CN116837938B - 一种内置隔膜密闭式膨胀水箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热水供应系统技术领域，具体涉及一种内置隔膜密闭式膨胀水箱。一种内置隔膜密闭式膨胀水箱包括外壳、膜框、隔膜、夹紧组件和传动组件；夹紧组件包括两个夹紧环；传动组件用于将隔膜向一侧的凸起转换为将一个夹紧环向另一个夹紧环靠近，以使两个夹紧环共同夹紧隔膜。本发明的内置隔膜密闭式膨胀水箱通过在隔膜的两侧设置夹紧环，当隔膜在发生形变时，隔膜受到的沿形变方向的支撑力不再由膜框承担，而由两个夹紧环承担。在隔膜恢复时，由于隔膜相对于膜框的形变很小，因此隔膜与膜框的接触位置也更容易恢复至初始位置，避免了隔膜发生形变后不容易恢复的问题，增加了隔膜的使用寿命。

Description

一种内置隔膜密闭式膨胀水箱

技术领域

本发明涉及热水供应系统技术领域，具体涉及一种内置隔膜密闭式膨胀水箱。

背景技术

膨胀水箱一般用钢板制成，通常是圆形或矩形。由于供热系统水的热胀冷缩作用，当热水升温时，系统中的水容积增加，当无处容纳水的这部分膨胀量时，供热系统内的水压增高，将影响正常运行。由膨胀水箱容纳系统的水膨胀量，可减小系统因水的膨胀而造成的水压波动，提高了系统运行的安全、可靠性，当系统由于某种原因漏水或系统降温时，膨胀水箱水位下降，为系统补水。膨胀水箱还可以起到稳定系统的压力和排出水在加热过程中所释放出来的空气的作用。

授权公告号为CN212248509U的实用新型专利提供了一种内置隔膜密闭式膨胀水箱，包括气压壳体、水压壳体、膜框和模体，膜体密封固定在膜框上，膜框设置于气压壳体和水压壳体的压合处；其中，所述膜框具有韧性，可形变；通过膜框使得作用在隔膜上的一部分扭转量从膜体上分散而出，达到隔膜在扭转过程中扭转量分散，延缓隔膜老化的技术效果。但由于隔膜在形变时还会相对于膜框拉伸，而由于两个膜框对隔膜具有夹紧力，因此若隔膜拉伸后隔膜与膜框的接触位置的部分不容易复位，长此以往，隔膜与膜框接触的部分会逐渐变薄，甚至断裂，使用寿命较短。

发明内容

本发明提供一种内置隔膜密闭式膨胀水箱，以解决现有的膨胀水箱中隔膜容易损坏的问题。

本发明的一种内置隔膜密闭式膨胀水箱采用如下技术方案：

一种内置隔膜密闭式膨胀水箱包括外壳、膜框和隔膜。外壳有两个，两个外壳包围形成容纳腔室，膜框有两个，每个膜框安装于一个外壳上，隔膜处于两个膜框之间，隔膜将容纳腔室分隔成相对隔绝的气压腔和水压腔，隔膜为弹性材质；内置隔膜密闭式膨胀水箱还包括夹紧组件和传动组件；夹紧组件包括两个夹紧环，两个夹紧环分别设置于隔膜的两侧，且两个夹紧环分别可滑动地安装于两个外壳上，夹紧环能够靠近或远离隔膜；传动组件有两个，两个传动组件分别处于夹紧环的两侧，且每个传动组件与一个夹紧环对应设置，传动组件用于将隔膜向一侧的凸起转换为将一个夹紧环向另一个夹紧环的靠近，以使两个夹紧环共同夹紧隔膜。

进一步的，每个传动组件包括固定板、液压箱、活塞、蓄水框和导管；固定板固定安装于隔膜，液压箱安装于箱体，液压箱内具有第一储液腔，活塞的一端可滑动地安装于固定板，活塞的另一端插入液压箱内的第一储液腔内，且与第一储液腔的腔壁密封滑动配合，蓄水框安装于外壳的内壁，夹紧环滑动安装于蓄水框内，且夹紧环与蓄水框之间限定出第二储液腔，导管的一端与第一储液腔连通，导管的另一端与第二储液腔连通，初始状态下，第一储液腔和第二储液腔内均充满液体。

进一步的，液压箱内还设置有密封板，密封板远离活塞的一侧设置有弹簧，密封板通过弹簧连接于液压箱，密封板与活塞之间限定出所述第一储液腔。

进一步的，外壳具有凹面，两个外壳的凹面共同形成所述容纳腔室，外壳凹面的边缘轮廓为圆形，凹面的边缘处设置有环形的凹槽，所述膜框为环形，膜框的外边缘与凹槽的槽壁连接，隔膜处于两个膜框之间，两个膜框在相互挤压时共同对隔膜进行压合。

进一步的，两个外壳分别为第一外壳和第二外壳，所述第一外壳与隔膜之间形成所述气压腔，第一外壳上设置有与外界气路管道和气压腔连通的第一管道，初始状态下气压腔内填充有气体；第二外壳与隔膜之间形成所述水压腔；第二外壳上设置有与外界水路管道连通的第二管道，初始状态下水压腔内填充有水。

进一步的，固定板安装于隔膜的中部，每个传动组件的导管有多个，多个导管绕隔膜的中心分布。

进一步的，每个导管嵌于外壳的内部。

进一步的，活塞包括伸缩连接柱和活塞板；活塞板处于液压箱内且与液压箱的内壁密封滑动配合，伸缩连接柱水平设置，且沿其长度方向可伸缩，伸缩连接柱的一端与活塞板连接，伸缩连接柱的另一端与固定板固定连接。

进一步的，两个外壳的外侧还设置有用于使两个外壳相接且压合的卡箍，卡箍与两个外壳的连接处设置有密封胶圈。

本发明的有益效果是：本发明的内置隔膜密闭式膨胀水箱通过在隔膜的两侧设置夹紧环，当在隔膜在发生形变时，隔膜受到的沿形变方向的支撑力不再由膜框承担，而由两个夹紧环承担。隔膜形变的过程中，由两个夹紧环为隔膜提供支撑力，而两个膜框与隔膜被膜框夹紧的部分将发生很小的形变或不发生形变。在隔膜恢复时，由于隔膜相对于膜框的形变很小，因此隔膜与膜框的接触位置也更容易恢复至初始位置，避免了隔膜发生形变后不容易恢复的问题，增加了隔膜的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的主视图；

图3为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的右视图；

图4为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的左视图；

图5为图3中A-A面剖视图；

图6为图5中B处放大图；

图7为图5中C处放大图；

图8为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的剖视图；

图9为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的爆炸图；

图10为本发明实施例提供的内置隔膜密闭式膨胀水箱的第一外壳的结构示意图；

图11为图10的剖视图。

图中：100、第一外壳；101、第一管道；105、第一储液腔；200、第二外壳；201、第二管道；300、卡箍；301、密封胶圈；400、隔膜；401、膜框；402、夹紧环；404、蓄水框；500、液压箱；501、伸缩连接柱；502、固定板；503、导管；504、活塞板；505、弹簧；506、密封板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图11所示，本发明实施例提供的一种内置隔膜密闭式膨胀水箱包括外壳、膜框401和隔膜400；外壳有两个，包围形成容纳腔室，具体地，每个外壳具有凹面，两个外壳的凹面相对设置，卡箍300设置于两个外壳的外侧，用于使两个外壳相接且压合，膜框401有两个，每个膜框401安装于一个外壳上，隔膜400处于两个膜框401之间，隔膜400将容纳腔分隔成相对隔绝的气压腔和水压腔，隔膜400为弹性材质。内置隔膜密闭式膨胀水箱还包括夹紧组件和传动组件；夹紧组件包括两个夹紧环402，两个夹紧环402分别设置于隔膜400的两侧，且两个夹紧环402分别可滑动地安装于两个外壳上，夹紧环402能够靠近或远离隔膜400，且夹紧环402靠近隔膜400时能够夹紧隔膜400，传动组件有两个，两个传动组件分别处于夹紧环402的两侧，且每个传动组件与一个夹紧环402对应设置，传动组件用于将隔膜400向一侧的凸起转换为将一个夹紧环402向另一个夹紧环402的靠近，以使两个夹紧环402共同夹紧隔膜400。也即是，在隔膜400在发生形变时受到的沿形变方向的支撑力不再由膜框401承担，而由两个夹紧环402承担。隔膜400形变的过程中，由两个夹紧环402为隔膜400提供支撑力，而膜框401与隔膜400被膜框401夹紧的部分将发生很小的形变或不发生形变。在隔膜400恢复时，由于隔膜400相对于膜框401的形变很小，因此隔膜400与膜框401的接触位置也更容易恢复至初始位置，避免了隔膜400发生形变后不容易恢复的问题，增加了隔膜400的使用寿命。

在本实施例中，每个传动组件包括固定板502、液压箱500、活塞、蓄水框404和导管503。固定板502固定安装于隔膜400，液压箱500安装于箱体，液压箱500内具有第一储液腔105，活塞的一端可滑动地安装于固定板502，活塞的另一端插入液压箱500内的第一储液腔105，且与液压箱500的第一储液腔105的腔壁密封滑动配合。蓄水框404安装于外壳的内壁，夹紧环402滑动安装于蓄水框404内，且夹紧环402与蓄水框404之间限定出第二储液腔，导管503的一端与第一储液腔105连通，导管503的另一端与第二储液腔连通，初始状态下，第一储液腔105和第二储液腔内均充满液体。当气压腔内的气体或水压腔的水增多时会向压力较小的一侧挤压隔膜400，隔膜400受到挤压发生形变，具体表现为向压力较小的一侧凸起，隔膜400凸起时带动处于凸起侧的活塞板504沿液压箱500滑动，挤压第一储液腔105内的液体，使得液体经导管503进而第二储液腔内，进入第二储液腔内的液体向外顶推夹紧环402，使夹紧环402向靠近隔膜400的一侧移动，与另一个夹紧环402共同配合夹持隔膜400。具体地，在隔膜400凸起时，处于凹面的一侧的活塞板504向远离固定板502的一侧滑动，而不会在液压箱500内滑动，故，处于隔膜400凹侧的第一储液腔105和第二储液腔的容积不发生改变。

在本实施例中，液压箱500内还设置有密封板506，密封板506远离活塞的一侧设置有弹簧505，密封板506通过弹簧505连接于液压箱500，密封板506与液压箱500的内壁密封滑动配合，密封板506与活塞之间限定出所述第一储液腔105。一方面，若气压腔或水压腔内的压力过大时能够进一步提高缓冲效果，避免液压箱500损坏，另一方面能够有效促进活塞复位。具体地，若气压腔或水压腔内的压强较大时，第一储液腔105内的容积减小到极限后会使密封板506克服弹簧505的作用力滑动，此时能够保持第一储液腔105内的容积不变，避免装置损坏。

在本实施例中，凹面的边缘轮廓为圆形，凹面的边缘处设置有环形的凹槽，膜框401为环形，膜框401的外边缘与凹槽的槽壁连接，隔膜400处于两个膜框401之间，两个膜框401在相互挤压时共同对隔膜400进行压合，减小水或气体对隔膜400与膜框401相接处的冲击。在本实施例中，两个外壳分别为第一外壳100和第二外壳200，第一外壳100与隔膜400之间形成气压腔，第一外壳100上设置有与外界气路管道和气压腔连通的第一管道101，初始状态下气压腔内填充有气体，以使外界气压的波动能够传递至气压腔内；第二外壳200与隔膜400之间形成水压腔；第二外壳200上设置有与外界水路管道连通的第二管道201，初始状态下水压腔内填充有水，以使外界水压的波动传递至水压腔内。

在本实施例中，固定板502安装于隔膜400的中部，每个传动组件的导管503有多个，多个导管503绕隔膜400的中心分布，便于夹紧环402在向隔膜400靠近时夹紧环402对隔膜400的挤压力整体均匀。

在本实施例中，每个导管503嵌于第一外壳100和第二外壳200的内部，使得导管503更稳定且避免占用气压腔或水压腔的容积。

在本实施例中，活塞包括伸缩连接柱501和活塞板504；活塞板504处于液压箱500的第一储液腔105内且与第一储液腔105的腔壁密封滑动配合，伸缩连接柱501水平设置，且沿其长度方向可伸缩，伸缩连接柱501的一端与活塞板504连接，伸缩连接柱501的另一端与固定板502固定连接。

在本实施例中，夹紧环402与膜框401同轴设置，且夹紧环402处于膜框401的内侧。使得隔膜400发生形变的过程中，夹紧环402夹紧隔膜400时对膜框401的作用效果相同。

在本实施例中，卡箍300与第一外壳100和第二外壳200的连接处设置有密封胶圈301。防止水从水压腔内漏出，或气体从气压腔内泄出。

本实施例的一种内置隔膜密闭式膨胀水箱的工作原理和工作方式为：

外界的气体通过第一管道101进入气压腔内，外界的水通过第二管道201进入水压腔内。若气压对隔膜400的作用大于水压对隔膜400的压力，则隔膜400向水压腔内凸起，隔膜400凸起时通过固定板502和伸缩连接柱501推动处于水压腔内的活塞板504在液压箱500滑动，使得第一储液腔105内的容积变小，第一储液腔105内的液体通过导管503进入第二储液腔内。将处于气压腔内的夹紧环402定义为第一夹紧环，处于水压腔内的夹紧环402为第二夹紧环，进入第二储液腔内的液体会推动第二夹紧环向靠近隔膜400的一侧移动，与第一夹紧环共同配合共同对隔膜400夹紧。且在隔膜400凸起时，处于凹面的一侧的活塞板504向远离固定板502的一侧滑动，而不会在液压箱500内滑动，故，处于气压腔内的第一储液腔105和第二储液腔的容积不发生改变，第一夹紧环的位置不会发生改变。

反之，若水压对隔膜400的作用大于水压对隔膜400的压力，则隔膜400向气压腔内凸起，隔膜400凸起时通过固定板502和伸缩连接柱501推动处于水压腔内的活塞板504在液压箱500滑动，使得第一储液腔105内的容积变小，第一储液腔105内的液体通过导管503进入第二储液腔内。进入第二储液腔内的液体会推动第一夹紧环向靠近隔膜400的一侧移动，与第二夹紧环共同配合对隔膜400夹紧。且在隔膜400凸起时，处于凹面的一侧的活塞板504向远离固定板502的一侧滑动，而不会在液压箱500内滑动，故，处于水压腔内的第一储液腔105和第二储液腔的容积不发生改变，第二夹紧环的位置不会发生改变。

若气压腔或水压腔内的压强较大时，第一储液腔105内的容积减小到极限后会使密封板506克服弹簧505的作用力滑动，此时能够保持第一储液腔105内的容积不变，避免装置损坏。

当气压腔或水压腔内的水压稳定时，活塞板504在第一储液腔105内液压的作用下复位。

当然，本发明的内置隔膜密闭式膨胀水箱不仅限于上述的实施方式，下列提供了与上述实施例中的内置隔膜密闭式膨胀水箱不同的其它实施方式。

在本发明的其它实施例中，与上述实施例不同的是，外壳的凹槽还可以为四边形、五边形、六边形等正多边形。同样的，膜框和夹紧环的形状也与凹槽的形状相适配。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：包括外壳、膜框和隔膜；外壳有两个，两个外壳包围形成容纳腔室，膜框有两个，每个膜框安装于一个外壳上，隔膜处于两个膜框之间，隔膜将容纳腔室分隔成相对隔绝的气压腔和水压腔，隔膜为弹性材质；所述内置隔膜密闭式膨胀水箱还包括夹紧组件和传动组件；所述夹紧组件包括两个夹紧环，两个夹紧环分别设置于隔膜的两侧，且两个夹紧环分别可滑动地安装于两个外壳上，夹紧环能够靠近或远离隔膜；传动组件有两个，两个传动组件分别处于夹紧环的两侧，且每个传动组件与一个夹紧环对应设置，传动组件用于将隔膜向一侧的凸起转换为将一个夹紧环向另一个夹紧环的靠近，以使两个夹紧环共同夹紧隔膜；

每个所述传动组件包括固定板、液压箱、活塞、蓄水框和导管；所述固定板固定安装于隔膜，所述液压箱安装于箱体，液压箱内具有第一储液腔，活塞的一端可滑动地安装于固定板，活塞的另一端插入液压箱内的第一储液腔内，且与第一储液腔的腔壁密封滑动配合，所述蓄水框安装于外壳的内壁，所述夹紧环滑动安装于蓄水框内，且夹紧环与蓄水框之间限定出第二储液腔，导管的一端与第一储液腔连通，导管的另一端与第二储液腔连通，初始状态下，第一储液腔和第二储液腔内均充满液体。

2.根据权利要求1所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：液压箱内还设置有密封板，密封板远离活塞的一侧设置有弹簧，密封板通过弹簧连接于液压箱，密封板与活塞之间限定出所述第一储液腔。

3.根据权利要求1所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：外壳具有凹面，两个外壳的凹面共同形成所述容纳腔室，所述外壳凹面的边缘轮廓为圆形，所述凹面的边缘处设置有环形的凹槽，所述膜框为环形，膜框的外边缘与凹槽的槽壁连接，隔膜处于两个膜框之间，两个膜框在相互挤压时共同对隔膜进行压合。

4.根据权利要求1所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：两个外壳分别为第一外壳和第二外壳，所述第一外壳与隔膜之间形成所述气压腔，第一外壳上设置有与外界气路管道和气压腔连通的第一管道，初始状态下气压腔内填充有气体；所述第二外壳与隔膜之间形成所述水压腔；第二外壳上设置有与外界水路管道连通的第二管道，初始状态下水压腔内填充有水。

5.根据权利要求1所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：固定板安装于隔膜的中部，每个所述传动组件的导管有多个，多个导管绕隔膜的中心分布。

6.根据权利要求5所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：每个所述导管嵌于外壳的内部。

7.根据权利要求1所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：所述活塞包括伸缩连接柱和活塞板；活塞板处于液压箱内且与液压箱的内壁密封滑动配合，伸缩连接柱水平设置，且沿其长度方向可伸缩，伸缩连接柱的一端与活塞板连接，伸缩连接柱的另一端与固定板固定连接。

8.根据权利要求1所述的内置隔膜密闭式膨胀水箱，其特征在于：两个外壳的外侧还设置有用于使两个外壳相接且压合的卡箍，卡箍与两个外壳的连接处设置有密封胶圈。