СЕКЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО РАДИАТОРА ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к отопительным приборам, в частности к алюминиевым радиаторам, выполненным из соединенных между собой секций, предназначенных для передачи тепла в обогреваемое помещение при движении теплоносителя по внутренним каналам радиатора.
В процессе производства секции алюминиевого радиатора методом литья под высоким давлением для образования вертикального канала используют дополнительный закладной элемент, при извлечении которого на концевой части вертикального канала образуется технологическое отверстие. Закрытие такого отверстия осуществляют с помощью заглушки, присоединяемой с помощью резьбового или замкового соединения через герметизирующую, уплотнительную прокладку.
Известна конструкция радиатора с использованием заглушки с уплотнительной прокладкой, причем заглушка присоединена к корпусу секции радиатора посредством резьбового соединения (Патент РФ №103182, опубл. 27.03.2011 г.)
Также известна секция радиатора отопления, состоящая из корпуса, заглушки и гидравлического уплотнителя - прокладки. Корпус имеет внутренние каналы, внешнюю поверхность с ребрами и закрываемое технологическое отверстие с крепежной частью под заглушку. Заглушка, прокладка и крепежная часть корпуса образуют неразъемное соединение (международные заявки WO 2011/012978, опубл. 03.02.2011; WO 2011/012981, опубл. 03.02.2011; WO 2013/168143, опубл. 14.11.2013). В качестве прокладки, предложено использовать торообразную деталь из неметаллического упругого материала. Прокладка находится между корпусом и заглушкой в выемке под небольшим сжимающим усилием, достаточным для предотвращения разгерметизации соединения в процессе эксплуатации радиатора.
Вышеуказанные конструкции обеспечивают достаточно надежное крепление заглушки к корпусу литой секции радиатора. Однако, они не позволяют снизить возможность разгерметизации радиатора, вызванной заморозкой системы отопления или действием избыточного давления. При заморозке системы, что иногда случается в частных домах, теплоноситель остывает, кристаллизуется до твердого агрегатного состояния, в результате чего повышается давление на стенки радиатора и риск разрушения. Для предотвращения заморозки используют в качестве теплоносителей низкозамерзающие жидкости, альтернативный или резервный источник отопления, но эти способы защиты повышают общую стоимость системы отопления, ее обслуживания, снижают показатели экологичности и безопасности. Кроме того, система отопления с дополнительной защитой от заморозки требует высокой квалификации специалистов, выполняющих ее проектирование, выбор комплектующих и монтаж.
Наиболее частым и простым способом предотвращения разрушения радиаторов в случае возникновения условий заморозки является незамедлительный слив теплоносителя (воды) вручную. Однако, при этом период времени для слива теплоносителя ограничен.
Еще одной причиной нарушения герметичности радиаторов является воздействие избыточного давления (превышающего рабочее), в частности, гидроудар, т.е. кратковременный скачок давления в системе отопления, например, в результате резкого закрытия или открытия шаровых кранов.
Наиболее близкой к заявленной полезной модели является секция радиатора отопления, которая содержит вертикальную центральную часть с боковыми теплорассеивающими элементами, внутренний вертикальный канал для теплоносителя, соединенный с верхним горизонтальным трубопроводом, расположенным в верхней части секции, и с нижним горизонтальным трубопроводом, расположенным в нижней части секции. При этом отверстие концевой части вертикального канала закрыто заглушкой с образованием неразъемного замкового соединения, герметизированного с помощью уплотнительной прокладки. Прокладка выполнена в виде мембраны, закрывающей всю поверхность отверстия (Патент РФ №144797, опубл. 27.08.2014 г.). Данное техническое решение обеспечивает защиту внутренней поверхности заглушки от действия агрессивной среды теплоносителя и осадка, а также повышение герметизирующих свойств соединения. Недостатком является отсутствие возможности предотвращения разрушения конструкции в случае заморозки или резкого повышения давления в системе отопления.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение возможности разгерметизации секции алюминиевого радиатора, вызванной заморозкой системы отопления или воздействием избыточного давления.
Технический результат достигается тем, что в секции алюминиевого радиатора отопления, содержащей вертикальную центральную часть с боковыми теплорассеивающими элементами, внутренний вертикальный канал для теплоносителя, соединенный с верхним горизонтальным трубопроводом и с нижним горизонтальным трубопроводом, в которой отверстие концевой части вертикального канала закрыто заглушкой с помощью неразъемного замкового соединения, герметизированного уплотнительной прокладкой в виде мембраны, закрывающей всю поверхность отверстия, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, мембрана содержит монтажную часть, расположенную по периметру, и центральную часть выпуклой формы с образованием компенсационной емкости между мембраной и заглушкой.
В частных случаях монтажная часть мембраны может быть выполнена утолщенной и может содержать паз для более плотного прилегания к краю концевой части вертикального канала.
Компенсационная емкость может содержать упругий элемент, размещенный вертикально между заглушкой и центральной частью мембраны.
Упругий элемент может быть выполнен в виде полого цилиндра, сплошного цилиндра, а также в виде пружины.
На фиг. 1 представлена концевая часть вертикального канала секции радиатора, закрытая заглушкой с уплотнительной прокладкой в виде мембраны, выполненной в соответствии с предложенным техническим решением (продольный разрез).
На фиг. 2 представлена мембрана, содержащая монтажную часть и центральную часть (общий вид и продольный разрез): 2а - в рабочем положении; 2б - под действием избыточного давления в связи с заморозкой системы или гидроударом.
На фиг. 3 представлена мембрана с утолщенной монтажной частью и пазом (общий вид и продольный разрез).
На фиг. 4 представлена мембрана с упругим элементом (продольный разрез): 4а - упругий элемент - полый цилиндр; 4б - упругий элемент - сплошной цилиндр; 4с - упругий элемент - пружина.
Концевая часть вертикального канала 1 секции радиатора содержит технологическое отверстие, закрытое заглушкой 2 методами завальцовки, гибки или обжима с образованием неразъемного замкового соединения. Для создания такого соединения концевая часть вертикального канала содержит с внешней стороны выступ 3 (фиг. 1), а концевые части заглушки 2 по высоте имеют припуск для возможности фиксации по поверхности выступа 3. Уплотнительная прокладка представляет собой мембрану, содержащую по периметру монтажную часть 4 и центральную часть выпуклой формы 5. Между заглушкой и центральной частью мембраны расположена компенсационная емкость 6. Монтажная часть мембраны может быть выполнена утолщенной и содержать паз 7 (фиг. 3) для более плотного прилегания к краю концевой части вертикального канала при монтаже. Прокладка может быть снабжена упругим элементом в виде полого цилиндра 8 (фиг. 4а), сплошного цилиндра 9 (фиг. 4б) или пружины 10 (фиг. 4с).
Уплотнительная прокладка в виде мембраны с монтажной частью 4 и центральной частью выпуклой формы 5 изготовлена из неметаллического материала, способного выдержать давление системы отопления без изменения формы до момента резкого повышения давления по сравнению с рабочим давлением. Такими материалами являются, например, термостойкие эластомеры на основе фторкаучука, этилен - пропиленовый сополимер.
Секция радиатора получена из алюминиевого сплава методом литья под высоким давлением. Заглушка 2 выполнена из стального листового проката, покрытого алюминием, методом штамповки. Если в процессе литья секции на концевой части вертикального канала 1 образуются заусенцы, их удаляют методами механической обработки. Это необходимо для дальнейшего соединения заглушки 2 с концевой частью вертикального канала 1 и предотвращения повреждения уплотнительной прокладки. Прокладку в виде мембраны с монтажной частью 4 и центральной частью выпуклой формы 5 размещают внутри заглушки 2 на ее торцевой поверхности, при этом внутренняя часть заглушки и размеры монтажной части мембраны должны совпадать. После этого заглушку 2 с размещенной в ней мембраной небольшим торцевым усилием прижимают к концевой части вертикального канала и выполняют инструментом ее деформацию по выступу 3 до получения замкового соединения. Такое замковое соединение обеспечивает герметичность и надежность конструкции при эксплуатации радиатора отопления.
Прокладка в виде мембраны заявленной формы полностью закрывает технологическое отверстие концевой части вертикального канала и изолирует внутреннюю поверхность заглушки. В процессе эксплуатации при заморозке системы отопления увеличение объема теплоносителя, и как следствие, рост давления на заглушку будут компенсированы за счет упругой деформации мембраны. Аналогичным образом будет компенсировано резкое повышение давления в системе при аварийной ситуации.
После подключения радиатора к системе отопления уплотнительная прокладка - мембрана работает в стандартном режиме, при котором она воспринимает рабочее давление системы отопления на внешней поверхности с малыми упругими деформациями. В случае возникновения причин, приводящих к скачку давления, деформация мембраны увеличивается, и внешняя поверхность выпуклой центральной части 5 начинает вминаться и двигаться в сторону заглушки 2 (фиг. 2б). Это компенсирует избыточное давление и тем самым предотвращает разрушение стенок каналов радиатора. При возвращении давления системы отопления в рабочее состояние избыточное давление, имеющееся теперь внутри компенсационной емкости 6, приводит к восстановлению ее формы до исходного состояния. С целью повышения упругих свойств мембраны и лучшего восстановления ее формы после снятия нагрузки компенсационная емкость 6 может быть снабжена упругим элементом в виде резинового полого цилиндра 8 или сплошного цилиндра 9 (фиг. 4). В качестве упругого элемента может быть использована металлическая пружина 10.
Таким образом, предложенная полезная модель позволяет снизить возможность разгерметизации секции алюминиевого радиатора, вызванной заморозкой системы отопления или воздействием избыточного давления. При этом защита внутренней поверхности заглушки от действия агрессивной среды теплоносителя и осадка, а также высокая герметичность соединения заглушки с концевой частью вертикального канала обеспечиваются не хуже, чем в прототипе.