Напольный отопительный конвектор

Данное техническое решение относится к обогревателям помещений конвективного типа, имеющих теплообменники, расположенные в кожухах таким образом, что теплообмен между теплоносителем и воздухом обогреваемого помещения происходит через движущийся в кожухе воздух.
Известны отопительные конвекторы, каждый из которых содержит нагревательный элемент, выполненный в виде трубчатого теплообменника с присоединительными патрубками, теплообменник закрыт кожухом, имеющим верхнюю панель с вентиляционными прорезями, лицевую панель и торцевые или боковые панели (RU 2363898 С1, 10.08.2009. WO 9527176 А1, 12.10.1995).
Известен напольный отопительный конвектор, содержащий корпус, нагревательный элемент в корпусе и решетку сверху на корпусе (CZ 20713 U1, 07.04.2010).
Известен напольный конвектор, задняя стенка кожуха которого, в частности, образована пластиной, которая не находится в контакте с решеткой и продольными трубами теплообменника. Задняя стенка выполнена в виде одной детали с верхней горизонтальной крышкой, имеющей решетку для воздуха. Между передней и задней стенками имеются два или более рядов горизонтальных продольных трубок, через которые проходят греющие потоки воздуха и на которых расположены ламели решетки (ЕР 939282 А2, 01.09.1999). Данный конвектор имеет низкую несущую способность.
Известен конвектор, содержащий закрепляемый на опорной поверхности опорный элемент, нагревательный элемент для подачи теплоносителя и закрывающий их кожух в виде передней панели с верхней решеткой для выхода нагретого воздуха и двух боковин с вырезом для прохода труб, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен в виде плоской рамы, стойки которого снабжены выступающей вперед нижней Г-образной частью, соединяемой с отбортовкой, выполненной на отогнутой в сторону опорной поверхности нижней части передней панели, а верхняя поперечина рамы отогнута для образования в месте соединения со стойками рамы карманов для посадки кожуха (RU 30938 U1, 10.07.2003).
Известен конвектор отопительный напольный, характеризующийся тем, что он содержит блок нагревательных элементов с подводящей и отводящей трубами, блок нагревательных элементов, воздушные полости в кожухе, воздуховыпускные отверстия в передней и задней стенках кожуха, под конвектором образован воздухозаборный проем, конвектор оснащен V-образным обтекателем, расположенным в воздушной полости кожуха над блоком нагревательных элементов, стенки обтекателя разделяют воздушную полость кожуха в его верхней части на центральную воздушную полость, переднюю и заднюю воздушные полости, две последние полости сообщены с пространством обогреваемого помещения через выполненные соответственно в передней и задней стенках кожуха воздуховыпускные отверстия, центральная воздушная полость кожуха сообщена с пространством обогреваемого помещения через выполненные в боковых стенках кожуха вентиляционные отверстия, нагревательные элементы каждого яруса на виде сбоку расположены со смещением относительно друг друга в разные стороны и от оси симметрии кожуха, между каждой стойкой и смежной с нею боковой стенкой кожуха расположена боковая воздушная полость, сообщенная с другой боковой воздушной полостью через центральную воздушную полость, а шаг между пластинами оребрения нагревательных элементов верхнего яруса больше шага между пластинами оребрения нагревательных элементов нижнего яруса (RU 84513, 10.07.2009).
Известен конвектор, содержащий кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, расположенные в кожухе боковые перегородки, теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней. Труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь. Изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками. Ветви трубы соединены байпасом, расположенным в полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха. На подающей ветви установлен терморегулятор. Теплообменник закреплен на кронштейнах. Варианты конвекторов раскрыты различными способами соединения труб с байпасом. Кожух конвектора содержит стенки. В кожухе расположены боковые перегородки. Между каждой перегородкой и смежной с ней боковой стенкой образована полость. Варианты теплообменников раскрыты различными способами соединения терморегулятора с байпасом. Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности конвектора путем обеспечения возможности учета расхода тепла и возможности энергосбережения и повышение компактности конвектора, уменьшение его материалоемкости (RU 2488745 С1, 27.07.2013).
Известен отопительный конвектор, содержащий тепловой регулятор, нагревательный элемент, закрепленный на кронштейнах и выполненный в виде по меньшей мере одного ряда расположенных одна над другой труб для подачи теплоносителя, снабженных ребрами охлаждения, и охватывающий нагревательный элемент кожух, выполненный из Г-образной панели, имеющей в верхней части решетку с удлиненными отверстиями с отбортовкой кромок внутрь кожуха для выхода нагретого воздуха, двух боковин с отформованным по меньшей мере в одной из них вырезом для прохода труб, и нижний воздухозаборник, отличающийся тем, что каждый кронштейн выполнен в виде отформованного из листового материала изогнутого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях верхнего флажка с отверстиями для крепления к стене и нижней П-образной скобы с зевом, охватывающим трубы и направленным в сторону, противоположную упомянутой панели кожуха, отбортовка кромок отверстий решетки выполнена в средней части на 1-2 толщины листа кожуха большей, чем по краям, а нижняя часть Г-образной панели на всей длине имеет внутреннюю отбортовку, полностью закрывающую упомянутые кронштейны (RU 49195 U1, 10.11.2005).
Известен напольный конвектор, в кожухе которого установлен теплообменник, при этом кожух имеет переднюю и заднюю стенки, нижний воздухозаборный проем и верхние воздуховыпускные решетки, расположенные в верхней стенке кожуха (RU 2381424 С1, 02.10.2010). Данный конвектор является крупногабаритным с повышенной мощностью.
Известен конвектор напольный, включающий опору, связанный с опорой трубчатый теплообменник, выполненный из по крайней мере двух ветвей трубы и закрепленных на ветвях трубы пластин теплообмена, закрепленные на опоре кожухи, каждый из которых имеет боковые стенки и соединенную с ними лицевую панель с воздуховыпускными отверстиями, верхней и нижней отбортовками, при этом каждый кожух выполнен с открытой задней и нижней сторонами, образующими в нижней части кожуха воздухозаборное окно, причем опора включает по крайней мере две вертикально расположенные стенки и по крайней мере две вертикально расположенные стойки, расположенные ниже стенок, при этом каждая стойка и смежная с ней стенка соединены между собой с возможностью их перемещения в вертикальном направлении и возможностью фиксации стенки относительно стойки в различных положениях. Кроме того, в каждой стенке в нижней ее части выполнены вертикальные параллельные вырезы, разделяющие стенку на крайние части и среднюю часть, в которой снизу и сверху выполнены вертикальные открытые нижний и верхний пазы, каждая стойка в верхней ее части имеет параллельно расположенные вертикальные вырезы, разделяющие стойку на крайние части и среднюю часть, в которой выполнен открытый сверху вертикальный верхний паз, в вырезах каждой стенки и каждой стойки расположены ветви трубы теплообменника, в верхних пазах стенок расположены верхние отбортовки лицевых панелей кожухов, которые состыкованы друг с другом задними открытыми сторонами кожухов, каждая стойка и смежная с ней стенка соединены между собой соединительными элементами, расположенными в отверстии стенки, в верхнем пазу стойки, в отверстии стойки и в нижнем пазу стенки, а каждая нижняя отбортовка лицевой панели кожуха соединена со стойкой. Отверстия каждой стенки и каждой стойки выполнены в виде замкнутых вертикально расположенных пазов или в виде круглых вертикально расположенных по крайней мере двух отверстий (RU 2273805 С1, 10.04.2006 - прототип).
Общими признаками с указанным прототипом и представленным в данном описании напольным отопительным конвектором является то, что каждый из них содержит связанные между собой раму с опорами, закрепленные на кронштейнах рамы теплообменник, ветви трубы которого соединены через угловые патрубки узла соединения теплообменника с трубами системы отопления, а также кожух, включающий воздуховыпускную решетку, переднюю, заднюю и боковые стенки.
Прототип решает задачу унификации и использования одной опоры для изготовления конвекторов с различными типоразмерами кожухов и теплообменников, что позволяет создать универсальный напольный конвектор, обеспечивающий возможность компоновки конвекторов различной мощности без изменения конструкции опоры. Однако прототип имеет сранительно сложную конструкцию, что связано с повышенными издержками его производства. Конструктивная сложность связана с наличием множества элементов конвектора, имеющих сложные формы.
Техническим результатом представленного в данном описании напольного отопительного конвектора является упрощение его конструкции.
Технический результат получен напольным отопительным конвектором, содержащим связанные между собой раму с опорами, закрепленные на кронштейнах рамы теплообменник, ветви трубы которого соединены через угловые патрубки узла соединения теплообменника с трубами системы отопления, а также кожух, включающий воздуховыпускную решетку, переднюю, заднюю и боковые стенки, причем рама выполнена в виде прямоугольной пространственной конструкции из соединенных между собой продольных и поперечных элементов, каждая часть кожуха выполнена прямолинейной и связана с рамой, решетка образована поперечными и продольными стержнями, продольные стержни решетки свободно опираются сверху на поперечные элементы рамы, на каждой продольной стороне передней и задней стенок кожуха выполнена г-образная отбортовка, в которой с возможностью продольного перемещения расположен продольный элемент рамы, боковые стенки кожуха разъемно соединены с рамой, передней и задней стенками кожуха, опоры расположены в плоскости расположения кронштейнов с их смещением в одну из боковых сторон конвектора так, что на противоположной стороне конвектора в кожухе образовано пространство, в котором расположен узел соединения теплообменника с трубами системы отопления.
Каждый стержень решетки имеет в поперечном сечении п-образную форму,
Кронштейны опираются на опоры и соединены с ними и продольными элементами рамы так, что каждый нижний продольный элемент рамы зажат болтами между опорами и кронштейнами.
На фиг. 1 показан общий вид напольного отопительного конвектора в сборе.
На фиг. 2 - вид на конвектор сверху.
На фиг. 3 - вид на конвектор снизу.
На фиг. 4 - вид на конвектор спереди.
На фиг. 5 - конвектор в продольной разрезе.
На фиг. 6 - воздуховыпускная решетка конвектора, вид сверху.
На фиг. 7 - воздуховыпускная решетка конвектора, вид снизу.
На фиг. 8 - разрез А-А на фиг. 2.
На фиг. 9 - рама конвектора в аксонометрии, вид снизу с поворотом.
На фиг. 10 - кожух конвектора в аксонометрии, вид снизу с поворотом.
Конвектор содержит раму 1 (фиг. 5) с опорами 2, на раме 1 закреплены кожух 3 и теплообменник 4. Верхняя ветвь 5 и нижняя ветвь 6 трубы 7 теплообменника соединены с соединенными между собой угловыми патрубками 8 и 9 (фиг. 5), образующими узел 10 (фиг. 3). Узел 10 предназначен для соединения теплообменника 4 с трубами системы отопления (не показаны), подведенными с нижней стороны конвектора.
Внутри кожуха 3 на раме 1 закреплены кронштейны 11 (фиг. 5) с ложементами 12, на которые опирается нижняя ветвь 6 трубы 7 теплообменника. Кронштейны расположены над опорами 2 рамы 1, при этом каждый кронштейн 11 опирается на соответствующую ему опору 2, расположенную под кронштейном.
Кожух 3 (фиг. 1) конвектора включает переднюю стенку 13, заднюю стенку 14, левую боковую стенку 15 и правую боковую стенку 16. Кожух имеет форму короба, открытого с нижней стороны и закрытого сверху воздуховыпускной съемной решеткой 17. Кожух 3 соединен с рамой 1.
Воздуховыпускная съемная решетка 17 (фиг. 6) частично закрывает сверху полость 18 кожуха. Решетка 17 содержит верхние и нижние поперечные стержни 19 и соединенные с ними продольно расположенные стержни 20. Каждый стержень решетки имеет в поперечном разрезе п-образую форму (фиг. 8). Решетка 17 кожуха выполнена съемной, она опирается на раму 1 конвектора сверху.
Рама 1 (фиг. 9) сварена из уголковых элементов и представляет собой пространственную прямоугольную конструкцию. Она имеет стойки 21, соединенные внизу двумя нижними продольными элементами 22 и двумя правыми поперечными элементами 23, расположенными с одной боковой стороны рамы. Стойки 21 соединены также двумя левыми поперечными элементами 24 с другой боковой стороны рамы, при этом элементы 24 расположены в верхней части рамы, один над другим. Вверху стойки 21 рамы соединены двумя верхними продольными элементами 25.
Нижние продольные элементы 22 соединены с опорами 2 посредством кронштейнов 11 и болтов 26 так, как это показано на фиг. 9. В этом положении каждый нижний продольный элемент 22 оказывается в двух местах зажатым болтами 26 между опорами 2 и кронштейнами 11. Для этого в кронштейнах 11 выполнены сквозные отверстия, в которых расположены болты 26.
Рама 1 конвектора и его кожух 3 в соединении между собой представляют единую силовую конструкцию, предназначенную для восприятия больших статических нагрузок. С рамой 1 винтами 27 соединены боковые стенки 15 и 16 кожуха (фиг. 8), винты расположены в отверстиях поперечных отбортовок 28 передней и задней стенок 13 и 14 и они завинчены в гайки 29, приваренные к боковым стенкам 15 и 16 кожуха.
Сборку конвектора осуществляют следующим образом. На установленную в рабочем положении раму 1 (на которой предварительно закреплены опоры 2 и теплообменник 7) надевают сначала переднюю и заднюю стенки 13 и 14 кожуха. Для этого заводят на концы нижних и верхних продольных элементов 22 и 25 рамы 1 (фиг. 9) г-образные отбортовки передней и задней стенок 13 и 14 (фиг. 8) и перемещают их по этим продольным элементам так, чтобы торцы стенок были заподлицо с боковыми кромками рамы. После этого накладывают с боковых сторон боковые стенки 15 и 16 кожуха, совмещают отверстия в поперечных отбортовках 28 с гайками 29, вводят в эти отверстия и гайки 29 винты 27 и завинчивают винты 27 в гайки, соединяя при этом боковые стенки с передней и задней стенками кожуха. При этом образуется открытый снизу и сверху жесткий короб кожуха. Затем сверху накладывают на полученный короб кожуха решетку 17 (фиг. 1) и кожух принимает вид, показанный на фиг. 2 - в компоновке с рамой и теплообменником внутри кожуха. Конвектор крепят к полу винтами, вводимыми в отверстия 30 опор 2.
В процессе эксплуатации конвектора его кожух и рама воспринимают на себя различные нагрузки от собственного веса и веса теплообменника, а также конвектор испытывает нагрузки от массы по меньшей мере одного тела человека, который может использовать конвектор в качестве сиденья или подставки. Данные нагрузки в их совокупности, воспринимаемые рамой совместно с кожухом, передаются на опоры 2 и пол обогреваемого помещения, при этом благодаря использованию в конструкции конвектора рамы, жестко связанной с кожухом, данные нагрузки не оказывают существенное отрицательное воздействие на прочность конвектора. Она остается постоянной в течение всего срока службы конвектора.
Благодаря описанной выше конструкции существенно снижена трудоемкость изготовления кожуха и конвектора в целом, а также снижена трудоемкость монтажа конвектора. По существу, конвектор выполнен из легко собираемых частей, включая теплообменник и узел его соединения с трубами системы отопления. При этом в конструкции конвектора каждая часть кожуха имеет простую прямолинейную форму, позволяющую в широких пределах изменять ее размеры в зависимости от требуемого типоряда продукции, а узел соединения теплообменника конвектора для соединения с трубами системы отопления выполнен универсальным. Простота каждой части кожуха, универсальность узла, оригинальное соединение кожуха с рамой позволили осуществлять изготовление и сборку конвектора с минимальными затратами. При этом существенно повышена несущая способность конвектора в целом.