CN112483761A - 具有膜的膨胀容器以及包括这种膨胀容器的泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过气体压缩来容纳和输送液体的膨胀容器，包括主体(1)、膜(4)、用于液体进入的入口(2)和用于气体的进入的阀(3)，其特点是，所述主体(1)由透明的塑料材料制成。本发明还涉及包括这种膨胀容器的系统泵。

Description

具有膜的膨胀容器以及包括这种膨胀容器的泵

技术领域

本发明涉及具有膜的膨胀容器的领域，特别涉及具有由塑料制成的膜的膨胀容器。

背景技术

实现在保持足够的强度的同时抵抗温度变化、与饮用水接触时无毒的具有膜的膨胀容器是当前的主要问题，这是因为由于各种各样的不同的结构的限制，创建和组装这种膨胀容器很复杂。

特别地，在家用和民用管道系统领域，控制由于温度差异或流量突变(所称的水锤)引起的压力变化特别重要，因为膨胀容器通常防止这种变化被系统吸收，否则系统可能被损坏。

此外，膨胀容器可以充当用于小量取水的蓄水池，相应地减少了系统泵启动的次数，也减少了发生泄漏的情况。

目前，市场上存在可用于各种行业的膨胀容器，例如：在已经提到的用于民用供水的管道系统中，以补偿由于温度差异或水锤引起的压力变化；在汽车冷却回路中以补偿热膨胀的影响；在灌溉系统中，以避免水锤以及便于压力调节，以及在水力学方面。

在目前使用的膨胀容器类型中，有开式膨胀容器和闭式膨胀容器，它们可以具有不同的形状和尺寸。

特别地，闭式膨胀容器由通常由诸如铝、铸铁、玻璃纤维等材料制成的刚性容器组成，分成两个焊接在一起的帽；膨胀容器中有两个可变体积的腔室，一个包含回路的流体(水，几乎不可压缩)，另一个包含空气或气体(可压缩)，通过特殊的阀在一定压力下加载。

两个腔室之间有隔离物，该隔离物是袋子或弹性膜(也定义为“肺”)；这两者最常用的变型的不同在于容器内这种膜的定位和操作。

在这些变型中的第一种变型中，膨胀容器包括外壳(由铸铁、玻璃纤维、铝等制成)、膜、水入口和空气入口；特别地，膜连接到水入口，并且由于由气体入口或出口引起的毗邻腔室中的压力变化可以改变其在膨胀容器内的体积，在后一种情况中，通过将水引入其中并且有利地确保水本身不会与容器的金属壁接触。然而，当不使用膨胀容器时，例如在使用前的储存期间，空的膜在其内部塌陷、弯曲；随着时间的推移，弯曲线会变得损坏，都是因为组成膜的弹性材料的特性以及它所承受的压力的循环性质。

在第二种变型中，膨胀容器也包括外壳(由铸铁、玻璃纤维、铝等制成)、膜、水入口和空气入口构成；具体地，膜连接到空气入口，导致在膜外部和膨胀容器的壁内部，水占据的体积的增加或减少。在这种情况下，当不使用膨胀容器时，膜有利地完全延伸并充满空气，与外壳的壁接触。在避免上述的源于膜本身的塌陷的问题的同时，该解决方案具有在其被使用时水与容器的壁直接接触的缺点，增加了污染和随之而来的毒性的风险。

这两种变型的共同特点在于，膨胀容器，特别是较大的膨胀容器，必须有足够的抵抗能力和强度来经受它们自身的重量(这取决于具体情况)，以在其中容纳一定量的水并支撑连接到容器自身的马达。

此外，所述变型的共同缺点与结构要求有关，其要求在构成膨胀容器的外壳的两个帽之间存在焊接线。尽管这种焊接线的存在使得简化过程成为可能，例如容器的运输和膜的组装/拆卸，但是焊接线和膜之间的循环摩擦会导致沿着其表面的裂纹。

发明内容

因此，在上述要求的范围内，本发明的主要目的是提供一种能够克服上述技术缺点的具有膜的膨胀容器，特别是制造一种从水污染的视角来看安全的，并且同时经久耐用的具有膜的膨胀容器。

本发明的另一个目的是提供一种强度足够的具有膜的膨胀容器。

本发明的另一个目的是提供一种适于接触饮用水的膨胀容器。

本发明的另一个目的是提供一种膨胀容器，其至少部分地透明，以便于例如探测截留在其内部的任何异物的和/或组装/拆卸膜的过程。

本发明的另一个目的是提供一种易于运输、能够抵抗突然的温度变化和紫外线的具有膜的膨胀容器。

本发明的另一个目的是获得一种相对于所实现的优点简单且经济地制造的具有膜的膨胀容器。

这些以及其它目的通过根据本发明的具有膜的膨胀容器来实现，如将在本说明书的后面更好地显现的。

一段时间以来，预成型件在塑料材料容器的生产中已经为人所知，该容器由特别是在吹塑过程中使用的半成品构成，并且具有主体，该主体具有大致细长管状的结构，该管状结构具有封闭端部。

在相反的端部具有一直径可变的螺纹口，该螺纹口将被连接到吹风机，该螺纹口的尺寸在过程结束时保持不变。

另一方面，正是因为该过程的性质，主体在吹气期间经历了壁厚度的减小，该壁厚度减小的越多，容器的最终体积越大。

然而，这种预成型件具有不适用于包含膜或气体入口阀，因此不适用于充当膨胀容器的缺点。

另一种缺点是传统预成型件的尺寸被限制于相对较小的体积，不适合用于制造容量至少为20升的膨胀容器。

以一种有利的方式，具有膜的塑料材料膨胀容器可以基本上由适合于与饮用水接触、无毒并且足够坚固的非吹制聚合材料的预成型件制成。

在其它实施例中，具有膜的塑料材料膨胀容器基本上由比传统预成型件更大厚度的聚合材料的预成型件制成，该预成型件被吹制以获得预设厚度，从而确保更大的强度，特别适用于大型膨胀容器。

因此，本发明的目的是提供一种膨胀容器，用于通过压缩流体来容纳和分配液体，其包括主体、膜、用于液体进入的入口和用于气体入口的阀。

具体而言，主体由至少部分透明的塑料材料制成，以允许探测截留在其内部的任何异物和/或对膜的可能的损坏。

优选地，根据本发明，膨胀容器的主体是预成型件。

在其它实施例中，如果具有合适的初始厚度，可以使用上述预成型件，以便被吹制，以使得获得与其被构造的用途以及其将包含的容量均兼容的壁厚度。

该特征将允许产生具有不同尺寸和容量的膨胀容器，其总是获得合适的厚度以支撑待容纳的液体的重量。

预成型件有利地在第一端部具有入口，膜可以插入到该入口中/从该入口中抽出。

在第二端部可以具有支撑元件，该支撑元件适用于将膜固定在预成型件内部。

以有利的方式，膜内的上述支撑元件可以包括适用于气体入口的阀。

此外，再次根据本发明，膨胀容器的主体可以通过模制获得。

此外，主体可以被一件式地制成，以便在内部呈现完全顺滑的表面，从而避免可能导致损坏的膜的摩擦。

在该情况下，主体可以包括集成的支撑装置，该支撑装置允许主体在使用中被支撑。

用于工厂的泵可以有利地包括上述膨胀容器。

附图说明

根据本发明的具有膜的塑料材料膨胀容器的进一步的特征和优点将从以下参考优选和示例性但非限制性的实施例的三个变型的描述中，并且从附图中变得更加明显，其中：

图1沿纵向截面示意性地示出了根据本发明的膨胀容器的第一实施例，其中该容器处于不被使用的状态；

图2涉及图1中的膨胀容器，其中该容器处于中间填充阶段；

图3涉及图1中的膨胀容器，其中该容器处于进一步的填充阶段；

图4沿纵向截面示意性地示出了根据本发明的膨胀容器的第二实施例，其中该容器处于不被使用的阶段；

图5示出了图4中的膨胀容器，该膨胀容器在吹制后仍处于不被使用的阶段；

图6示出了图4中的膨胀容器，其处于中间填充阶段；

图7示出了图4中的膨胀容器，其处于进一步的填充阶段；

图8示意性地示出了可应用于图1和图4中的膨胀容器的膜联接系统的细节；

图9示意性地示出了将膜插入图1或图4中的任一膨胀容器的阶段。

具体实施方式

参考所提及的附图，根据本发明的目的的具有膜的膨胀容器包括塑料材料预成型件。

特别地，根据本发明的第一实施例，具有膜的塑料材料膨胀容器(图1、图2和图3)包括主体1，该主体由未被吹制而使用的预成型件1构成，该预成型件在相对侧上具有位于容器的安装位置下方的用于液体例如水的入口2，以及位于容器的安装位置上方的用于气体例如空气的进入的阀3。在预成型件1的上部中具有对应于气体入口阀3的孔7，在该孔中联锁有螺钉5，该螺钉在其相对于膨胀容器的内端部中具有支撑元件6。该支撑元件允许膜4在气体入口阀3的一侧上被固定到预成型件1。

在第一实施例的另一种变型中，具有膜的塑料材料膨胀容器(图1、图2和图3)具有包含在其中的元件，该元件相对于上述以及相对于预成型件的侧部处于倒置位置。

因此，用于液体、例如水的入口2位于容器的安装位置上方，用于气体、例如空气的进入的阀3位于容器的安装位置下方。

特别地，在其第一实施例中，根据本发明的目的的塑料材料膨胀容器的操作基本如下。

在附图1中详细示出的非使用位置中，弹性膜4完全延伸并且充满来自气体入口阀3的空气，因此，所述膜4基本上与所述预成型件1的壁接触，并且用于液体的入口2被充满空气的所述膜4的整体尺寸完全阻塞。

图2和图3示出了膨胀容器的填充或排空阶段的两个不同但连续的时刻，根据这两个时刻，通过从所述气体入口阀3进入的空气的压力的变化，存在在所述弹性膜4外部和所述预成型件1的壁内部的、从用于液体的所述入口2进入的水所占据的体积的增加或减少。

可替换地，在本发明的第二优选变型中，特别适合于大型膨胀容器，参见图4、图5、图6和图7，具有膜的塑料材料膨胀容器基本上由比传统预成型件更大厚度的预成型件1开始制造，该预成型件例如通过吹塑来吹制，以获得适合于支撑所需负载的预设厚度，该预成型件在相对侧上具有用于液体例如水的入口2和用于气体例如空气进入的阀3。在预成型件1的对应于气体入口阀的部分中具有孔7，在该孔中螺钉5被联锁，该螺钉在其相对于膨胀容器的内端部具有支撑元件6。该支撑元件允许弹性膜4在气体入口阀3的一侧上被固定到预成型件1。

特别地，在第二应用变型中，根据本发明的目的的塑料材料膨胀容器的操作基本如下。

在附图4(示出了具有增加的厚度的预成型件1)中详细示出的非使用位置中，该预成型件在吹制过程之后具有允许增加所述膨胀容器的容量的体积，弹性膜4完全延伸并且充满来自气体入口阀3的空气，因此，所述膜4完全与所述预成型件1的壁接触，并且用于液体的入口2被充满空气的所述膜4的整体尺寸完全阻塞。

图6和图7示出了膨胀容器的填充或排空阶段的两个不同但连续的时刻，根据这两个时刻，通过从所述气体入口阀3进入的空气的压力的变化，存在在所述弹性膜4外部和所述预成型件1的壁内部的从用于液体的所述入口2进入的水所占据的体积的增加或减少。

图8示出了在两个实施例中将膜固定在预成型件内所需的在气体入口阀下方的机构的进一步的细节。

在气体入口阀3的一侧上，在所述预成型件1中具有孔7。螺钉5被联锁在该孔中，该螺钉在其相对于膨胀容器的内端部具有支撑元件6。该支撑元件允许弹性膜4在气体入口阀3的一侧上被固定到预成型件1上。

图9描述了相应地根据图9中用L表示的纵向方向的两个不同方向穿过液体的入口2将膜4插入预成型件1中/从预成型件1抽出的阶段；特别地，由螺钉5、其支撑元件6形成的联接系统在气体入口阀3的一侧上螺接并联锁在预成型件1的孔7内。

根据相对于上述两个实施例(图1至图7)的另一种实施例，膨胀容器的操作机构可以与上述的相反，更详细地说：膜4最初是空的，并连接到液体的入口2。

在膨胀容器的填充或排空阶段的两个不同但连续的时刻，膜4通过进入或离开所述外部气体入口阀3的空气相对于所述膜2的压力变化来改变包含在其中的液体的体积(进入或离开所述液体入口2)。以此方式，在该实施例中，液体被包含在膜4内，并且因此不与膨胀容器的壁接触。

在本发明的另一种实施例中，具有膜的塑料材料膨胀容器(包括与上述实施例相同的特征)通过使用通过模制技术获得的主体而制成，从而以此方式有利地获得具有期望尺寸和形状的膨胀容器。

以此方式，获得由塑料材料预成型件制成的具有膜的塑料材料膨胀容器。

因此，由此产生的膨胀容器(如上所述地并根据附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9中详细示出的示例)具有：

-在膜的组装和拆卸操作中的简单性和速度；

-与已知解决方案相比的使用中的可靠性和安全性；

-容纳饮用水的适合性；

-从水污染的视角的安全性；

-比已知解决方案更强的坚固性；

-对任何类型的情况和要容纳的液体量的适应性和多功能性；

-膨胀容器本身的更大的阻力；

-运输过程的便利性；

-对突然的温度变化和紫外线的抵抗力；

-与传统解决方案相比关于所实现的益处的有限的成本。

在不脱离本发明概念的范围的情况下，所描述的发明可以以若干方式进行修改和调整。

此外，所有的细节都可以由其它技术上等效的元件来代替。

最后，所使用的部件，只要它们与特定用途以及尺寸兼容，可以根据要求和现有技术而变化。

在随附的权利要求中提到的特征和技术后面带有参考符号的情况下，这样的参考符号仅仅是为了增加权利要求本身的可理解性而使用，并且因此，参考符号不以任何方式构成对纯粹通过示例的方式通过参考符号进行识别的每个元件的解释的限制。

Claims (10)

1.一种用于通过气体的压缩来容纳和分配液体的膨胀容器，所述膨胀容器包括主体(1)、膜(4)、用于液体的进入的入口(2)和用于气体的进入的阀(3)，其特征在于，所述主体(1)由至少部分透明的塑料材料制成。

2.根据权利要求1所述的膨胀容器，其特征在于，所述主体是用于实现吹制塑料容器的预成型件(1)，该预成型件设置有对应于第一端部的入口(2；7)。

3.根据权利要求2所述的膨胀容器，其特征在于，所述膜(4)适合于通过所述入口(2；7)从所述预成型件(1)插入和/或抽出。

4.如权利要求2或3所述的膨胀容器，其特征在于，所述膨胀容器包括位于所述预成型件(1)的第二端部处的孔(7)，以及适合于将所述膜(4)固定在所述预成型件(1)中的支撑元件(6)，所述支撑元件(6)固定到所述孔(7)。

5.根据权利要求4所述的膨胀容器，其特征在于，所述支撑元件(6)包括用于所述膜(4)内部的气体的进入的所述阀(3)。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的膨胀容器，其特征在于，所述预成型件(1)被吹制以获得预设厚度。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的膨胀容器，其特征在于，所述主体(1)通过模制获得。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的膨胀容器，其特征在于，所述主体(1)以单件获得。

9.根据权利要求8所述的膨胀容器，其特征在于，所述主体(1)具有集成的支撑装置，所述支撑装置适于在使用时支撑所述主体(1)。

10.一种用于工厂的泵，所述泵包括根据权利要求1至9中任一项所述的膨胀容器。

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