預(yù)填充式膨脹容器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】膨脹容器(10)，包括：本體(11)；膜片(12)，該膜片固定到所述本體(11)并且限定位于所述本體(11)內(nèi)部的隔室(13)，該隔室適于容納液體，所述膜片(12)適于響應(yīng)于在使用中容納在隔室(13)中的液體的壓力變化地變形；推力機(jī)構(gòu)(14a)，該推力機(jī)構(gòu)機(jī)械地連接到所述膜片(12)和所述本體(11)，以施加預(yù)定力(B)到膜片(12)的至少一個(gè)操作部分(A)上，該預(yù)定力具有相對(duì)于所述本體(11)預(yù)定的壓力方向(C)；引導(dǎo)機(jī)構(gòu)(14b)，該引導(dǎo)機(jī)構(gòu)連接到所述本體(11)和所述膜片(12)，以相對(duì)于所述本體(11)引導(dǎo)所述操作部分(A)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】預(yù)填充式膨脹容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膨脹容器。特別地，本發(fā)明涉及一種特地用于熱水供熱設(shè)備或裝置的預(yù)填充式膨脹容器。因此本發(fā)明設(shè)定在用于氣動(dòng)裝置或液壓裝置的部件的領(lǐng)域中。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，傳統(tǒng)的膨脹容器包括兩個(gè)互相卷邊接合的圓頂形殼體，所述圓頂形殼體形成容器本體。
[0003]在圓頂形殼體之間提供膜片，所述膜片將容器本體界定成為兩個(gè)相鄰隔室。
[0004]膜片是可變形的，用于維持容納在隔室中的流體之間的壓力平衡。
[0005]這種傳統(tǒng)的膨脹容器集成在液壓系統(tǒng)中，在使用時(shí)，第一隔室與液壓回路連通，并且另一個(gè)隔室被增壓氣體占據(jù)，所述增壓氣體通常是空氣。
[0006]在操作期間，液壓系統(tǒng)中的液體壓力變化由膨脹容器補(bǔ)償。
[0007]實(shí)際上，在膨脹容器中，與液壓回路連通的隔室自由地膨脹，通過(guò)使膜片變形來(lái)減小被氣體占據(jù)的隔室的容積。
[0008]考慮到膜片彈性力的安全性，氣體壓力與液體壓力平衡，因此液體在容器本體中占據(jù)的容積越大,則液體壓力也越大。
[0009]這種傳統(tǒng)的膨脹容器的缺點(diǎn)在于其易于泄放，即容納在容器本體中的氣體易于釋放壓力，從而危害其對(duì)液體體積變化的彈性反應(yīng)。
[0010]這個(gè)效果決定了這種傳統(tǒng)膨脹容器存在有效使用壽命的損失，在配置有這類(lèi)容器的設(shè)備的使用壽命期間，需要多種維修介入或需要對(duì)容器進(jìn)行替換。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明潛在的問(wèn)題是提高膨脹容器的有效耐用性。
[0012]本發(fā)明的主要任務(wù)是提供一種膨脹容器，所述膨脹容器通過(guò)避免上述傳統(tǒng)膨脹容器的缺點(diǎn)來(lái)提供針對(duì)該問(wèn)題的解決方案。
[0013]在這個(gè)目標(biāo)范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種避免需要重新填充操作的膨脹容器。
[0014]本發(fā)明的另一目的是提供一種允許設(shè)定作用在膜片上的預(yù)加載力的膨脹容器。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提供一種允許調(diào)節(jié)預(yù)加載力的膨脹容器。
[0016]本發(fā)明的又一目的是提供一種結(jié)構(gòu)上比傳統(tǒng)膨脹容器更簡(jiǎn)單的膨脹容器。
[0017]通過(guò)根據(jù)所附獨(dú)立權(quán)利要求的膨脹容器，實(shí)現(xiàn)在下文中將變得清晰的所述目標(biāo)和這些目的及其它目的。
[0018]在從屬權(quán)利要求中公開(kāi)了根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器的詳細(xì)特征，所述從屬權(quán)利要求通過(guò)引用合并于此。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器允許在容器操作壽命期間避免傳統(tǒng)容器所需的重新填充操作。
[0020]相比于傳統(tǒng)膨脹容器，由于本膨脹容器不需要重新填充氣體或空氣，其也需要更少的維修。
[0021]而且，施加在膜片上的力易于調(diào)節(jié)，從而使得在膜片移動(dòng)和容器工作時(shí)易于調(diào)節(jié)流體壓力。
[0022]不同于傳統(tǒng)容器，由于根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器允許給推力機(jī)構(gòu)設(shè)定高的預(yù)加載力因而根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器比傳統(tǒng)容器更緊湊，而且還不必須使用兩個(gè)殼體。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器具有長(zhǎng)的有效使用壽命。
[0024]此外，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器在液壓系統(tǒng)中的使用降低了空氣滲透進(jìn)入液壓回路的風(fēng)險(xiǎn)。
[0025]特別地，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器允許避免空氣滲透通過(guò)膜片，在傳統(tǒng)膨脹容器的氣體隔室中存在這種通過(guò)膜片的空氣滲透。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]從根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器的優(yōu)選實(shí)施例(作為非限制性示例)的描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加清晰，所述優(yōu)選實(shí)施例在附圖中僅以非限制性示例的方式示出，其中:
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器的示意性截面；
[0028]圖2以分解透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器的一些部件；
[0029]圖3示出了圖1的膨脹容器的細(xì)節(jié)的放大截面。

【具體實(shí)施方式】
[0030]特別參考上述附圖，膨脹容器總體用10指代，根據(jù)本發(fā)明，所述膨脹容器的獨(dú)特性在于膨脹容器包括:
[0031]-本體 11;
[0032]-膜片12，所述膜片固定到本體11并且在本體11內(nèi)界定隔室13，所述隔室適于容納液體(特別是水)，膜片12適于響應(yīng)于在使用中容納在隔室13中的液體的壓力變化地變形；
[0033]-推力機(jī)構(gòu)14a，所述推力機(jī)構(gòu)機(jī)械地連接至所述膜片12和所述本體11，以在所述膜片12的至少一個(gè)預(yù)定和受限的操作部分A上施加預(yù)定力B，所述預(yù)定力具有相對(duì)于所述本體11預(yù)定的壓力方向C ；
[0034]-引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)總體以附圖標(biāo)記14b指代，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)連接到本體11和膜片12,以相對(duì)于本體11引導(dǎo)操作部分A。
[0035]引導(dǎo)機(jī)構(gòu)14b適于沿著預(yù)定軌跡引導(dǎo)膜片12的操作部分A的位移，從而在膨脹容器10的使用期間膜片12維持一結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)為操作部分A提供最佳操作，所述操作部分優(yōu)選保持以等距地距離本體11的側(cè)壁。
[0036]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器10包括加強(qiáng)元件15，所述加強(qiáng)元件連接到膜片12的操作部分A或者與所述膜片的操作部分A成一體。
[0037]膜片12的操作部分A有利地位于膜片的中央，并且被加強(qiáng)件15接合以及優(yōu)選地被加強(qiáng)件覆蓋。
[0038]膜片12有利地還包括連接部分D，所述連接部分位于操作部分A的外周并且連接到操作部分A和本體11。
[0039]引導(dǎo)機(jī)構(gòu)14b有利地包括保持機(jī)構(gòu)16，所述保持機(jī)構(gòu)連接到操作部分A和加強(qiáng)元件15，以抵制加強(qiáng)元件在操作部分A上沿著垂直于壓力方向C的任何方向的滑移運(yùn)動(dòng)。
[0040]保持機(jī)構(gòu)16優(yōu)選包括框架17，所述框架從膜片12的一面突出。
[0041]框架17有利地周邊界定操作部分A，并且連同操作部分A限定座18，所述座被成形以與加強(qiáng)元件15相配合。
[0042]膜片12在對(duì)應(yīng)于框架17處具有更大的彎曲強(qiáng)度以限制膜片12沿著加強(qiáng)元件15的外周邊緣彎曲，這種彎曲是由于在使用中增壓液體的推力作用產(chǎn)生的。
[0043]有利地，所述更大的彎曲強(qiáng)度通過(guò)框架17賦予，所述框架優(yōu)選與膜片12成一體。
[0044]特別地，使用中膜片上的液體推力在膜片上施加壓力，在設(shè)置框架17的區(qū)域中所述壓力通過(guò)框架傳遞，從而壓力優(yōu)選傳遞到加強(qiáng)元件15的外周邊緣，框架17靠在所述外周邊緣上。
[0045]更詳細(xì)地，推力機(jī)構(gòu)14a優(yōu)選包括至少一個(gè)有彈性的推力元件19，所述有彈性的推力元件能夠沿變形方向屈服，而沿著垂直于所述變形方向的方向卻是剛性的。
[0046]引導(dǎo)機(jī)構(gòu)14b有利地包括連接機(jī)構(gòu)20，所述連接機(jī)構(gòu)將推力元件19連接到本體11和膜片12，并且所述連接機(jī)構(gòu)適于維持變形方向相對(duì)于本體11和膜片12的固定定向。
[0047]連接機(jī)構(gòu)20優(yōu)選被配置成相對(duì)于本體11沿著推力元件19的變形方向地引導(dǎo)膜片12的操作部分A的位移，在使用中所述位移由容納在隔室13中的液體的壓力變化產(chǎn)生。
[0048]換句話說(shuō)，連接機(jī)構(gòu)20和推力元件19協(xié)同對(duì)抗膜片12的操作部分12A垂直于預(yù)設(shè)壓力方向C的位移。
[0049]根據(jù)附圖中所示的實(shí)施例，據(jù)此，當(dāng)膜片12處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，操作部分A是基本平坦的，連接機(jī)構(gòu)20和推力元件19協(xié)同以抵制加強(qiáng)元件15和操作部分A在平行于操作部分A的任何方向上的任何滑移。
[0050]優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，壓力方向C基本垂直于膜片12的操作部分A。
[0051]有利地，加強(qiáng)元件15的變形方向限定壓力方向C。
[0052]推力元件19優(yōu)選包括螺旋彈簧21，并且連接機(jī)構(gòu)20有利地包括:
[0053]-凸形元件22，所述凸形元件被固定至本體11或者與本體成一體，并且被插入到彈簧21的第一端部21a的至少一個(gè)端部螺旋中；
[0054]-圓形凸緣23，所述圓形凸緣被固定到加強(qiáng)件15或者優(yōu)選與加強(qiáng)件成一體，并且與彈簧21的第二端部21b的至少一個(gè)端部螺旋聯(lián)接。
[0055]凸形元件22和凸緣23有利地被配置成抵制彈簧21的兩端部圍繞垂直于推力元件19的變形方向的軸線的任何擺動(dòng)。
[0056]優(yōu)選地，將設(shè)置用于按照本質(zhì)上傳統(tǒng)的方式對(duì)彈簧21的預(yù)加負(fù)載進(jìn)行機(jī)械調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)沒(méi)有進(jìn)行示出和描述。
[0057]因此，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器的預(yù)加負(fù)載能夠通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)而不是通過(guò)如在傳統(tǒng)容器中的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此，與傳統(tǒng)容器相比，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器獲得更大的預(yù)加負(fù)載校準(zhǔn)耐用性和更高的可靠性。
[0058]螺旋彈簧21有利地是具有壓緊配置的錐形彈簧，在所述壓緊配置中每個(gè)螺旋被容納到相鄰螺旋內(nèi)部，以將彈簧在變形方向上的體積最小化。
[0059]換句話說(shuō)，彈簧21有利地由絲狀元件組成，絲狀元件由彈性材料制成并且形如錐形螺旋，通過(guò)這種方式，使得在彈簧21處于壓緊配置中時(shí)彈簧的厚度和絲狀元件一樣。
[0060]加強(qiáng)元件15優(yōu)選地是盤(pán)形的，并且具有抵靠在膜片12的操作部分A上的第一面和設(shè)置有凸緣23的第二面。
[0061]更詳細(xì)地,本體11有利地包括:
[0062]-第一圓頂形殼體Ila；
[0063]-第二圓頂形殼體Ilb,所述第二圓頂形殼體在周邊處固定至第一殼體IIa和膜片12。
[0064]膜片12優(yōu)選地與第一圓頂形殼體Ila協(xié)同界定隔室13，以及與第二圓頂形殼體Ilb協(xié)同限定腔室24，推力機(jī)構(gòu)14a被容納在所述腔室內(nèi)。
[0065]如圖3所示，僅作為示例，膨脹容器10有利地具有液體最大膨脹的配置，在所述液體最大膨脹的配置中加強(qiáng)元件15具有抵靠在本體11的底壁111上的凸緣23，并且彈簧21被壓縮從而完全容納在凸緣23界定的腔體中。
[0066]在這個(gè)示例中，在上述液體最大膨脹的配置中，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器10具有一容積，所述容積被測(cè)定為約90%的容積是被液體占據(jù)的隔室，而僅約10%的容積是專(zhuān)用于接收壓縮彈簧21的腔室。
[0067]然而，在類(lèi)似的液體最大膨脹的配置中，傳統(tǒng)的膨脹容器具有一容積，所述容積被測(cè)定為約70%是液體容積而約30%是被液體壓縮的空氣或氣體的容積。
[0068]因此，根據(jù)本發(fā)明的膨脹容器更加緊湊。
[0069]優(yōu)選地，加強(qiáng)元件具有加勁肋25，所述加勁肋被連接到凸緣23并且有利地圍繞凸緣徑向布置。
[0070]在膨脹容器10的操作期間，膜片12可變形，特別地是在隔室13中容納的液體壓力的作用下變形。
[0071]該壓力被彈簧21的力平衡。
[0072]在壓力變化的情況中，彈簧21伸長(zhǎng)或縮短以用于補(bǔ)償膜片12上的推力，相應(yīng)地，加強(qiáng)元件接近或遠(yuǎn)離本體11的底壁111。
[0073]優(yōu)選地，膨脹容器10被配置成使得引導(dǎo)機(jī)構(gòu)14b保持加強(qiáng)元件15基本上平行于底壁111。
[0074]如此構(gòu)思的本發(fā)明易于進(jìn)行多種修改和變型，所有修改和變型都處于所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0075]例如，能夠提供多個(gè)作用在同樣的加強(qiáng)元件上的彈簧，或者提供多個(gè)加強(qiáng)元件，一個(gè)或更多個(gè)彈簧作用在所述多個(gè)加強(qiáng)元件的每一個(gè)上。
[0076]顯然，彈簧能夠被等同的彈性元件代替。很顯然，代替操作腔室的是，推力機(jī)構(gòu)和引導(dǎo)機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)作出必要的修改可容置在膨脹容器本體的隔室內(nèi)，由此允許避免使用第二圓頂形殼體。
[0077]此外，所有的細(xì)節(jié)可用其它技術(shù)上等同的元件代替。
[0078]實(shí)踐中，所采用的材料以及視情況而定的形狀和尺寸可以根據(jù)視情況而定的要求和技術(shù)狀態(tài)而進(jìn)行改變。
[0079]在后面的權(quán)利要求中提到的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)帶有附圖標(biāo)記或標(biāo)識(shí)的情況下，這些附圖標(biāo)記或標(biāo)識(shí)僅是為了提高權(quán)利要求本身的可理解性，因此，所述附圖標(biāo)記或標(biāo)識(shí)并不限制對(duì)每個(gè)元件的解釋?zhuān)瑑H作為示例，所述每個(gè)元件通過(guò)這樣的附圖標(biāo)記或標(biāo)識(shí)來(lái)確定。
【權(quán)利要求】
1.一種膨脹容器(10)，包括: -本體(11); -膜片(12)，所述膜片固定至所述本體(11)并且限定位于所述本體(11)內(nèi)部的隔室(13)，所述隔室適于容納液體，所述膜片(12)適于響應(yīng)于在使用中容納在所述隔室(13)中的液體的壓力變化地變形； -推力機(jī)構(gòu)(14a)，所述推力機(jī)構(gòu)機(jī)械地連接至所述膜片(12)和所述本體(11)，以向所述膜片(12)的至少一個(gè)預(yù)設(shè)的操作部分(A)施加預(yù)定力(B)，所述預(yù)定力具有相對(duì)于所述本體(11)預(yù)定的壓力方向(C)； -引導(dǎo)機(jī)構(gòu)(14b)，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)連接至所述本體(11)和所述膜片(12)，以用于相對(duì)于所述本體(11)地引導(dǎo)所述操作部分(A)。
2.如權(quán)利要求1所述的膨脹容器，其特征在于，包括加強(qiáng)元件(15)，所述加強(qiáng)元件連接到所述膜片(12)的操作部分(A)或者與所述膜片的操作部分成一體。
3.如權(quán)利要求2所述的膨脹容器，其特征在于，所述膜片(12)的操作部分(A)被所述加強(qiáng)元件(15)接合，并且所述膜片(12)還包括連接部分(D)，所述連接部分位于所述操作部分(A)的周邊并且連接到所述操作部分和所述本體(11)，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)(14b)包括保持機(jī)構(gòu)(16)，所述保持機(jī)構(gòu)連接到所述操作部分(A)和所述加強(qiáng)元件(15)，以用于抵制所述加強(qiáng)元件相對(duì)于所述操作部分(A)沿著垂直于所述壓力方向(C)的方向的滑移。
4.如權(quán)利要求3所述的膨脹容器，其特征在于，所述保持機(jī)構(gòu)(16)包括框架(17)，所述框架從所述膜片(12)的一面突出，所述框架位于所述操作部分(A)的周邊并且限定座(18)，所述座針對(duì)所述加強(qiáng)元件(15)地成形以與所述加強(qiáng)元件相配合，所述膜片(12)在對(duì)應(yīng)于所述框架(17)處具有更大的彎曲強(qiáng)度。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的膨脹容器，其特征在于: -所述推力機(jī)構(gòu)(14a)包括至少一個(gè)推力元件(19),所述推力元件沿著變形方向彈性屈服，并且沿著垂直于所述變形方向的方向是剛性； -所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)(14b)包括連接機(jī)構(gòu)(20)，所述連接機(jī)構(gòu)將所述至少一個(gè)推力元件(19)連接到所述本體(11)和所述膜片(12)，并且所述連接機(jī)構(gòu)適于維持所述變形方向相對(duì)于所述本體(11)和所述膜片(12)的固定定向，以用于沿著所述變形方向相對(duì)于所述本體(11)地引導(dǎo)所述膜片(12)的操作部分(A)的位移，所述位移由在使用中容納在所述隔室(13)中的液體的壓力變化產(chǎn)生； 所述變形方向限定所述壓力方向(C)。
6.如權(quán)利要求5和權(quán)利要求2到4之一所述的膨脹容器，其特征在于，所述至少一個(gè)推力元件(19)包括螺旋彈簧(21),所述連接機(jī)構(gòu)(20)包括: -凸形元件(22)，所述凸形元件被固定到所述本體(11)或與所述本體成一體，并且所述凸形元件被插入到所述彈簧(21)的第一端部(21a)的至少一個(gè)端部螺旋中； -凸緣(23)，所述凸緣是圓形的并且被固定到所述加強(qiáng)元件(15)或與所述加強(qiáng)元件成一體，并且所述凸緣與所述彈簧(21)的第二端部(21b)的至少一個(gè)端部螺旋聯(lián)接； 所述凸形元件(22)和所述凸緣(23)被配置成抵制所述彈簧(21)的兩端部圍繞垂直于所述變形方向的軸線的擺動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的膨脹容器，其特征在于，所述膨脹容器包括用于調(diào)節(jié)所述彈簧(21)的預(yù)加負(fù)載的機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求6和7之一所述的膨脹容器，其特征在于，所述彈簧(21)是螺旋彈簧(21)，所述螺旋彈簧是錐形的并且具有壓緊配置，在所述壓緊配置中螺旋彈簧的每個(gè)螺旋被容納在相鄰螺旋中，以將螺旋彈簧在變形方向上的尺寸最小化。
9.如權(quán)利要求6、權(quán)利要求2到4之一和權(quán)利要求6到8之一所述的膨脹容器，其特征在于，所述加強(qiáng)元件(15)是盤(pán)形元件，所述盤(pán)形元件具有抵靠在所述膜片(12)的操作部分(A)上的第一面和設(shè)置有所述凸緣(23)的第二面。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的膨脹容器，其特征在于，所述本體(11)包括: -第一帽狀件(Ila)； -第二帽狀件(11b)，所述第二帽狀件在周邊處固定到所述第一帽狀件(Ila)和所述膜片(12)； 所述膜片(12)連同所述第一帽狀件(Ila)界定用于液體的所述隔室(13)，并且所述膜片連同所述第二帽狀件(Ilb)界定操作腔室(24)，所述推力機(jī)構(gòu)(14a)容納在所述操作腔室中。
【文檔編號(hào)】F16L55/052GK104379983SQ201480001553
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】S·齊利奧 申請(qǐng)人:齊利奧工業(yè)有限責(zé)任公司