Радиатор - RU2273806C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному радиатору.

В частности, изобретение относится к радиатору такого типа, который представляет собой теплообменник, расположенный в открытом корпусе и который, в основном, содержит одну или несколько труб, которые могут быть подсоединены к отопительной системе и на которых предусматривается наличие пластинок, расположенных в один или несколько рядов на равных расстояниях друг от друга.

При применении радиатора такого типа тепло распространяется за счет естественной конвекции, в результате которой, иными словами, создается естественный воздушный поток, возникающий благодаря движению вверх горячего воздуха в помещении, в котором установлен радиатор.

Недостаток таких известных радиаторов заключается в том, что нагревание холодного помещения занимает все еще сравнительно длительное время.

Но тогда опять же, как только помещение прогреется, такие радиаторы создают приятный климат, поскольку благодаря естественной конвекции будет одинаково тепло практически в любом месте внутри помещения, а накопление в нем влаги и развитие в нем плесени при этом исключаются.

Известны радиаторы, которые оборудуются вентилятором, продувающим воздух сквозь теплообменник и/или прогоняющим воздух поверх него, за счет чего обеспечивается принудительная циркуляция воздуха, благодаря чему тепло от теплообменника быстрее распространяется по помещению, в результате чего холодное помещение будет быстрее прогреваться.

Недостаток таких известных радиаторов заключается в том, что наличие вентилятора оказывает неблагоприятное влияние на естественную конвекцию, создаваемую радиатором, в результате чего выключение вентилятора отрицательно сказывается на нагревательной способности рассматриваемых радиаторов.

Следовательно, при применении таких радиаторов обычно вентилятор будет постоянно находиться в работе, а это представляет собой дополнительный недостаток, в результате которого происходит излишнее потребление электроэнергии и вдобавок наблюдаются неудобства, связанные с наличием шума и возникновением сквозняков.

Известен радиатор (Расчет систем центрального отопления, Щекин Р.В. и др., Киев "ВИЩА ШКОЛА" 1975), содержащий теплообменник, расположенный в открытом корпусе и который, в основном, имеет одну или несколько труб, на которых установлены пластинки, расположенные в один или несколько рядов на равных расстояниях друг от друга (ближайший аналог). Недостаток известного устройства заключается в длительном времени нагрева помещения.

Цель изобретения заключается в разработке технического решения, позволяющего устранить вышеупомянутые и другие недостатки, а также в создании радиатора, который оборудован одним или несколькими вентиляторами, которые позволяют прогревать холодное помещение гораздо быстрее за счет повышения нагревательной способности радиатора и которые благодаря принципиально новому подбору конструктивных характеристик радиатора, а также благодаря совместному монтажу отдельных составных частей радиатора не оказывают никакого или же практически никакого неблагоприятного влияния на естественную конвекцию и, следовательно, на нагревательную способность радиатора, благодаря чему, как только помещение прогреется в достаточной мере, вентилятор или вентиляторы могут быть выключены либо они могут быть переключены на более низкую частоту вращения, после чего благодаря естественной конвекции, беспрепятственно создаваемой радиатором, в вышеупомянутом помещении может поддерживаться приятный температурный климат, и, кроме того, при этом не будет уже наблюдаться никаких неудобств, связанных с наличием шума или возникновением сквозняков, связанных с работой вентиляторов.

Для достижения указанной цели в соответствии с настоящим изобретением предлагается радиатор вышеупомянутого типа, содержащий теплообменник, расположенный в открытом корпусе и который, в основном, имеет одну или несколько труб, на которых установлены пластинки, расположенные в один или несколько рядов на равных расстояниях друг от друга, причем расстояние между пластинками составляет, по меньшей мере, 3 мм, при этом установлен, по меньшей мере, один вентилятор над теплообменником, причем вентилятор выполнен с возможностью втягивания воздуха, проходящего сквозь теплообменник.

Предпочтительным является то, что вентилятор выполнен в виде вентилятора осевого типа.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения вентилятор выполнен в виде вентилятора центробежного типа или вентилятора с поперечным направлением потока.

Вентилятор снабжен опорами, которые в промежутках между пластинками опираются на трубу или трубы.

Целесообразным является то, что опоры оснащены крепежными средствами, при помощи которых они могут быть закреплены на трубах.

Радиатор имеет модульную конструкцию, при этом возможна установка нескольких вентиляторов, расположенных впритык друг к другу над теплообменником.

Предпочтительным является то, что толщина пластинок находится в диапазоне от 0,15 до 1,00 мм, и пластинки выполнены из меди, алюминия или стали.

Пластинки могут быть выполнены гофрированными.

Целесообразньм является то, что вышеупомянутая труба или трубы выполнены из меди, алюминия или стали.

Для того чтобы обеспечить более полное понимание изобретения, ниже, в качестве примера его осуществления, не накладывающего каких-либо ограничений на настоящее изобретение, следует подробное описание предпочтительного варианта выполнения усовершенствованного радиатора согласно настоящему изобретению со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фигура 1 - схематическое изображение усовершенствованного радиатора согласно настоящему изобретению, представленное в перспективе, где корпус показан с частичным вырезом;

фигура 2 - сечение по линии П-П на фигуре 1;

фигура 3 - представленное в увеличенном масштабе изображение детали, обозначенной позицией F3 на фигуре 2;

фигура 4 - представленное в увеличенном масштабе изображение детали, обозначенной позицией F4 на фигуре 1;

фигура 5 - изображение другого варианта детали, показанной на фигуре 4.

Усовершенствованный радиатор 1, согласно настоящему изобретению, представляет собой теплообменник 2, размещенный в открытом корпусе 3, который имеет отверстие 4 в днище и отверстие 5 на верху, которое перекрыто решеткой 6 или остается не зарешеченным.

В данном примере теплообменник 2, показанный на фигурах 1 и 2, образован двумя параллельными, изогнутыми П-образно трубами, соответственно 7 и 8, на которых расположены пластинки в один или несколько рядов на равных расстояниях А друг от друга, причем эти пластинки 9 закреплены на трубах 7, 8, например, при помощи скоб, надеваемых на трубы 7, 8, либо приварены к ним.

Согласно изобретению, вышеупомянутое расстояние А между пластинками 9 превышает 3 мм, а толщина В этих пластинок 9 предпочтительно находится в диапазоне от 0,15 до 1,00 мм.

Пластинки 9 предпочтительно выполнены гофрированными, как показано на фигуре 1, из теплопроводного материала - предпочтительно из меди, алюминия или стали.

Трубы 7, 8 также выполнены из теплопроводного материала, например из меди, алюминия или стали, причем материал труб 7, 8 не обязательно должен быть таким же, как материал пластинок 9.

В данном примере своими свободными концами эти трубы, например, соединяются попарно при помощи впускного коллектора 11 и соответственно при помощи выпускного коллектора 12, причем указанные коллекторы 11, 12 снабжены каждый соединительной муфтой 13, например, с накидной гайкой 14 или какой-нибудь иной аналогичной соединительной деталью, с подводящей трубой и соответственно с отводящей трубой отопительной системы, которая на прилагаемых чертежах не показана.

Над теплообменником 2 установлен, по меньшей мере, один вентилятор 15, согласно изобретению, или же, как показано на прилагаемых чертежах, в зависимости от требуемой динамической способности радиатора 1 несколько вентиляторов 15, расположенных в виде модулей впритык друг к другу над теплообменником 2.

В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения применяются вентиляторы 15 осевого типа, оборудованные каждый винтом 16, расположенным в корпусе 17 на приводном валу электродвигателя 18, который крепится к корпусу 17 при помощи спиц 19 и который через выключатель 20 подключен к электрической цепи, не показанной на прилагаемых чертежах.

Вентиляторы 15 снабжены опорами 21, которые в промежутках между пластинками 9 опираются на вышеупомянутые трубы 7, 8 теплообменника 2, благодаря чему, предпочтительно, выдерживается соответствующее расстояние между вентиляторами 15 и теплообменником 2.

Ширина вентиляторов 15 может быть меньше, чем ширина теплообменника 2, равна этой ширине или же даже быть больше нее, а направление вращения винта 16 выбирается таким образом, чтобы вентилятор 15 втягивал воздух, проходящий через теплообменник 2.

Работает усовершенствованный радиатор 1, согласно настоящему изобретению, следующим образом.

Радиатор 1 устанавливают соответствующим образом в том пространстве или помещении, которое предстоит отапливать, например, навешивая его на стенку или же располагая его так, чтобы он стоял свободно.

Затем радиатор 1 подсоединяется впускным своим коллектором 1 и выпускным своим коллектором 12 к отопительной системе, которая на прилагаемых чертежах не представлена.

Когда горячая вода или другая горячая среда предпочтительно, но совсем не обязательно, течет в направлении стрелок I и О, показанных на фигурах 1 и 2, по трубам 7, 8, тепло от этой среды передается находящемуся между пластинками 9 воздуху через трубы 7, 8 и эти пластинки 9, в результате чего упомянутый воздух нагревается, причем нагретый воздух поднимается вверх и выходит из радиатора 1 наружу через решетку 6.

Таким образом создается естественный воздушный поток в обогреваемом помещении, движущийся в направлении стрелок С, показанных на фигуре 1, который будет при этом обогревать помещение в соответствии с известным принципом естественной конвекции.

Если помещение, которое предстоит обогревать, первоначально было холодным, можно в значительной мере ускорить его прогревание, включив вентиляторы 15.

В этом случае обеспечивается принудительная циркуляция воздуха, происходящая в том же самом направлении, как и показанное стрелками С для случая естественной конвекции.

Благодаря принудительной циркуляции воздуха тепло от радиатора 1 распределяется намного быстрее по обогреваемому помещению, в результате чего нагревательная способность рассматриваемого радиатора 1 повышается.

Как только помещение будет достаточно прогрето, вентиляторы 15 можно выключить, в результате чего радиатор 1 автоматически переходит обратно на режим естественной конвекции, и теперь уже радиатор 1 будет продолжать работать бесшумно либо вентиляторы могут быть переключены на более низкую частоту вращения.

Благодаря естественной конвекции обеспечивается создание в помещении приятного температурного климата, при котором практически будет одинаково тепло в любом месте внутри обогреваемого помещения.

Благодаря обеспечению рассмотренного в приведенном здесь выше описании сочетания одного или нескольких вентиляторов 15 наряду с соответствующими особенностями формы и размеров теплообменника 2 наличие вентиляторов 15 не оказывает никакого или же практически никакого неблагоприятного влияния на естественную конвекцию, создаваемую радиатором 1.

Это означает, что нагревательная способность радиатора 1 независимо от того, оборудован ли он вентиляторами 15 или же нет, практически постоянна в отличие от известных радиаторов, в которых наличие вентиляторов и некоторые конструктивные особенности применяемых в них теплообменников в значительной мере снижают нагревательную способность радиатора в том случае, когда он работает в режиме создания естественной конвекции.

На фигуре 5 представлен вариант исполнения вентилятора 15, опоры 21 которого оснащены крепежными средствами 22, выполненными в виде скоб или же иных аналогичных приспособлений, при помощи которых вентиляторы 15 могут быть закреплены на трубах 7, 8.

На прилагаемых чертежах показано, что применяются осевые вентиляторы 15, но это отнюдь не исключает возможности применения вместо них вентиляторов любого другого существующего типа, например центробежных вентиляторов или же вентиляторов с поперечным направлением потока, которые при включении их в работу втягивают воздух, проходящий через теплообменник 2.

Понятно, что совсем не обязательно, чтобы теплообменник 2 был выполнен с двумя изогнутыми П-образно трубами 7, 8, а также то, что такой теплообменник 2 в простейшем своем исполнении может быть также выполнен в виде одной прямой трубы, на которой установлены пластинки на соответствующем расстоянии друг от друга и концы которой выступают по обе стороны корпуса радиатора 1, причем этими своими концами труба напрямую подсоединена к отопительной системе.

Не исключается также и возможность наличия более чем двух труб 7, 8, в результате чего увеличивается нагревательная способность как в случае создания естественной конвекции, так и в случае обеспечения принудительной конвекции, а также возможность расположения впускного и выпускного коллекторов 11, 12 внутри корпуса, благодаря чему обеспечивается более эстетичный внешний вид рассматриваемого радиатора.

Понятно, что хотя приведенное здесь выше описание и относится к радиатору, который применяется в отопительной установке, это отнюдь не исключает возможности применения такого усовершенствованного радиатора также и в охлаждающей системе, где через радиатор проходит поток охлаждающей жидкости.

Несмотря на то, что на прилагаемых чертежах показано, что пластинки 9 расположены на трубах 7, 8 параллельно друг другу и на равном расстоянии между собой, возможно также размещение этих пластинок и на разном расстоянии друг от друга, причем совсем не обязательно, чтобы они были направлены параллельно друг другу.

Настоящее изобретение ни в коей мере не ограничивается вариантом его осуществления, рассмотренным в приведенном здесь выше описании в качестве примера и представленным на прилагаемых чертежах; напротив, такой усовершенствованный радиатор, согласно настоящему изобретению, может быть выполнен во всевозможных вариантах по своей форме и размерам, не выходя при этом за пределы существа и объема изобретения.

Реферат

Изобретение предназначено для применения в радиаторах. Радиатор содержит теплообменник, расположенный в открытом корпусе и который, в основном, имеет одну или несколько труб, на которых установлены пластинки, расположенные в один или несколько рядов на равных расстояниях друг от друга, причем расстояние между пластинками составляет, по меньшей мере, 3 мм, при этом установлен, по меньшей мере, один вентилятор над теплообменником, причем вентилятор выполнен с возможностью втягивания воздуха, проходящего сквозь теплообменник. Кроме того, вентилятор может быть выполнен в виде вентилятора осевого типа или в виде вентилятора центробежного типа, или вентилятора с поперечным направлением потока. Вентилятор также снабжен опорами, которые в промежутках между пластинками опираются на трубу или трубы и оснащены крепежными средствами, при помощи которых они могут быть закреплены на трубах. Толщина пластинок радиатора находится в диапазоне от 0,15 до 1,00 мм, причем пластинки выполнены гофрированными из меди, алюминия или стали. Изобретение позволяет снизить потребление электроэнергии, уровень шума и количество сквозняков. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула