СЕКЦИЯ РАДИАТОРА ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к конструктивному исполнению приборов систем отопления, в частности к радиаторам, выполненным из соединенных между собой секций, предназначенных для передачи тепла в обогреваемое помещение при движении теплоносителя по внутренним каналам радиатора.
Секции радиаторов отопления получают с применением технологии литья под высоким давлением. В этом случае при смыкании пресс-формы литейной машины образуется полость с выступами, которая соответствует форме секции радиатора. При этом нельзя получить внутренние каналы секции за одну операцию литья, так как после заливки сплава и его кристаллизации будет невозможно извлечение литого изделия. Для образования вертикальных каналов используют дополнительные закладные элементы - специальные пустотообразователи. При извлечении пустотообразователя образуется не только вертикальный канал, но и технологические отверстие, закрытие которого требует дополнительной производственной операции по отливке заглушки и присоединению ее к секции радиатора. Присоединение заглушки возможно различными способами: сваркой, резьбовым соединением, замковым соединением. В связи с тем, что заглушка находится в нижней части радиатора она в большей степени подвержена коррозии. Движущийся теплоноситель не только оказывает механическое (абразивное) и химическое воздействие на заглушку, но также приносит различные твердые частицы, шлам, которые под действием сил гравитации налипают, осаждаются. В результате это может привести к коррозии поверхности заглушки, и в дальнейшем к нарушению герметичности радиатора отопления.
Известна секция радиатора водяного отопления, в которой технологическое отверстие закрыто заглушкой с помощью сварки (Патент РФ на полезную модель №139011, опубл. 27.03.2014 г.) Данная конструкция обеспечивает достаточно прочное, жесткое крепление заглушки, однако, свариваемые участки имеют более низкое качество. По соединяемым кромкам, как на секции, так и на заглушке присутствуют продукты выгорания выдавленной смазки штампа. Это область относительно низкой плотности, могут присутствовать поры и т.п. Требуется тщательный подход к процедуре сварки, так как необходимо обеспечить подготовку поверхности и контроль отсутствия дефектов, что влечет снижение производительности, повышение трудоемкости при производстве радиаторов, а также повышает себестоимость изделия. На практике этим часто пренебрегают, и в результате увеличивается объем брака. Сварное соединение низкого качества в радиаторе это дополнительная проблема для нанесения внутреннего антикоррозионного покрытия, использования в качестве теплоносителя незамерзающих жидкостей, достижения высокой конструктивной стойкости к высоким давлениям, гидравлическим ударам при опрессовке и при дальнейшей работе системы отопления. При этом остаются проблемы коррозии поверхности заглушки, приводящие к ухудшению герметичности радиатора.
Недостатки сварного соединения при установке заглушки на технологическое отверстие привели к разработке и внедрению более эффективных конструктивных решений с использованием резьбовых и замковых соединений заглушки через герметизирующую, уплотнительную прокладку, выполненную из химически стойкого (инертного) материала.
Известна конструкция радиатора с использованием заглушки с уплотнительной прокладкой, причем заглушка присоединена к корпусу секции радиатора посредством резьбового соединения (Патент РФ на полезную модель №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. Форма крепежной части и заглушки в своем конструктивном исполнении обеспечивает фиксацию заглушки без использования сварки и предусматривают место установки прокладки для герметизации соединения. (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. Из условий работы прокладки к ней должны предъявляться следующие основные требования: допустимые отклонения по геометрии, свойства упругости, химическая стойкость и сохранение своих эксплуатационных характеристик при рабочей температуре и давлении среды.
Выше указанные конструкции обеспечивают достаточно надежное крепление заглушки к корпусу литой секции радиатора. Однако, требуется соблюдение высокой точности сопряжения деталей и подготовки их поверхностей. В противном случае имеется вероятность незаполнения материалом прокладки микро- и макронеровностей соединяемых элементов. Кроме того, внутренняя поверхность заглушки подвергается коррозии, на ней происходит осаждение твердых частиц из теплоносителя, что может привести со временем к повреждению заглушки и ухудшению герметичности радиатора.
Наиболее близким к заявленной полезной модели техническим решением является секция металлического радиатора для систем водяного центрального, коллективного или индивидуального отопления, в которой крепление заглушки осуществлено с помощью замкового соединения (Патент РФ на полезную модель №80217, опубл. 27.01.2009 г.). В данном случае нижний торец секции радиатора выполнен в виде вертикального патрубка с отверстием, вокруг которого выполнен выступ. На выступе через термостойкую упругую уплотнительную прокладку закреплена заглушка в виде стакана, стенка которого по высоте выполнена с припуском на обжим по поверхности выступа, что обеспечивает образование неразъемного замкового соединения за счет пластической деформации. При этом обеспечена достаточно надежная герметизация технологического отверстия, не требуется сложного оборудования для сборки. Тем не менее, с целью устранения микро- и макронеровностей соединяемых элементов требуется соблюдение высокой точности сопряжения деталей и подготовки их поверхностей. Недостатком такого решения также является отсутствие дополнительной защиты заглушки от возможного действия агрессивной среды теплоносителя и осадка, присутствующего в нижней части радиатора.
Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение защиты внутренней поверхности заглушки от действия агрессивной среды теплоносителя и осадка, присутствующего в нижней части радиатора, а также повышение герметизирующих свойств соединения. При этом сохраняется простота сборки.
Указанный технический результат достигается тем, что в секции радиатора отопления, содержащей вертикальную центральную часть с боковыми теплорассеивающими элементами в виде плоских ребер для увеличения площади теплоотдачи, внутренний канал для теплоносителя, соединенный с верхним горизонтальным трубопроводом, расположенным в верхней части секции, и с нижним горизонтальным трубопроводом, расположенным в нижней части секции, нижний торец которой выполнен в виде вертикального патрубка с отверстием, закрытым заглушкой, а вертикальный патрубок и заглушка выполнены с возможностью образования неразъемного замкового соединения между ними, герметизированного с помощью уплотнительной прокладки, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, уплотнительная прокладка выполнена в виде мембраны, закрывающей всю поверхность отверстия.
Возможность осуществления заявляемого технического решения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения могут быть подтверждены чертежами и описанием примера конструкции секции радиатора.
На фиг. 1 представлен внешний вид нижней части секции радиатора с вертикальным патрубком, содержащим технологическое отверстие.
На фиг. 2 представлен вертикальный патрубок с технологическим отверстием, закрытым заглушкой с уплотнительной прокладкой в виде мембраны (в сборе, продольный разрез).
Секция радиатора отопления содержит вертикальную центральную часть 1 с боковыми теплорассеивающими элементами в виде плоских ребер 2 (фиг. 1), внутренний канал для теплоносителя, соединенный с верхним горизонтальным трубопроводом, расположенным в верхней части секции (на фигуре не показаны). Секция также содержит нижний горизонтальный трубопровод 3, расположенный в нижней части секции, нижний торец которой выполнен в виде вертикального патрубка 4 с отверстием 5. На вертикальном патрубке 4 с внешней стороны, вокруг его отверстия выполнен выступ 6, к которому через уплотнительную прокладку 7, представляющую собой мембрану, крепится заглушка 8 (фиг. 2). Заглушка 8 в данном случае выполнена в виде стакана, форма и размеры поперечного сечения которого в горизонтальной плоскости соответствуют форме и размерам поперечного сечения в горизонтальной плоскости вертикального патрубка 4. Стенка стакана заглушки 8 по высоте имеет припуск 9 на завальцовку, гибку или обжим по поверхности выступа 6 для образования между ними замка за счет пластической деформации. Заглушка 8 может быть выполнена фигурной с полостью для установки наружных ножек или подпорок при напольном креплении радиатора в помещении или для установки монтажных или обслуживающих средств. Заглушка 8 также может быть выполнена с отверстием, с дополнительными конструктивными элементами, используемыми для нижнего подключения радиатора к подводящим и отводящим трубопроводам.
Изготовление и сборка конструктивных элементов секции радиатора производится следующим образом.
Секция металлического радиатора может быть выполнена из алюминиевых сплавов, а также из других металлов и сплавов методами литья, литья под давлением или обработки металлов давлением - жидкой штамповки, штамповки кристаллизующегося металла, горячего прессования и других Заглушка может быть изготовлена из листового или профилированного металла, сплава методами литья, литья под давлением, обработки металлов давлением - листовой штамповки, выдавливания и прочими, механической обработкой. Она может быть также изготовлена из высокопрочного диэлектрического термостойкого неметаллического материала на основе технологий химической промышленности. Для производства секции и заглушки, могут быть применены технологии порошковой или гранульной металлургии.
Перед соединением заглушки 8 с вертикальным патрубком 4 проводят механическую обработку соединяемой части патрубка 4 с соответствующим контролем формы и размеров выступа 6. Уплотнительную прокладку 7 в виде мембраны размещают внутри заглушки 8 на ее торцевой поверхности, при этом размеры мембраны должны соответствовать размерам внутренней торцевой поверхности заглушки. Прокладка 7 выполнена из термостойкого упругого инертного материала, например резин ЕПДМ (этилен пропилен диен мономер). Далее заглушку 8 с установленной в ней прокладкой 7 прижимают к торцу вертикального патрубка 4 с небольшим осевым усилием и производят формообразование припуска 9 заглушки 8 по выступу 6 патрубка 4 до получения замкового соединения. Это обеспечивает надежное и герметичное соединение и жесткую фиксацию заглушки 8 на патрубке 4.
Формообразование может быть выполнено с помощью операций обжима, завальцовки, гибки. Например, при использовании цангового механизма заглушка 8 с прокладкой 7 помещается в головку пружинящей части цанги, далее пружинящая часть цанги сжимается с помощью поступательного движения установленного на ней кольца. При этом рабочая часть цанги - головка обжимает припуск 9 заглушки 8 по выступу 6 патрубка 4.
Предложенная прокладка из инертного материала в виде мембраны полностью закрывает технологическое отверстие 5 патрубка 4 и изолирует внутреннюю поверхность заглушки. Механическое и химическое воздействие теплоносителя и осаждение из него твердых частиц происходит непосредственно на прокладку, а не на поверхность металлической заглушки, что предотвращает ее коррозию и разрушение. Поскольку увеличена площадь прокладки, задействованная в герметизации, микро- и макронеровности соединяемых поверхностей полностью заполняются материалом прокладки, что повышает герметичность соединения. При этом сохраняется простота сборки соединяемых деталей, не хуже, чем в прототипе.