE 29812233 U1.

Присоединительные арматуры такого типа используются в основном в сочетании с настенными радиаторами, в особенности же для сушилок полотенец. Такие радиаторы, как правило, не подключаются непосредственно к питающим трубопроводам, то есть к подводящему и выходному трубопроводам. Напротив, подводящий и выходной трубопроводы связываются с присоединительной арматурой, на которой можно установить, например, клапан, регулируемый от термостатирующего устройства. Присоединительная арматура может быть смонтирована, перед радиатором, что позволяет облегчить проведение других монтажных работ в данном помещении, таких, например, как облицовка стены. После этого радиатор подвешивается и соединяется с арматурой.

Однако соединение радиатора с присоединительной арматурой представляет собой достаточно сложный комплекс операций. В известном из DE 29812233 U1 случае используются накидные гайки, которыми арматура связывается с соответствующими питающими линиями радиатора. Для этого, например, необходимо, чтобы питающие линии радиатора имели определенную длину и были снабжены конусом.

В основу изобретения поставлена задача упростить сборку.

Эта задача с использованием присоединительной арматуры указанного выше типа решается таким образом, что каждому отверстию для радиатора соответствует расположенное напротив крепежное отверстие, через которое проходит крепежная труба, которая вместе с узлом крепления выступает из отверстия для радиатора.

С помощью крепежной трубы можно простым способом соединить крепежную арматуру с радиатором. Для этого достаточно, чтобы крепежная труба вворачивалась или вставлялась в соответствующее отверстие для радиатора. При этом доступ к крепежной трубе открыт с другой стороны корпуса так, что манипулирование с крепежной трубой не представляет сложности. Сам радиатор не мешает сборке. Образуется достаточное пространство для манипуляций с крепежной трубой.

Преимуществом изобретения может стать также и наличие на узле крепления резьбы или растрового соединения. С помощью резьбы обеспечивается винтовое соединение между крепежной трубой и радиатором. При соответствующей конструкции радиатора крепежная труба может соединяться с ним и простой защелкой.

При этом предпочтительно уплотнять крепежную трубу в месте соединения с крепежным отверстием корпуса. Такое уплотнение можно выполнить относительно просто, поместив на конце крепежной трубы, примыкающей к крепежному отверстию, фланец с прокладкой, который в данном случае будет прилегать к корпусу. Разумеется, возможны и другие геометрические формы соединения, например, конусное расширение крепежной трубы. В этом случае не требуется ввинчивать крепежную трубу в корпус. Достаточно, чтобы крепежная труба своим участком с резьбой приворачивалась к радиатору. Растягивающие усилия, вызванные вкручиванием и воздействующие на корпус достаточны, для того, чтобы уплотнить радиатор и крепежную трубу по отношению к корпусу.

Предпочтительно наличие контактной поверхности для приложения крутящего момента на стороне крепежного отверстия крепежной трубы. Это позволяет применить к крепежной трубе со стороны крепежного отверстия инструмент, с помощью которого она могла бы быть ввернута в радиатор с необходимым крутящим моментом.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения крепежная труба в своей части, находящейся внутри корпуса, имеет отверстие в стенке, соединенное с питающим отверстием. Через это отверстие в стенке можно легко реализовать поступление теплонесущей жидкости от питающего отверстия к радиатору.

Поскольку отверстие в стенке трубы находится внутри корпуса, т.е. на участке крепежной трубы, который находится в самом корпусе, проблемы уплотнения не имеют значения.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения корпус и крепежная труба на участке отверстия в стенке трубы образуют канавку по всему периметру. Таким образом, не имеет значения, под каким углом крепежная труба в конечном итоге монтируется в корпусе. Таким образом, крепежная труба вворачивается только при условии надежного крепления в радиаторе. Обеспечивается подача жидкости внутрь крепежной трубы.

При этом особое преимущество изобретения заключается в том, что на внешней стороне крепежной трубы в области отверстия в стенке имеется проходящая по всему периметру канавка. Канавку на внешней стороне выполнить значительно проще, чем на внутренней стороне стенки сверленого отверстия. Это упрощает изготовление.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения крепежная труба на месте соединения с отверстием для радиатора охвачена распорной втулкой. Эта распорная втулка, которую можно рассматривать и как переходник, позволяет простым способом подогнать всю конструкцию к различным условиям монтажа. Если радиатор по каким-то причинам устанавливается не в непосредственной близости от присоединительной арматуры, такое удаление можно легко скомпенсировать, используя более длинную крепежную трубу и соответствующую распорную втулку. Правда, при этом необходимо дополнительное уплотнение, а именно, кроме уплотнения между распорной втулкой и корпусом также необходимо наличие уплотнения между распорной втулкой и радиатором. Так как крепежную трубу можно (вворачивать) в радиатор с достаточным крутящим моментом, есть возможность получить герметичное соединение между распорной втулкой с одной стороны, а также между корпусом и радиатором с другой, без особых сложностей.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения крепежная труба с торцевой стороны имеет перемычку с отверстием, которое закрывается вставкой. Отверстие может использоваться, например, для опорожнения радиатора.

Особым преимуществом изобретения является, однако, конструкция, при которой вставка оформлена как функциональный элемент. Несложный ввод такого функционального элемента позволяет расширить функции арматуры. Такой функциональный элемент может представлять собой, например, датчик для определения температуры и/или расхода жидкости. Кроме того, функциональный элемент может быть выполнен в форме нагревательного элемента или патрона для электронагревательного элемента. Таким образом нагрев радиатора будет обеспечиваться даже в тех случаях, когда отключена отопительная система, например в летние дни, когда тепло необходимо только для сушки полотенец.

При этом преимущество изобретения заключается в том, что функциональный нагревательный элемент установлен в крепежной трубе через удлинение, причем между удлинением и стенкой трубы имеется зазор. Такая конструкция проявляет свои преимущества, в особенности в радиаторах, обеспечивая достаточную площадь теплопереноса.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения в крепежной трубе имеется внутренняя труба, причем полость, охваченная внутренней трубой, и зазор между внутренней трубой и стенкой трубы образуют отдельные соединения по отношению к входным отверстиям. В этом случае предусматривается только одно отверстие для радиатора, через которое может как поступать, так и сливаться теплонесущая жидкость. Такая конструкция рекомендуется, в частности, для однопоточных систем отопления.

При этом особое преимущество изобретения заключается в том, что в корпусе предусмотрен байпасный канал. Байпасный канал позволяет часть теплонесущей жидкости переносить дальше, на следующий радиатор, без пропускания через подключенный к присоединительной арматуре радиатор. Таким образом, можно для нескольких радиаторов, подключенных в один поток, задать необходимую температуру.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения в байпасном канале предусмотрена съемная пробка. Пробка может заменяться другой, так, что та же самая присоединительная арматура с малыми затратами может быть адаптирована к различному расположению радиаторов в однопоточной системе обогрева. В последнем в ряду радиаторов байпасный канал полностью перекрывается. В предшествующих арматурах заглушки оборудованы дросселем больших или меньших размеров.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения байпасный канал вблизи входного отверстия перекрывается заглушкой, которая перемещается внутрь корпуса настолько, что перекрывает соединение между питающим отверстием и крепежной трубой. Таким образом, заглушка имеет два назначения. Во-первых, она открывает доступ к пробке, полностью или частично перекрывая или открывая байпасный канал. Во-вторых, она служит также для того, чтобы перекрыть соединение радиатора, а точнее отверстие для радиатора, с соответствующим питающим отверстием. Полная блокировка подачи и слива возможна, если другое входное отверстие перекрывается вентилем радиатора. Таким образом, можно перекрыть подачу теплонесущей жидкости на подключенный к системе радиатор, так что он может быть демонтирован.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения питающее отверстие через дополнительную линию связано с байпасным каналом. Таким образом, в вышеизложенной ситуации обеспечивается подача теплонесущей жидкости в достаточном объеме на следующие радиаторы, когда подключенный к присоединительной арматуре радиатор полностью перекрыт для подачи теплонесущей жидкости.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения отверстие для радиатора и крепежное отверстие имеют одинаковую форму. Таким образом, корпус можно поворачивать, если необходимо, и крепежную трубу или трубы вводить через отверстие для радиатора и выводить через крепежное отверстие. Это позволяет добиться большей приспособляемости (трансформируемости) в процессе сборки.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения корпус охвачен кожухом, который на двух противолежащих сторонах имеет отверстия, которые окружают крепежную трубу. В некоторых вариантах исполнения, по эстетическим соображениям, желательно закрывать корпус кожухом. Например, кожух при этом может иметь тот же цвет, что и радиатор, в то время как корпус, который, как правило, выполняется из латуни, будет иметь другую окраску. Простое крепление кожуха корпуса выполняется так, что крепежная труба держит также и кожух корпуса. Для этого достаточно, чтобы в кожухе корпуса имелись отверстия, которые бы перекрывали крепежное отверстие и отверстие для радиатора. При этом, когда крепежная труба вставлена в корпус, кожух также фиксируется на корпусе. В случае использования распорных втулок предпочтительнее, чтобы они имели тот же цвет, что и кожух корпуса и радиатор. Если возможны статические нагрузки, можно даже предусмотреть, чтобы кожух корпуса и распорные втулки были выполнены из одного и того же материала, как минимум в контактирующих поверхностях.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения кожух корпуса надет на корпус перпендикулярно крепежной трубе. Крепежная труба в таком исполнении служит только для предотвращения сдвига кожуха на корпусе. В остальном форма кожуха корпуса обеспечивает ее фиксацию на корпусе.

При этом особым преимуществом изобретения является также то, что кожух корпуса в поперечном сечении имеет U-образную форму, его концы, при этом, загнуты внутрь и оставляют зазор, ширина которого равна внешнему размеру питающего отверстия. При такой конструкции загнутые внутрь свободные концы плечиков обеспечивают по обхвату фиксацию кожуха на корпусе. Кожух на корпусе может сдвигаться только в поперечном направлении. Такое смещение блокируется, если крепежная труба уже свинчена с корпусом.

Ниже описывается изобретение на примерах предпочтительного использования, которое иллюстрируется чертежами, на которых изображены

Фиг.1 - первая конструктивная форма присоединительной арматуры.

Фиг.2 - вторая конструктивная форма присоединительной арматуры.

Фиг.3 - третья конструктивная форма присоединительной арматуры.

Фиг.4 - присоединительная арматура с кожухом в разрезе.

На фиг.1 изображена присоединительная арматура 1 для схематически изображенного радиатора 2 и корпуса 3, в который ввинчен клапан 4, известным способом управляющий или регулирующий проток теплонесущей жидкости через радиатор 2.

В корпусе 3 имеется два питающих отверстия 5, из которых одно показано на фиг.1b. Питающее отверстие 5 выполнено в патрубке 6, который имеет наружную резьбу 7, на которой может крепиться накидная гайка. К патрубку 6 известным способом может быть подсоединен питающий трубопровод для поступления и выхода теплонесущей жидкости.

Кроме того, в корпусе 3 имеются два отверстия для радиатора 8, через которые, как будет пояснено ниже, теплонесущая жидкость может поступать из корпуса 3 в радиатор 2. Наконец, напротив каждого отверстия для радиатора 8 имеется крепежное отверстие 9, то есть отверстие для радиатора 8 и соответствующее крепежное отверстие 9 находятся на одной оси. Отверстие для радиатора 8 и крепежное отверстие 9 в корпусе 3 могут образовываться за счет сквозного отверстия 10 так, что оба отверстия 8 и 9 имеют одинаковый диаметр. Таким образом, в дополнительной обработке сквозного отверстия 10 нет необходимости. В данном случае на обоих концах сквозного отверстия 10 могут быть предусмотрены расширения диаметров 11 и 12, которые, хотя это и не показано подробно на чертежах, служат для установки уплотнений или других деталей известным способом.

Сквозное отверстие 10 посредством канала 13 связано с питающим отверстием 5.

Через крепежное отверстие 9 вставляется крепежная труба 14. Крепежная труба 14 длиннее, чем толщина корпуса 3. Таким образом, крепежная труба 14 выступает из корпуса через отверстие для радиатора 8. Крепежная труба 14 на конце, выступающем из корпуса 3, имеет участок с резьбой 15, с помощью которого она соединяется с радиатором 2. Вместо отрезка с резьбой может быть предусмотрен участок с другой геометрией соединения. Например, крепежная труба 14 может соединяться с радиатором фиксатором или защелкой. В этом случае достаточно крепежную трубу 14 с необходимым усилием вдавить в радиатор 2.

Как видно из фиг.1, между радиатором 2 и корпусом 3 находится также распорная втулка 16. С помощью распорной втулки 16 и подбора соответствующей длины крепежной трубы 14 можно отрегулировать расстояние между радиатором 2 и корпусом 3. Если корпус 3 монтируется непосредственно под радиатором 2, распорная втулка 16 не требуется. В этом случае радиатор 2 просто прилегает к корпусу 3.

Как уже упоминалось выше, для сквозного отверстия 10 не требуется дополнительной обработки. В частности, нет необходимости нарезать в нем внутреннюю резьбу, через которую вворачивалась бы крепежная труба 14. Крепление осуществляется исключительно за счет того, что крепежная труба 14 вворачивается в радиатор 2 с достаточным натяжением по отношению к распорной втулке 16 и она в свою очередь прижимается к корпусу 3 с достаточным усилием так, что при этом без особого труда можно получить необходимую герметичность соединения. Как было упомянуто выше, в этом месте можно установить и уплотнения, например в виде колец круглого сечения (уплотнительные кольца).

На другой стороне крепежной трубы имеется фланец 17, который с соответствующим усилием прилегает к корпусу 3 и здесь также образует зону уплотнения.

На стенке крепежной трубы 14 имеется отверстие 18, соединенное с кольцевым пространством 19. Кольцевое пространство 19 формируется за счет канавки на внешней стороне крепежной трубы 14. Отверстие в стенке 18 и канавка, образующие кольцевое пространство, расположены на таком удалении от фланца 17, что кольцевое пространство 19 связано с каналом 13. Таким образом, обеспечивается, что теплонесущая жидкость может протекать от питающего отверстия 5 через канал 13, кольцевое пространство 19, отверстие в стенке 18 и крепежную трубу 14 до радиатора 2 или протекать в обратном направлении.

Так как сквозное отверстие в принципе имеет два одинаковых отверстия, а именно отверстие для радиатора 8 и крепежное отверстие 9, крепежные трубы можно, естественно, вставлять в корпус 3 с другой стороны, то есть в отверстие для радиатора 8, и пропускать через крепежные отверстия 9. Этим достигается большая приспособляемость (трансформируемость) в процессе регулировки присоединительной арматуры 1.

Вследствие наличия кольцевого пространства 19 конечное угловое положение крепежной трубы 14 в корпусе 3 не имеет значения. Это угловое положение может выбираться, принимая во внимание момент закручивания. Подача теплонесущей жидкости в радиатор 2 в любом случае обеспечена.

На участке трубы с резьбой 15, который находится напротив конца 20, крепежная труба перекрыта перемычкой 21, в которой есть отверстие 22, закрытое затворным элементом 23. Если открыть (снять) этот затворный элемент (заглушку) 23, можно, например, слить теплонесущую жидкость из радиатора.

Далее предусмотрена контактная поверхность 24 для приложения крутящего момента, например внутренний шестигранник, в который монтажник может вставить инструмент для вворачивания крепежной трубы 14 в радиатор 2. Так как контактная поверхность 24 для приложения крутящего момента имеет, в принципе, свободный доступ, в том числе и по оси, обращение с инструментом значительно упрощается.

На фиг.2 показана конструктивная форма, на которой одинаковые детали имеют одинаковые обозначения.

При таком исполнении левая крепежная труба 14' имеет измененную форму, а именно на стороне, которая выступает из крепежного отверстия 9. Там предусмотрен выступающий патрубок 25, в который вкручивается электрический нагревательный элемент 26 с питающим проводом 27. Нагревательный элемент 26 имеет удлинение 28, которое проходит насквозь и выступает из крепежной трубы 14' и имеет такую длину, что входит в радиатор 2. Между удлинением 28 и крепежной трубой 14' образуется кольцевой зазор 29, через который должна проходить теплонесушая жидкость, чтобы поступать в радиатор. Нагревательный элемент 26 размещается на входе. Кольцевой зазор 29 обеспечивает достаточный контакт между нагревательным элементом 26 или его удлинением 28 с теплонесущей жидкостью.

Нагревательный элемент 26 образует функциональный элемент, причем вместо нагревательного элемента 26 могут использоваться и другие функциональные элементы, такие как термодатчик и/или расходомер. Присоединительную арматуру можно приспособить для различных функций 1 простой заменой одной крепежной трубы на другую, как показано на фиг.2.

На фиг.3 показана третья конструктивная форма, а именно как и на фиг.1 в части “а” в продольном, а в части “b” в схематическом поперечном сечении. Идентичные детали промаркированы одинаковыми обозначениями.

Показанный на фиг.3 пример исполнения изобретения относится к присоединительной арматуре для так называемого однопоточного нагрева, при котором в одной цепи соединены несколько радиаторов. Соответствующим образом теплонесущая жидкость протекает через радиаторы поочередно, причем байпасный канал 30 обеспечивает подачу теплонесущей жидкости в последний в ряду радиатор с достаточно высокой температурой.

В крепежной трубе 14" имеется внутренняя труба 31, выполненная так, что внутри внутренней трубы 31 имеется полость 32 и между внутренней трубой 31 и стенкой крепежной трубы 14" образуется кольцевой зазор 33, то есть два протока, связанные с разными питающими отверстиями 5. Обычно внутреннее пространство 32 используется для подачи, а кольцевой зазор 33 для слива теплонесущей жидкости. Клапан 4 располагается на стороне слива.

На не показанном детально радиаторе также должны быть предусмотрены соответствующие пути протока теплонесущей жидкости. Подача ее в полость 32 и кольцевой зазор 33 осуществляется через кольцевые пространства 19, 19', которые в корпусе 3' располагаются на разной высоте.

В байпасном канале 30 имеется пробка 34, которая или полностью перекрывает байпасный канал 30, или имеет не показанный детально дроссель или заслонку для дросселирования протока теплонесущей жидкости между двумя питающими отверстиями 5. В области правого отверстия 5 байпасный канал 30 выходит из корпуса 3'. Там байпасный канал закрывается заглушкой 35. Заглушка 35 может вворачиваться в корпус 3' настолько, что она может перекрывать соединение правого питающего отверстия 5 с кольцевым зазором 33. Если для перекрытия связи между левым питающим отверстием 5 и полостью 32 используется клапан 4, тогда подключенный радиатор можно полностью отсоединить от системы обогрева, например для демонтажа.

Для того чтобы в подобной ситуации обеспечить питание других радиаторов, расположенных в той же цепи, предусматривается дополнительный желоб 36, который при наличии байпасного канала 30 дает возможность протока теплонесущей жидкости между двумя питающими отверстиями 5.

Фиг.4 иллюстрирует конструктивную форму присоединительной арматуры, на корпусе 3 которой устанавлен кожух 40 корпуса. Кожух 40 корпуса имеет чисто эстетическое назначение, то есть он придает корпусу 3 привлекательный вид. Кожух корпуса по длине равен самому корпусу (на фиг.4 перпендикулярно плоскости чертежа). Кожух может иметь торцевую стенку (не показанную детально на чертеже), которая закрывает соответствующую торцевую сторону корпуса 3.

В кожухе 40 корпуса имеются два отверстия 41, 42, которые совпадают с отверстием для радиатора 8 и крепежным отверстием 9. Однако оба отверстия 41, 42 имеют больший диаметр, что необходимо для ввода распорной втулки 16 и фланца 17 крепежной трубы 14 в отверстия 41, 42. Если отверстия 41, 42 по величине одинаковы с внешней окружностью распорной втулки 16 или фланца 17, кожух 40 корпуса фиксируется на корпусе 3 практически неподвижно.

Кожух 40 корпуса в поперечном сечении имеет U-образную форму. Свободные концы 43, 44 обоих колен загнуты внутрь и образуют между собой зазор, который приблизительно соответствует внешней окружности питающего отверстия 5. Когда кожух 40 корпуса устанавливается на корпус 3 (в изображении на фиг.4 перпендикулярно плоскости чертежа), он с определенным усилием держится на корпусе 3. Это усилие может быть дополнительно увеличено подпружиниванием колен U внутрь. При установке крепежной трубы возможность смещения исключается. Кожух 40 корпуса надежно крепится на корпусе 3.