Клапан Шредера

Полезная модель относится к области холодильной техники и касается, в частности, конструкции клапана Шредера (клапан "ниппель" или американский клапан для примеров применения в качестве вентилей для шин колесных транспортных средств), который используется в системе холодильного аппарата для вакуумирования системы в целях ее освобождения от воздуха и влаги перед заправкой, для заправки системы хладоном и для присоединения манометрического коллектора к системе в целях контроля давлений всасывания, и нагнетания.
Известен клапан Шредера, состоящий из полого трубчатой формы корпуса из медного сплава, с одного конца предназначенного для соединения пайкой с медной трубкой системы заправки хладоном, а на другом конце выполнена наружная резьба для навинчивания закрывающего полость корпуса пылезащитного колпачка, внутри которого размещено кольцевое уплотнение (может и не быть), при этом внутри корпуса установлен обратный клапан, называемый золотником (рабочий элемент представляет собой тарельчатый клапан со вспомогательной пружиной), шток которого выведен наружу или расположен на уровне торца корпуса и при надавливании на который осуществляют сообщение полости трубкой системы заправки хладоном с атмосферой или манометром или с аппаратом заправки хладоном (см. ст. "Клапан Шредера", размещенную на сайте ВИКИПЕДИЯ по адресу: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%BD_%D0%A8%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B0, опубликована 16 января 2015).
В области холодильной техники клапан Шредера используется как обратный клапан для вакуумирования системы, для исключения утечек хладона и для заправки системы хдадоном. Такие клапана относятся к массово выпускаемой продукции разными производителями и в связи с этим эти клапаны не всегда надежны и долговечны. В случае использования некачественно изготовленного клапана в холодильном аппарате он начинает пропускать хладон и холодильная система перестает работать. Как правило, отказ наступает не сразу, а через некоторое время эксплуатации из-за плохой работы золотника: из-за плохого прилегания тарелки или поломки пружины через клапан начинает уходить в атмосферу хладон. Отказ клапана, установленного на линии всасывания, также может быть обусловлен приослаблением усилия прижима пружины клапана, так как давления всасывания может быть ниже атмосферного и противодействовать пружине. Микроутечки хладона через клапан также могут быть по следующим причинам: высокая проникающая способность хладона, высокое давление нагнетания (до 25 бар), разгерметизация по причине вибрации трубок, на которых установлены клапаны, во время работы холодильного компрессора, «человеческого фактора» при недостаточном или избыточном усилии вкручивания золотника клапана.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности клапана за счет обеспечения полной герметизации клапана со стороны пылезащитного колпачка.
Указанный технический результат достигается тем, что клапан Шредера, содержащий полый трубчатой формы металлический корпус, один конец которого предназначен для соединения с системой заправки хладоном, а на другом конце выполнена наружная резьба для навинчивания закрывающего полость корпуса пылезащитного колпачка, при этом внутри корпуса установлен обратный клапан, шток которого расположен на уровне торца корпуса, размещен внутри открытого с одной стороны и припаиваемого к сервисной трубке клапана с другой стороны металлического цилиндра и снабжен металлическим стаканообразной формы колпаком, вставляемым в цилиндр со стороны пылезащитного колпачка, и который по внешнему периметру контакта с цилиндром припаян к последнему легкоплавким сплавом.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид штатного клапана Шредера с припаянным металлическим цилиндром;
фиг. 2 - клапан Шредера согласно настоящей полезной модели.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция клапана Шредера, применяемого для вакуумирования и заправки холодильной системы хладоном и для присоединения манометрического коллектора к этой системе в целях контроля давлений всасывания и нагнетания.
Клапан Шредера (фиг. 1) стандартной конструкции содержит полый трубчатой формы металлический корпус 1 (предпочтительно выполненный из медного сплава), один конец которого припаян к сервисной трубке 2 предназначенной для соединения с холодильной системой для ее заправки хладоном (соединяется пайкой с медной трубкой этой системы), а на другом конце выполнена наружная резьба 3 для навинчивания закрывающего полость корпуса пылезащитного колпачка 4.
Внутри корпуса установлен (ввернут по резьбе) золотник 5 с функцией обратного клапана, обычно выполненного в виде тарельчатого клапана 6, поджатого пружиной для перекрытия проходного отверстия. Этот тарельчатый клапан имеет шток 7, который выведен в полость корпуса со стороны пылезащитного колпачка. Конец этого штока в этой полости расположен на уровне торца корпуса. При надавливании на этот шток он перемещается вниз и принудительно перемещает тарельчатый клапан, который отходит от посадочного гнезда и открывает проходное отверстие. При заправке хладоном штуцер аппарата заправки навинчивается на корпус по наружной резьбе 3 (колпачок 4 предварительно снимается) и давит на шток для открытия проходного отверстия и подачи под давлением хладона. Корпус золотника имеет ответные средства для возможности вкручивания и герметичного уплотнения золотника в полости корпуса 1.
В процессе эксплуатации золотник выходит из строя и через него начинает в окружающую среду поступать хладон, уменьшение которого в объеме холодильной системы приводит к потере рабочей функциональности. Наличие пылезащитного колпачка 4, как средства герметизации, не дает должного эффекта, так как этот колпачок предназначен главным образом для исключения попадания в золотник пыли, грязи, воды, масла и т.д. Он выполняется с резьбой, которая не отличается прецизионностью, а наличие резиновой прокладки помогает только в первое время, потому что с увеличением времени прокладка теряет свои уплотняющие свойства.
Использование таких средств как уплотнение резьбы полимеризирующимся анаэробным герметиком дает возможность герметизировать зазоры в резьбовом соединении колпачка 4 с корпусом.
Анаэробный резьбовой герметик - это жидкие полимерные материалы, своего рода анаэробные резьбовые фиксаторы или, как их редко называют, анаэробные пасты (или клеи, пасты или гели, гели сантехнические или гели резьбовые) для сантехники, которые сверхнадежно уплотняют резьбу и защищают ее от коррозии. Принцип действия герметиков заключается в том, что при попадании в узкие зазоры резьбы, то есть при непосредственном контакте с металлом, в отсутствии кислорода (внутри резьбы), они быстро полимеризуются. Из жидкого материала, который полностью заполняет резьбу, они превращаются в твердую и очень прочную пластмассу. В итоге получают соединение абсолютно герметичное, и это его свойство не будет зависеть ни от каких факторов - температуры, давления или силы скрутки. Но эти пасты для резьбы имеет уникальный «умный» состав: полимеризуется гель только внутри резьбы - где нет доступа кислороду, а в условиях кислорода жидкий полимер остается жидким.
Демонтаж соединения ведется обычным инструментом, например, ключом, если же уплотнение было произведено гелем с особо прочной фиксацией, то потребуется предварительное прогревание соединения строительным феном. При демонтаже гели превращаются в крошку или порошок, который удаляют обычной ветошью. Именно то, что при откручивании пылезащитного колпачка образуются порошок и крошки, которые попадают в полость корпуса клапана, и является причиной, по которой такие герметики применимы для сантехнических работ, но не применимы для хладоновых систем.
Согласно заявленной полезной модели описанный клапан Шредера дополнительно снабжен припаиваемым к сервисной трубке клапана металлическим цилиндром 8 и металлическим стаканообразной формы колпаком 9, который вставлен в цилиндр со стороны пылезащитного колпачка 4 и который затем по внешнему периметру контакта 10 с цилиндром припаян к последнему легкоплавким сплавом. При таком исполнении полностью герметизируется доступ хладона в атмосферу при наличии протечки по причине поломки золотника.
Для прикрепления колпака к цилиндру используются легкоплавкие припои (сплавы) с низкими температурами плавления для исключения повреждения при перегреве прокладок золотника клапана. Для доступа к клапану Шредера необходимо распаивать колпак электропаяльником мощностью не более 25 Ватт, не допуская нагрева выше 70°C также с целью сохранения прокладок золотника клапана Шредера. В качестве легкоплавких сплавов можно использовать низкотемпературный припой - сплав Вуда с температурой плавления +68,5°C или сплав Липовитца с температурой плавления +70°C.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена промышленно. Полезная модель позволяет сохранить работоспособность клапана Шредера даже в условиях поломки золотника или в результате допускаемых ошибок при установке золотника в корпус клапана по причине недостаточной квалификации специалиста.