КОНВЕКТОР

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к электрическим бытовым конвекторам специализированной компактной конструкции, использующим в качестве нагревательного элемента нагревательный проводник, помещенный в металлическую трубку.
Уровень техники
Из уровня техники известна конвективная система (см. US 2004134480, кл. F24H 3/04, публ. 2004 г. [1]).
В известной системе в качестве резистивного нагревательного элемента используется металлическая трубка, выполненная в виде спирали, что позволяет обеспечивать компактность самого конвектора, однако, эффективность теплопередачи у данной конвективной системы низкая, поскольку излучающая тепло поверхность спирали не снабжена дополнительными теплопроводящими ребрами, которые могли бы усилить теплопередающую способность системы.
Из уровня техники известен электрический конвективный прибор (см. GB 456452, кл. F24H 3/00, публ. 1936 г. [2]).
Известный конвективный прибор [2] содержит два элемента, выполненных в форме усеченных конусов, соединенных между собой со стороны усечения патрубком, поверх которого установлен дополнительный сетчатый элемент, при этом для придания дополнительной жесткости конструкции, упомянутые усеченные конусы дополнительно соединены между собой кованными фигурными ребрами жесткости.
Известное устройство [2] собирается преимущественно в ручном режиме, из подготовленных элементов, частично также изготовленных в ручную, что соответственно увеличивает время производства и повышает себестоимость готовой продукции, ставит под сомнение возможность промышленного производства данных электроприборов.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели, является конвективный электрический нагреватель, известный из CN 200996716, кл. F24H 3/00, публ. 2007 г. [3].
Известный конвекционный электрический нагреватель выполнен в виде коаксиально расположенных участков труб, торцевые части которых соединены между собой нижней и верхней полкой, образуя при этом осевое отверстие и пространство между боковыми стенками, при этом он содержит нагревательный элемент.
Известный конвекционный электрический нагреватель [3] в техническом отношении является наиболее близким к предлагаемому конвектору. Так, нагревательный элемент размещается вокруг осевого отверстия между боковыми стенками труб, образуя профиль круглого сечения, однако, указанный нагревательный элемент представляет собой полый цилиндр, излучающая тепло поверхность, которого не оснащена дополнительными теплопередающими пластинами, способными существенно усиливать теплопередачу и соответственно конвекционный эффект известного электрического нагревателя [3].
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является создание надежных и эффективных электрических конвекционных систем, обладающих нестандартной узконаправленной или компактной конструкцией.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели, который объективно проявляется в ходе изготовления и использования конвекционной системы, является реализация указанного назначения, предлагаемых систем, заключающаяся в расширении арсенала технических средств, обладающих нестандартной узкоспециализированной либо компактной конструкции при одновременном повышении конвекционного эффекта указанных систем, заключающегося в усилении теплообменного процесса.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что предлагаемый конвектор, содержит полый корпус, выполненный в виде двух вертикально ориентированных коаксиально расположенных укороченных труб, преимущественно имеющих в поперечном сечении овальную форму, и двух торцевых стенок, расположенных со свободных сторон упомянутых труб с возможностью образования вертикально ориентированного сквозного канала, при этом в пространстве между труб расположен трубчатый электронагреватель, содержащий резистивный спиральный нагревательный элемент, заделанный в изоляционный материал, который помещен в металлическую трубку, излучающая поверхность, которой выполнена секционной с теплоотводящими пластинами Х-образной формой в сечении, в центре которых расположена упомянутая металлическая трубка, по всей длине которой, секции пластин Х-образной формы расположены на расстоянии друг от друга с возможностью изгибания нагревательного элемента по дуге, соответствующей овальной форме межтрубного пространства, при этом нижняя и верхняя части корпуса выполнены соответственно с входными и выходными отверстиями для воздуха.
Трубчатый электронагреватель может содержать несколько резистивных спиральных нагревательных элементов.
Предпочтительно если поверхность теплоотводящих пластин Х-образной формы изготовлена с выгнутыми наружу лепестками, образующими сопоставимые их габаритам сквозные отверстия.
Целесообразно если входные отверстия для воздуха выполнены на нижней части наружной и/или внутренней и/или нижней торцевой стенке, а выходные отверстия для воздуха выполнены на верхней части наружной и/или внутренней и/или верхней торцевой стенке.
Предложенная конструкция конвектора подразумевает его изготовление в виде полого корпуса, выполненного в виде двух вертикально ориентированных коаксиально расположенных укороченных труб, имеющих в поперечном сечении овальный форму и двух торцевых стенок, расположенных со свободных сторон труб с образованием сквозного канала и пространства между трубами, в котором расположен трубчатый электронагреватель, что в свою очередь обеспечивает высокую теплоотдачу, поскольку за счет наличия внутреннего пространства между трубами усиливается конвекция, ускоренно нагревая, поступающий и проходящий через конвективную систему холодный воздух, и вместе с этим обеспечивается компактность конвенционной системы, значительно расширяя при этом область ее применения.
Также в предложенной конвекционной системе для дополнительного повышения теплоотдачи, используются теплоотводящие пластины, имеющие в поперечном сечении Х-образную форму, а для усиления данного эффекта поверхности пластин Х-образных секций изготавливаются с выгнутыми наружу лепестками, образующими соответствующие сквозные отверстия в пластинах, предохраняющие от повреждения нагревательный элемент при осуществлении различных изгибов металлической трубки, в соответствии с применяемой конструкцией конвекционной системы. Выполнение металлической трубки гибкой в сочетании с выполнением секций пластин Х-образной формы на минимальном незначительном расстоянии друг от друга, позволяет беспрепятственно и свободно искривить трубчатый электронагреватель, согласно конструкции конвекционной системы, значительно повышая при этом высокие теплообменные свойства, обеспечивающиеся, в частности, за счет расположения трубчатого электронагревателя, обладающего в сечении кольцевым профилем, производящим эффективный теплообмен в соответствующей конвекционной системе, подходящей, в виду ее компактности, при обогреве малогабаритных нестандартных объектов.
Таким образом, в результате того, что конвектор содержит полый корпус, в виде двух вертикально ориентированных коаксиально расположенных укороченных труб, преимущественно имеющих в поперечном сечении овальную форму, и двух торцевых стенок, расположенных со свободных сторон труб с возможностью образования вертикально ориентированного сквозного канала, при этом в пространстве между трубами, расположен трубчатый электронагреватель, при этом входные отверстия для воздуха выполнены на верхней части наружной и/или внутренней и/или верхней торцевой стенке, а выходные отверстия для воздуха выполнены на нижней части наружной и/или внутренней и/или нижней торцевой стенке, в результате того, что упомянутый трубчатый электронагреватель содержит резистивный спиральный нагревательный элемент, заделанный в изоляционный материал, который помещен в металлическую трубку, излучающая поверхность, которой выполнена секционной с теплоотводящими пластинами Х-образной формой в сечении в центре которых расположена упомянутая металлическая трубка, а также в результате того, что по всей длине указанной металлической трубки секции пластин Х-образной формы расположены на расстоянии друг от друга с возможностью изгибания нагревательного элемента по дуге и формирования округлой формы, а поверхность теплоотводящих пластин Х-образной формы изготовлена с выгнутыми наружу лепестками, образующими сопоставимые их габаритам сквозные отверстия обеспечивается реализация указанного выше назначения, предлагаемой конвекционной системы, заключающейся в расширении арсенала технических средств, обладающих нестандартной узкоспециализированной либо компактной конструкции при одновременном повышении показателей теплопередачи указанных конвекционных систем.
Указанные признаки предлагаемой конвекционной системы образуют совокупность существенных признаков необходимых и достаточных для достижения технического результата, заключающегося в реализации назначения предлагаемой полезной модели - создания конвектора, обладающего нестандартной узконаправленной или компактной конструкцией при одновременном повышении конвекционного эффекта, заключающегося в усилении теплообменного процесса.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид конвекционной системы;
На фиг. 2 представлен общий вид резистивного нагревательного элемента.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядным образом демонстрирует достижение данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
На фиг. 1 и фиг. 2 отражены следующие компоненты:
1 - первая коаксиально расположенная укороченная труба;
2 - вторая коаксиально расположенная укороченная труба;
3 - верхняя торцевая стенка;
4 - нижняя торцевая стенка;
5 - осевой сквозной канал;
6 - трубчатый электронагреватель;
7 - отверстия для выхода нагретого воздуха;
8 - резистивный спиральный нагревательный элемент;
9 - изоляционный материал;
10 - металлическая трубка;
11 - секция теплоотводящих пластин;
12 - лепестки теплоотводящих пластин;
13 - сквозные отверстия поверхностей пластин;
14 - участки, разделяющие Х-образные секции между собой;
15 - теплоотводящие пластины Х-образных секций.
Предлагаемая конвекционная система содержит полый корпус, выполненный в виде двух вертикально ориентированных коаксиально расположенных укороченных труб 1 и 2, имеющих в поперечном сечении овальную форму. Со свободных сторон упомянутых труб 1 и 2 расположены две торцевые стенки верхняя 3 и нижняя 4, которые образуют вертикально ориентированный сквозной канал 5 и пространство между укороченными трубами 1 и 2.
В созданном пространстве между коаксиально расположенными относительно друг друга укороченными трубами 1 и 2 по овальному контуру расположен трубчатый электронагреватель 6, содержащий резистивный спиральный нагревательный элемент 8, заделанный в изоляционный материал 9, который помещен в металлическую трубку 10.
Излучающая поверхность металлической трубки 10 снабжена секциями 11 теплоотводящих пластин 15.
Секции 11 теплоотводящих пластин 15 изготовлены так, что в поперечном сечении они имеют Х-образную форму, в центре, которой упомянутая металлическая трубка 10.
По всей длине металлической трубки 10, полученные Х-образные секции 11 теплоотводящих пластин 15 разделены друг от друга участками 14, позволяющими беспрепятственно и безопасно искривлять металлическую трубку 10.
Поверхность теплоотводящих пластин 15 Х-образных секций 11 изготовлена с выгнутыми наружу лепестками 12, образующими сопоставимые их габаритам сквозные отверстия 13.
Входные отверстия для воздуха выполнены на нижней части наружной и/или внутренней и/или нижней торцевой стенке 4, а выходные отверстия 7 для воздуха выполнены на верхней части наружной и/или внутренней и/или верхней торцевой стенке 3.
Работает предлагаемый конвектор следующим образом.
Резистивные спиральные нагревательные элементы 8 при условии прохождения по ним электрического тока выделяют тепло, передающееся в последствие от изоляционного материала 9, который помещен в металлическую трубку 10 к последней. Нагревающиеся, в результате этого теплоотводящие пластины 15 Х-образных секций 11 осуществляют эффективную теплопередачу (конвекцию), осуществляя обогрев помещений.
При этом выполнение конвекционной системы в виде полого корпуса, выполненного в виде двух вертикально ориентированных коаксиально расположенных укороченных труб 1 и 2, имеющих в поперечном сечении овальную форму, и двух торцевых стенок 3 и 4, расположенных со свободных сторон упомянутых укороченных труб 1 и 2 с возможностью образования вертикально ориентированного сквозного канала 5 и расположение трубчатого электронагревателя 6 в пространстве между труб 1 и 2 при работе конвектора обеспечивает высокую теплоотдачу, поскольку за счет наличия внутреннего кольцевого канала усиливается эффект конвекции. При этом ускоренно нагревается поступающий и проходящий через конвективную систему холодный воздух, и одновременно с этим обеспечивая компактность конвенционной системы, что расширяет область ее применения.
Дополнительное повышение теплоотдачи при работе предлагаемой конвекционной системы, создают теплоотводящие пластины 15, имеющие в поперечном сечении X-образную форму.
Для усиления упомянутого эффекта теплоотдачи, при работе конвектора, поверхности пластин 15 Х-образных секций 11 изготавливаются с выгнутыми наружу лепестками 12, образующими соответствующие сквозные отверстия 13 в теплоотводящих пластинах 15, предохраняющие от повреждения трубчатый электронагреватель 6 при осуществлении различных изгибов металлической трубки 10, в соответствии с применяемой конструкцией конвекционной системы, в рассматриваемом примере компактной конструкцией, с расположением трубчатого электронагревателя 6 по овальному контуру в пространстве между укороченными трубами 1 и 2.
Выполнение металлической трубки 10 гибкой в сочетании с выполнением секций 11 теплоотводящих пластин 15 Х-образной формы на минимальном незначительном расстоянии друг от друга, позволяет беспрепятственно и свободно искривить трубчатый электронагреватель 6, согласно данной конструкции конвекционной системы, значительно повышая при работе конвектора теплообменные характеристики, обеспечивающиеся, в частности, за счет расположения трубчатого электронагревателя 6, обладающего в сечении кольцевым профилем, производящим эффективный теплообмен в соответствующей конвекционной системе, подходящей, вследствие ее компактности, для обогрева малогабаритных нестандартных объектов.
Таким образом, заданный технический результат достигается благодаря сформулированной совокупности существенных признаков, наглядным образом представленной ниже:
- полый корпус выполнен в виде двух вертикально ориентированных коаксиально расположенных укороченных труб 1 и 2, преимущественно имеющих в поперечном сечении овальную форму, и двух торцевых стенок 3 и 4, расположенных со свободных сторон упомянутых укороченных труб 1 и 2 с возможностью образования вертикального ориентированного сквозного канала 5 и пространства между трубами 1 и 2, в котором по овальному контуру расположен трубчатый электронагреватель 6;
- трубчатый электронагреватель 6 содержит резистивный спиральный нагревательный элемент 8, заделанный в изоляционный материал 9, который помещен в металлическую трубку 10, излучающая поверхность, которой снабжена секциями 11 теплоотводящих пластин 15 Х-образной формы в сечении, в центре, которых металлическая трубка 10;
- по всей длине металлической трубки 10 секции 11 пластин 15 Х-образной формы разделены друг от друга участками 14, позволяющими беспрепятственно изгибать нагревательный элемент 6 по дуге и формировать из него округлую форму, а поверхность теплоотводящих пластин 15 Х-образных секции 11 изготовлена с выгнутыми наружу лепестками 12, образующими сопоставимые их габаритам сквозные отверстия 13.
- нижняя часть и нижняя торцевая стенка 4 упомянутых укороченных труб 1 и 2 снабжены входными отверстиями для воздуха, а верхняя часть и верхняя торцевая стенка 3 упомянутых укороченных труб 1 и 2 снабжены отверстиями для выхода нагретого воздуха 7.
Предлагаемая полезная модель может найти широкое применение при обогреве жилых и нежилых помещений.