Отопительный прибор

 

Использование: в отопительных системах. Сущность изобретения: в отопительном приборе второй торцевой элемент выполнен в виде стакана 5 и расположен симметрично первому стакану. Варианты выполнения изобретения могут содержать различные формы его основных элементов: второе отверстие в стакане расположено в его основании по оси, а осевой патрубок 1 имеет участок, расположенный в полости стакана с образованием кольцевого зазора. Отверстия 7 в стакане могут быть расположены в его боковой стенке соосно, внешняя поверхность стакана оребрена, а внутренняя поверхность дна 30 имеет коническую форму. Осевые патрубки могут быть расположены по всей длине оребренной трубы или по всей длине отопительного прибора соответственно; патрубок, закрепленный в боковых отверстиях стакана, проходит через всю его полость и имеет отверстие в его стенке. Кроме того, часть патрубка, образующая кольцевой зазор, выполнена из материала с большим коэффициентом термического сопротивления относительно материала оребренной трубы, а внешняя теплоотдающая поверхность прибора покрыта эмалью с высокой теплоизлучающей способностью. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к отопительным системам и может быть использовано при отоплении помещений разного назначения.

Известен отопительный прибор, используемый в системе водяного отопления по авт. свид. СССР N 203882, кл. F 24 H 03/00, являющийся наиболее близким к патентуемому и принятый в качестве прототипа. Прибор характеризуется тем, что он содержит оребренную трубу с внешней теплоотдающей поверхностью, присоединительные торцевые элементы, один из которых выполнен в виде стакана с двумя отверстиями, одно из которых расположено на его боковой стенке, а также закрепленными в этих отверстиях патрубками. Недостатками отопительного прибора являются: а) увеличенные габаритно-массовые показатели; б) затруднения, возникающие при удалении воздуха, раствоpимого в теплоносителе; в) ограниченные возможности при его использовании в системах отопления с горизонтально проложенными трубами; г) неэстетичный архитектурно-строительный вид.

Задачей изобретения является создание отопительного прибора, обладающего пониженной массой, габаритами, упрощенной технологией производственно-монтажных операций, пониженными трудозатратами при монтаже и эффективностью в работе, а также расширенными возможностями применения и эстетичным архитектурно-строительным видом.

Для достижения указанного технического результата в известном отопительном приборе, включающем оребренную трубу с внешней теплоотдающей поверхностью, присоединительные торцовые элементы, один из которых выполнен в виде стакана с двумя отверстиями, одно из которых расположено на его боковой стенке, а также закрепленными в этих отверстиях патрубками, второй торцовый элемент выполнен также в виде стакана, расположенного на оребренной трубе симметрично первому стакану.

Выполнение второго торцового элемента в виде стакана, расположенного на оребренной трубе симметрично первому стакану, позволит упростить технологию изготовления и сборку отопительного прибора, а также его монтаж в отопительных системах, собрать его из взаимозаменяемых деталей и узлов.

Расположение второго отверстия в основании стакана по его оси, образование в полости стакана кольцевого зазора участком патрубка, закрепленного в осевом отверстии, позволит расширить возможности компоновки отопительного прибора, улучшить теплообменные процессы в нем и расширить область его применения.

Расположение отверстий в боковой поверхности стакана позволит повысить надежность работы его входных и выходных узлов, а также упростить сборку отопительного прибора.

Оребрение внешней поверхности стаканов и выполнение поверхности дна стаканов в виде конической формы позволяет увеличить теплопередачу от прибора в окружающую среду и упростить его изготовление.

Расположение закрепленного в осевых отверстиях патрубка по всей длине оребренной трубы позволяет улучшить теплообмен между прямым и обратным потоками теплоносителя и расширить область применения отопительного прибора и сообщить ему дополнительные функциональные возможности.

Расположение закрепленного в боковых отверстиях патрубка, проходящего через всю полость стакана, и выполнение в его стенке отверстия позволяет расширить компоновочные возможности прибора в отопительных системах и повысить надежность их работы.

Выполнение части патрубка, образующего кольцевой зазор, из материала с большим коэффициентом термического сопротивления относительно материала оребренной трубы позволит улучшить теплоотдачу прибора и повысить эффективность его работы.

Покрытие внешней теплоотдающей поверхности прибора эмалью с высокой излучающей способностью позволит повысить теплоотдачу прибора и улучшить его архитектурно-строительный вид.

На фиг. 1 показан продольный разрез отопительного прибора с круглой оребренной трубой, у которого второй торцовый элемент выполнен в виде стакана, расположенного на оребренной трубе симметрично первому стакану; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 показан продольный разрез (вариант) отопительного прибора с прямоугольным оребрением трубы и отверстиями в боковой стенке стакана, расположенными соосно, причем часть патрубка, образующего кольцевой зазор, выполнена из материала с большим коэффициентом сопротивления тепловому потоку относительно материала оребренной трубы; на фиг. 4 то же, но вид сверху; на фиг. 5 показан продольный разрез отопительных приборов, соединенных параллельно, у которых патрубки закреплены в боковых соосных отверстиях стаканов, проходят через всю полость и имеют в стенках отверстия; на фиг. 6 то же, но вид сверху; на фиг. 7 показан продольный разрез отопительного прибора, (без патрубков), у которого внешние поверхности стаканов оребрены, а внутренние поверхности донышек имеют коническую форму; на фиг. 8 то же, но вид сверху; на фиг. 9 и 10 показаны продольные разрезы отопительных приборов, у которых патрубки, закрепленные в их осевых отверстиях, расположены по всей длине отопительного прибора; на фиг. 11 то же, но вид сверху.

Предлагаемый отопительный прибор включает оребренную трубу 1, имеющую отлитые за одно целое с ней ребра 2 (фиг. 1), в которой может быть нарезана с двух ее концов внутренняя резьба 3, торцевые элементы, выполненные в виде стаканов верхнего 4 и нижнего 5, расположенных симметрично друг относительно друга, в гранях 6 (фиг. 2) которых выполнены отверстия 7 (фиг. 1) под входной 8 и выходной 9 патрубки. Стаканы 4 и 5 имеют резьбу 10, с помощью которой они ввинчены в трубу 1. Для обеспечения уплотнения резьбовых соединений между трубой 1 и стаканами 4 и 5 установлены прокладки 11. В отверстиях 7 стаканов 4 и 5 нарезана резьба 12, с помощью которой ввинчены входной 8 и выходной 9 патрубки. Для обеспечения герметичности резьбовых соединений между стаканами 4 и 5 и оребренной трубой 1 и патрубками 8, 9 используют подмотку из льняной пряди (на фиг. 1 льняная прядь не показана) под резьбу в стаканах и контргайках 13 с возможностью последующего их подтягивания.

Сборка отопительного прибора осуществляется в следующей последовательности. В зафиксированную трубу 1 ввинчивают верхний и нижний стаканы 4 и 5. Затем в стаканы по резьбе 13 ввинчивают патрубки 8 и 9. Собранный отопительный прибор испытывают на герметичность резьбовых соединений. При обнаружении неплотностей производят подтягивание соответствующих стаканов или контргаек. После проверки на герметичность резьбовые соединения закрашивают краской.

Отопительный прибор работает следующим образом. Теплоноситель, например горячая вода, по входному патрубку 8 (фиг. 1) поступает в полость стакана 4, а из него в полость оребренной трубы 1, в которой она опускается вниз, омывая ее внутреннюю поверхность. При этом происходит нагрев трубы 1 и отдача тепла в окружающую среду. Охлажденный теплоноситель через полость нижнего стакана 5 и выходной патрубок 9 уходит в обратный трубопровод тепловой сети. Отопительный прибор, изображенный на фиг. 1, имеет пониженную массу, габариты и менее трудоемок в изготовлении.

Возможен вариант отопительного прибора с прямоугольным оребрением трубы, у которого отверстия 7 в боковой стенке стакана 16 расположены соосно, причем часть патрубка 18, образующая кольцевой зазор, выполнена из материала с большим коэффициентом термического сопротивления относительно материала оребренной трубы. В таком приборе стакан 16 имеет соосно расположенные отверстия 7 с нарезанными резьбами 12, в одном из которых закреплен входной патрубок 8, а в другом -выходной патрубок 9, к которому с помощью угольника 17 может быть прикреплен внутренний патрубок 18, используемый в качестве обратного канала для теплоносителя. Длина патрубка 18 выбрана исходя из расчета образования зазора 19 между его нижним концом и дном оребренной трубы 14 (фиг. 3, 4) или стакана 15 для прохождения через него охлажденного теплоносителя. Для исключения влияния потоков, протекающих по прямому и обратному каналам, друг на друга внутренний патрубок 18 выполнен из материала с большим коэффициентом термического сопротивления относительно материала оребренной трубы, например, из пластмассы. Технический результат предложенного варианта отопительного прибора состоит в уменьшении массы прибора и снижении трудоемкости его изготовления, повышении надежности его работы и производительности труда при монтаже в отопительной системе.

Возможен вариант отопительного прибора (фиг. 5, 6), у которого входные и выходные патрубки 20 закреплены в боковых отверстиях верхнего и нижнего стаканов 22, проходят через их полости 21 и имеют в стенках отверстия 23. Резьба 12 в боковых отверстиях стаканов 22 и патрубках 20 нарезается с одной установки. Патрубки 20 ввинчены в стаканы 22 и зафиксированы контргайками 13. Отопительные приборы, входящие в систему отопления, соединены между собой с помощью муфт 24, которые навинчены на входные и выходные патрубки 20 (фиг. 5, 6), причем на концах патрубков последнего отопительного прибора могут быть установлены колпаки 25. Отопительный прибор, изображенный на фиг. 5 и 6, работает следующим образом. Горячая вода поступает во входные патрубки 20, затем через отверстия 23 проходит в полости 21 верхних стаканов 22, откуда в полости оребренных труб 1 (фиг. 5), в результате чего они нагреваются и через свои внешние поверхности отдают тепло окружающему воздуху. Охлажденная вода выходит через отверстия 23 и выходные патрубки 20 нижних стаканов 22.

Технический результат предложенного варианта отопительного прибора, изображенного на фиг. 5 и 6, состоит в упрощении сборки прибора, повышении производительности труда при изготовлении и монтаже приборов в отопительных системах.

Возможен вариант отопительного прибора, у которого внешние поверхности стаканов 27 и 28 оребрены, а внутренние поверхности донышек 30 имеют коническую форму (фиг. 7, 8). В таком отопительном приборе (фиг. 7) оребренная труба 26 выполнена заодно целое со стаканами 27 и 28, например, могут быть отлиты из чугуна, при этом их внутренние поверхности 29 выполнены цилиндрической, а поверхности донышек 30 конической формы. Кроме того, их внешние поверхности имеют ребра 31. В стаканах 27 и 28 также выполнены отверстия 32, в которых нарезают резьбы 33 для закрепления в них патрубков (с целью упрощения чертежа патрубки на фиг. 7 и 8 не показаны). Технический результат предложенного варианта отопительного прибора, изображенного на фиг. 7, состоит в уменьшении его массы и трудоемкости изготовления, а также повышении надежности его работы и увеличении теплоотдачи в окружающую среду.

Возможны варианты отопительных приборов, у которых патрубок 36 (фиг. 9, 10), закрепленный в осевых отверстиях стаканов 31, расположен по всей длине отопительного прибора. Указанный патрубок 36 имеет концы 37 и 38, выступающие из оребренных стаканов 31, которые можно соединить или с расширительным сосудом 34 (фиг. 9), или в патрубке 36 разместить электрический нагревательный элемент 41 (фиг. 10), а концы 37 и 38 уплотнить и вывести через них провод питания. Для подвода и отвода теплоносителя в стаканах 31 выполнены боковые отверстия с резьбой, в которые ввинчены патрубки 8 и 9, закрепленные контргайками 13.

Отопительный прибор, изображенный на фиг. 9, работает следующим образом. Горячая вода из тепловой сети по входному патрубку 8 поступает в полость оребренной трубы 35 и нагревает ее одновременно с осевым патрубком 36. Расширительный сосуд 34 и патрубок 36 заполнены водой и образуют замкнутую гидравлическую систему. В результате нагрева патрубка 36 нагревается вода, находящаяся в нем, и ее удельный вес становится меньше, чем менее горячей воды, поэтому она поднимается вверх в расширительный сосуд 34. Охлажденная вода имеет больший удельный вес, чем более нагретая вода, поэтому она поступает в патрубок 36 снизу через выступающий конец 38, вследствие чего в контуре возникает естественная циркуляция воды. Подогретая вода при необходимости может быть отобрана через водозаборный кран 39, например, для хозяйственных целей.

В патрубке 36 можно разместить электрический нагревательный элемент 41 (фиг. 10), а входной и выходной патрубки 8 и 9 соединить с расширительным сосудом 34 отопительной системы, работающей с отопительным котлом. В такой отопительной системе тепловые приборы работают от отопительного котла в дневные часы. При этом горячая вода входит в патрубок 8, обтекает внутреннюю поверхность оребренной трубы 35 и нагревает ее, а охлажденная вода выходит через патрубок 9 (фиг. 10). В ночные часы, когда электрическая энергия стоит дешевле, чем в дневные часы, отопительный котел можно отключить, а нагревательный элемент 41 подключить к электрическому источнику питания с напряжением "U". В этом случае патрубок 36 будет нагревать воду, находящуюся в оребренной трубе 35; горячая вода будет подниматься вверх по трубе, освобождая место для холодной воды, в результате чего в отопительной системе возникнет ее движение; в дневные часы отопительную систему можно питать вновь от отопительного котла. При выходе из строя отопительного котла или временном отсутствии котельного топлива котел можно отключить и включить в работу нагревательный элемент 41, при этом работа отопительной системы будет продолжена. После устранения неисправностей в котле или получения топлива котел вновь запускают в работу, а нагревательный элемент отключают. Технический результат предложенного варианта отопительного прибора, изображенного на фиг. 10, состоит в расширении его функциональных возможностей и повышении надежности отопительной системы.

Возможен вариант отопительного прибора, у которого внешняя теплоотдающая поверхность покрыта эмалью с высокой изучающей способностью (покрытия на чертежах не показаны). При этом эмаль заполняет на поверхности прибора, отлитого из чугуна, образовавшиеся лунки от частиц стержневой смеси, в результате чего теплоотдающая поверхность прибора становится более гладкой. Силы сцепления частиц пыли с поверхностью прибора, покрытой эмалью, уменьшаются, поэтому некоторые из них будут удаляться конвективными потоками воздуха, а оставшиеся могут быть легко удалены механическим способом. Уменьшение слоя пыли, а также излучающая способность эмали приводят к повышению коэффициента теплоотдачи прибора. Кроме того, покрытие внешней поверхности прибора эмалью улучшает его архитектурно-строительный вид и повышает его потребительские качества.

Формула изобретения

1. Отопительный прибор, содержащий оребренную трубу с внешней теплоотдающей поверхностью, присоединительные торцевые элементы, один из которых выполнен в виде стакана с двумя отверстиями, одно из которых расположено на его боковой стенке, а также закрепленными в этих отверстиях патрубками, отличающийся тем, что второй торцевой элемент выполнен также в виде стакана, расположенного на оребренной трубе симметрично первому стакану.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что второе отверстие в стакане расположено в основании стакана по его оси, а патрубок, закрепленный в осевом отверстии, имеет участок, расположенный в полости стакана с образованием кольцевого зазора.

3. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в стакане расположены в его боковой стенке соосно.

4. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что внешняя поверхность стакана оребрена, а внутренняя поверхность дна имеет коническую форму.

5. Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что патрубок, закрепленный в осевом отверстии, расположен по всей длине оребренной трубы.

6. Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что патрубок, закрепленный в осевых отверстиях, расположен по всей длине отопительного прибора.

7. Прибор по пп. 1 3, отличающийся тем, что патрубок, закрепленный в боковых отверстиях, проходит через всю полость стакана и имеет отверстие в его стенке.

8. Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что часть патрубка, образующая кольцевой зазор, выполнена из материала с большим коэффициентом термического сопротивления относительно материала оребренной трубы.

9. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что внешняя теплоотдающая поверхность покрыта эмалью с высокой излучающей способностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11