EA031247B1

EA031247B1 - Радиаторный элемент с закрывающей крышкой с загибаемой манжетой и радиатор с указанным элементом

Info

Publication number: EA031247B1
Application number: EA201692307A
Authority: EA
Inventors: Джорджио Ланчини
Original assignee: МЕКК-ЛАН С.р.л.
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2018-12-28
Also published as: CN106415137B; WO2015173766A1; EP3143355A1; HRP20181547T1; CN106415137A; SI3143355T1; TR201815568T4; EA201692307A1; PL3143355T3; RS57766B1; EP3143355B1; ES2692447T3

Abstract

Настоящее изобретение относится к радиаторному элементу (4) с циркулирующей внутри него жидкостью-теплоносителем, имеющему открытый торец (12) и содержащему закрывающую крышку (16), обращенную к открытому торцу (12) и герметично соединенную с ним, в котором закрывающая крышка (16) содержит закрывающую часть (20), по меньшей мере, частично вставленную в открытый торец (12), и соединительную манжету (24), по меньшей мере, частично согнутую на передней кромке (28) открытого торца (12), причем между открытым торцом (12) и закрывающей крышкой (16) установлен герметичный уплотнительный элемент (32), обеспечивающий гидравлическое уплотнение закрывающей крышки (16) относительно открытого торца (12). Предпочтительно закрывающая крышка (16) соединена с открытым торцом (12) посредством фасонного соединения, при этом уплотнительный элемент (32) представляет собой выполненную в виде единого элемента цельную мембрану (36), ограниченную периферийной кромкой (40), обращенную к закрывающей части (20) закрывающей крышки (16), и выпуклое утолщение, представляющее собой периферийное утолщение указанной мембраны (36), причем указанная периферийная кромка (40) зажата между закрывающей крышкой (16) и открытым торцом (12) для формирования гидравлического уплотнения закрывающей крышки (16).

Description

Объектом данного изобретения является радиаторный элемент с закрывающей крышкой с загибаемой манжетой.

В частности, данное изобретение относится к полученным литьем под давлением радиаторным элементам, которые после извлечения из формы для литья имеют открытый торец, необходимый для извлечения охватываемого или штыревого элемента, требующегося для формирования внутренней полости радиаторного элемента, по которой будет проходить теплообменная жидкость.

В радиаторных элементах известного уровня техники крышку помешают рядом с открытым торцом и прикрепляют с помощью теплового воздействия с использованием сварочного робота, как правило, посредством высокотемпературной пайки или автогенной сварки (т.е. сварки плавлением без использования присадочного материала).

Эта технология является чрезвычайно медленной и дорогостоящей, и отличается высоким процентом отходов материала вследствие неточностей сварки. Кроме того, после сварки неизбежно возникают заусенцы и облой, которые наряду с другими факторами ухудшают эстетический внешний вид радиаторного элемента и являются причиной неточностей при последующей окраске радиаторного элемента.

Для устранения вышеуказанных недостатков в известных технологических решениях практиковалось использование крышек, непосредственно надеваемых на открытый торец радиаторного элемента после вставки уплотнительного элемента или прокладки.

Такие решения, однако, имеют некоторые другие недостатки. Фактически, с течением времени, а также вследствие неодинакового теплового расширения торца радиаторного элемента (выполняемого обычно из алюминия для улучшения теплообмена между радиатором и внешней средой) и крышки (изготовляемой обычно из стали, поскольку она обеспечивает более высокую прочность), здесь могут возникать утечки жидкости (как правило, воды).

Такие утечки являются крайне нежелательными, поскольку могут наносить серьезный ущерб окружению, в котором находится радиатор, например, вызывать залив.

Таким образом, имеется необходимость обеспечения абсолютной герметичности с течением времени соединения крышки с торцом радиаторного элемента. Такая герметичность обеспечивается, как можно видеть, только уплотнительной прокладкой, вставляемой между торцом радиаторного элемента и крышкой, надеваемой на торец без какой-либо сварки; следовательно, такая герметичность является весьма ненадежной и обеспечение такой герметичности с течением времени крайне затруднительно.

Наконец, существует еще одна техническая проблема, связанная с тем, что в конструкциях со стальными крышками необходимо предотвращать возможность контакта воды с внутренней стенкой указанной стальной крышки. Это необходимо из-за возможности коррозии стенки крышки вследствие возникновения гальванических токов (т.е. электрических токов малой интенсивности, возникающих вследствие разности электрических потенциалов между двумя различными материалами, находящимися в контакте друг с другом), с последующей химической коррозией крышки, а также из-за явления механической эрозии крышки вследствие абразивного воздействия частиц (например, частиц известняка), которые присутствуют во взвешенном состоянии в потоке воды внутри радиаторного элемента.

Задача настоящего изобретения заключается в создании закрывающей крышки, свободной от вышеуказанных недостатков известного уровня техники.

Поставленная задача решена с помощью радиаторного элемента, охарактеризованного признаками п.1 формулы.

В зависимых пунктах формулы раскрыты другие варианты реализации крышки согласно настоящему изобретению.

Другие особенности и преимущества крышки согласно настоящему изобретению станут более ясными после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием предпочтительных и неограничивающих вариантов его реализации со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - перспективное изображение радиаторного элемента с крышкой, детально, согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид спереди радиаторного элемента с закрывающей крышкой в сборке согласно одному варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 3 - вид показанного на фиг. 2 радиаторного элемента в разрезе по плоскости III-III на фиг. 2;

фиг. 4 - вид спереди радиаторного элемента с закрывающей крышкой в сборке согласно другому варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 5 - вид показанного на фиг. 4 радиаторного элемента в разрезе по плоскости V-V на фиг. 4;

фиг. 6 - вид спереди радиаторного элемента с закрывающей крышкой в сборке согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 7а - вид показанного на фиг. 6 радиаторного элемента в разрезе по плоскости VII-VII на фиг. 6;

фиг. 7b - вид показанного на фиг. 6 радиаторного элемента в разрезе по плоскости VII-VII на фиг. 6 согласно другому варианту реализации;

фиг. 8 - вид спереди радиаторного элемента с закрывающей крышкой в сборке согласно еще одному возможному варианту реализации настоящего изобретения;

- 1 031247 фиг. 9 - вид показанного на фиг. 8 радиаторного элемента в разрезе по плоскости IX-IX на фиг. 8; фиг. 10 - вид спереди радиаторного элемента с закрывающей крышкой в сборке согласно еще одному возможному варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 11-12 - вид показанного на фиг. 10 радиаторного элемента в разрезе по плоскости XI-XI на фиг. 10 по двум возможным вариантам реализации.

Элементы или части элементов, общие для различных описываемых ниже вариантов реализации, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На всех вышеупомянутых чертежах ссылочной позицией 4 обозначен радиаторный элемент в целом, с полостью 8, внутри которой может циркулировать жидкость-теплоноситель, как правило, вода.

Согласно одному из возможных вариантов реализации, радиаторный элемент проходит в продольном направлении по продольной оси Х-Х.

Несколько радиаторных элементов, соединенных в батарею, как известно, образуют радиатор.

Радиаторный элемент 8 может быть произведен, например, с помощью литья под давлением, при котором полость 8, как правило, получают с помощью охватываемого или штыревого элемента удлиненной формы, извлекаемого по окончании инжектирования металла. Торец, через который производится извлечение охватываемого элемента, таким образом, представляет собой открытый торец 12.

Согласно одному из возможных вариантов реализации указанный открытый торец 12 имеет форму цилиндра, предпочтительно симметричного относительно продольной оси X.

Радиаторный элемент 4 включает в себя закрывающую крышку 16, обращенную к указанному открытому торцу 12 и герметично соединенную с ним.

В частности, соединение закрывающей крышки 16 с открытым торцом 12 имеет специальную форму, как будет более подробно описано ниже.

Согласно одному из возможных вариантов реализации закрывающая крышка 16 имеет осесимметричную форму, предпочтительно является симметричной относительно главной продольной оси X открытого торца 12 радиаторного элемента 4; например, указанная закрывающая крышка 16 может иметь круглую форму, обратную форме открытого торца 12, чтобы закрывать его.

Предпочтительно закрывающая крышка 16 изготовляется из оцинкованной, алитированной или нержавеющей стали.

Закрывающая крышка 16 содержит закрывающую часть 20, по меньшей мере, частично вставляемую в указанный открытый торец 12, и соединительную манжету 24, по меньшей мере, частично сгибаемую на передней кромке 28 указанного открытого торца 12, с целью механического соединения закрывающей крышки 16 с указанным открытым торцом 12.

Между открытым торцом 12 и закрывающей крышкой 16 размещен герметичный уплотнительный элемент 32, обеспечивающий гидравлическое уплотнение закрывающей крышки 16 относительно открытого торца 12.

Предпочтительно уплотнительный элемент 32 представляет собой выполненную в виде единого элемента цельную мембрану 36, ограниченную периферийной кромкой 40, обращенную к закрывающей части 20 закрывающей крышки 16.

Согласно одному из возможных вариантов реализации периферийная кромка 40 представляет собой выпуклое утолщение 42 периферийной части указанной мембраны 36.

Именно данная периферийная кромка и/или выпуклое утолщение 40 сжимается между закрывающей крышкой 16 и открытым торцом 12, обеспечивая гидравлическое уплотнение закрывающей крышки 16.

Мембрана 36 и периферийная кромка 40 укладываются с возможностью снятия на закрывающую крышку 16 без использования каких-либо клеящих средств.

Согласно одному из возможных вариантов реализации выпуклое утолщение 42 представляет собой уплотнительное кольцо, выполненное в виде единого элемента с данной мембраной 36.

Предпочтительно указанная мембрана 36 является эластичной, и выполнена в виде единого элемента с указанной периферийной кромкой или выпуклым утолщением 40, 42.

Например, указанный уплотнительный элемент 32 состоит из прокладки, выполненной из полимерного материала, такого как EPDM (каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера), VITON (сополимер перфторпропилена с винилиденфторидом) или силоксановый каучук.

Согласно предпочтительному варианту реализации мембрана 36 может быть выполнена в виде колпачка, прикладываемого к закрывающей крышке 16.

Мембрана 36 также может представлять собой шайбу, выполненную из пластика или другого твердого материала.

Предпочтительным является то, что вогнутая сторона закрывающей части 20 обращена к открытому торцу 12, таким образом, чтобы, по меньшей мере, частично входить внутрь указанного открытого торца для обеспечения центровки закрывающей крышки 16 относительно открытого торца 12 радиаторного элемента 4.

Между мембраной 36 и закрывающей частью 20 имеется промежуток или зазор 44, изолированный от жидкости внутри радиаторного элемента 4.

- 2 031247

Целесообразным является то, что мембрана 36 контактирует с закрывающей частью 20; иными словами, имеется зазор или промежуточное пространство между мембраной 36 и закрывающей частью 20.

Например, в собранном виде выпуклая сторона мембраны 36 обращена внутрь указанного открытого торца 12.

Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации, периферийная кромка 40 размещается внутри открытого торца 12 радиаторного элемента 4, прижатая к омываемой жидкостью внутренней стороне 48 стенки указанного открытого торца 12.

Согласно другому предпочтительному варианту реализации закрывающая часть 20 закрывающей крышки 16 имеет, по меньшей мере, периферийный уступ 52, образованный ограничением радиуса, причем периферийная кромка 40 мембраны 36 располагается внутри данного периферийного уступа 52, который прижимает её к внутренней стенке 48 указанного открытого торца.

Например, открытый торец 12 может иметь практически коническую развальцовку 56, по меньшей мере, частично совпадающую по форме с закрывающей частью 20 закрывающей крышки 16, и указанная периферийная кромка 40 упирается в данную развальцовку 56 со стороны указанной внутренней стенки 48 открытого торца 12.

Согласно возможному варианту реализации периферийная кромка 40 зажимается между закрывающей крышкой 16 и передней кромкой 28.

Такая кромка также может иметь выпуклое утолщение 42.

Согласно одному из возможных вариантов реализации открытый торец 12 содержит выступ 60 на внешней стороне боковой стенки 64 открытого торца 12, причем указанный выступ 60 имеет вырез 68 для зажима соединительной манжеты 24 закрывающей крышки 16.

Например, периферийная кромка или выпуклое утолщение 40, 42 может упираться в указанный выступ 60 на внешней стороне боковой стенки 64 открытого торца 12, чтобы быть зажатой между выступом 60 и соединительной манжетой 24.

Предпочтительно указанный выступ 60 имеет форму усеченного конуса, сужающегося в сторону присоединяемой закрывающей крышки 16, и периферийная кромка или выпуклое утолщение (40,42) прижимается к усеченно-коническому участку 72 выступа 60.

Как следует из описания, радиаторный элемент согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность устранения недостатков известного уровня техники.

В частности, применение описанной выше крышки дает возможность закрывания открытых торцов радиаторных элементов без использования какой-либо сварки или пайки. Таким образом, отпадает необходимость использования сварочных роботов, и устраняются все неизбежные потери материала, связанные с применением сварочных операций.

В результате, крышку согласно настоящему изобретению можно надевать на соответствующий открытый торец без каких-либо неточностей или сварочных швов, и практически без отходов.

Благодаря отсутствию заусенцев не требуются последующие операции по улучшению внешнего вида соединения. Кроме того, крышку можно красить непосредственно после присоединения, получая при этом отличные результаты, поскольку не требуется закрывать краской неточные, искривленные поверхности, которые получаются при применении сварки.

Загибание манжеты крышки происходит равномерно и постепенно благодаря одновременному воздействию нескольких гибочных губок, предпочтительно расположенных последовательно.

Такой способ загибания манжеты крышки является стабильным и безопасным, и обеспечивает требуемое затягивание крышки на открытом торце радиаторного элемента.

При таком затягивании прокладка деформируется, принимая форму присоединяемой части торца, что обеспечивает требуемое герметичное уплотнение.

Далее, уплотнение, создаваемое в соединении, устраняет непосредственный контакт торца радиаторного элемента с закрывающей крышкой в части, омываемой водой, что устраняет возможность возникновения и распространения гальванических токов, и, следовательно, последующей коррозии.

Кроме того, прокладка из эластичного материала также устраняет возможность возникновения шума и механического износа между открытым торцом радиаторного элемента и крышкой, которые обычно возникают вследствие различных коэффициентов теплового расширения.

Далее предлагаемое уплотнение устраняет возможность контакта воды, содержащей различные частицы (например, частицы известняка), с внутренней поверхностью крышки, что обеспечивает устранение её абразивного износа.

Кроме того, внутренняя прокладка устанавливается под закрывающей крышкой без приклеивания к внутренней стенке; такой способ сборки позволяет избежать возникновения чрезмерно высоких радиальных напряжений и растрескивания прокладки. Иными словами, не прикрепленная механически (например, посредством приклеивания) к внутренней стенке закрывающей крышки, прокладка может принимать форму крышки и торца радиаторного элемента, т.е. геометрию границы раздела между торцом радиаторного элемента и закрывающей крышкой.

Специалистам в данной области будут очевидны многочисленные возможные различные модификации и изменения описанного выше радиаторного элемента, которые могут быть использованы для вы- 3 031247 полнения различных конкретных требований, предъявляемых к конструкции; такие модификации и изменения не выходят за рамки объема правовой охраны изобретения, определяемой приведенной формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Радиаторный элемент (4) с циркулирующей внутри него жидкостью-теплоносителем, имеющий открытый торец (12), содержащий закрывающую крышку (16), обращенную к открытому торцу (12) и герметично соединенную с ним, в котором закрывающая крышка (16) содержит закрывающую часть (20), по меньшей мере, частично вставленную в указанный открытый торец (12), и соединительную манжету (24), по меньшей мере, частично согнутую на передней кромке (28) открытого торца (12), причем между открытым торцом (12) и закрывающей крышкой (16) установлен герметичный уплотнительный элемент (32), обеспечивающий гидравлическое уплотнение закрывающей крышки (16) относительно открытого торца (12), отличающийся тем, что закрывающая крышка (16) соединена с открытым торцом (12) посредством фасонного соединения, при этом уплотнительный элемент (32) представляет собой выполненную в виде единого элемента цельную мембрану (36), ограниченную периферийной кромкой (40), обращенную к закрывающей части (20) закрывающей крышки (16), причем периферийная кромка (40) зажата между закрывающей крышкой (16) и открытым торцом (12) для формирования гидравлического уплотнения закрывающей крышки (16), причем между мембраной (36) и закрывающей частью (20) предусмотрен промежуток или зазор (44), изолированный от жидкости внутри радиаторного элемента (4).
2. Радиаторный элемент по п.1, отличающийся тем, что периферийная кромка (40) содержит выпуклое утолщение (42), составляющее периферийное утолщение мембраны (36).
3. Радиаторный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что мембрана (36) и периферийная кромка (40) установлены с возможностью снятия на закрывающую крышку (16) без использования какихлибо клеящих средств.
4. Радиаторный элемент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что периферийная кромка (40) содержит выпуклое утолщение (42), составляющее периферийное утолщение мембраны (36), причем выпуклое утолщение (42) представляет собой уплотнительное кольцо, выполненное в виде единого элемента с мембраной (36).
5. Радиаторный элемент по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что вогнутая сторона закрывающей части (20) обращена к открытому торцу (12) таким образом, что она, по меньшей мере, частично входит внутрь открытого торца (12) для обеспечения центровки закрывающей крышки (16) относительно открытого торца (12).
6. Радиаторный элемент по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в собранном виде выпуклая сторона мембраны (36) обращена внутрь открытого торца (12).
7. Радиаторный элемент по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что периферийная кромка (40) содержит выпуклое утолщение (42), составляющее периферийное утолщение мембраны (36), причем периферийная кромка (40) расположена внутри открытого торца (12) радиаторного элемента (4) и прижата к омываемой жидкостью внутренней стенке (48) открытого торца (12).
8. Радиаторный элемент по п.7, отличающийся тем, что закрывающая часть (20) закрывающей крышки (16) содержит, по меньшей мере, периферийный уступ (52), сформированный сужением радиуса, причем периферийная кромка (40) расположена внутри периферийного уступа (52), который прижимает её к внутренней стенке (48) открытого торца (12).
9. Радиаторный элемент по п.7 или 8, отличающийся тем, что открытый торец (12) содержит, по существу, коническую развальцовку (56), по меньшей мере, частично совпадающую по форме с закрывающей частью (20) закрывающей крышки (16), а периферийная кромка (40) упирается в развальцовку (56) со стороны внутренней стенки (48) открытого торца (12).
10. Радиаторный элемент по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что открытый торец (12) содержит выступ (60) на внешней стороне боковой стенки (64) открытого торца (12), причем выступ (60) содержит вырез (68) для зажима соединительной манжеты (24) закрывающей крышки (16).
11. Радиаторный элемент по п.10, отличающийся тем, что периферийная кромка (40) упирается в выступ (60) на внешней стороне боковой стенки (64) открытого торца (12) для зажатия между выступом (60) и соединительной манжетой (24).
12. Радиаторный элемент по п.10 или 11, отличающийся тем, что выступ (60) имеет форму усеченного конуса, сужающегося в сторону присоединяемой закрывающей крышки (16), причем периферийная кромка (40) выполнена с возможностью прижатия к усеченно-коническому участку (72) выступа (60).
13. Радиаторный элемент по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что периферийная кромка (40) выполнена с возможностью зажима между закрывающей крышкой (16) и передней кромкой (28).

- 4 031247
14. Радиаторный элемент по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что уплотнительный элемент (32) состоит из прокладки, выполненной из полимерного материала, такого как EPDM (каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера), VITON (сополимер перфторпропилена с винилиденфторидом) или силоксановый каучук.
15. Радиаторный элемент по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что он проходит в продольном направлении по продольной оси (Х-Х), причем открытый торец (12) и закрывающая крышка (16) симметричны относительно главной продольной оси (Х-X).

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

- 5 031247

Фиг. 5

Фиг. 6

Фиг. 7

Фиг. 8

- 6 031247

32,36

40

Фиг. 11

40

Фиг. 12