Соединение теплообменника конвектора с трубами отопительной системы

Данное техническое решение относится к узлам средств отопления помещений, используемым преимущественно в конструкциях конвекторов, имеющих теплообменники со средствами их соединения с трубами системы отопления. Узел соединения предназначен для соединения труб системы отопления с теплообменником.
Известен отопительный конвектор, включающий теплообменник в виде изогнутого трубчатого элемента, имеющего прямолинейные и криволинейные участки, и регулятор расхода с корпусом, имеющим входное и выходное отверстия для теплоносителя, отличающийся тем, что регулятор расхода теплоносителя установлен непосредственно на одном из прямолинейных или криволинейных участков теплообменника и посредством входного и выходного отверстий непосредственно соединен с ним как до, так и после места установки по ходу теплоносителя. Криволинейный участок имеет С-образную форму или [-образную форму, а регулятор расхода установлен между его торцами или он установлен на одном прямолинейных участков. Криволинейный участок выполнен съемным и соединен с прямолинейными участками разъемным соединением, например, фланцевым, или резьбой с гайкой. Криволинейный участок соединен с прямолинейными участками неразъемным соединением, например, сваркой. В качестве регулятора расхода использован регулятор с ручным управлением, имеющий приспособление для ручного регулирования. Регулятор расхода с автоматическим управлением, имеющий термостатическую головку, при этом регулятор имеет воздуховыпускной клапан. Входное и выходное отверстия образованы на участках корпуса регулятора, выполненных по форме соответственно форме присоединяемых к нему участков трубчатого элемента теплообменника (RU 16306 U1, 20.12.2000).
Из известных близким к представленному в данном описании узлу является узел соединения конвектора с системой отопления, содержащий подводящий угловой патрубок с раструбом на одном конце под подводящую трубу системы отопления, отводящий патрубок с раструбом на одном конце под отдводящую трубу системы отопления, отводящий угловой патрубок имеет сообщенные между собой вертикальный и горизонтальный каналы, раструбы угловых патрубков обращены вниз, расположены параллельно по отношению друг к другу (WO 9527176 А1, 12.10.1995). Существенным недостатком данного узла является недостаточная надежность и герметичность соединения узла с трубой теплообменника и трубами системы отопления. Сложность возникает в процессе соединения патрубков узла с трубами системы отопления вследствие технологических допусков по несоосности патрубков. Причем допускаемая несоосность приводит к повреждению резьбы соединяемых труб и снижению надежности и качества соединения.
Наиболее близким к представленному в данном описании устройству соединения является соединение теплообменника конвектора с трубами отопительной системы, содержащее параллельные трубчатые подводящий участок и отводящий участок, соединительный участок, соединяющий подводящий и отводящий участки трубы, перепускную трубу, соединенную с подводящим и отводящим участками трубы на входе в теплообменник, установленный в подводящей трубе терморегулятор, в корпусе которого выполнены входной и выходной патрубки, а также резьбовой патрубок, в котором расположен клапан терморегулятора с регулировочной головкой, при этом входной и выходной патрубки корпуса терморегулятора расположены на продольной оси подводящего участка трубы и соединены с этим участком, а продольная ось клапана и регулировочной головки терморегулятора расположена перпендикулярно по отношению к продольной оси подводящего участка трубы (RU 2363898 С1, 10.08.2009 - прототип). Техническим результатом данного изобретения является повышение компактности соединения и конвектора, упрощение конструкции и монтажа.
Общими признаками прототипа и представленного в данном описании соединения теплообменника конвектора с трубами отопительной системы, является то, что каждый из них содержит подводящий патрубок с раструбом на одном конце под подводящую трубу системы отопления, отводящий патрубок с раструбом на одном конце под отводящую трубу системы отопления, патрубки, сообщенные между собой через полость корпуса под термостатический клапан.
Однако известный узел по патенту RU 2363898 С1 имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что он выполнен из сваренных между собой трубчатых элементов, нагреваемых в процессе сварки и охлаждаемых после сварки, что в результате приводит к отклонениям посадочных мест узла от проектных. В частности, имеются существенные отклонения осей концов ветвей труб теплообменника. При сборке конвектора эти отклонения компенсируются за счет смятия резьбы соединительных элементов, использующихся для соединения труб системы отопления с концами ветвей труб теплообменника. Данное обстоятельство существенно снижает качество и надежность соединений узла с трубами системы отопления, приводит к разгерметизации соединений и утечке теплоносителя.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности соединения теплообменника конвектора с трубами системы отопления.
Технический результат получен соединением теплообменника конвектора с трубами отопительной системы, содержащим подводящий патрубок с раструбом на одном конце под подводящую трубу системы отопления, отводящий патрубок с раструбом на одном конце под отводящую трубу системы отопления, патрубки соединены между собой перемычкой и сообщены через полость корпуса под термостатический клапан, причем каждый патрубок выполнен угловым, и на каждом одном конце углового патрубка выполнено кольцевое утолщение, простирающееся от оси патрубка в радиальном направлении и предназначенное для соединения с ветвями трубы теплообменника, при этом перемычка соединена с одними концами патрубков в зоне присоединения к ним труб системы отопления, а корпус под термостатический клапан расположен в угловой зоне подводящего углового патрубка и выполнен заодно с подводящим угловым патрубком в виде расположенного под угловым патрубком резьбового раструба с внутренней резьбой под термостатический клапан и с наружной резьбой для крепления головки клапана, в стенке верхнего канала подводящего углового патрубка выполнено резьбовое отверстие под воздушный кран, причем продольные оси подводящего и отводящего патрубков расположены перпендикулярно по отношению к продольной оси каждого углового патрубка, имеющего кольцевое утолщение.
На наружной поверхности каждого кольцевого утолщения выполнена замкнутая кольцевая канавка под фиксирующий элемент накидной гайки для ее соединения с трубой теплообменника.
На наружной поверхности каждого кольцевого утолщения выполнена ступень, образующая фланец под сварное соединение кольцевого утолщения с ветвью трубы теплообменника.
Соединение выполнено цельнолитым, и его угловые патрубки отлиты в форме заодно друг с другом и соединены литой т-образной в поперечном сечении перемычкой.
На фиг. 1 показано соединение на виде спереди.
На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
На фиг. 3 - соединение в пространственном изображении.
На фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.
На фиг. 5 показано соединение с утолщениями в виде фланцев на концах угловых патрубков.
Соединение конвектора с системой отопления представляет собой узел - цельнолитую объемную конструкцию сложной формы, которая не исключает выполнение узла из соединенных сваркой частей, каждая из которых может быть изготовлена из отдельных отрезков труб.
Соединение содержит, в частности, подводящий угловой патрубок 1 (фиг. 1) с раструбом 2 на одном его конце под подводящую трубу системы отопления, а также отводящий угловой патрубок 3 с раструбом 4 на одном его конце под отводящую трубу системы отопления. Подводящая труба 5 расположена справа на фиг. 1, отводящая труба 5 расположена слева на фиг. 1.
Раструбы 2 и 4 обращены открытой стороной вниз, расположены параллельно по отношению друг к другу и жестко соединены перемычкой 6, имеющей в поперечном сечении т-образную форму, наиболее устойчивую к нагрузкам изгиба и кручения. На других концах угловых патрубков 1 и 3 выполнены соответствующие им кольцевые утолщения 7 и 8, простирающиеся в наружные стороны от оси соответствующего патрубка в радиальном направлении.
На наружной поверхности каждого кольцевого утолщения 7 и 8 выполнена замкнутая кольцевая канавка 9, предназначенная для расположения в ней фиксирующего кольцевого элемента (не показан) для фиксации на каждом кольцевом утолщении накидной гайки соединения (не показана). Каждая накидная гайка предназначена для резьбового соединения соответствующего углового патрубка с концом ветви трубы 10 теплообменника. На концах ветвей трубы 10 нарезана наружная резьба (не показана). Накидные гайки фиксируется на утолщениях 7 и 8 угловых патрубков. Узел соединения соединен с трубой 10 теплообменника, который закреплен в конвекторе (не показан).
В угловой зоне подводящего углового патрубка 1 (фиг. 4) выполнен резьбовой раструб 11 с внутренней резьбой 12 под термостатический клапан 13 регулировки расхода теплоносителя. С наружной стороны резьбовой раструб 11 имеет наружную резьбу 14 под резьбу для навинчивания на нее головки клапана 13 (головка не показана). Резьбовой раструб 11 по существу выполняет функции корпуса под располагаемый в нем термостатический клапан 13.
Отводящий угловой патрубок 3 имеет вертикальный канал 15 (фиг. 4) и горизонтальный канал 16, которые сообщены между собой. Подводящий угловой патрубок 1 имеет вертикальный канал 17 и горизонтальный канал 18, сообщенные между собой через полость 19 резьбового раструба 11. В стенке 20 верхнего канала 18 подводящего углового патрубка выполнено резьбовое отверстие 21 с утолщением 22 на наружной поверхности стенки.
Утолщение простирается в наружную сторону от стенки верхнего канала. Резьбовое отверстие 21 выполнено заодно внутри утолщения и в стенке 20 канала 18, оно предназначено для крепления в нем крана отвода воздуха (не показан). Существенно, что продольные оси подводящего и отводящего патрубков расположены параллельно между собой и перпендикулярно по отношению к продольной оси каждого углового патрубка, имеющего кольцевое утолщение. Такое исполнение узла характеризует конвектор с нижним его подключением к трубам системы отопления.
Предусмотрено сварное соединение угловых патрубков 1 и 3 с ветвями трубы 10. В этом случае вместо указанных утолщений 7 и 8 (фиг. 1) используют такой узел соединения, в котором имеются ступенчатые фланцы 23 (фиг. 5), которые закреплены на концах угловых патрубков. На фиг. 5 показано соединение с верхней ветвью трубы 10 углового патрубка 1. В этом исполнении узла соединения одна ступень фланца 23 расположена в трубе 10, а другая ступень сварена с трубой 10 сварным швом, показанным сплошной штриховкой. При этом вторая ступень фланца 23 сварена со стенкой 20 канала 18 другим сварным швом. Аналогичным образом соединена нижняя ветвь трубы 10 с угловым патрубком 3 узла.
При монтаже конвектора сначала соединяют концы ветвей трубы 10 (фиг. 1) со стенками горизонтальных каналов 16 и 18 угловых патрубков 1 и 3. Если узел имеет утолщения 7 и 8 под накидные гайки, то этими гайками путем их навинчивания на резьбовые ветви трубы 10 соединяют каналы 16 и 18 с концами ветвей трубы 10. Если узел имеет кольцевые ступенчатые утолщения 23 в виде ступенчатых фланцев 23 (фиг. 5), приваренных сваркой к концам угловых патрубков, то ступенчатые фланцы 23 приваривают к концам ветвей трубы 10 так, как это показано на фиг. 5.
Далее подводящую и отводящую трубы 5 (фиг. 1) системы отопления соединяют с теплообменником конвектора. Для этого вводят в раструбы 2 и 4 концы труб 5 и известным образом соединяют каждый раструб с трубой 5. После проведенных операций завинчивают в резьбовое отверстие раструба 11 термостатический клапан 13, навинчивают на наружную резьбу 14 головку термостатического клапана, и завинчивают воздушный кран в резьбовое отверстие 21.
При монтаже раструбы 2 и 4 угловых патрубков герметично соединяются с трубами 5 системы отопления известным образом. При этом выполненные на концах угловых патрубков 1 и 3 кольцевые утолщения 7 и 8 с кольцевыми канавками 9, а также выполненные кольцевые утолщения в виде ступенчатых фланцев 23 позволяют легко соединять угловые патрубки узла соединения с ветвями трубы 10 теплообменника. При этом в одном исполнении соединения накидные гайки навинчивают на резьбу на концах ветвей трубы 10, а в другом исполнении соединения к утолщениям ступенчатого фланца приваривают торец каждой соответствующей ветви трубы 10.
При навинчивании накидных гаек на резьбовые концы ветвей трубы 10 торцы утолщений прижимаются накидными гайками к торцам концов ветвей трубы 10 через уплотнительные кольца и соединения герметизируются.
Работает соединение следующим образом. Подают теплоноситель через показанную справа на фиг. 1 подводящую трубу 5 в угловой патрубок 1, откуда теплоноситель по каналам 17 и 18 (фиг. 4) поступает в верхнюю ветвь трубы 10 теплообменника, передающего тепло через кожух конвектора в окружающее пространство обогреваемого помещения. Через нижнюю ветвь трубы 10 теплообменника теплоноситель поступает в угловой патрубок 3 и выходит в левую отводящую трубу 5 (фиг. 1) системы отопления.
При достижении заданной температуры теплоносителя в каналах 17 и 18 углового патрубка 1, включается термостатический клапан 13 и перекрывает полость 19 углового патрубка 1. При этом подача теплоносителя в угловой патрубок 1 прекращается, а после снижения температуры теплоносителя в канале 18 клапан 13 открывается и цикл работы узла соединения повторяется.
Существенным преимуществом перед прототипом данного соединения является то, что все посадочные места узла, такие как раструбы 2 и 4 с накидными гайками на них (фиг. 4 - не показаны), утолщения 7 и 8, а также резьбовой раструб 11 с внутренней резьбой 12 под термостатический клапан 13 имеют максимально возможную точность их проектного расположения, что позволяет навинчивать накидные резьбовые гайки в местах соединения с трубами системы отопления без перекосов и повреждения резьбы в местах соединения. В итоге, данное техническое решение позволило существенно повысить надежность соединения теплообменника конвектора с трубами системы отопления и практически исключить течь теплоносителя из-за несоосности соединяемых частей конвектора с трубами системы отопления.