РАДИАТОР ОТОПЛЕНИЯ С НИЖНИМ ПОДКЛЮЧЕНИЕМ СО ВСТРОЕННЫМ ТЕРМОСТАТИЧЕСКИМ КЛАПАНОМ

Полезная модель относится к отопительным приборам, в частности, к алюминиевым и биметаллическим радиаторам с возможностью подключения подводящих и отводящих труб снизу.
В современной практике установки отопительных приборов помимо основной задачи по обогреву помещения стремятся получить эстетический вид всех элементов отопления, повысить безопасность эксплуатации и предусмотреть использование индивидуальных средств по созданию комфортного микроклимата - терморегулирующих устройств. Этим требованиям отвечает нижнее подключение отопительных приборов, при котором он снабжен термостатическим клапаном, а подводящие и отводящие трубы скрыты.
Известен радиатор с нижним подключением к системе отопления, содержащий секции с вертикальными и горизонтальными трубопроводами, соединенные между собой с помощью ниппелей, и терморегулирующее устройство (термостатический клапан), обеспечивающее регулирование расхода теплоносителя через радиатор и подключенное к радиатору через соединительную трубку, при этом в качестве соединительной трубки использован вертикальный трубопровод крайней секции радиатора, который оснащен в верхней части герметичным приспособлением с каналом для прохода теплоносителя и посадочным местом для присоединения терморегулирующего устройства, а крайняя секция отделена от других секций радиатора снизу глухим ниппелем (патент РФ на полезную модель 74695, опубл. 10.07.2008). Герметичное приспособление в верхнем горизонтальном трубопроводе и глухой ниппель в нижнем горизонтальном трубопроводе являются средствами распределителя потока теплоносителя.
При реализации данной полезной модели снижается количество соединений, а монтажнику достаточно обеспечить требования по подключению радиатора к трубам системы отопления. Радиатор, элементы подключения и регулировки являются единым изделием, сборка и проверка которого осуществляется заводом-производителем, тем самым повышается надежность работы, срок службы. Недостатком такого решения являются технологические особенности сборки в части установки приспособления, имеющего канал для прохода теплоносителя и посадочное место для присоединения терморегулирующего устройства. Необходимо обеспечить высокую точность стыковки элементов и усилие крепления, в результате чего повышается трудоемкость сборки, и как следствие, ухудшается ремонтопригодность.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является радиатор с нижним подключением к системе отопления, содержащий соединенные между собой секции с вертикальными и горизонтальными трубопроводами, верхний распределитель потока с термостатическим клапаном, снабженный, по крайней мере, одним выпускным отверстием и нижний распределители потока, установленные в горизонтальных трубопроводах крайней секции радиатора. Верхний распределитель потока содержит корпус, с одной стороны которого установлены наружные герметизирующий и стабилизирующий элементы, с противоположной стороны установлен переходник, обеспечивающий герметичное соединение корпуса с термостатическим клапаном. Корпус верхнего распределителя потока содержит внутренний элемент с посадочным местом для термостатического клапана, при установке которого вдоль внутренней поверхности корпуса образуется полость для выхода теплоносителя. И внутренний элемент имеет канал для входа теплоносителя, сообщающийся с, по крайней мере, одним впускным отверстием, выполненным в корпусе.
В радиаторе, в котором секции соединены посредством ниппелей, верхний распределитель потока устанавливается таким образом, что герметизирующий элемент упирается в ниппель, а качестве стабилизирующего элемента использована пружина. В радиаторе, в котором секции соединены посредством сварки, в верхнем горизонтальном трубопроводе крайней секции устанавливается специальная заслонка, в которую упирается герметизирующий элемент верхнего распределителя потока, а в качестве стабилизирующего элемента использовано стопорное кольцо. В одном из вариантов выполнения нижний распределитель потока представляет собой пружинный клапан с пробкой, исключающей попадание теплоносителя в соседнюю секцию. В другом варианте нижний распределитель потока может содержать корпус, с одной стороны которого установлены наружный стабилизирующий элемент и герметизирующий элемент, наглухо закрывающий торец корпуса, а с противоположной стороны установлен переходник с наружной заглушкой или наружная заглушка. При использовании нижнего распределителя потока, содержащего корпус, в радиаторе, в котором секции соединены посредством ниппелей, верхний и нижний распределители потока устанавливаются таким образом, что их герметизирующие элементы упираются в ниппели, а качестве стабилизирующих элементов использованы пружины. В аналогичном варианте выполнения нижнего распределителя в радиаторе, в котором секции соединены посредством сварки, в верхнем и нижнем горизонтальных трубопроводах крайней секции установлены специальные заслонки, в которые упираются герметизирующие элементы, соответственно, верхнего и нижнего распределителей потока, а в качестве стабилизирующих элементов использованы стопорные кольца (патент РФ на полезную модель 145411, опубл. 20.09.2014).
Недостатком устройства прототипа является низкая эксплуатационная надежность, в частности, ввиду большого количества герметизирующих элементов, резьбовых соединений и уплотнительных элементов и т.п.- мест потенциальных протечек, что значительно усложняет технологичность сборки, и в тоже время не обеспечивает необходимой герметичности соединения при ударных нагрузках, деформациях изгиба при монтаже и транспортировке.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, состоит в повышении прочности радиатора, за счет обеспечения герметичности, в упрощении технологии изготовления, сборки и повышении технологичности, уменьшении материальных затрат на производство.
Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемой полезной модели, является:
- уменьшение трудозатрат при подключении радиатора к системе отопления в связи с использованием минимального количества стандартных соединительных элементов и отсутствия необходимости сборки самого радиатора перед проведением монтажных работ;
- повышение надежности в связи с упрощением конструкции радиатора, отсутствие в конструкции радиатора резьбовых соединений и уплотнительных элементов;
- снижение материалоемкости, и веса радиатора, а также снижение трудозатрат при его производстве в связи с использованием неметаллических втулок в качестве распределителей потока теплоносителя.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в конструкции радиатора с нижним подключением к системе отопления, содержащего рядоребренных алюминиевых труб, верхний и нижний коллекторы, верхний распределитель потока теплоносителя, герметично соединенный с термостатическим клапаном и нижний распределитель потока теплоносителя, установленные в местах соединения крайней секции радиатора с верхними нижним коллекторами, в соответствии с заявляемым решением, верхний распределитель потока выполнен в виде цилиндрической втулки, длиной обеспечивающей герметичное перекрытие канала крайней секции радиатора, выходящего в верхний коллектор, при этом, со стороны рассеивателя, верхний распределитель имеет несквозной канал для теплоносителя, совпадающий с каналом крайней секции радиатора, и связывающий канал крайней секции радиатора с входным отверстием термостатического клапана, а с противоположенной стороны, на внешней поверхности цилиндрической втулки, выполнена продольная выточка, связывающая выпускное отверстие термостатического клапана с верхним коллектором радиатора, а нижний распределитель потока теплоносителя выполнен в виде цилиндрической втулки длиной обеспечивающей герметичное перекрытие канала крайней секции радиатора, выходящего в нижний коллектор и имеет сквозной канал для теплоносителя, соединяющий отверстие в нижнем коллекторе для подачи теплоносителя с каналом крайней секции радиатора.
Полезную модель дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению заявляемого технического результата.
Цилиндрическая втулка верхнего распределителя потока теплоносителя выполнена наружным диаметром, равным внутреннему диаметру верхнего коллектора.
Верхний распределитель выполнен с посадочным местом для термостатического клапана.
Выточка цилиндрической втулки выполнена площадью сечения равной площади выпускного отверстия термостатического клапана.
Нижний распределитель потока теплоносителя выполнен в виде цилиндрической втулки с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру нижнего коллектора.
Распределители потока теплоносителя выполнены из неметаллических материалов, например, термостойких пластиков или пластмасс.
Заявляемая конструкция изображена на графических материалах, где:
фиг. 1 - радиатор сбоку, разрез, левое исполнение;
фиг. 2 - верхний распределитель, разрез, вид сбоку;
фиг. 3 - верхний распределитель, разрез, вид сверху;
фиг. 4 - верхний распределитель, вид спереди;
фиг. 5 - нижний распределитель, разрез, вид сбоку;
фиг. 6 - нижний распределитель, разрез, вид сверху;
фиг. 7 - нижний распределитель, вид спереди;
фиг. 8 - радиатор сбоку, разрез правое исполнение;
фиг. 9 - термостатический клапан.
Перечень конструктивных элементов:
Оребренные алюминиевые труб (секции прибора) 1;
верхний и нижний коллекторы 2,3;
крайняя секция радиатора 4;
верхний распределитель потока теплоносителя 5;
нижний распределитель потока теплоносителя 6;
два отверстия 7, 8 в нижнем коллекторе;
узел нижнего подключения 9;
посадочное место 10 верхнего распределителя 5;
термостатический клапан 11;
входное отверстие 12 термостатического клапана 11;
несквозной канал 13;
продольную выточку 14;
сквозной канал 16 нижнего распределителя 6;
технологическое отверстие 17 нижнего распределителя 6;
соединительные штуцеры 18 и 19;
переходная пробка 20.
Радиатор содержит рядоребренных алюминиевых труб (секции прибора) 1, образующих рассеиватель (Фиг. 1), а также верхний и нижний коллекторы 2, 3, выполненные из алюминиевого профиля. В верхнем коллекторе над каналом крайней секции радиатора 4 установлен верхний распределитель потока теплоносителя 5, в нижнем коллекторе под каналом крайней секции установлен нижний распределитель потока теплоносителя 6. Для подключения к подводящим и отводящим трубопроводам теплоносителя в нижнем коллекторе радиатора имеются два отверстия 7, 8 с резьбой, необходимые для подключения радиатора к стандартному узлу нижнего подключения 9. Подключение радиатора к подводящим и отводящим трубопроводам происходит через переходники стандартного узла нижнего подключения 9.
Верхний распределитель потока теплоносителя 5, представляет собой цилиндрическую втулку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру верхнего коллектора (Фиг. 2). Длина верхнего распределителя 5 выполнена равной ширине секции радиатора и позволяет герметично перекрывать канал крайней секции радиатора 4. Верхний распределитель 5 выполнен с посадочным местом 10 для термостатического клапана 11, имеющего входное отверстие 12 (Фиг. 9). Герметичность соединения термостатического клапана 11 и верхнего распределителя 5 обеспечивается герметизирующими резиновыми прокладками, установленными на термостатическом клапане 11. Со стороны рассеивателя, верхний распределитель 5 имеет несквозной канал 13 для теплоносителя, совпадающий с каналом крайней секции радиатора 4, и связывающий канал крайней секции радиатора 4 с посадочным местом 10 для термостатического клапана 11. С противоположенной стороны, на внешней поверхности втулки верхний распределитель 5 имеет продольную выточку 14 (Фиг. 2), которая позволяет теплоносителю, из выпускного отверстия термостатического клапана 15 (Фиг. 9) попадать в верхний коллектор радиатора 2 за верхним распределителем 5. Площадь сечения продольной выточки 14 равняется площади выпускного отверстия термостатического клапана 11.
Нижний распределитель потока теплоносителя 6, представляет собой цилиндрическую втулку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру нижнего коллектора 3 (Фиг. 5). Длина нижнего распределителя 6 выполнена большей диаметра канала крайней секции радиатора 4, что позволяет герметично перекрывать канал крайней секции радиатора 4. Нижний распределитель 6 имеет сквозной канал 16 для теплоносителя, соединяющий отверстие в нижнем коллекторе 7, через которое осуществляется подача теплоносителя, с каналом крайней секции радиатора 4. Нижний распределитель 6 выполнен с технологическим отверстием 17 с торца, связанным со сквозным каналом 16.
Нижний и верхний коллекторы, выполненные из алюминиевого профиля, связаны с рядом вертикальных оребренных алюминиевых труб рассеивателя при помощи соединительных штуцеров 18 и 19, имеющих коническую и цилиндрическую части, герметично закрепленных с одной стороны конической частью штуцера посредством прессовой посадки в трубах рассеивателя, а с другой - цилиндрической частью в отверстиях коллектора.
Радиатор отопления с нижним подключением со встроенным термостатическим клапаном может иметь два исполнения: левое (Фиг. 1) и правое (Фиг. 8). При правом исполнении верхний и нижний распределители 5 и 6 в коллекторах радиатора 2 и 3 перекрывают канал крайней секции 4 справа, вход и выход теплоносителя осуществляется через две смежные секции, расположенные справа. При левом исполнении верхний и нижний распределители 5 и 6 в коллекторах радиатора 2 и 3 перекрывают канал крайней секции 4 слева, вход и выход теплоносителя осуществляется через две смежные секции, расположенные слева.
Радиатор работает следующим образом.
Теплоноситель поступает через подающий трубопровод в узел нижнего подключения 9. Нижний распределитель потока 6 препятствует движению теплоносителя по нижнему коллектору 3 и в другие секции и перенаправляет его по вертикальному каналу крайней секции 4 к верхнему распределителю потока 5 (Фиг. 1). Через несквозной канал 13 верхнего распределителя 5 теплоноситель попадает к посадочному месту для термостатического клапана 10. Весь поступающий теплоноситель проходит через входное отверстие 12 термостатического клапана 11 (Фиг. 1). Затем через выходное отверстие 15 термостатического клапана 11 теплоноситель поступает в полость верхнего коллектора 2, между распределителем 5 и переходной пробкой 20. Далее, через продольную выточку 14 верхнего распределителя потока 5, теплоноситель попадает в верхний коллектор 2 и последующие секции радиатора и, в процессе циркуляции, движется к отводящей трубе. В зависимости от способа управления термостатическим клапаном 11 (ручное или автоматическое), термостатический клапан пропускает в радиатор теплоноситель по заданному либо постоянному, либо переменному расходу в период времени. Тем самым обеспечивается необходимая теплоотдача радиатора отопления для создания комфортного микроклимата.
Заявляемая полезная модель обладает следующими преимуществами.
Верхний и нижний распределители потока размещаются в верхнем и нижнем коллекторах прибора при производстве радиатора, что исключает необходимость подготовки радиатора перед использованием, снижает трудоемкость монтажных работ, повышает надежность радиатора исключая лишние резьбовые соединения.
Распределители потока выполняются из неметаллических материалов, например, термостойких пластиков или пластмасс. Учитывая, что термостатический клапан выполняется из сплавов (например, латуни), предотвращается контактная коррозия разнородных материалов.
Таким образом, при использовании предлагаемой полезной модели:
- уменьшаются трудозатраты при подключении радиатора к системе отопления в связи с возможностью использования минимального количества стандартных фитингов и отсутствием необходимости сборки самого радиатора перед проведением монтажных работ;
- повышается надежность радиатора в связи с отсутствием лишних резьбовых соединений как при сборке радиатора, так и при подключении радиатора к системе отопления;
- снижается материалоемкость, и вес радиатора, а также снижаются трудозатраты при его производстве в связи с использованием неметаллических материалов для изготовления распределителей потока теплоносителя.
Сборка радиатора с нижним подключением со встроенным термостатическим клапаном производится следующим образом.
В процессе подготовки радиатора к сборке, отдельно изготавливаются втулки для нижнего и верхнего распределителей 5 и 6. В торце втулки верхнего распределителя 6 выполняется посадочное место 10 для термостатического клапана 11, а также снаружи выполняется выточка 14 для прохождения теплоносителя в верхний коллектор радиатора. В торце втулки нижнего распределителя выполняется технологическое отверстие 17 для удаления цилиндрического ролика из полости коллектора после развальцовки штуцера в процессе сборки радиатора. Затем втулки верхнего и нижнего распределителей потока запрессовываются в верхний и нижний коллекторы радиатора на глубину расположения канала крайней секции радиатора. Далее выполняются сквозные отверстия 7 и 8 в нижнем коллекторе радиатора и одновременно отверстие 16 в нижнем распределителе потока, для подключения к подводящим и отводящим трубопроводам. Верхний и нижний коллекторы, выполненные из алюминиевого профиля связаны с рядом вертикальных оребренных алюминиевых труб рассеивателя при помощи соединительных штуцеров, имеющих коническую и цилиндрическую части, герметично закрепленных с одной стороны конической частью штуцера посредством прессовой посадки в трубах рассеивателя, а с другой - цилиндрической частью в отверстиях коллектора. Радиатор собран. В результате данных операций, в нижнем и верхнем распределителях потока появляются каналы для теплоносителя, совпадающие с каналом крайней секции радиатора.