Конвектор для обогрева помещения
Сущность полезной модели: Конвектор для обогрева помещения содержит, по меньшей мере, две нагревательных секции и коллектор для прохода теплоносителя. Каждая нагревательная секция содержит два трубчатых элемента. Трубчатые элементы каждой нагревательной секции расположены коаксиально и верхними торцами соединены между собой. Наружная поверхность внутреннего трубчатого элемента и внутренняя поверхность внешнего трубчатого элемента каждой нагревательной секции образуют циркуляционное пространство для теплоносителя. Циркуляционные пространства нагревательных секций сообщены между собой посредством дополнительного коллектора. Дополнительный коллектор расположен в верхней части нагревательных секций.
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности, к конвекторам для обогрева помещений и может быть использована в системах отопления жилых и производственных помещений в качестве нагревательного устройства.
Известно нагревательное устройство, которое содержит корпус, переднюю панель и расположенные позади передней панели вертикальные каналы для пропуска теплоносителя, которые проходят между верхним и нижним коллекторами (см., например, патент Великобритании №843561, кл. F 28 D 1/02 Е, опубл. 04.08.1960).
К недостаткам известного устройства можно отнести его сравнительно высокую металлоемкость, поскольку все детали устройства выполнены в виде цельной отливки. Кроме того, к недостаткам известного устройства можно отнести его сравнительно низкую эффективность передачи тепла в окружающую среду за счет того, что нагрев воздуха происходит вследствие его конвенции по мере протекания сквозь промежутки между вертикальными каналами.
Известен конвектор для обогрева помещения, включающий, по меньшей мере, две нагревательных секции, каждая из которых содержит два трубчатых элемента и переходники для соединения смежных нагревательных секций между собой (см., например, патент Российской Федерации №2042891, кл. F 24 Н 9/14, опубл. 27.08.1995).
Известное техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, частично устраняет недостатки описанного выше устройства за счет обеспечения возможности более полной передачи тепла в окружающую среду. К недостаткам известного технического решения можно отнести его высокую металлоемкость. Указанное обстоятельство вызвано тем фактом, что для обеспечения достаточной площади контакта теплоносителя с окружающим воздухом трубчатые элементы должны быть связаны между собой системой оребрения, которая вызывает увеличение массы устройства. Кроме того, к недостаткам известного технического решения можно отнести сравнительно низкую эффективность процесса передачи тепла от теплоносителя к окружающей среде.
Полезная модель направлена на решение задачи по созданию такого конвектора для обогрева помещения, который обеспечивал бы снижение металлоемкости при одновременном обеспечении эффективной передачи тепла от теплоносителя к окружающей среде. Технический результат, который может быть получен при реализации
полезной модели, заключается в увеличении площади теплопередающей поверхности при одновременном снижении веса устройства.
Поставленная задача решена за счет того, что в конвекторе для обогрева помещения, который содержит, по меньшей мере, две нагревательных секции, каждая из которых включает два трубчатых элемента и коллектор для прохода теплоносителя, последний выполнен в виде расположенного в нижней части нагревательных секций трубчатого элемента, а трубчатые элементы каждой нагревательной секции расположены коаксиально и верхними торцами соединены между собой, при этом наружная поверхность внутреннего трубчатого элемента и внутренняя поверхность внешнего трубчатого элемента каждой нагревательной секции образуют циркуляционное пространство для теплоносителя, а циркуляционные пространства нагревательных секций сообщены между собой посредством дополнительного коллектора, который расположен в верхней части нагревательных секций,
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с расположенным на его торце узлом для присоединения к отводящей магистрали теплоносителя.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что крайняя нагревательная секция выполнена с расположенным на ее внешнем трубчатом элементе узлом для присоединения к подводящей магистрали теплоносителя, который расположен соосно с дополнительным коллектором.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что крайняя нагревательная секция выполнена с расположенным на ее внешнем трубчатом элементе узлом для присоединения приспособления для удаления воздуха из циркуляционного пространства, который расположен соосно с дополнительным коллектором.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с продольной перегородкой, которая разделяет его внутреннюю полость на канал для подвода теплоносителя и канал для отвода теплоносителя, причем циркуляционное пространство каждой нагревательной секции сообщено с каналом для подвода теплоносителя, а циркуляционное пространство крайней нагревательной секции сообщено с каналом для отвода теплоносителя.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с расположенным на его торце узлом для сообщения капала для подвода теплоносителя с подводящей магистралью теплоносителя.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с расположенным на его торце узлом для сообщения канала для отвода теплоносителя с отводящей магистраль
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен конвектор для обогрева помещения (вид спереди), на фиг.2 - конвектор для обогрева помещения (вид сбоку на фиг.1), на фиг.3 - один из вариантов конструктивного выполнения конвектора для обогрева помещения (вид спереди) и на фиг.4 - один из вариантов конструктивного выполнения конвектора для обогрева помещения (вид сбоку на фиг.3).
Конвектор для обогрева помещений содержит, но меньшей мере, две нагревательные секции 1. В приведенном на чертеже варианте конструктивного выполнения конвектор содержит пять нагревательных секций 1. Каждая нагревательная секция 1 включает установленные коаксиально внешний трубчатый элемент 2 и внутренний трубчатый элемент 3, которые могут быть выполнены, например, в виде стальных труб. Внешний трубчатый элемент 2 и внутренний трубчатый элемент 3 верхними торцами соединены между собой. Указанное соединение верхних торцов внешнего 2 и внутреннего 3 трубчатых элементов может быть осуществлено с помощью неразъемного соединения, например, сваркой или с помощью разъемного соединения, например, посредством резьбового соединения. Наружная поверхность внутреннего трубчатого элемента 3 и внутренняя поверхность внешнего трубчатого элемента 2 каждой нагревательной секции 1 образуют циркуляционное пространство 4 для теплоносителя. В качестве теплоносителя может быть использована, например, горячая вода из системы центрального отопления (па чертеже не изображена). Конвектор содержит коллектор для прохода теплоносителя, который выполнен в виде расположенного в нижней части нагревательных секций 1 трубчатого элемента 5. Циркуляционные пространства 4 всех нагревательных секций 1 в их верхней части сообщены между собой посредством дополнительного коллектора 6. Дополнительный коллектор 6 может быть образован, например, установленными соосно на внешнем трубчатом элементе 2 каждой нагревательной секции 1 патрубками 7.
Трубчатый элемент 5 коллектора для прохода теплоносителя может быть выполнен с расположенным на его торце узлом 8 (фиг.1 и 2) для присоединения к отводящей магистрали (на чертежах не изображена) теплоносителя. Указанный узел 8 (на чертежах показан условно) может быть выполнен, например, в виде патрубка с присоединительным фланцем.
Крайняя нагревательная секция 1 может быть выполнена с расположенным на се внешнем трубчатом элементе 2 узлом 9 (фиг.1) для присоединения к подводящей магистрали (на чертежах не изображена) теплоносителя. Указанный узел 9 (на чертежах показан условно) расположен соосно с дополнительным коллектором 6 и может быть выполнен, например, в виде патрубка с присоединительным фланцем.
По одному из вариантов конструктивного выполнения конвектора предпочтительно, чтобы крайняя нагревательная секция 1 была бы выполнена с узлом 10 для присоединения приспособления для удаления воздуха из циркуляционного пространства 4. Приспособление для удаления воздуха из циркуляционного пространства 4 может быть выполнено, например, в виде крана Маевского. Узел 10 (на чертежах показан условно) расположен соосно с дополнительным коллектором 6 и может быть выполнен, например, в переходной муфты.
Один из вариантов конструктивного выполнения конвектора предусматривает, что трубчатый элемент 5 коллектора для прохода теплоносителя может быть выполнен с продольной перегородкой 11 (фиг.3 и 4). Продольная перегородка 11 разделяет внутреннюю полость трубчатого элемента 5 на канал 12 для подвода теплоносителя и канал 13 для отвода теплоносителя. Циркуляционное пространство 4 каждой нагревательной секции 1 сообщено с каналом 12 для подвода теплоносителя. Циркуляционное пространство 4 крайней (левой на фиг.3) нагревательной секции 1 сообщено с каналом 13 для отвода теплоносителя. Указанное гидравлическое сообщение циркуляционного пространства 4 крайней нагревательной секции 1 с каналом 13 для отвода теплоносителя обеспечивается, например, с помощью зазора 14 между продольной перегородкой 11 и торцом трубчатого элемента 5 коллектора.
При таком варианте конструктивного выполнения конвектора целесообразно, чтобы трубчатый элемент 5 коллектора для прохода теплоносителя был выполнен с расположенным на его торце узлом 15 для присоединения к подводящей магистрали теплоносителя. Узел 15 (на чертежах показан условно) предназначен для подачи теплоносителя в канал 12 для подвода теплоносителя и может быть выполнен, например, в переходной муфты.
При этом предпочтительно, чтобы трубчатый элемент 5 коллектора для прохода теплоносителя был выполнен с расположенным на его торце узлом 16 для присоединения к отводящей магистрали теплоносителя. Узел 16 (на чертежах показан условно) предназначен для отвода теплоносителя из канала 13 в трубчатом элементе 5 коллектора и может быть выполнен, например, в переходной муфты.
Конвектор для обогрева помещения работает следующим образом.
Из подводящей магистрали теплоноситель через узел 9 для присоединения подводящей магистрали в циркуляционное пространство 4 крайней нагревательной секции 1 и далее через дополнительный коллектор 6 распределяется по циркуляционным пространствам 4 остальных нагревательных секций 1. Отдавая тепло стенкам внешних трубчатых элементов 2 и стенкам внутренних трубчатых элементов 3 каждой нагревательной секции 1, теплоноситель перемещается по циркуляционному пространству 4 каждой нагревательной секции 1 вниз и удаляется через трубчатый элемент 5 коллектора и через узел 8 для присоединения к отводящей магистрали теплоносителя в отводящую магистраль теплоносителя (фиг.1). При первичном заполнении циркуляционных пространств 4 нагревательных секций 1 находящийся в них воздух удаляется через дополнительный коллектор 6 и через узел 10 в окружающее пространство. При необходимости удаления теплоносителя из конвектора, например, при выполнении ремонтных работ воздух из окружающего пространства через узел 10 и дополнительный коллектор 6 будет поступать в циркуляционное пространство 4 каждой нагревательной секции 1 и тем самым обеспечивать полное удаление теплоносителя из конвектора по трубчатому элементу 5 в узел 8 для присоединения к отводящей магистрали теплоносителя. Следует отметить, что в верхней части циркуляционного пространства 4 каждой нагревательной секции 1 выше патрубков 7, образующих дополнительный коллектор 6, сохраняется воздух, который, сжимаясь, предохраняет конвектор от возможных гидравлических ударов в системе центрального отопления и от разрушения при замерзании теплоносителя в случае прекращения его циркуляции.
При другом варианте конструктивного выполнения конвектора для обогрева помещения (фиг.3) его работа будет отличаться только схемой подвода теплоносителя в циркуляционные пространства 4 нагревательных секций 1. Из подводящей магистрали теплоноситель через узел 15 по каналу 12 для подвода теплоносителя будет распределяться по циркуляционным пространствам 4 всех нагревательных секций 1. После отдачи тепла в окружающую среду отработавший теплоноситель перемещается по каналу 13 для отвода теплоносителя и через узел 16 поступает в отводящую магистраль теплоносителя.
1. Конвектор для обогрева помещения, включающий, по меньшей мере, две нагревательные секции, каждая из которых содержит два трубчатых элемента и коллектор для прохода теплоносителя, отличающийся тем, что коллектор для прохода теплоносителя выполнен в виде расположенного в нижней части нагревательных секций трубчатого элемента, а трубчатые элементы каждой нагревательной секции расположены коаксиально и верхними торцами соединены между собой, при этом наружная поверхность внутреннего трубчатого элемента и внутренняя поверхность внешнего трубчатого элемента каждой нагревательной секции образуют циркуляционное пространство для теплоносителя, а циркуляционные пространства нагревательных секций сообщены между собой посредством дополнительного коллектора, который расположен в верхней части нагревательных секций.
2. Конвектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с расположенным на его торце узлом для присоединения к отводящей магистрали теплоносителя.
3. Конвектор по п.1, отличающийся тем, что крайняя нагревательная секция выполнена с расположенным на ее внешнем трубчатом элементе узлом для присоединения к подводящей магистрали теплоносителя, который расположен соосно с дополнительным коллектором.
4. Конвектор по п.1, отличающийся тем, что крайняя нагревательная секция выполнена с расположенным на ее внешнем трубчатом элементе узлом для присоединения приспособления для удаления воздуха из циркуляционного пространства, который расположен соосно с дополнительным коллектором.
5. Конвектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с продольной перегородкой, которая разделяет его внутреннюю полость на канал для подвода теплоносителя и канал для отвода теплоносителя, причем циркуляционное пространство каждой нагревательной секции сообщено с каналом для подвода теплоносителя, а циркуляционное пространство крайней нагревательной секции сообщено с каналом для отвода теплоносителя.
6. Конвектор по п.5, отличающийся тем, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с расположенным на его торце узлом для сообщения канала для подвода теплоносителя с подводящей магистралью теплоносителя.
7. Конвектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатый элемент коллектора для прохода теплоносителя выполнен с расположенным на его торце узлом для сообщения канала для отвода теплоносителя с отводящей магистралью теплоносителя.
