RU11595U1

RU11595U1 - HEATING CONVECTOR

Info

Publication number: RU11595U1
Application number: RU99112825/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Резниченко; Адам Малецкий; Богдан Вуйтик
Original assignee: Резниченко Виктор Александрович
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 1999-10-16

Abstract

1. Отопительный конвектор, содержащий кожух с воздушным клапаном, нагревательный элемент, выполненный из трубы и пластин, отличающийся тем, что нагревательный элемент состоит из нескольких горизонтальных параллельных медных труб с закрепленными на них вертикальными алюминиевыми пластинами, при этом медные трубы со встроенными в них завихрителями объединены в медные коллекторы, каждый из которых снабжен воздушным клапаном, расширительным бачком, грязеотстойником, вертикальные пластины, соединяющиеся загибами, образуют вертикальные каналы, внешняя поверхность которых одновременно является тепловой поверхностью конвектора, причем соединения медных труб выполнены при использовании тугоплавкого припоя, крепление медных труб с вертикальными алюминиевыми пластинами выполнено диффузионной сваркой.2. Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, что расстояние между параллельными медными трубами подобрано таким образом, чтобы тепловое поле равномерно распределилось по всей высоте вертикальных пластин.3. Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, что расстояние между вертикальными пластинами подобрано таким образом, чтобы они создавали ряды воздуховодов повышенной конвективной тяги.4. Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, что установленные внутри параллельных медных трубок завихрители выполнены в виде спиралей с переменным шагом.5. Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, что каждый коллектор в своей верхней части имеет расширительный бачок, причем воздушный клапан имеет вывод ниже уровня бачка, а в своей нижней части имеет грязеотстойник.1. A heating convector comprising a casing with an air valve, a heating element made of pipe and plates, characterized in that the heating element consists of several horizontal parallel copper pipes with vertical aluminum plates fixed to them, while copper pipes with swirls built into them combined into copper manifolds, each of which is equipped with an air valve, expansion tank, sump, vertical plates connected by bends form vertical channels bends, the outer surface of which is simultaneously the thermal surface of the convector, moreover, the copper pipe connections are made using refractory solder, the copper pipes with vertical aluminum plates are mounted by diffusion welding. 2. A heating convector according to claim 1, characterized in that the distance between the parallel copper pipes is selected so that the heat field is evenly distributed over the entire height of the vertical plates. The heating convector according to claim 1, characterized in that the distance between the vertical plates is selected so that they create rows of ducts of increased convective traction. A heating convector according to claim 1, characterized in that the swirlers installed inside the parallel copper tubes are made in the form of spirals with a variable pitch. The heating convector according to claim 1, characterized in that each collector in its upper part has an expansion tank, and the air valve has an outlet below the level of the tank, and in its lower part has a sump.

Description

Конвектор отопленияHeating convector

Полезная модель относится к конвективным теплообменникам, предназначенным для отопительных систем, преимущественно замкнутым с принудительной циркуляцией любого теплоносителя с максимальной рабочей температурой до 160°С, и может быть использована для отопления, в частности, жилых помещений.The utility model relates to convective heat exchangers designed for heating systems, mainly closed with forced circulation of any coolant with a maximum working temperature of up to 160 ° C, and can be used for heating, in particular, residential premises.

Известна конструкция отопительного прибора «Конвектор отопительный навесной разборный (см. полезную модель №3478Ш, МГЖ 6 F24H 3/06, опубл.16.01.97г., заявитель и патентообладатель - Лианозовский электромеханический завод), содержащий трубу с теплоносителем и наружное оребрение, снабжен разъемным кожухом, оребрение жестко соединено с разъемным кожухом.The known design of the heating device "Mounted heating convector collapsible (see utility model No. 3478Sh, MGZH 6 F24H 3/06, publ. 16.01.97, applicant and patent holder - Lianozovsky Electromechanical Plant), containing a pipe with a coolant and external fins, is equipped with a detachable casing, the fins are rigidly connected to a detachable casing.

Недостатком такого устройства является наличие разъемного кожуха, который закрывает трубу с теплоносителем, что уменьшает тепловой контакт, увеличивает массу. Нагревательный элемент содержит только одну трубу с оребрением, отсутствуют вертикальные конвективные каналы для создания направленного движения нагретого воздуха.The disadvantage of this device is the presence of a detachable casing, which closes the pipe with a coolant, which reduces thermal contact, increases the mass. The heating element contains only one pipe with fins, there are no vertical convective channels to create a directed movement of the heated air.

Известен отопительный прибор (см. полезную модель N 3027 U1, МПК 6 F24H 3/06, опубл. 16.10.96, автор, заявитель и патентообладатель Руденко A.M.), содержащий водо-газопроводные трубы расположенные горизонтально, скрепленные между собой вертикальными ребрами, которые снабжены втулками для пропуска труб. Крепление между трубами и вертикальными ребрами выполнено с помощью компаунда.Known heater (see utility model N 3027 U1, IPC 6 F24H 3/06, publ. 16.10.96, author, applicant and patent holder Rudenko AM), containing water-gas pipes arranged horizontally, fastened together by vertical ribs, which are equipped bushings for passing pipes. The fastening between the pipes and the vertical ribs is made using a compound.

Недостатком отопительного прибора является наличие втулок для соединения труб и вертикальных ребер с помощью компаунда, что уменьшает теплопередачу. Использование водо-газопроводных труб увеличивает массу отопительного прибора, уменьшает теплопередачу. Трубы подвержены коррозии, их нельзя использовать для других теплоносителей.The disadvantage of the heater is the presence of bushings for connecting pipes and vertical fins using a compound, which reduces heat transfer. The use of water-gas pipes increases the mass of the heater, reduces heat transfer. Pipes are subject to corrosion, they can not be used for other coolants.

Известен отопительный радиатор для отопления жилых помещений, питаемый горячей водой (см. полезную модель N 1897 Ul RU МПК 6 F 24C 15/24 от 09.12.94г., опубл.16.03.96 конвенционный приоритет 13.12.93 DE G 9319118.9, заявитель и патентообладатель Емкор, Товарна Электромеханских Компонент Д.О.О. (SI). Данный отопительный радиатор содержит две расположенные на расстоянии друг от друга и по существу параллельно друг другу коллекторные трубы, закрытые с торцов снабженные входом и выходом , расположенные на расстоянии друг от друга и параллельно друг другу соединительные трубы, проходящие перпендикулярно коллекторным трубам и образующие с ними рамочный внутренний циркуляционный контур. К соединительным трубам прикреплены с теплопроводным контактом стержнеобразные нагревательные элементы из теплопроводного материала.Known heating radiator for heating residential buildings, fed by hot water (see utility model N 1897 Ul RU IPC 6 F 24C 15/24 of 12/09/94, publ. 16.03.96 Convention priority 13.12.93 DE G 9319118.9, applicant and patent holder Yemkor, Commodity Elektromekhansky Component D.O.O. (SI) This heating radiator contains two collector pipes located at a distance from each other and essentially parallel to each other, closed at the ends and provided with an input and an output located at a distance from each other and connecting pipes parallel to each other s extending perpendicularly to the collecting pipe and forming a frame with them an inner circulation circuit. By connecting pipes are attached with thermally conductive contact rod shaped heating elements are made of thermally conductive material.

Недостатком отопительного радиатора является большой вес, небольшая поверхность теплообмена, невозможность образования теплообменных каналов стержнеобразными нагревательными элементами, отсутствуют теплообменные каналы для направленного движения теплового воздуха.The disadvantage of a heating radiator is its large weight, small heat exchange surface, the inability to form heat exchange channels with rod-shaped heating elements, and there are no heat exchange channels for the directed movement of thermal air.

Наиболее близким, принятым за прототип, является конвектор отопительный настенный (см. полезную модель N 8789 U1, МПК 6 F28F 1/10, опубл. 16.12.98, патентообладатель закрытое акционерное общество «Сокол-АТС), который состоит из кожуха с воздушным клапаном, нагревательного элемента, выполненного из водо-газопроводной трубы,The closest adopted for the prototype is a wall-mounted convector (see utility model N 8789 U1, IPC 6 F28F 1/10, publ. 16.12.98, patent holder, Sokol-ATS closed joint stock company), which consists of a casing with an air valve a heating element made of a water-gas pipe,

диаметром 20мм, пластин, креплений, работающий как концевой, так и проходной.with a diameter of 20 mm, plates, mounts, working both end and passage.

Его недостатком является наличие кожуха, ухудшающее теплообмен, увеличивающее массу конвектора. Пластины не образуют конвективных каналов. Использованы трубы с низкой теплопроводностью и подверженные коррозии. Невозможно использование других, кроме воды, теплоносителей, что влияет на КПД и удобство в эксплуатации.Its disadvantage is the presence of a casing, which worsens heat transfer, increases the mass of the convector. Plates do not form convective channels. Used pipes with low thermal conductivity and susceptible to corrosion. It is impossible to use other than water, coolants, which affects the efficiency and ease of operation.

Целью предлагаемой полезной модели является создание отопительного конвектора малых размеров и массы при его повышенной тепловой мощности, высоким КПД, надежного и удобного в эксплуатации.The purpose of the proposed utility model is to create a heating convector of small size and mass with its increased thermal power, high efficiency, reliable and convenient to use.

Для достижения поставленной цели предложен отопительный конвектор, содержащий кожух с воздушным клапаном, нагревательный элемент, выполненный из трубы и пластин,To achieve this goal, a heating convector is proposed, comprising a casing with an air valve, a heating element made of pipe and plates,

Отличающийся тем,чтоCharacterized in that

нагревательный элемент состоит из нескольких горизонтальных параллельных медных труб с закрепленными на них вертикальными алюминиевыми пластинами, при этом медные трубы со встроенными в них завихрителями, объединены в медные коллекторы, каждый из которых снабжен воздушным клапаном, расширительным бачком, грязеотстойником, вертикальные пластины, соединяющиеся загибами, образуют вертикальные каналы, внешняя поверхность которых одновременно является тепловой поверхностью конвектора, причем соединения медных труб выполнены при использовании тугоплавкого припоя, крепление медных труб с вертикальными алюминиевыми пластинами выполнено диффузионной сваркойthe heating element consists of several horizontal parallel copper pipes with vertical aluminum plates fixed to them, while copper pipes with swirls built into them are combined into copper collectors, each of which is equipped with an air valve, an expansion tank, a dirt trap, vertical plates connected by bends, form vertical channels, the outer surface of which is simultaneously the thermal surface of the convector, and the connections of copper pipes are made using mations refractory brazing, fastening copper tubes with aluminum fins formed by vertical diffusion welding

99 Ш Si99 W Si

2. Конвектор отопления по пункту по п.1, отличающийся тем, что расстояние между параллельными медными трубами подобрано таким образом, чтобы тепловое поле равномерно распределилось по всей высоте вертикальных пластин;2. The heating convector according to claim 1, characterized in that the distance between the parallel copper pipes is selected so that the heat field is evenly distributed over the entire height of the vertical plates;

3.Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, что расстояние между вертикальными пластинами подобрано таким образом, чтобы они создавали ряды воздуховодов повышенной конвективной тяги;3. The heating convector according to claim 1, characterized in that the distance between the vertical plates is selected so that they create rows of ducts of increased convective traction;

4.Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, что установленные внутри параллельных медных трубок завихрители выполнены в виде спиралей с переменным шагом;4. The heating convector according to claim 1, characterized in that the swirlers installed inside the parallel copper tubes are made in the form of spirals with a variable pitch;

5.Конвектор отопления по п.1, отличающийся тем, каждый коллектор в своей верхней части имеет расширительный бачок, причем воздушный клапан имеет вывод ниже уровня бачка, а в своей нижней части имеет грязеотстойник.5. The heating convector according to claim 1, characterized in that each collector in its upper part has an expansion tank, and the air valve has an outlet below the level of the tank, and has a dirt trap in its lower part.

Предлагаемая полезная модель конвектора отопления позволяет достичь уменьшения размеров и массы при использовании более теплопроводных материалов, не подверженных коррозии при выполнении вертикальных пластин из алюминия, труб и коллекторов из меди. Медные трубы, соединенные с коллектором тугоплавким припоем, дают возможность использовать разные теплоносители с рабочей температурой до 160°С (перегретый пар, трансформаторное масло и т.д.).The proposed utility model of a heating convector makes it possible to achieve a reduction in size and weight when using more heat-conducting materials that are not subject to corrosion when making vertical plates of aluminum, pipes and collectors made of copper. Copper pipes connected to the collector by refractory solder make it possible to use different coolants with an operating temperature of up to 160 ° C (superheated steam, transformer oil, etc.).

Выполнение соединения медных труб с вертикальными алюминиевымиConnection of copper pipes with vertical aluminum

пластинами с помощью диффузионной сварки (сварки давлением), улучшает теплоотдачу, т.к. полученные сварные швы имеют сопротивлениеplates using diffusion welding (pressure welding), improves heat transfer, because the resulting welds have resistance

теплопередачи.heat transfer.

Увеличение теплоотдачи конвектора достигается с помощью вертикальных каналов, образованных вертикальными пластинами. Специальные загибы пластин создают поверхность, которая является одновременно и внешней тешюобменной поверхностью конвектора,An increase in the heat transfer of the convector is achieved using vertical channels formed by vertical plates. Special bends of the plates create a surface that is at the same time the external heat exchange surface of the convector,

лоииу(. loiiu (.

исключающей наличие кожуха и одновременно увеличивающей жесткость данной поверхности. Уменьшается при этом масса конвектора.excluding the presence of a casing and at the same time increasing the rigidity of this surface. At the same time, the mass of the convector decreases.

Вертикальные каналы создают дополнительную тягу. Это дает возможность устанавливать конвектор в любом месте помещения, а не обязательно под окнами.Vertical channels create additional traction. This makes it possible to install the convector anywhere in the room, and not necessarily under the windows.

Трубы с закрепленными на них пластинами соединены с коллекторами, каждый из которых снабжен воздушным клапаном, содержит расширительный бачок, причем воздушный клапан имеет выход ниже уровня бачка, в нижней части слепой отросток-грязеотстойник. Такое устройство нагревательного элемента позволяет подсоединять конвектор с одной и другой стороны, повернув его на 180°. Наличие расширительного бачка и грязеотстойника улучшает циркуляцию теплоносителя, увеличивая теплоотдачу конвектора. Предотвращает засорение системы.Pipes with plates fixed on them are connected to the collectors, each of which is equipped with an air valve, contains an expansion tank, and the air valve has an outlet below the level of the tank, in the lower part of the blind process is a mud trap. Such a device of the heating element allows you to connect the convector on one side and the other, by turning it through 180 °. The presence of an expansion tank and a sump improves the circulation of the coolant, increasing the heat transfer of the convector. Prevents clogging of the system.

При невысокой скорости перемещения теплоносителя внутри медных трубок радиатора ламинарное движение жидкости не позволяет перемешиваться слоям, поэтому интенсивность теплопередачи снижается. Для этого внутри трубок конвектора помещены специальные завихрители в виде латунных спиралей с переменным шагом для создания эффекта турбулентности и лучшего перемешивания теплоносителя, что улучшает работу конвектора.At a low velocity of the coolant inside the copper tubes of the radiator, the laminar motion of the liquid does not allow the layers to mix, so the heat transfer intensity decreases. For this purpose, special swirlers in the form of brass spirals with variable pitch are placed inside the convector tubes to create the effect of turbulence and better mixing of the coolant, which improves the convector operation.

Для пояснения описываемого устройства конвектора отопления на чертеже приведены разные виды. На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого конвектора отопления, на фиг.2 вид слева, на фиг.З вид справа, на фиг.4 вид сзади, на фиг.5 вид в аксонометрии, ери, б- эолюЪра(ри#.To explain the described device of the convector heating in the drawing shows different types. Figure 1 presents a General view of the proposed convector heating, figure 2 is a left view, in Fig. 3 is a right view, in Fig. 4 is a rear view, in Fig. 5 is a perspective view, axi, b-eolujra (ri #.

Нагревательный элемент 1 состоит из нескольких параллельных медных труб 2 с закрепленными на них вертикальными алюминиевыми пластинами 3, при этом медные трубы со встроенными в них завихрителями 4, объединены в медные коллекторы 5, каждый из которых снабженThe heating element 1 consists of several parallel copper pipes 2 with vertical aluminum plates 3 fixed to them, while the copper pipes with swirlers 4 built into them are combined into copper collectors 5, each of which is equipped with

воздушным клапаном 6, расширительным бачком 7, грязеотстойником 8, вертикальные пластины, соединяющиеся загибами, образуют вертикальные каналы 9, внешняя поверхность 10 которых одновременно является тепловой поверхностью конвектора. Подводящий патрубок 11 для подсоединения конвектора в систему отопления. Для удобства подсоединения использованы накидные гайки 12.air valve 6, expansion tank 7, sump 8, vertical plates connected by bends form vertical channels 9, the outer surface 10 of which is simultaneously the thermal surface of the convector. Inlet pipe 11 for connecting a convector to the heating system. For ease of connection, union nuts 12 are used.

Работает предлагаемый конвектор отопления следующим образом.The proposed heating convector operates as follows.

Конвектор закрепляют, например, на стене помещения, причем в любом месте. Легкость монтажа позволяет быстро и надежно устанавливать конвектор.The convector is fixed, for example, on the wall of the room, and anywhere. Easy installation allows you to quickly and reliably install the convector.

Соединяют подводящий патрубок 11 с источником теплоносителя. Для удобства подсоединения используются накидные гайки 12.Connect the inlet pipe 11 with a coolant source. For ease of connection, union nuts 12 are used.

Теплоноситель в конвекторе поступает в медный вертикальный коллектор 5, затем распределяется по рядам горизонтальных медных трубок 2, этим достигается резкое снижение гидравлического сопротивления конвектора, что очень важно для скорости принудительного оборота теплоносителя в закрытых отопительных системах.The coolant in the convector enters the vertical copper collector 5, then it is distributed among the rows of horizontal copper tubes 2, this results in a sharp decrease in the hydraulic resistance of the convector, which is very important for the speed of forced circulation of the coolant in closed heating systems.

Установленные в медных трубках 2 завихрители 4 создают турбулентность движения теплоносителя.The swirlers 4 installed in the copper tubes 2 create turbulence of the coolant motion.

Теплоноситель, двигаясь по медным трубкам, нагревает их, передавая тепло алюминиевым пластинам 3, которые в свою очередь передают тепло воздуху. Нагретый воздух в вертикальных каналах движется вверх и таким образом с помощью тяги осуществляется интенсивный теплообмен путем конвенции.The coolant moving through the copper tubes heats them, transferring heat to the aluminum plates 3, which in turn transfer heat to the air. Heated air in the vertical channels moves upward and thus, through heat traction, intense heat transfer is achieved by convention.

Внешняя поверхность вертикальных каналов 10, которая одновременно является тепловой поверхностью конвектора, нагреваясь часть тепла передает излучением.The outer surface of the vertical channels 10, which is also the thermal surface of the convector, transfers part of the heat to the radiation by heating.

Наличие двух симметричных коллекторов 5, снабженных воздушными клапанами 6, расширительными бачками 7 и грязеотстойниками 8 дают возможность удобного подсоединения конвектора и улучшают циркуляцию и очистку теплоносителя.The presence of two symmetrical collectors 5, equipped with air valves 6, expansion tanks 7 and sumps 8 make it possible to conveniently connect the convector and improve circulation and cleaning of the coolant.

Таким образом, предлагаемый конвектор отопления соответствует современным требованиям для использования в закрытых отопительных системах с принудительной циркуляцией разных теплоносителей. В конвекторах содержится очень мало теплоносителя. Например, в конвекторе длиной 100см. и мощностью 2 кВт содержится теплоносителя всего 0,8 литра.Thus, the proposed heating convector meets modern requirements for use in closed heating systems with forced circulation of various fluids. Convectors contain very little coolant. For example, in a convector 100cm long. and with a power of 2 kW contains a coolant of only 0.8 liters.

Конвектор отопления малых размеров и массы, надежный и удобный в эксплутации дает повышенную тепловую мощность и высокий КПД.The convector of heating of small sizes and weights, reliable and convenient in operation, provides increased thermal power and high efficiency.

Claims

1. A heating convector comprising a casing with an air valve, a heating element made of pipe and plates, characterized in that the heating element consists of several horizontal parallel copper pipes with vertical aluminum plates fixed to them, while copper pipes with swirls built into them combined into copper manifolds, each of which is equipped with an air valve, expansion tank, sump, vertical plates connected by bends form vertical channels bends, the outer surface of which is simultaneously the thermal surface of the convector, moreover, the copper pipe connections are made using refractory solder, and the copper pipes with vertical aluminum plates are mounted by diffusion welding.

2. The heating convector according to claim 1, characterized in that the distance between the parallel copper pipes is selected so that the heat field is evenly distributed over the entire height of the vertical plates.

3. The heating convector according to claim 1, characterized in that the distance between the vertical plates is selected so that they create rows of ducts of increased convective traction.

4. The heating convector according to claim 1, characterized in that the swirlers installed inside the parallel copper tubes are made in the form of spirals with a variable pitch.

5. The heating convector according to claim 1, characterized in that each collector in its upper part has an expansion tank, and the air valve has an outlet below the level of the tank, and in its lower part has a sump.