Напорный расширительный резервуар мембранного типа

Номер патента: 24970

Опубликовано: 30.11.2016

Авторы: Шмитц Эгон, Мюллер Франк, Юналь Безим

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Напорный расширительный резервуар (1) мембранного типа для подключения к трубопроводной сети, имеющий две секции (2, 3) резервуара, которые с обеспечением газо- и водонепроницаемости соединены друг с другом в периферийной соединительной области (4), причем образованное обеими секциями (2, 3) резервуара закрытое внутреннее пространство (10) резервуара разделено мембраной (5) на водяную полость (6) и газовую полость, причем водяная полость (6) выполнена с возможностью соединения с трубопроводной сетью посредством присоединительного штуцера (7), и причем мембрана (5) образована, по меньшей мере, из однослойного синтетического материала и выполнена в форме пузыря, отличающийся тем, что газовая полость выполнена за счет внутреннего пространства (9) мембраны и внутреннего пространства (10) резервуара между обращенной от водяной полости (6) стороной мембраны (5) и прилегающей секцией (2) резервуара, причем обращенная от водяной полости (6) сторона мембраны (5) снабжена перфорацией (8).

2. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.1, отличающийся тем, что мембрана (5) в периферийной соединительной области (4) герметично закреплена между двумя секциями (2, 3) резервуара.

3. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.2, отличающийся тем, что в периферийной соединительной области (4) предусмотрен уплотняющий элемент (5а).

4. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.3, отличающийся тем, что уплотняющий элемент образован охватывающей уплотняющей кромкой (5а) мембраны (5).

5. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что мембрана (5) на обращенной к водяной полости (6) стороне имеет контур, который соотнесен с контуром ограничивающей водяную полость (6) секции (3) резервуара.

6. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что резервуар выполнен в виде плоского резервуара.

7. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.6, отличающийся тем, что резервуар выполнен прямоугольным по форме.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

НАПОРНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ РЕЗЕРВУАР МЕМБРАННОГО ТИПА Напорный расширительный резервуар (1) мембранного типа для подключения к трубопроводной сети, имеющий две секции (2, 3) резервуара, которые с обеспечением газо- и водонепроницаемости соединены друг с другом в периферийной соединительной области (4), причем образованное обеими секциями (2, 3) резервуара закрытое внутреннее пространство (10) резервуара разделено мембраной (5) на водяную полость (6) и газовую полость, причем водяная полость (6) выполнена с возможностью соединения с трубопроводной сетью посредством присоединительного штуцера(7), и причем мембрана (5) образована, по меньшей мере, из однослойного синтетического материала и выполнена в форме пузыря, должен быть усовершенствован таким образом, чтобы была существенно уменьшена опасность разрыва мембраны из синтетического материала под воздействием переменных нагрузок. Это достигнуто за счт того, что газовая полость выполнена за счет внутреннего пространства (9) мембраны и внутреннего пространства (10) резервуара между обращенной от водяной полости (6) стороной мембраны (5) и прилегающей секцией (2) резервуара,причем обращенная от водяной полости (6) сторона мембраны (5) снабжена перфорацией (8). Предметом изобретения является напорный расширительный резервуар мембранного типа для подключения к трубопроводной сети, имеющий две секции резервуара, которые с обеспечением газо- и водонепроницаемости соединены друг с другом в периферийной соединительной области, причем образованное обеими секциями резервуара закрытое внутреннее пространство резервуара разделено мембраной на водяную полость и газовую полость, причем водяная полость выполнена с возможностью соединения с трубопроводной сетью посредством присоединительного штуцера, и причем мембрана образована, по меньшей мере, из однослойного синтетического материала и выполнена в форме пузыря. Подобные расширительные резервуары с мембранами используются для восприятия объемных изменений, которые имеют место, например, в результате включения и выключения насосов в зависимости от давления, при срабатывании глушителя ударной волны или также в зависимости от температуры в закрытых циркуляционных контурах жидкостей, таких как нагревательные циркуляционные контуры или системы водоснабжения. По существу, различают два различных типа расширительных резервуаров, а именно: резервуары в форме двухсекционной резервуара с плоской или чашеобразной мембраной, а также резервуары с выполненной в форме пузыря мембраной, которая своим краевым отверстием вставлена в присоединительный штуцер для подвода воды и задает собой водяную полость. Альтернативно, мембрана также может задавать собой газовую полость. В отношении расширительных резервуаров с плоской или чашеобразной мембраной существуют различные формы выполнения резервуара, причем, в первую очередь, различают плоские резервуара,которые, к примеру, используются в настенных водонагревателях, и резервуара цилиндрической или сферической формы. Общим для этих двух типов резервуаров является то, что внутреннее пространство резервуара разделяется плоской или чашеобразной мембраной, предпочтительно из эластомерного материала, на водяную и газовую полости, причем мембрана одновременно может использоваться в качестве элемента уплотнения между двумя секциями резервуара. Такое решение представлено, например, в документе DE-A-2814162. Существенным недостатком этих давно уже хорошо зарекомендовавших себя расширительных резервуаров является то, что, прежде всего, в случае с мембранами из эластомерного материала, прежде всего, по истечении длительного периода времени нельзя исключить наступление так называемого эффекта инфильтрации, так что газ из газовой полости может проникать в водяную полость и, следовательно, в трубопроводную сеть, что нежелательно, прежде всего, в нагревательных циркуляционных контурах. В результате также уменьшается объем газа в газовой полости, что влечет за собой необходимость проведения технического обслуживания, поскольку требуется подпитка газом. Все это связано с соответствующими издержками. Кроме того, недостатком считается то, что мембраны из эластомерных материалов относительно дорогие. Из EP 2175205 A1 известен расширительный резервуар в соответствии с родовым понятием, в котором используется мембрана не из эластомерного материала, а из, по меньшей мере, однослойного эластичного газопроницаемого синтетического материала. На практике выяснилось, что в случае с подобной мембраной из синтетического материала, прежде всего, при использовании в плоском резервуара, прежде всего прямоугольного конструктивного выполнения, существует опасность ее разрыва под воздействием переменных нагрузок, прежде всего, в угловых зонах, так что, прежде всего, для таких типов резервуаров мембрана из синтетического материала до сих пор не могла быть использована с удовлетворительным результатом. Задача изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать известный напорный расширительный резервуар мембранного типа таким образом, чтобы была существенно уменьшена опасность разрыва мембраны из синтетического материала под воздействием переменных нагрузок. Эта задача в случае с вышеупомянутым напорным расширительным резервуаром мембранного типа решена согласно изобретению благодаря тому, что за счет внутреннего пространства мембраны и внутреннего пространства резервуара образована газовая полость между обращенной от водяной полости стороной мембраны и прилегающей секцией резервуара, причем обращенная от водяной полости сторона мембраны снабжена перфорацией. Благодаря этому конструктивному осуществлению можно выполнить, так сказать, подпорку или разгрузку сильно нагруженной стороны мембраны и тем самым обеспечить повышение устойчивости. Для этого в выполненной в форме пузыря мембране выполнено перфорирование по газовой стороне, так что газовая полость состоит как из кубатуры пространства между соответствующей секцией резервуара и мембраной, так и из кубатуры пространства выполненной в форме пузыря мембраны. Выполненная в форме пузыря мембрана соответственно встроена в напорный расширительный резервуар мембранного типа так, как это во всем остальном обычно делают в случае с плоскими мембранами, и дополнительно снабжена перфорацией по газовой стороне. Было установлено, что в результате этого сторона мембраны,на которую воздействует давление воды, может упираться в тыльную сторону мембраны: вполне очевидно, что имеет место эффект амортизации в выполненной в форме пузыря мембране, который амортизирует переменную нагрузку на мембрану и однозначно уменьшает или даже исключает опасность ее разрыва. При этом в предпочтительном осуществлении предусмотрено, что заделка мембраны между двумя секциями резервуара выполняется с обеспечением газонепроницаемости в периферийной соединительной области. Для этого в периферийной соединительной области в предпочтительном осуществлении предусмотрен уплотняющий элемент, который может быть образован охватывающей уплотняющей кромкой мембраны. При соответствующем конструктивном осуществлении периферийной кромки мембраны мембрана, следовательно, сама по себе может использоваться как элемент уплотнения между двумя секциями резервуара. Само собой разумеется, что это не исключает использование дополнительного уплотнения между секциями резервуара и что также мембрана должна крепиться не только непосредственно между обеими секциями резервуара, но и может быть также герметично закреплена с охватом только на одной секции резервуара. Кроме того, в предпочтительном осуществлении предусмотрено, что мембрана на обращенной к водяной полости стороне имеет контур, который соотнесен с контуром ограничивающей водяную полость секции резервуара. В этом случае в состоянии покоя мембрана прилегает к внутренней стенке ограничивающей водяную полость секции резервуара, и объемом водяной полости, следовательно, можно пренебречь, а зона мертвого пространства практически отсутствует, весь внутренний объем расширительного резервуара заполнен газовой полостью и наполнен газом под давлением на заданной установке манометрического давления. Конструктивное осуществление напорного расширительного резервуара мембранного типа согласно изобретению является преимущественным, прежде всего, если резервуар известным по себе способом выполнен в виде плоского резервуара, предпочтительно в виде прямоугольного плоского резервуара. Такие резервуары используются, прежде всего, в настенных водонагревателях. Далее приведено подробное описание изобретения на основе примера со ссылкой на чертеж, на котором соответственно в разрезе показаны: фиг. 1 - напорный расширительный резервуар мембранного типа с мембраной в состоянии полного расширения, и фиг. 2 - напорный расширительный резервуар мембранного типа согласно фиг. 1 с частично вдавленным контуром (мембраны). Напорный расширительный резервуар мембранного типа, в целом, обозначен ссылочным обозначением 1. Этот напорный расширительный резервуар 1 мембранного типа в рассматриваемом примере конструктивного выполнения предпочтительно выполнен в виде прямоугольного плоского резервуара и предназначен, например, для использования в настенном водонагревателе. При этом он также может иметь и другое геометрическое оформление (например, иметь круглую, цилиндрическую, сферическую форму), если он используется, к примеру, при агрегатировании с отопительным котлом. Напорный расширительный резервуар 1 мембранного типа включает в себя две чашеобразные секции 2, 3 резервуара, которые предпочтительно выполнены из металла. Эти две секции 2, 3 резервуара герметично соединены друг с другом в периферийной соединительной области, обозначенной ссылочным обозначением 4. Во внутреннем пространстве резервуара расположена имеющая форму пузыря мембрана 5 из синтетического материала, например из полипропилена, на которую при необходимости может быть нанесено покрытие из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) и которая по охватывающей траектории в периферийной соединительной области 4 герметично закреплена между двумя секциями 2, 3 резервуара. Для этого мембрана в рассматриваемом примере конструктивного выполнения имеет цельную охватывающую уплотняющую кромку 5 а. Альтернативно может быть также предусмотрен дополнительный, например, кольцеобразный уплотняющий элемент. Мембрана 5 разделяет внутреннее пространство напорного расширительного резервуара 1 мембранного типа на водяную полость 6 и более подробно описанную далее газовую полость, причем водяная полость 6 выполнена с возможностью соединения посредством присоединительного штуцера 7 со здесь не показанной трубопроводной сетью. Существенным в данном случае является то, что мембрана 5 на обращенной от водяной полости 6 стороне снабжена перфорацией 8. Через эти перфорация 8 соединены друг с другом обозначенное позицией 9 внутреннее пространство мембраны и образованное между прилегающей секцией 2 резервуара и обращенной от водяной полости 6 стороной мембраны 5 внутреннее пространство 10 резервуара, причем с помощью питающего газового вентиля 11 газом, например азотом, заполняют как внутреннее пространство 9 мембраны, так и внутреннее пространство 10 резервуара, то есть газовая полость напорного расширительного резервуара мембранного типа образована внутренним пространством 9 мембраны и внутренним пространством 10 резервуара. Как лучше всего следует из фиг. 1, мембрана 5 на обращенной к водяной полости 6 стороне соотнесена с контуром ограничивающей водяную полость 6 секции резервуара. Если, рассматривая в привязке к состоянию покоя согласно фиг. 1, через присоединительный штуцер 7 для подвода воды из трубопроводной сети в водяную полость 6 поступает вода (см. фиг. 2), мембрана на обращенной к водяной полости 6 стороне в большей или меньшей степени вдавливается слегка внутрь, и этот процесс вдавливания амортизируется объемом газа, и мембрана упирается, так сказать, в свою тыльную сторону. Тем самым существенно уменьшается или даже полностью исключается обыкновенно присущая мембранам из син-2 024970 тетических материалов опасность разрыва, прежде всего, в угловых зонах. Перечень ссылочных обозначений. 1 напорный расширительный резервуар мембранного типа 2, 3 чашеобразные секции резервуара 4 периферийная соединительная область 5 мембрана 5 а уплотняющая кромка мембраны 6 водяная полость 7 присоединительный штуцер 8 перфорация 9 внутреннее пространство мембраны 10 внутреннее пространство резервуара 11 питающий газовый вентиль ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Напорный расширительный резервуар (1) мембранного типа для подключения к трубопроводной сети, имеющий две секции (2, 3) резервуара, которые с обеспечением газо- и водонепроницаемости соединены друг с другом в периферийной соединительной области (4), причем образованное обеими секциями (2, 3) резервуара закрытое внутреннее пространство (10) резервуара разделено мембраной (5) на водяную полость (6) и газовую полость, причем водяная полость (6) выполнена с возможностью соединения с трубопроводной сетью посредством присоединительного штуцера (7), и причем мембрана (5) образована, по меньшей мере, из однослойного синтетического материала и выполнена в форме пузыря,отличающийся тем, что газовая полость выполнена за счет внутреннего пространства (9) мембраны и внутреннего пространства (10) резервуара между обращенной от водяной полости (6) стороной мембраны (5) и прилегающей секцией (2) резервуара, причем обращенная от водяной полости (6) сторона мембраны (5) снабжена перфорацией (8). 2. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.1, отличающийся тем, что мембрана (5) в периферийной соединительной области (4) герметично закреплена между двумя секциями (2, 3) резервуара. 3. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.2, отличающийся тем, что в периферийной соединительной области (4) предусмотрен уплотняющий элемент (5 а). 4. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.3, отличающийся тем, что уплотняющий элемент образован охватывающей уплотняющей кромкой (5 а) мембраны (5). 5. Напорныйрасширительный резервуар мембранного типа по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что мембрана (5) на обращенной к водяной полости (6) стороне имеет контур, который соотнесен с контуром ограничивающей водяную полость (6) секции (3) резервуара. 6. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что резервуар выполнен в виде плоского резервуара. 7. Напорный расширительный резервуар мембранного типа по п.6, отличающийся тем, что резервуар выполнен прямоугольным по форме.

МПК / Метки

МПК: F24D 3/10

Метки: мембранного, типа, расширительный, напорный, резервуар

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/4-24970-napornyjj-rasshiritelnyjj-rezervuar-membrannogo-tipa.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Напорный расширительный резервуар мембранного типа</a>

Похожие патенты