Автоматический воздухоотводчик

 

Автоматический воздухоотводчик предназначен для выпуска воздуха, препятствующего полному заполнению системы теплоносителем, в частности, из отопительных приборов радиаторов. Автоматический воздухоотводчик содержит корпус с теплоносителем, поплавок и запорный клапан. Поплавок соединен с запорным клапаном через две упругие гофрированные полости типа сильфонов с различной площадью поперечного сечения. Упомянутые полости сообщаются друг с другом через перфорированную перегородку, прикрепленную к корпусу. При этом одно из отверстий перегородки соединяет полости сильфонов, остальные соединяют верхнюю и нижнюю части корпуса. Изобретение позволяет повысить надежность работы воздухоотводчика. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сантехнической арматуре, а именно к устройствам выпуска воздуха, препятствующего полному заполнению системы теплоносителем, в частности, из отопительных приборов типа радиаторов.

Известен автоматический воздухоотводчик, содержащий размещенный в корпусе поплавковый клапан (авторское свидетельство СССР N 1052775, кл. F 16 К 24/00, 1984 г.).

Недостатком воздухоотводчика является недостаточная надежность, связанная с затруднением работы тонких подвижных элементов таких как шарнир и пружина из-за образования накипи, а также засорения выпускного отверстия достаточно малого диаметра, обычно составляющего около 1 мм. Сила прижатия клапана увеличивается пропорционально квадрату диаметра выпускного отверстия, поэтому увеличение отверстия требует чрезмерного увеличения длины рычага, соединяющего поплавок и клапан.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является воздухоотводчик, содержащий цилиндрический корпус, разделенный мембраной на две полости, в одной из которых расположен поплавок с клапаном, а в другой - воздухоотводное отверстие с выпускным клапаном, при этом на мембране имеется жесткая центральная часть с отверстием, имеющем сверху и снизу седла под клапаны на поплавке и выпускном отверстии (авторское свидетельство СССР N 836436, кл. F 16 К 24/02, 1981 г.).

Недостатком воздухоотводчика является недостаточная надежность, так как герметичность клапана существенно увеличивается за счет мембраны только при закрытии воздухоотводчика, тогда как его открытие происходит под действием сравнительно незначительной силы поплавка, а именно открытие клапана требует преодоления повышенного внутреннего давления в системе отопления.

Решение задачи повышения надежности работы воздухоотводчика достигается тем, что автоматический воздухоотводчик содержит корпус с теплоносителем, поплавок и запорный клапан, и, кроме того, поплавок соединен с запорным клапаном через две упругие гофрированные полости типа сильфонов с различной площадью поперечного сечения, сообщающиеся друг с другом через перфорированную перегородку, прикрепленную к корпусу. Одно из отверстий перегородки соединяет полости сильфонов, остальные отверстия расположены вне полостей сильфонов. Поперечное сечение нижнего сильфона меньше верхнего в отношении пропорциональном требуемому увеличению выходного отверстия. Объем полости верхнего сильфона не превышает объем полости нижнего сильфона.

На чертеже представлен воздухоотделитель, общий вид.

Воздухоотводчик содержит корпус 1, в верхней части которого имеется отверстие 2 с седлом 3 для спуска воздуха, а в нижней части патрубок 4, соединенный с отопительным прибором. Корпус 1 разделен на две части перегородкой 5 с проточными отверстиями 6. В нижней части корпуса имеется поплавок 7, соединенный через упругую гофрированную емкость типа сильфона 8 с перегородкой 5. На верхней стороне перегородки 5 прикреплена упругая гофрированная емкость типа сильфона 9, на верхней жесткой части 10, которой имеется клапан 11. Полости сильфонов 8 и 9 сообщаются через отверстие 12 в перегородке 5.

Воздухоотводчик работает следующим образом.

При полном заполнении корпуса теплоносителем поплавок 7 создает усилие F1 на нижний сильфон 8, площадь поперечного сечения которого равна S1. При сокращении длины сильфона 8 под действием поплавка 7 давление воздуха в общей полости сильфонов увеличивается на величину Δp. Под действием силы F₂= Δp•S₂ на верхнюю жесткую часть 10 сильфона 9 клапан 11 закрывает седло 3 выпускного отверстия 2. Сила прижатия клапана F2 = F1•S2/S1, т.е. увеличивается пропорционально отношению квадратов диаметров поперечных сечений сильфонов. Теплоноситель и выделяющийся в системе газ перетекают из одной полости в другую через отверстия в перегородке 6. При образовании воздушной прослойки в верхней части корпуса 1 открытие клапана 11 происходит под действием увеличенной в S2/S1 раз силы веса поплавка, образующейся в результате растяжения сильфона 8 и сжатия сильфона 9. Изменения давления в полости сильфонов пропорционально изменению их объема, поэтому объемы V1 и V2 сильфонов 8 и 9 должны находится в соотношении: V1 ≥ V2.

Надежный выпуск воздуха осуществляется ручными воздухоотводчиками типа кранов Маевского с диаметром выпускного отверстия около 2 мм. Для открытия такого отверстия при внутреннем давлении 1 МПа требуется приложить к запорному клапану силу около 3,2 Н. При весе поплавка, равном например 0,15 Н, следует выбрать соотношение площадей сильфонов 8 и 9 большим, чем 1:22, а отношение диаметров их поперечных сечений соответственно - 1:4,7.

Формула изобретения

1. Автоматический воздухоотводчик, содержащий корпус с теплоносителем, поплавок и запорный клапан, отличающийся тем, что поплавок соединен с запорным клапаном через две упругие гофрированные полости типа сильфонов с различной площадью поперечного сечения, сообщающиеся друг с другом через перфорированную перегородку, прикрепленную к корпусу, при этом одно из отверстий перегородки соединяет полости сильфонов, остальные соединяют верхнюю и нижнюю части корпуса.

2. Воздухоотводчик по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение нижнего сильфона меньше верхнего в отношении, пропорциональном требуемому увеличению выходного отверстия, а объем полости верхнего сильфона не превышает объем полости нижнего сильфона.

РИСУНКИ

Рисунок 1