CN110651126A - 紧凑型膨胀箱 - Google Patents

Abstract

本发明是一种膨胀箱(1)，其包括：由管道(10)构成的管道排(100)；水侧凸缘(2)，其中设置有孔和通道，以连接到所述管道(10)中的每一个的内部以及其中压力和体积变化需要被补偿的液压系统；气体侧凸缘(3)，其中获得有孔和通道，以将泄压阀(331)与所述管道(10)中的每一个的内部连接，并且其中，在所述管道(10)中的每一个的内部存在至少一个浮子(4)，所述浮子(4)将所述管道(10)的内部紧密地分成上隔室(V1)或气体侧隔室，以及下隔室(V2)或水侧隔室。

Description

紧凑型膨胀箱

技术领域

本专利涉及膨胀(水)箱，更具体地，其涉及紧凑且没有隔膜的新型膨胀箱。

背景技术

膨胀箱是通常存在于家庭供暖用锅炉、供暖系统和供水系统中的液压组件，在其中，膨胀箱的功能是补偿由于回路中使用的流体的温度变化而产生的体积变化，从而避免回路本身中的危险的压力增大，否则该危险的压力增大会被管道和系统的其他组件吸收。

膨胀箱通常还存在于泵送系统和提升系统中，在其中，膨胀箱的功能是积聚回路中的流体并使所述流体返回到回路本身中。

膨胀箱还用于保护系统免受由于瞬时流量中断而引起的突然的压力改变的影响，所述瞬时流量中断而引起的突然的压力改变会导致水锤的产生和传播。

已知一种膨胀箱，其包括通常由金属材料制成的两个半刚性帽状半壳，它们彼此相对并接合，从而形成具有大致圆形横截面的封闭壳体。

在箱内部存在隔膜，该隔膜将内部空间分为两个隔室，分别用于容纳可压缩气体和不可压缩流体，该可压缩气体补偿系统中容纳的流体的体积的增大，该不可压缩流体经历体积变化。

用于容纳系统流体的半壳设置有连接管道，该连接管道与相应的内隔室连通，并且用于将隔室本身连接到液压回路。

相反，另一半壳设置有阀座，该阀座承载预载阀，该预载阀适用于调节气体压力。所述阀适于在容纳补偿气体的隔室过压的情况下打开。

构成已知类型的膨胀箱的所述半壳通常由金属材料(典型地为不锈钢)制成。

膨胀箱的内部、更具体地液体流入其中的隔室的内部受到在其中循环的水或其他流体的腐蚀作用。

为了克服该缺点，已经开发出一种膨胀箱，其设置有插入并施加在所述第二半壳内部的对置盖，所述对置盖由热塑性材料、即能够抵抗流体的腐蚀作用的材料制成。

所述对置盖以如下方式制成：其粘附至所述第二半壳的内表面，并设置有开口，该开口与将第二半壳与系统连接的连接管道中设置的开口相同且对齐。

所述对置盖通常在所述连接管道的水平处并在所述半壳内部例如通过金属环紧密地限制到所述半壳上。

类似地，已知一种耐腐蚀连接管道，其由至少在其面向所述第二半壳的内部的部段上在其内部具有螺纹的管道、以及由热塑性材料制成的内部密封凸缘组成，所述内部密封凸缘安装在所述对置盖内部，并适于拧入所述管道中，以保护管道本身。

更具体地，所述内部密封凸缘又包括适于旋拧在所述管道的内螺纹上以连接到所述系统的外螺纹管状部段、以及与所述螺纹管状部段的轴线正交且适于粘附到所述第二半壳的内部对置盖上的扁平环。

拧紧所述内部凸缘、以及使用合适的垫圈可防止在系统中循环的液体和空气在第二半壳与内部对置盖之间或者在内部凸缘与用于连接到系统的管道之间泄漏。

如上所述制造的膨胀箱难以构造和组装，此外，随着时间的推移，应力和长时间使用可能会影响部件之间连接的紧密度。

已知类型的膨胀箱带来的另一缺点在于，它们具有相当大的整体尺寸，这是由于其大小(取决于其被安装在其中的所述系统的类型)以及它们的大致圆形的形状(或者无论如何它们的具有圆形横截面的形状)。

实际上，这些膨胀箱必须安装在专门准备的空间(例如锅炉或系统的另一部分)中。

为了克服上述缺点，已经设计和构造了一种紧凑且没有隔膜的新型膨胀箱。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种膨胀箱，该膨胀箱与已知类型的具有半壳的膨胀箱相比更加紧凑、特别是因为该新型膨胀箱的形状基本上是平行六面体，并且能够根据可用于其安装的空间进行适应性调整。

本发明的另一目的是简化该新型膨胀箱的生产和组装所需的程序。实际上，该新型膨胀箱根本没有隔膜，而且它由不需要应用任何对置盖的部件组成。

除以上之外，该新型膨胀箱解决了上述与液压连接管道的组装相关的所有问题。

这些和其他直接和补充的目的是通过如下新型膨胀箱实现的，该膨胀箱的主要部件包括：

由管道构成的管道排，所述管道排由在两个端部处敞口、彼此并排且平行布置的两个或更多个管道组成；

下凸缘、以下称为水侧凸缘，其又包括基本平坦的板，其中，一侧面或外侧面包括用于与其中压力和体积变化需要被补偿的液压系统连接的至少一个孔，而面向所述的管道排的相对的内侧面包括连接到所述管道中的每一个的下敞口端部中的每一个的多个孔，并且其中在所述板中获得的一个或多个通道使所述连接孔与设置在所述内侧面中的所述孔中的所有连通，从而使得水能够流过所述液压系统与所述管道中的每一个的内部之间的所述连接孔、所述通道和所述孔；

上凸缘、或气体侧凸缘，其又包括基本平坦的板，其中，一侧面或外侧面包括用于安装泄压阀的孔，而面向所述管道排的相对的内侧面包括连接到所述管道的所述上敞口端部中的每一个的多个孔，并且其中在所述板中获得的一个或多个通道使在所述外侧面中形成的所述孔与在所述内侧面中形成的所述孔中的每一个连通，从而使得所述泄压阀与所述管道中的每一个的内部连通，

并且其中在所述管道中的每一个的内部存在至少一个浮子，所述浮子又包括主体，所述主体的横截面的形状与所述管道的横截面的形状相匹配，从而将所述管道的内部紧密地分成两个隔室：上隔室或气体侧隔室；以及下隔室或水侧隔室，并且其中所述主体的比重低于在所连接的系统中循环的液体的比重，并且由于所述液体本身施加的推动动作而产生的作用，所述主体可在所述管道的两个端部之间移动。

当存在于液压系统中的液体的体积增大时，液体通过所述水侧凸缘流入膨胀箱，并且由于液体施加的推动动作的作用，每个管道的浮子主体都朝向所述气体侧凸缘向上移动，从而使气体隔室的体积减小，所述气体隔室内部的压力增大。

通过所述泄压阀来限制所述压力增大，该泄压阀根据系统的正常工作压力值进行设置，并在由于故障而导致过压时打开。

当存在于液压系统中的液体的体积减小时，液体通过所述水侧凸缘从膨胀箱流出，从而使所述管道中的每一个的所述浮子都朝向所述水侧凸缘向下移动，从而使所述气体侧隔室中的压力减小。

当所述膨胀箱完全排空时，也就是说，当所有液体都从所述管道中的每一个流出时，所述浮子向下移动直到到达所述水侧凸缘。所述浮子的底面被成形为紧密地封闭设置在合适的阀或突起中的孔，使得当所述膨胀箱完全排空时，没有空气能够流入所述液压系统。

构成该新型膨胀箱的所述管道排的所述管道的数量和布置决定所述箱本身的形状和整体尺寸。因此，根据锅炉或液压系统的类型，可以设计和组装能够集成在可用空间中的膨胀箱。

附图说明

在下面的描述中，将参考通过非限制性示例所附的附图更详细地强调该新型膨胀箱的特征。

图1示出了新型膨胀箱(1)的竖直截面图。

图2示出了水侧凸缘(2)的详细截面图。

图3示出了气体侧凸缘(3)的详细截面图。

图4示出了新型膨胀箱(1)的中心部分的截面图，在该图中可以看到容置在每个管道(10)中、并且将所述管道(10)中的每一个的内部紧密地分成两个隔室(V1，V2)的浮子(4)。

图5示出了新型膨胀箱(1)的可能实施例的三维视图。

具体实施方式

新型膨胀箱(1)包括由管道(10)构成的管道排(100)，所述管道排(100)由彼此并排且平行布置的两个或更多个管道(10)组成。

所述管道(10)中的每一个包括例如圆柱形或大致棱柱形的侧壁(11)，所述侧壁(11)具有敞口的下端部(12)和上端部(13)。

所述管道排(100)例如可以由如图1和图5所示的一排或多排对齐的管道(10)构成，或者由以任何方式布置的多个管道构成。

因此，所述管道排(100)基本上呈平行六面体形状或由呈平行六面体形状的部件组成。

所述膨胀箱(1)包括在图2所示的截面图中进行详细表示的下凸缘或水侧凸缘(2)。

所述水侧凸缘(2)又包括基本平坦的板(21)，其中，一侧面或外侧面(22)包括用于与其中压力和体积变化需要被补偿的液压系统连接的至少一个孔(23)。

所述连接孔(23)例如由圆柱形元件(231)制成，该圆柱形元件(231)从所述外侧面(22)突出，并且优选地螺纹连接在外侧面(232)上，或者无论如何被配置为使得其适于与所连接的液压系统的管道连接。

所述板(21)的面向所述管道排(100)的内部相对侧面(24)包括多个座或突起(241)，所述座或突起(241)适于紧密地连接到所述管道(10)中的每一个的所述敞口下端部(12)。紧密性例如通过介于所述突起(241)和所述管道(10)的内壁之间的O形环(243)来保证。

所述座或突起(241)中的每一个包括至少一个孔(242)。

此外，所述板(21)设置有一个或多个通道(25)，所述通道(25)使所述连接孔(23)与形成在所述突起(241)中的所述孔(242)连通。

这样，液体可以通过所述连接孔(23)、通过所述通道(25)和所述孔(242)流向所有所述管道(10)的内部。

更具体地，根据本发明，所述连接孔(23)可以与所述管道(10)中的一个、例如所述管道排(100)的中心管道(10')的内部直接连通，并且还通过插设在所述中心管道(10')中的所述突起(241')中形成的一个或多个孔(242')与所述通道(25)连通。

该新型膨胀箱(1)还包括在图3的截面图中详细示出的上凸缘或气体侧凸缘(3)。

所述气体侧凸缘(3)又包括基本平坦的板(31)，其中，外侧面(32)包括用于安装泄压阀(331)的孔(33)，而面向所述管道排(100)的相对的内侧面(34)包括紧密地连接到所述管道(10)的所述上敞口端部(13)的多个座或突起(341)。

紧密性例如通过介于所述突起(341)和所述管道(10)的内壁之间的O形环(343)来保证。

所述座或突起(341)包括一个或多个孔(342)。

所述气体侧凸缘(3)的所述板(31)还设置有一个或多个通道(35)，所述通道(35)使安装在所述外侧面(32)的所述孔(33)中的所述阀(331)与所述管道(10)中的每一个的内部连通。

在所述管道(10)中的每一个的内部存在至少一个浮子(4)，该浮子(4)又包括主体，该主体的横截面的形状与所述管道(10)的横截面的形状相匹配，从而将所述管道(10)的内部紧密地分成两个隔室：上隔室或气体侧隔室(V1)；以及下隔室或水侧隔室(V2)。

所述浮子(4)的比重低于在所连接的系统中循环的液体的比重，并且由于液体施加的推动动作的作用，所述浮子(4)能够在管道(10)的两个端部(12、13)之间移动。

所述浮子(4)的底面被成形为紧密地封闭形成在所述水侧凸缘(2)的所述座或突起(241)中的所述孔(242)。

例如，所述浮子(4)中的每一个的下表面(41)和/或所述突起(241)的上表面(244)配备有密封垫圈。

根据本发明，为了保证该新型膨胀阀的正确组装，可以但不是必须使用安装在所述水侧凸缘(2)和所述气体侧凸缘(3)之间的拉杆(6)，如图5中示意性地表示的那样。

所述拉杆(6)例如被插入并螺栓连接到在所述凸缘(2、3)中对应地形成的孔(61)中。

根据本发明，为了安装该新型膨胀箱，可以使用以任何方式限制到所述箱(1)、例如所述水侧凸缘(2)上的支架(5)，其中所述支架(5)中的每一个包括例如面对所述水侧凸缘(2)的第一平坦部分(51)和正交于所述第一平坦部分(51)且适于固定到例如墙壁会锅炉的结构的成角度部分(52)。

该新型膨胀箱(1)可以完全由特别适于承受工作压力以及与腐蚀性物质进行任何接触的塑料材料制成。

这些是对于本领域技术人员而言足以实施本发明的示意性概述，因此，在实际应用中，可以发展出不影响本文介绍的创新概念的实质的变型。

因此，参考以上提供的描述和所附的附图，表达了以下权利要求。

Claims (10)

1.膨胀箱(1)，其特征在于，所述膨胀箱(1)包括：

由管道(10)构成的管道排(100)，所述管道排(100)由在两个端部(1，13)处敞口、彼此并排且平行布置的两个或更多个管道(10)组成；

下凸缘或水侧凸缘(2)，其又包括基本平坦的板(21)，其中，外侧面(22)包括用于与其中压力和体积变化需要被补偿的液压系统连接的至少一个孔(23)，而相对的内侧面(24)、即面向由管道(10)构成的所述管道排(100)的侧面包括与所述管道(10)中的每一个的下敞口端部(12)紧密连接的多个孔(242)，并且其中在所述板(21)中获得的一个或多个通道(25)使所述连接孔(23)与设置在所述内侧面(24)中的所述孔(242)连通，使得水能够通过所述水侧凸缘(2)在所述液压系统和所述管道(10)中的每一个的内部之间流动；

上凸缘或气体侧凸缘(3)，其又包括基本平坦的板(31)，其中，外侧面(32)包括用于安装泄压阀(331)的孔(33)，而相对的内侧面(34)、即面向由管道(10)构成的所述管道排(100)的侧面包括与所述管道(12)的上敞口端部(13)紧密连接的多个孔(342)，并且其中在所述板(31)中获得的一个或多个通道(35)使所述泄压阀(331)与设置在所述内侧面(34)中的所述孔(342)连通，并因此与所述管道(10)中的每一个的内部连通，

并且其中，在所述管道(10)中的每一个的内部存在至少一个浮子(4)，所述浮子(4)的形状对应于所述管道的内横截面，从而将所述管道(10)的内部紧密地分成上隔室(V1)、或气体侧隔室以及下隔室(V2)、或水侧隔室，并且其中，所述浮子(4)的比重低于在其中压力和体积变化需要被补偿的所述系统中循环的液体的比重，并且由于所述液体本身施加的推动动作而产生的作用，所述浮子(4)能够沿着所述管道(10)移动。

2.根据权利要求1所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述管道(10)中的每一个具有圆柱形或棱柱形的横截面。

3.根据权利要求1所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述管道(10)布置成一排或多排，使得所述管道排(100)基本上呈平行六面体形状或由呈平行六面体形状的部件组成。

4.根据权利要求1所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述水侧凸缘(2)的所述连接孔(23)在从所述外侧面(22)突出的圆柱形元件(231)中获得，并且成形为使得其能够连接到所述液压系统的管道。

5.根据权利要求1所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述连接孔(23)与所述管道排(100)的所述管道(10)的一个中心管道(10')直接连通，并且还通过与所述中心管道(10')连通的所述一个或多个孔(242')与在所述水侧凸缘(2)中获得的所述通道(25)连通。

6.根据权利要求1所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述浮子(4)中的每一个的下侧面被成形为紧密地封闭设置在所述水侧凸缘(2)的所述内侧面(24)中的所述孔(242)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述管道(10)、所述凸缘(2、3)和所述浮子由塑料材料制成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀箱(1)，其特征在于，其包括安装在所述水侧凸缘(2)和所述气体侧凸缘(3)之间的组装拉杆(6)。

9.根据前一项权利要求所述的膨胀箱(1)，其特征在于，所述拉杆(6)插入并螺栓连接到在所述凸缘(2、3)中对应地形成的孔(61)中。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的膨胀箱(1)，其特征在于，其包括以任何方式连接到所述膨胀箱(1)的至少一个支架(5)，从而将所述膨胀箱(1)限制到支撑结构上。

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