RU2391609C2 - Секционный радиатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий. В секционном радиаторе бытовой системы отопления из алюминиевых прессованных профилей, содержащем подводящий и отводящий коллекторы, выполненные со смещенным каналом «клювообразной» конфигурации в поперечном сечении, снабженные утолщенной опорой трапециевидной формы и соединенные с ними осесимметрично расположенные трубчатые секции в виде трубы с вертикальными теплоотводящими ребрами, выполненными радиальными осевыми, с промежуточными симметрично изогнутыми ребрами и с двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца, утолщенная опора каждого коллектора выполнена с двумя треугольными в сечении буртиками, причем ее торцевая поверхность выполнена с тремя преимущественно синусоидальными канавками, с обеих сторон секции по осевому ребру на длине, равной толщине поперечной стороны профиля коллекторов, запрессована гладкая труба с двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца. Крепление каждой задней панели секции с боковыми треугольными буртиками коллекторов обеспечивает запрессовка выштамповки на задней панели секции в пазы между буртиками. Изобретение позволяет обеспечить герметичность, снизить массогабаритные параметры, более простую технологию сборки радиатора, увеличить теплопередачу от теплоотдающих ребер, секций и мощность удельного теплового потока, усилить естественную конвекцию. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области отопительной техники, в частности к отопительным радиаторам, применяемым в системах водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий.

Известен радиаторный блок для систем отопления, содержащий ряд оребренных вертикальных колонок обтекаемой формы, соединенных горизонтальными каналами. При этом оребренные вертикальные колонки выполнены с трапециевидным поперечным сечением, параметры которого регламентированы, а для сосредоточения турбулизации потока теплоносителя у фронтальной поверхности радиатора горизонтальные соединительные каналы смещены (см. АС SU №198602, кл. F28Е 1/10, 1969 г.). В указанном техническом решении наличие ребер на вертикальных колонках и смещение горизонтальных каналов в фронтальной плоскости радиатора способствуют увеличению теплопередачи. Однако и в этом случае площадь теплопередающих поверхностей слишком мала. Недостатком известного радиатора является грубая шероховатая поверхность проходных каналов вследствие того, что колонки изготовляют отливкой, что способствует засорению каналов и, следовательно, снижению эксплуатационной надежности.

Известен секционный радиатор, содержащий ряд выполненных из прессованного прутка, снабженного ребрами, вертикальных колонок, которые соединены между собой в верхней и нижней частях посредством коллекторов, при этом одноканальные вертикальные колонки и коллекторы имеют взаимодействующие поверхности и образуют каналы протекания рабочей жидкости (см. Патент GB №1222194, кл. F28F 1/00, 1971 г.). Вертикальные колонки указанного секционного радиатора снабжены большим числом теплопередающих ребер и обеспечивают эффективный теплообмен.

Однако данный секционный радиатор имеет существенный недостаток, который заключается в сложности установки горизонтальных коллекторов, имеющих сложное сечение в сквозных отверстиях верхней и нижней колонок, так как в процессе сборки радиатора необходимо обеспечить соосность между сквозными отверстиями колонок и коллекторов и центрирование их в верхней и нижней частях радиатора. Кроме того, невозможно произвести замену вышедшей из строя колонки радиатора без последовательного демонтажа предыдущих колонок. Другим существенным недостатком является низкая эксплуатационная надежность, так как обеспечить герметичное соединение в сквозном отверстии круглой трубы весьма сложная задача, а отсутствие посадочных мест для уплотнений приводит к образованию течи из-за того, что под действием рабочей жидкости уплотнение выжимается наружу. Недостатком является также конструктивное выполнение прессованного прутка, в котором сквозное отверстие растачивается, при этом наличие заусенцев в канале для рабочей жидкости приведет к засорению радиатора.

Известен также секционный радиатор, содержащий в каждой секции горизонтальные и вертикальные каналы для прохода теплоносителя, отражатель с горизонтальной верхней плоскостью, заднюю панель для навески радиатора на стену, переднюю панель, вертикальные теплоотводящие ребра, расположенные между панелями, а ширина передней панели и верхней горизонтальной плоскости отражателя выбрана таким образом, что при сборке секций образуется сплошная поверхность (см. Патент FR №2205655 А, 31.05.1972 г.). Недостатками такой конструкции являются ее сложность и большое количество соединительных деталей, что приводит к трудностям при сборке радиатора и повышенному риску образования течи в процессе эксплуатации.

В технических решениях, приведенных в АС SU №639453, кл. F24Н 9/06, 1978 г., 1413381, кл. F24H 9/12, 1982 г., наличие конструктивно сложных герметизирующих прокладок между трубопроводом и корпусом радиатора, установленных в зазоре на торцах корпуса с ниппелями, соединенных с элементами радиаторов посредством резьбы, не может обеспечить водонепроницаемость узла, что является их существенным недостатком. Недостаток радиатора (см. АС SU №1413381) обусловлен и необходимостью изготовления секции специальной конструкции для подключения каждого блока к трубопроводам. Кроме того, одноканальная конструкция секции радиатора не обеспечивает высокоэффективную передачу тепла окружающей среде, так как площадь теплопередающей поверхности секции слишком мала.

Известен отопительный радиатор, содержащий ряд трубчатых элементов, изготовленных из прессованного алюминиевого профиля, снабженного оребрением, при этом полость каждого одноканального трубчатого элемента сообщается с полостями верхнего и нижнего коллекторов посредством ниппелей, а благодаря ребрам между соседними ребристыми трубами образуется зазор, через который нагреваемый воздух поступает в камеру, образованную двумя соседними ребристыми трубами, из которой он выходит через жалюзийные участки в задних ребрах (см. Патент GB №2170000, кл. F24D 19/00, 1986 г.). Существенным недостатком данного радиатора является конструктивное выполнение водонепроницаемого узла коллекторониппель - труба, который не может обеспечить эксплуатационную надежность, т.к. запрессованный в коллекторах и одноканальной трубе ниппель не снабжен герметизирующими элементами. Другой существенный недостаток заключается в том, что оребрения одноканального трубчатого элемента образуют две П-образные полости и объем помещаемого в них воздуха сложно нагреть тонкостенными наружными ребрами, которые к тому же выполнены ненадежно с точки зрения прочности. Наличие жалюзийного участка на радиаторе обеспечивает регулировку интенсивности теплопередачи. Однако размещение его только с внутренней стороны, т.е. за радиатором, снижает теплопередачу, так как поток воздуха, как правило, ограничен сверху подоконником и снизу полом.

В АС SU №1776924, кл. F24D 3/00, 23.11.1992 г. секционный радиатор, выполненный из трубчатых элементов, снабженных оребрением и подключенных своей полостью к сборному и раздающему коллекторам, посредством радиальных отверстий, выполненных в верхней и нижней частях, снабжен дистанционирующими втулками, коллектор выполнен составным из отрезков труб с концевыми участками, снабженными резьбой противоположного направления, заведенными в упомянутые отверстия и скрепленными с трубчатыми элементами посредством резьбового соединения, при этом упомянутые дистанционирующие втулки размещены вокруг упомянутых отрезков труб между трубчатыми элементами, а последние имеют квадратное сечение, и их полости заглушены в торцах пробками. Недостаток такого секционного радиатора, состоящего из составных соединительных коллекторов с правой или левой резьбой, втулок с большим количеством уплотнений для обеспечения герметичности соединений, - сложность сборки, монтажа и регулировки каждой секции и радиатора в целом, что снижает его эксплутационную надежность.

Известен отопительный радиатор (см. Патент RU №2073817, кл. 6 F24D 19/00, 20.02.1997 г.), содержащий вертикальные трубчатые элементы, соединенные с подводящим и отводящим коллекторами, снабженными фиксирующими элементами и отверстиями для выпуска теплого воздуха, в котором трубчатый элемент в сечении представляет собой трубу с диаметрально исходящими от нее под углом 45 четырьмя парами ребер, одна из которых снабжена размещенными на них перпендикулярно полками, передней и задней, длина второй пары ребер, расположенной параллельно полкам, ограничена длиной передней полки, две другие пары ребер изогнуты параллельно полкам на половине своей длины ребра, которая ограничена длиной задней полки, а коллектор выполнен с плоским основанием, перпендикулярно которому по всей длине коллектора размещено ребро, смещенное относительно оси трубы на величину, равную половине толщины этого ребра, при условии, что толщина последнего равна толщине ребер трубчатых элементов, и снабжен закрепленным посредством «замка» кожухом аркообразной формы с опорными элементами и отверстиями, выполненными с обеих сторон по всей длине кожуха.

Недостаток устройства - сложность его конструкции, требующей при сборке и монтаже осуществления фиксации, в том числе путем установки заклепок, от смещения всех элементов радиатора, а именно: аркообразный кожух-коллектор-трубчатый элемент, что требует наличия специального стенда.

Известен секционный отопительный радиатор, содержащий ряд продольных ребристых труб, установленных между верхним и нижним коллекторами, а их полости сообщаются посредством ниппелей, снабженных резьбовым участком и герметизирующими элементами, при этом все детали конструкции изготовлены из алюминиевых сплавов, а, кроме того, коллекторы снабжены Г-образной кольцевой проточкой, которая совместно с торцевой поверхностью труб и цилиндрической поверхностью ниппеля образует полость для установки уплотнения, причем часть основания проточки оперта на кольцевую площадку, которой снабжен ниппель, а часть ниппеля, запрессованная в трубе, снабжена кольцевой L-образной канавкой, минимальная глубина которой соответствует величине натяга в зоне упругих деформаций, равной половине увеличения наружного диаметра охватывающей детали (см. Патент RU №2073818, кл. 6 F24Н 1/38, 20.02.1997 г.). Выполнение на коллекторах кольцевых проточек и резьбового соединения, их взаимное расположение относительно торцевой поверхности труб и цилиндрической поверхности ниппеля для установки уплотнения требуют точного расчетного значения усилий на стенде при запрессовке ниппеля, что может привести в процессе запрессовки из-за разброса допусков на деталях к сжатию резьбы или получению недостаточной величины натяга в зоне упругих деформаций, соответствующего алюминиевому сплаву, и в конечном итоге приведет к разгерметизации - водопроницаемости соединительных узлов, потребует многократной запрессовки-распрессовки узла труба-ниппель, что является главным недостатком такого секционного радиатора.

Известен секционный радиатор, содержащий в каждой секции горизонтальные и вертикальные каналы для прохода теплоносителя и вертикальные теплоотдающие ребра, каждая из секций имеет отражатель с горизонтальной верхней плоскостью, заднюю панель для навески радиатора на стену, переднюю панель, вертикальные теплоотдающие ребра, расположенные между панелями, а ширина передней панели и верхней горизонтальной плоскости отражателя выбрана таким образом, что при сборке образуется сплошная поверхность, при этом теплоотдающие ребра имеют разную высоту, увеличивающуюся от задней панели к передней панели, причем верхняя часть ближайшего к передней панели ребра по высоте передней панели имеет к ней наклон для создания направленного потока нагретого воздуха в обогреваемое помещение (см. Патент RU №2127854, 6 F24H 3/06, 20.03.1999 г.). Недостаток такого секционного радиатора - наличие только одного отражателя с горизонтальной верхней поверхностью, что снижает поток нагретого воздуха в помещение, портит эстетический вид радиатора.

Известен секционный отопительный радиатор, содержащий ряд продольных оребренных труб из алюминиевого профиля при помощи ниппелей, герметично закрепленных в отверстиях верхнего и нижнего коллекторов, также изготовленных из алюминиевого профиля и полости которых сообщаются посредством герметичных соединений, выполненных в виде ниппеля, снабженного резьбовым участком, размещенным в резьбовом отверстии верхнего и нижнего коллекторов, при этом в основании каждого отверстия выполнена фаска, сопрягаемая с кромкой, которой заканчивается резьба на ниппеле, причем фаска внутренней поверхности трубы, после напрессовки ее на ниппель, образует между собой V-образный кольцевой зазор, в котором установлена герметизирующая прокладка, а на запрессованном в трубе участке ниппеля выполнены канавки и в них установлены уплотнения (см. Патент RU №2059933, 6 F24D 3/12, 19/00, F28F 1/10, 10.05.1996 г.). Недостатком данного радиатора является наличие запрессованных ниппелей с резьбовыми соединениями, что усложняет сборку радиаторов и уменьшает надежность при его эксплуатации, в том числе при его разгерметизации. Главным недостатком данной конструкции наряду с конструкциями вышеприведенных аналогов с использованием ниппельных, втулочных или патрубковых соединений является наличие ступенчатых переходов при запрессовке этих соединений в каналы внутренней поверхности трубы, способствующих разрыву потока, образования кавитационного процесса и, как следствие, кородированию торцевых поверхностей, приводящих к выходу из строя этих соединений.

Известен Патент RU №2151963, F24D 5/08, F24Н 3/02, 27.06.2000 г., в котором радиатор бытовой системы отопления состоит из алюминиевых прессованных профилей, содержащий подводящий и отводящий коллекторы, выполненные в форме асимметричной профильной трубы со смещенным каналом и фиксирующими посредством винтов парными ушками со стороны опорной поверхности, соединенные с ними вертикальные одноканальные трубчатые осесимметричные секции с осевыми радиальными ребрами, задней и передней наружными панелями, а радиатор содержит втулки, каждая из которых запрессована одним концом в установочное отверстие коллектора, а другим - в канал секции, причем на обоих концах втулки выполнены кольцевые канавки, в которых размещены уплотнительные кольца. Недостатками такой конструкции являются: технологическая трудность при сборке радиатора - запрессовке втулок с двойным количеством уплотнительных колец (на обоих концах втулки) в установочное отверстие коллектора и канал секции, требующих исключительно точной разметки, сверления отверстий коллектора и изготовления втулок; наличие загнутых внутрь панельных ребер секций, что препятствует потоку нагреваемого воздуха быстро проникать внутрь помещения; наличие для фиксации на осевых радиальных ребрах секций большого количества винтов; отсутствие коррозионной защиты внутренних каналов, по которым движется теплоноситель. К числу серьезных недостатков такого радиатора бытовой системы отопления можно отнести втулочное соединение, создающее ступенчатый переход при их запрессовке в канал секции, наличие острых углов в направлении потока теплоносителя, что способствует разрыву гидродинамического потока, образованию кавитационного процесса в турбулентном потоке и, как следствие, кородированию стенок жидкостных каналов и последующему развитию интенсивной язвенной (локальной) коррозии в первую очередь на торцевых частях втулок. Коррозия внутренних поверхностей каналов алюминиевых профилей протекает с кислородной деполяризацией, где в качестве окислителя выступает растворенный в воде кислород, который восстанавливается на катодных участках алюминиевого профиля. Турбулентное течение теплоносителя ведет к интенсивному подводу кислорода к кородирующей поверхности. Все это приводит к повышенному риску образования течи в процессе работы и быстрой разгерметизации радиатора, уменьшению его эксплуатационной надежности.

Общим недостатком вышеперечисленных изобретений является недостаточная мощность номинального удельного теплового потока, снимаемого с каждой из оребренных вертикальных секций (колонок, трубчатых элементов) радиатора бытовой системы отопления, что требует, как правило, для увеличения мощности теплового потока наращивания количества секций, увеличения массогабаритных параметров всего радиатора.

Наиболее близким предлагаемому изобретению по своим конструктивным признакам и совокупности существенных признаков и достигаемому результату - прототипом к заявляемому техническому решению - является секционный радиатор бытовой системы отопления из алюминиевых прессованных профилей, содержащий подводящий и отводящий коллекторы, выполненные со смещенным каналом «клювообразной» конфигурации в поперечном сечении и снабженные утолщенной опорой трапециевидной формы, соединенные с ними осесимметрично расположенный трубчатый канал секции в виде трубы с вертикальными теплоотводящими ребрами, выполненными радиальными осевыми, и промежуточные симметрично изогнутые ребра, с обеих сторон секции по осевому ребру, которое с обоих концов каналов снабжено упругим термостойким фиксатором, на длине, равной толщине поперечной стороне профиля коллектора, запрессована в установочные отверстия коллекторов гладкая труба с двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца. Кроме того, радиатор имеет крепежные секции, причем крепление задней панели крепежной секции с утолщенной стороной коллекторов обеспечивается болтами самонарезными, выполняющими роль жесткой связки радиатора (см. Патент RU №2254521 С2, F24Н 3/00, 20.06.2005 г.).

Недостатками такой конструкции являются:

- сложность сборки радиатора, необходимость предварительной доработки торцевой поверхности утолщенной опоры трапециевидной формы коллекторов под осевое ребро секции, установка упругого термостойкого фиксатора, необходимость проведения технологической операции по механическому прижиму торцевого выступа коллектора к осевому ребру для фиксации коллекторов и жесткого крепления всего секционного радиатора;

- выполнение на обоих концах задней панели каждой крепежной секции по две подсечки на глубину касания внутренней стороной задней панели утолщения опорной поверхности профиля коллектора;

- неэффективное использование в качестве отопительного элемента трубчатого канала секции, представляющего собой в сечении трубу с двумя парами ребер, размещенных радиально, и одну пару ребер, изогнутых параллельно наружным панелям на половине длины ребра и смещенных относительно канала секции на величину, равную половине его радиуса, разделяющих объем воздуха, заключенный между выполненными гладкими передней и задней панелями, что приводит к быстрому рассеянию тепла от теплопередающих поверхностей, за счет чего воздух прогревается значительно медленнее;

- отсутствие в крепежных секциях полого закрытого канала для увеличения площади нагреваемой поверхности секций.

Главным недостатком известного радиатора бытовой системы отопления является низкая удельная мощность каждой отдельной секции, что приводит для повышения эффективности теплоотдачи радиатора к увеличению количества его секций, массы всего радиатора.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, являются создание эстетичного радиатора, обладающего высокой эксплуатационной надежностью при упрощении конструкции, повышение номинального удельного теплового потока, теплоотдачи, обеспечение более высокой интенсификации теплопередачи от теплоотдающих ребер секций за счет усиления естественной конвекции при упрощении конструкции.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении надежной герметичности при снижении металлоемкости всего радиатора без увеличения массогабаритных параметров секции, повышении номинального теплового потока за счет наличия замкнутой полости и усиления естественной конвекции.

Сущность решения поставленной задачи согласно изобретению заключается в том, что секционный радиатор бытовой системы отопления из алюминиевых прессованных профилей содержит подводящий и отводящий коллекторы, выполненные со смещенным каналом «клювообразной» конфигурации в поперечном сечении, снабженные утолщенной опорой трапециевидной формы и соединенные с ними осесимметрично расположенные трубчатые секции в виде трубы с вертикальными теплоотводящими ребрами, выполненными радиальными осевыми, с промежуточными симметрично изогнутыми ребрами и с двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца, причем радиатор имеет крепежные секции.

При этом:

- утолщенная опора каждого коллектора выполнена с двумя треугольными в сечении буртиками, торцевая поверхность которой выполнена, по меньшей мере, с тремя преимущественно синусоидальными канавками;

- с обеих сторон секции по осевому ребру на длине, равной толщине поперечной стороны профиля коллекторов, в установочные отверстия коллекторов запрессована гладкая труба с выходом ее концов в отверстие коллекторов на высоту, преимущественно равную 0,1-0,2 диаметра отверстия коллектора, с, по меньшей мере, двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца, выполненные преимущественно из резины;

- крепление каждой задней панели секции с боковыми треугольными буртиками коллекторов обеспечивает запрессовка симметрично расположенной преимущественно двойной выштамповки на задней панели секции в пазы между буртиками, выполняющими роль жесткой стяжки при сборке радиатора;

- осесимметрично расположенный трубчатый канал секции в сечении представляет собой трубу с одной парой радиальных ребер, размещенных горизонтально, одной парой ребер, изогнутых параллельно наружной панели преимущественно на одной четверти длины ребра и смещенных относительно оси канала секции на угол 45 градусов, одной парой симметричных ребер, расположенных относительно друг друга под углом преимущественно 90 градусов, составляющих в поперечном сечении равнобедренный треугольник, на сторонах которого, по крайней мере, на половине их длины расположена пара горизонтальных ребер, причем наружная и задняя панели секции имеют на краях технологические утолщения с внутренним и наружным выступом;

- на обоих краях задней панели каждой секции, преимущественно на одной четверти ширины панели по центральным линиям выполнены, по меньшей мере, две выштамповки на глубину от вершины боковых треугольных буртиков до утолщения опорной поверхности профиля коллекторов и на двух секциях преимущественно прямоугольные окна для навески радиатора на стену;

- секционный радиатор выполнен преимущественно из закаленных и искусственно состаренных алюминиевых прессованных профилей, состоящих из следующих компонентов: Mg - (0,45-0,9%), Si - (0,2-0,6%), Fe - (0,15-0,35%), Сu - 0,1%, Al ~98,5%;

- внутренняя поверхность каналов радиатора для защиты от коррозии снабжена антикоррозионным покрытием, выполненным, например, анодированием, а внешняя теплоотдающая поверхность радиатора покрыта порошковой краской;

- радиатор содержит, по меньшей мере, от 3 до 16 секций при их последовательном включении, при этом все секции являются крепежными.

Основными существенными признаками изобретения по сравнению с устройством-прототипом являются:

- выполнение коллекторов в виде фасонной конфигурации «клювообразной» в поперечном сечении формы со смещенным каналом с большим проходным сечением канала преимущественно диаметром от 24 мм до 40 мм с утолщенной опорой с двумя треугольными в сечении буртиками для жесткой фиксации с ней всех панелей секций;

- использование в качестве отопительного элемента осесимметрично расположенного трубчатого канала секции, представляющего собой в сечении трубу с одной парой горизонтальных теплоотводящих ребер, выполненных радиальными осевыми, одной парой промежуточных симметрично изогнутых параллельно наружной панели преимущественно на одной четверти длины ребра и смещенных относительно оси канала секции на угол 45 градусов, одной парой симметричных теплоотводящих ребер, составляющих в поперечном сечении равнобедренный треугольник, на сторонах которого, по крайней мере, на половине их длины расположена пара горизонтальных ребер, позволяет увеличить тепловой поток, а оптимальный вариант размещения теплотдающих поверхностей радиатора позволяет воздуху прогреваться значительно быстрее;

- запрессовка гладкой трубы секции в установочные отверстия коллекторов с обеспечением выступа концов трубы секции на высоту по меньшей мере, 0,1-0,2 диаметра отверстия коллектора исключает в гидродинамических потоках теплоносителя, движущегося по каналам разных диаметров, и во взаимно перпендикулярных направлениях кавитационные эффекты, присущие конструкции прототипа и приводящие к быстрому коррозионному воздействию на внутренние поверхности каналов секций, коллекторов, уменьшающие надежность эксплуатации радиаторов бытового отопления;

- выполнение при сборке радиатора на обоих краях задней панели секций двух выштамповок и запрессовка их в пазы между треугольными буртиками до утолщения опорной поверхности профиля коллектора, что позволяет обеспечить жесткость крепления всего секционного радиатора, быстроту сборки радиатора и герметичность его соединения:

- использование закаленных и искусственно состаренных алюминиевых прессованных профилей, преимущественно из алюминиевых сплавов типа АД-31Т1, что обеспечивает его прочность и долговременную эксплуатационную надежность;

- уменьшение массы каждой секции радиатора на 9-10% за счет утонения ребер секций при сохранении жесткости конструкции и площади теплоотдающих поверхностей;

- уменьшение массы коллектора на 1-2% за счет выборки металла в виде синусоидальных канавок с торцевой поверхности утолщенной опоры коллектора;

- нанесение на внутренние поверхности каналов радиатора антикоррозионного покрытия, выполненного, например, анодированием, покрытие внешней теплоотдающей поверхности радиатора порошковой краской.

Благодаря действию совокупности существенных признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, достигается технический результат изобретения, а именно повышается эксплуатационная надежность конструкции водяной системы отопления, существенно увеличивается теплоотдача за счет наличия более развитых теплоотдающих поверхностей и наличия конвекционного канала. При этом конструкция радиатора при испытаниях на герметичность выдерживает давление 105 кгс/кв. см и более, что в три раза превосходит результаты испытаний прототипа.

Заявляемый радиатор при исключительной простоте конструкции обеспечивает герметичность соединений в процессе длительной эксплуатации, повышает номинальный тепловой поток и естественную конвекцию. При этом герметичность соединений наряду с уплотнительными кольцами из резины позволяет обеспечить также клеевое соединение, паяное соединение путем нанесения флюса с использованием термической печи. Предлагаемая конструкция из преимущественно закаленных и искусственно состаренных прессованных алюминиевых профилей позволяет изготавливать радиатор, имеющий небольшой вес, высокую теплопроводность и коррозионную стойкость его деталей, в том числе высокую стойкость к механическому воздействию твердых частиц теплоносителя. Расположение теплопередающих ребер секций, образующих совместно с передней панелью полости и полости «клювообразных» отражателей коллекторов, позволяет направлять более мощный поток нагретого воздуха в обогреваемое помещение. Предлагаемый секционный радиатор удобен в эксплуатации и имеет эстетичный вид.

Все основные признаки предложенного секционного отопительного радиатора отсутствуют в устройствах-аналогах и прототипе, взаимосвязаны друг с другом и с признаками констатирующей части. Их связь носит устойчивый характер.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 дан вид на секционный радиатор сбоку; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.4 - сечение Г-Г на фиг.2; на фиг.5 - вид Б на фиг.1.

Радиатор содержит подводящий коллектор 1 (фиг.1, 3), отводящий коллектор 2 (фиг.1), секции 3-5 (фиг.2). Секции 3-5 имеют переднюю, заднюю панели 6, 7 (фиг.3). Каждая секция содержит канал 8, горизонтально расположенные радиальные ребра 9 (фиг.4), одну пару ребер, представляющих заднюю панель, изогнутых параллельно передней панели преимущественно на одной четверти длины ребра и смещенных относительно оси канала 8 секции на угол 45 градусов, одну пару симметричных ребер 10, расположенных относительно друг друга под углом преимущественно 90 градусов, составляя в сечении равнобедренный треугольник с наружными горизонтальными ребрами 11, а передняя и задняя панели имеют на краях технологические утолщения. На обоих краях каждой задней панели секции по центральным линиям выполнены две выштамповки 12 (фиг.5) шириной с паз между боковыми треугольными буртиками 13 (фиг.3) на глубину до утолщения опорной поверхности профиля коллекторов 1, 2, а на двух секциях - преимущественно прямоугольные окна 14 (фиг.5) для навески радиатора на стену.

Коллекторы отводящий и подводящий выполнены идентичными. Каждый коллектор выполнен в виде фасонной «клювообразной» в поперечном сечении формы со смещенным каналом 15 и полостью 19, утолщенной опорой 16, боковыми треугольными буртиками 13 (фиг.3). На торце утолщенной опоры коллекторов выполнены преимущественно три синусоидальные канавки.

Сборка радиатора осуществляется следующим образом. В канавки гладкой трубы надевают упротнительные кольца 18. На сборочном стенде, имеющем центрирующее и нажимное устройства, запрессовывают концы трубы 17 секций 3-5 в установочные отверстия коллекоров 1, 2 до упора ребра 9 в среднюю синусоидальную канавку. Затем на втором стенде вдавливают выштамповки 12 в паз между буртиками 13 коллекторов 1, 2 до упора в опорную поверхность.

Использование предлагаемого отопительного секционного радиатора с объемно-пластическим соотношением главных формообразующих элементов радиатора - «клювообразной» конфигурации коллекторов и секций с задаваемыми параметрами типоразмеров секций, композиционно связанных друг с другом, улучшает его эстетичный вид.

Количество секций может варьироваться от 3 до 16 при диаметре каналов секций от 10 до 20 мм и диаметра коллектора от 24 до 40 мм. На фиг.2 приведена конструкция секционного радиатора из трех секций. Оптимальная конструкция радиатора содержит, как правило, от 6 до 12 секций. Такое соотношение секций охватывает наибольший диапазон колебаний расходов теплоносителя, обеспечивающих наилучшее сочетание гидродинамических, тепловых и массогабаритных характеристик секционного радиатора, что достигается его конструкцией. Благодаря запрессовке гладкой трубы каждой секции в установочные отверстия коллекторов с заданными выступами над внутренней поверхностью коллектора концов труб секций исключаются в гидродинамических потоках теплоносителя, движущегося по каналам разных диаметров и во взаимно перпендикулярных направлениях, образования кавитационных эффектов, присущие конструкции прототипа и приводящие к быстрому коррозионному воздействию на внутренние поверхности каналов секций и коллекторов и уменьшающие надежность эксплуатации радиаторов бытового топления.

Наличие внутренней зоны в каждой секции радиатора, позволяющей увеличить теплопередачу от теплоотдающих ребер, секций, способствует значительному по сравнению с прототипом увеличению мощности удельного теплового потока секционного радиатора, что соответственно позволяет увеличить теплоотдачу в окружающее пространство помещений.

Заявленный секционный радиатор компактен, имеет габаритные параметры и общую массу, уменьшенные по сравнению с прототипом, более простую технологию сборки с единичным количеством сборочных операций, доступность периодической очистки от грязи и пыли, имеет оригинальный внешний вид.

Основные технические качества секционного радиатора следующие:

- теплоноситель - вода (по нормам РД34.20.5 01-95) ограничение рН до 9;

- давление рабочее - до 24 кгс/кв. см (испытательное - 35);

- температура теплоносителя - до +110°С;

- теплоотдача 1 условной секции ~174 Вт при массе одной условной секции ~1 кг.

Claims (5)

1. Секционный радиатор бытовой системы отопления из алюминиевых прессованных профилей, содержащий подводящий и отводящий коллекторы, выполненные со смещенным каналом «клювообразной» конфигурации в поперечном сечении, снабженные утолщенной опорой трапециевидной формы и соединенные с ними осесимметрично расположенные трубчатые секции в виде трубы с вертикальными теплоотводящими ребрами, выполненными радиальными осевыми, с промежуточными симметрично изогнутыми ребрами и с двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца, причем радиатор имеет крепежные секции, отличающийся тем, что утолщенная опора каждого коллектора выполнена с двумя треугольными в сечении буртиками, торцевая поверхность которой выполнена, по меньшей мере, с тремя преимущественно синусоидальными канавками, с обеих сторон секции по осевому ребру на длине, равной толщине поперечной стороны профиля коллекторов в установочные отверстия коллекторов запрессована гладкая труба с выходом ее концов в отверстие коллекторов на высоту, преимущественно равную 0,1-0,2 диаметра отверстия коллектора, с, по меньшей мере, двумя кольцевыми канавками, в которых размещены уплотнительные кольца, выполненные преимущественно из резины, причем крепление каждой задней панели секции с боковыми треугольными буртиками коллекторов обеспечивает запрессовка симметрично расположенной преимущественно двойной выштамповки на задней панели секции в пазы между буртиками, выполняющими роль жесткой стяжки при сборке радиатора.

2. Секционный радиатор по п.1, отличающийся тем, что осесимметрично расположенный трубчатый канал секции в сечении представляет собой трубу с одной парой радиальных ребер, размещенных горизонтально, одной парой ребер, изогнутых параллельно наружной панели преимущественно на одной четверти длины ребра и смещенных относительно оси канала секции на угол 45°, одной парой симметричных ребер, расположенных относительно друг друга под углом преимущественно 90°, составляющих в поперечном сечении равнобедренный треугольник, на сторонах которого, по крайней мере, на половине их длины расположена пара горизонтальных ребер, причем наружная и задняя панели секции имеют на краях технологические утолщения с внутренним и наружным выступом, на обоих краях задней панели каждой секции, преимущественно на одной четверти ширины панели по центральным линиям выполнены, по меньшей мере, две выштамповки на глубину от вершины боковых треугольных буртиков до утолщения опорной поверхности профиля коллекторов и на двух секциях преимущественно прямоугольные окна для навески радиатора на стену.

3. Секционный радиатор по п.1, отличающийся тем, что выполнен преимущественно из закаленных и искусственно состаренных алюминиевых прессованных профилей, состоящих из следующих компонентов: Mg - (0,45-0,9%), Si - (0,2-0,6%), Fe - (0,15-0,35%), Сu - 0,1%, Al ≈98,5%.

4. Секционный радиатор по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность каналов радиатора для защиты от коррозии снабжена антикоррозионным покрытием, выполненным, например, анодированием, а внешняя теплоотдающая поверхность радиатора покрыта порошковой краской.

5. Секционный радиатор по п.1, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, от 3 до 16 секций при их последовательном включении, при этом все секции являются крепежными.

Images