МОДУЛЬНАЯ ТЕПЛООБМЕННАЯ СИСТЕМА
MODULAR HEAT-EXCHANGING SYSTEM

Изобретение относится к теплообменной системе секционного, модульного типа с ограниченными габаритными размерами, которая предназначена преимущественно для комнатного кондиционирования воздуха.
Известны модульные обогревательные системы, так называемые излучающие обогреватели пола, сформированные из плоских и теплоизолированных модулей, обращенных в сторону пола, снабженных приспособлениями для быстрого и съемного взаимного соединения, чтобы сформировать покрытие или панель с требуемыми размерами и формой. Такие модули имеют верхнюю лицевую поверхность, изготовленную из материала с хорошей теплопроводностью, обычно из металла, и также покрыты материалом, имеющим хорошие свойства рассеивания тепла с поверхностью, которая может допускать перемещение по ней человека, и имеет соответствующую механическую прочность и эстетические качества.
Излучающий обогреватель пола, изготовленный таким способом, имеет модули, установленные для производства тепла с помощью использования объединенных электрических сопротивлений, которые запитываются, в целях безопасности, током низкого напряжения.
В качестве альтернативы модули содержат с внутренней стороны каналы или трубопроводы, изготовленные с внешним металлическим покрытием, которые в этом случае закрыты поверхностью, по которой можно ходить, трубки такого типа, который используется для комнатного отопления пола, в которых жидкость, например гликолированная вода, циркулирует при низком давлении и температуре не выше чем 40°С, например, от теплообменника и теплового насоса, который летом может также использоваться для охлаждения комнаты посредством змеевика с вентиляционным обдувом и/или осушительных систем.
Вышеизложенные излучающие системы отопления полов, например, предназначенные для конференц-залов, выставочных стендов, мероприятий на открытом воздухе или для мест, представляющих художественный, культурный или монументальный интерес, например церквей, музеев, исторических зданий, художественных галерей и других мест, где пространства, которые надо кондиционировать, часто содержат обширные горизонтальные и вертикальные области, а также для мест, в которых необходимо ограничить до нескольких метров высоту теплоконвекционных перемещений, которые поднимают воздушные загрязняющие агенты вверх.
Излучающие системы отопления пола с электрическими сопротивлениями имеют высокое потребление электрической энергии, так как тепло производится тепловым действием тока. В дополнение к этому необходимы электрические трансформаторы, предназначенные для выработки низкого напряжения, и очень высокие электрические токи, для того чтобы достичь мощности, необходимой для электропитания очень больших плоских поверхностей.
С этим решением сложно совместить пригодность пола для хождения по нему с хорошей тепловой проводимостью, при этом неизбежно производится электромагнитное загрязнение, вследствие питания переменным электрическим током.
Кроме того, система требует тщательного подбора материалов и использования дорогостоящих огнеупоров, чтобы избежать возгорания, вызванного электрическими нагревательными сопротивлениями, которые в результате локального повреждения могут вызвать перегрев и дуговые разряды.
Такие недостатки преодолеваются излучающими системами отопления полов с трубами для циркуляции жидкости, трубы которых могут также использоваться для охлаждения окружающего пространства.
Однако такие системы не подходят для систем отопления, также использующих газовые бойлеры, которые обычно устанавливаются в зданиях, бойлеры которых, в основном, не используют стадию процесса, в которой жидкость подается при низком давлении.
Другой недостаток теплообменных систем, использующих циркуляцию жидкости, состоит в том факте, что из-за соединения между трубами модули становятся очень сложными и трудоемкими для сборки и разборки. В частности, вышеописанные модули не могут быть демонтированы по отдельности, например при возникновении повреждения, а только в группах, таким образом требуя времени и увеличивая стоимость.
Кроме того, вышеописанные модули, встраиваемые в поддерживающую конструкцию, трубы для циркуляции жидкости и пригодное для хождения покрытие, являются очень сложными и дорогостоящими для производства.
Для того чтобы ограничить толщину модулей, трубы для циркуляции жидкости, в основном, имеют уменьшенный диаметр, таким образом обусловливая малые значения кондиционирующего потока жидкости, и, наоборот, большие нагрузочные потери.
Кроме того, обе известные излучающие системы отопления пола не подходят для размещения в других местах, кроме как на полу, например на вертикальных стенах и потолках.
Задача настоящего изобретения - усовершенствовать модульные теплообменные системы для кондиционирования зданий, в особенности, увеличив универсальность и гибкость их применения.
Другая задача - получить модульную теплообменную систему, теплообменные модули которой могут быть собраны вместе и впоследствии разобраны быстрым, простым и легким способом, отдельно и независимо друг от друга.
Дополнительная задача - изготовить модульную теплообменную систему, которая обеспечивает эффективное и долговечное уплотнение между трубами различных теплообменных модулей, даже при условии подачи жидкости при высоких давлениях и температурах.
Еще одна задача - получить модульную теплообменную систему, которая допускает высокие значения потока кондиционирующей жидкости внутри теплообменных модулей и сокращает нагрузочные потери.
Еще одна задача - изобрести модульную теплообменную систему, снабженную теплообменными модулями, имеющую простую, прочную и дешевую конструкцию.
Еще одна дополнительная задача - получить модульную теплообменную систему, которая может быть собрана таким образом, чтобы сформировать модульные панели желаемой формы и размера, которые применимы к любой стене окружающего пространства, которое надо кондиционировать.
Другая задача - создать модульную и компонуемую теплообменную систему с циркуляцией жидкости, которая имеет большую технологическую надежность, может быть равным образом установлена на полу, стене или потолке и может быть надежно покрыта традиционными покрытиями, например панелями из гипсового картона, керамическим кафелем.
Первым объектом изобретения является модульная теплообменная система, которая соединяется со стеной кондиционируемой комнаты, содержащая теплообменные модули, каждый из которых содержит плитку, с внутренней стороны снабженную трубопроводами для прохождения кондиционирующей жидкости, вышеописанные трубопроводы (С), которые проведены через отверстия на соединяющихся сторонах вышеописанной плитки, фиксирующие средства для соединения двух теплообменных модулей, которые являются смежными и расположены во взаимном соприкосновении вдоль соответствующих прилегающих сторон в собранном состоянии, соединительные устройства для гидроизолированного соединения вышеописанных отверстий двух соседних вышеописанных теплообменных модулей, характеризующиеся тем, что каждый теплообменный модуль содержит на каждой соединяющейся стороне, по меньшей мере, одно гнездо, содержащее, по меньшей мере, одно из вышеописанных отверстий и сконфигурированное таким образом, чтобы сформировать, при вышеописанных сборочных условиях, с аналогичным гнездом соседнего теплообменного модуля полость, которая открыта и скомпонована для вмещения вышеописанных фиксирующих средств и вышеописанных соединительных устройств.
Соединительные устройства содержат соединительный элемент, имеющий форму, которая является дополняющей, и имеет возможность вставляться в вышеописанную полость, при этом обеспеченный сквозными отверстиями для позволяющего протекание жидкости соединения соответствующих отверстий двух соседних вышеописанных теплообменных модулей.
Когда фиксирующие средства расположены внутри полости, она может приводиться в движение таким образом, чтобы с возможностью переднего и заднего хода фиксировать вместе два вышеописанных теплообменных модуля. Фиксирующие средства содержат, в частности, блокировочную втулку, которая установлена с возможностью вращения в центральной выемке соединительного элемента и снабжена стыкуемыми средствами, скомпонованными для зацепления в зафиксированном положении с помощью дополнительных стыкуемых средств вышеописанных гнезд.
Стыкуемые средства и/или дополнительные стыкуемые средства сформированы таким образом, что когда вышеописанная стопорная втулка путем вращения выходит из вставленного положения, в котором вышеописанные стыкуемые средства высвобождаются от вышеописанных дополнительных стыкуемых устройств, в заблокированное состояние, в котором соседние теплообменные модули постепенно скрепляются вместе и прикрепляются к вышеописанному соединительному элементу.
Таким способом можно соединить вместе множество теплообменных модулей 1 и составить модульные панели, имеющие различные формы и размеры.
Модульная теплообменная система изобретения, благодаря достоинствам устройства теплообменных модулей и соответствующих соединительных и фиксирующих средств, дает возможность собирать теплообменные модули быстрым и простым способом, что создает возможность независимо крепить теплообменные модули на стене комнаты, а затем их можно соединить и зафиксировать вместе. Когда теплообменная система была установлена таким образом, чтобы сформировать модульную панель желаемой формы и размеров, то можно демонтировать отдельно теплообменный модуль одинаково быстро и легко, например, путем перестановки модулей, без необходимости демонтировать соседние теплообменные модули.
Теплообменная система, таким образом, обеспечивает простую, быструю и дешевую процедуру сборки/разборки.
В дополнение к этому соединительные и блокировочные средства обеспечивают эффективную и надежную изоляцию между трубопроводами различных теплообменных модулей, а также с кондиционирующей жидкостью, подаваемой при высоком давлении и температуре.
Модульная теплообменная система изобретения имеет большую технологическую надежность, может быть установлена одинаково успешно на полу, стене или потолке и может быть покрыта традиционным покрытием, например панелями из гипсового картона или любого другого подходящего материала, керамическим кафелем или кафелем другого типа.
Вторым объектом изобретения является модульная теплообменная система, которая соединяется со стеной кондиционируемой комнаты, содержащая теплообменные модули, каждый из которых содержит плитку, внутри которой обеспечены трубопроводы для прохождения кондиционирующей жидкости, при этом вышеописанные трубопроводы (С) проходят через отверстия на соединяющихся сторонах вышеописанной плитки, характеризующейся тем, что вышеописанные трубопроводы изготовлены таким образом, что они полностью сформированы в вышеописанной плитке.
Трубопроводы содержат, в частности, продольные стенки, расположенные рельефно на задней внешней стороне вышеописанной плитки. Перекрывающие устройства закреплены на продольных стенках, чтобы перекрывать и формировать трубопроводы.
Благодаря этому объекту изобретения можно получить модульную теплообменную систему, теплообменные модули которой могут быть легко и быстро изготовлены, например, с помощью литья под давлением из металла с хорошей тепловой проводимостью, в частности из сплава алюминия, таким образом значительно снижая стоимость производства. Также возможно таким образом получить трубопроводы с прямоугольным сечением больших размеров, делая возможным высокие значения потока кондиционирующей жидкости, полученными при сокращении нагрузочных потерь. Больший поток жидкости обусловливает более высокие теплообменные показатели и, соответственно, более высокую производительность теплообменной системы.
Третьим объектом изобретения является теплоизлучающая панель, которая соединяется с теплообменным модулем теплообменной системы, соединенной со стеной кондиционируемой комнаты, при этом панель содержит пластину, снабженную внутренней поверхностью, которая противоположна внешней, излучающей поверхности обогревателя, с множеством удлиненных перегородок.
Устройства для присоединения расположены на внутренней поверхности, чтобы прикреплять теплоизлучающую панель к одному или нескольким теплообменным модулям.
Теплоизлучающая панель изготовлена из металла, в частности из сплава алюминия.
Как только теплоизлучающая панель установлена на соответствующем теплообменном модуле, теплоизлучающая панель быстро нагревается, благодаря хорошей тепловой проводимости металла. Перегородки формируют множество каналов, внутри которых воздух нагревается или охлаждается и распространяется в окружающее пространство с помощью конвективного движения, обеспечивая значительный и эффективный тепловой обмен теплообменного модуля.
Внешняя излучающая поверхность панели также может выделять тепло, распространяющееся посредством излучения.
Изобретение будет более понятным при обращении к прилагающимся чертежам, которые иллюстрируют вариант осуществления изобретения в качестве неограничивающего примера, в которых:
фиг.1 - схематичный вид спереди модульной теплообменной системы изобретения, установленной на стене комнаты;
фиг.2 - вид в перспективе теплообменного модуля теплообменной системы изобретения;
фиг.3 и 4 иллюстрируют детали теплообменного модуля фиг.2, изображенного в сечении, соответственно, вдоль линии III-III и линии IV-IV фиг.2;
фиг.5 - вид сверху внутренней лицевой поверхности теплообменного модуля с трубопроводом, перекрытым соответствующим перекрывающим элементом;
фиг.6 - сечение вдоль линии VI-VI детали модуля фиг.5;
фиг.7 - неполный вид в перспективе теплообменного модуля, в котором соединительные и фиксирующие устройства показаны в разобранном состоянии;
фиг.8 - неполный вид сверху и частичный вид в разрезе внешней лицевой поверхности двух соседних теплообменных модулей, которые взаимно соединяются и связываются с соединительными и фиксирующими устройствами фиг.7;
фиг.9 - увеличенный вид снизу и в перспективе стопорной втулки для блокирования фиксирующих устройств фиг.7;
фиг.10 и 11 - увеличенные частично разрезанные виды вдоль, соответственно, линии X-X и линии XI-XI фиг.8;
фиг.12 - увеличенное сечение вдоль линии III-III фиг.2;
фиг.13 - вид в перспективе версии теплообменного модуля, соединительных и фиксирующих устройств модульной теплообменной системы фиг.1;
фиг.14 - увеличенный частичный вид детали, изображенной на фиг.13;
фиг.15 - увеличенный частичный вид в перспективе и снизу теплообменного модуля, соединительных и фиксирующих устройств фиг.13;
фиг.16 - частичный вид сверху и частично разрезанный вид двух соседних теплообменных модулей, которые взаимно соединены и связаны соединительными и фиксирующими устройствами;
фиг.17 - увеличенное частичное сечение по линии XVIII-XVIII на фиг.16;
фиг.18 - вид в перспективе излучающих устройств, применяющихся в теплообменном модуле фиг.13;
фиг.19 - вид в перспективе излучающих устройств фиг.18.
На фиг.1 изображена теплообменная система, содержащая множество теплообменных модулей 1, которые соединены друг с другом и связаны таким образом, чтобы сформировать модульную панель, т.е. цепь или мозаику, которые могут быть расположены на стене S комнаты, например более холодной стене, выходящей наружу, для создания подходящих температурных условий в комнате, принимая во внимание объем здания и его назначение, а также с учетом присутствия дверей, окон и возможного оборудования, которое может быть установлено напротив вышеописанной стены S.
Модульность теплообменной системы 100 делает возможным создание теплообменной панели, которая формируется по условиям заказчика, и будет соответствовать требованиям, необходимым для кондиционируемой комнаты. Теплообменная система 100 применима не только для поверхностей S стен, полов или потолков здания, но также для любой поддерживающей поверхности, предполагаемой для размещения в любой комнате, которая должна быть термически кондиционирована.
Теплообменные модули 1 располагаются для индивидуального крепления к стене S, или к потолку, или к полу здания, или к сборочным секциям вышеупомянутого здания, как подробно объяснено ниже в описании.
Теплообменные модули 1 могут, например, иметь квадратную или прямоугольную форму или другую форму, подходящую для создания цепи или мозаичной композиции, и снабжены во внутренней части каналами или трубопроводами «C» для циркуляции регулирующей температуру жидкости, расположенными или проходящими на противоположные и/или следующие друг за другом стороны вышеупомянутых модулей.
Фиксирующие устройства предназначены для соединения и крепления двусторонним способом двух теплообменных модулей 1, которые являются смежными в собранном состоянии.
Соединительные средства предназначены для герметичного соединения концов трубопроводов «C» двух соседних теплообменных модулей 1 для того, чтобы после сборки теплообменной системы 100 в форме модульной панели образовался контур C' для циркуляции кондиционирующей жидкости.
Контур C' может запитываться от любого подходящего источника и быть подсоединенным, например, к подходящему трубопроводу D известного типа и не показанному в подробностях на чертежах, при этом контур может быть изготовлен как единое целое или смонтирован из одного или нескольких теплообменных модулей 1 для подсоединения к устройствам циркуляции жидкости, которые также являются устройствами известного типа и не показаны на чертежах.
В зависимости от назначения использования, для которого модульная панель 100 сформирована, теплообменные модули 1 могут иметь трубопроводы C, имеющие форму, которая соответствует различным способам: прямолинейные трубопроводы, открытые с противоположных сторон одного и того же модуля, пересекающиеся трубопроводы, открытые с четырех сторон модуля, «T»-образные трубопроводы, открытые с трех сторон, например, на следующих друг за другом сторонах модуля, «L»-образные трубопроводы, открытые с двух следующих друг за другом сторон одинаковых модулей.
На фиг.2-6 изображен теплообменный модуль 1 теплообменной системы 100 изобретения, выполненный с прямолинейными трубопроводами, конструктивные особенности которого также применимы к другим типам теплообменных модулей, выполненных с трубопроводами, имеющими различные конфигурации.
Теплообменный модуль 1 содержит плитку 101, выполненную, например, из металла, в частности из сплава алюминия, изготовленную, например, при помощи литья под давлением. Плитка 101 снабжена выступающим и непрерывным краем 201 по всему периметру, который образует внутреннюю или заднюю внутреннюю поверхность 101b модуля 1 коробчатой формы, подходящую для вмещения изолирующего слоя 2 теплоизолирующего материала с хорошей устойчивостью к сжатию. Изолирующий слой 2 объединяет рельефные части, выполненные на вышеописанной задней внешней поверхности теплообменного модуля 1, и выступает от края 201 до определенного участка, например, нависая над ним.
Теплообменный модуль 1 размещен в контакте со стеной или поверхностью S здания с внутренней поверхностью 101b, поддерживая изолирующий слой 2, для того чтобы передняя лицевая излучающая поверхность 101a, которая противоположна вышеуказанной внутренней поверхности 101b, покрывала кондиционируемую комнату, и кондиционирующее тепло не выпускается/не удаляется из стены S комнаты.
На внутренней поверхности 101b теплообменного модуля 1 продольные стенки 3 кондиционирующих трубопроводов C для циркуляции жидкости выполнены в виде моноблоков, которых может быть, например, по меньшей мере, два или больше, и таким образом, не является необходимым, чтобы их было четыре, как показано на фиг.2 и 5.
Концы трубопроводов C проходят на соответствующие вырезы или отверстия B на краях 201 модуля 1.
Трубопроводы C расположены таким образом, чтобы они были закрыты в нижней части модуля 1, и их цилиндрическая форма, таким образом, определяется перекрывающими элементами или дном 4, герметично наложенным и прикрепленным с помощью подходящего клея или клеящего состава.
Перекрывающие элементы 4 расположены продольно с краями, имеющими профиль 104 с пазами, которые соединены на краях стенок 3 трубопроводов C (фиг.6). Концы перекрывающих элементов 4 содержат плоские части 204, которые опираются на ступени 5 и прикрепляются к ним, при этом ступени сделаны на дне, в периметрической области теплообменного модуля 1, в котором выполнены отверстия В вышеописанных трубопроводов C.
Использование моноблочных продольных стен, сделанных на плитке 101, делает возможным изготовление трубопроводов C с большим, например, почти прямоугольным сечением, для того чтобы иметь высокие значения потока кондиционирующей жидкости с сокращенными нагрузочными потерями. Больший поток жидкости влечет за собой более высокие показатели теплового обмена и, таким образом, более высокую производительность теплообменной системы.
Как показано, в частности, на фиг.5 и 6, перекрывающие элементы 4 механически укреплены внешними ребрами 6, например, в форме решетки или другой подходящей формы.
Аналогично, дополнительные ребра 106 любой подходящей формы выполнены на внутренней поверхности 101b плитки 101. Вышеописанные дополнительные ребра 106 присоединены к периметрическому краю 201, а также к продольным стенкам 3 трубопроводов C и содержат множество конических выступов 7, каждый из которых формирует на передней лицевой поверхности 101а плитки 101, облицовывающей комнату, соответствующее гнездо или полости 8.
Вышеуказанные полости 8, имеющие, например, круглое сечение, формируют выступ 7 и, предпочтительно, являются открытыми за счет соответствующего донного отверстия 108. Донные отверстия 108 дают возможность покрывающим средствам P и/или излучающим устройствам 60 прикрепляться к внешней поверхности теплообменного модуля 1.
В полостях 8 дозируется клей 9, например, на силиконовой основе, который может быть применен для закрепления в донном отверстии 108 и прикрепления к мозаике плиток 101 модулей 1, покрывающих средств P, содержащих кафельные плитки P или другой подходящий покрывной материал.
Некоторые из полостей 8 могут использоваться иначе, чтобы прикреплять теплообменные модули 1 теплообменной системы 100 к стене S комнаты подходящими винтовыми анкерными болтами 10. Такие винтовые анкерные болты 10 имеют первую часть 110, которая имеет грибовидную форму и изготовлена из подходящей жесткой пластмассы, при этом первая часть вставляется в полость 8 до тех пор, пока она не достигнет стены S, после чего она пересекается зажимным винтом 210. Кроме того, винтовые анкерные болты имеют выступающую вперед часть 310, которая может деформироваться, когда вышеописанный болт 210 продвигается, и которая входит в зацепление с отверстием 11, сделанным в стене S сверлом, которое вставляется через донное отверстие 108 полостей 8. Грибовидная часть 110 действует в качестве распорной втулки, так как она расположена таким образом, чтобы не входить в отверстие 11, и ограничивает процесс сжатия, оказываемый на теплоизолирующий слой 2 осевым напряжением зажимного винта 210 (фиг.4).
Распорные втулки 12 могут быть приложены ко дну выступов 7 полостей 8 и вставлены, например, с помощью защелкивающейся гарнитуры в отверстие 108, при этом они расположены таким образом, чтобы опираться на стену S комнаты без формирования тепловых мостов в направлении наружу (фиг.12). Когда теплообменные модули 1 размещены на полу, распорные втулки 12 предотвращают нагрузки, оказываемые на теплообменные модули при хождении людей и объектами, подвергающими изолирующий слой 2 чрезмерному и нераспределенному по поверхности давлению, которое может подвергнуть модульную панель, сформированную теплообменными модулями 1, неравномерному напряжению, особенно на соединительные устройства.
Распорные втулки 12, которые, к примеру, сделаны из подходящей жесткой пластмассы, могут быть обеспечены сквозной осевой полостью 112, чтобы эффективно крепиться фиксирующим клеем 9.
Распорные втулки 12, кроме того, могут быть регулируемого по оси типа, который, например, содержит винт и гайку, чтобы втулка имела способность коснуться стены S комнаты избирательно, а также тогда, когда стена S недостаточно плоская, например, имеющая неровные поверхности.
В случае теплообменного модуля 1, изображенного на фигурах, отверстия B концов трубопроводов C выходят на боковые стенки 113 углубленных гнезд 13, выполненных на двух соединяющихся сторонах 202, которые параллельны и противоположны теплообменному модулю 1. Такие гнезда 113, например, имеются в количестве двух для каждой соединяющейся стороны 202, и с каждым из них связаны два отверстия B.
Каждое прямолинейное гнездо 13 открыто по направлению вверх и на боковой стороне, противоположной боковой стенке 113, в то время как она закрыта ниже донной стенкой 213.
В собранном виде AS, в которой два теплообменных модуля 1 расположены рядом и правильно выставлены в ряд для взаимного закрепления, гнездо 13 теплообменного модуля 1 противоположно гнезду 13' соседнего теплообменного модуля 1 (фиг.8), чтобы сформировать гнездо или полость 130, которая открыта только с одной стороны, перпендикулярной к модулям, на внешних лицевых сторонах 101а вышеупомянутых теплообменных модулей 1.
Соединительные средства 14 вставлены в вышеупомянутую полость 130 для герметичного соединения отверстий B, направленных лицевой стороной и противоположно трубопроводам C вышеописанных теплообменных модулей 1.
Соединительные средства 14 содержат вкладку или соединительный элемент, который опирается на донные стенки 213 гнезд 13, 13' и который имеет сквозные отверстия 15, имеющие форму и размеры отверстий B трубопроводов C. Вышеописанные сквозные отверстия 15, кроме того, расположены надлежащим образом, чтобы соединять с помощью перемычки, когда вышеописанный соединительный элемент 14 правильно вставлен, отверстия B трубопроводов C. Герметизирующие уплотнители 16 установлены фронтально вокруг вышеописанных сквозных отверстий 15, чтобы обеспечить герметичное соединение с отверстиями В (фиг.10).
Соединительный элемент 14 снабжен промежуточной частью центрального выреза 17, которая подходит для вмещения соответствующей стопорной втулки 19 фиксирующих средств.
Центральный вырез 17 имеет увеличенный верхний участок 117 и донную стенку, в которой в центральном положении обеспечен выступ 18, имеющий практически круглую форму, в котором нижняя цилиндрическая втулка 119 бака или стопорная втулка 19 с круговой плоской поверхностью может быть помещена с возможностью вращения, при этом корпус бака или стопорной втулки 19 вводится с возможностью вращения в зацепление с вышеописанным центральным вырезом 17. Вышеописанная стопорная втулка 19 содержит фланец или верхнюю полку 219, которая вводит в зацепление расширенный верхний участок 117 центрального выреза 17, и два выступающих элемента 319, 319', выступающие вбок от нижней части корпуса вышеописанной стопорной втулки 19. Вышеописанные выступающие элементы 319, 319' являются одинаковыми и противоположными друг другу на 180° и обеспечены соответствующим сквозным отверстием 20.
Во время этапа установки, когда соединительный элемент 14 вставляется в полость 130, т.е. в гнезда 13, 13' двух соседних и примыкающих друг к другу теплообменных модулей 1, выступающие элементы 319, 319' стопорной втулки 19 помещаются в прорези или боковые выемки 21, 21' вышеописанного соединительного элемента 14, при этом открытая на противоположных сторонах соединительного элемента 14 (фиг.7 и 8), стопорная втулка 19 установлена во вставленное положение M.
В этом положении, во время этапа сборки, возможно вставлять внутрь противоположных гнезд 13, 13' двух соседних теплообменных модулей 1 соединительный элемент 14 и соответствующую соединительную втулку 19, при этом они будут соединены друг с другом, как если бы они были единым целым.
Боковой и центральный вырезы 22, 22', имеющие плоскую форму в виде кругового сектора, обеспечены на каждом соответствующем гнезде 13, 13'.
В собранном виде AS боковые вырезы 22, 22' двух соседних гнезд 13, 13', формируют с центральным вырезом 17 соединительного элемента 14 полное гнездо, имеющее круглую форму, для стопорной втулки 19.
Каждый боковой вырез 22, 22' содержит соответствующие верхние расширения 122, 122', которые практически выстроены в линию и лежат в одной плоскости с расширенным верхним участком 117 центрального выреза 17 соединительного элемента 14 в собранном виде AS, и скомпонованы для приема верхнего фланца 219 стопорной втулки 19.
Каждое верхнее расширение 122, 122' также имеет соответствующее боковое промежуточное расширение 222, 222', обеспеченное соответствующим вертикальным сквозным отверстием 23.
Каждый боковой вырез 22, 22' имеет соответствующую боковую стенку, обеспеченную дополнительной прорезью или выемкой 24, 24', которая также имеет круглую форму, и которая располагается с заданным углом и обращена к соответствующей выемке 21, 21' соединительного элемента 14.
Дополнительные выемки 24, 24' соседних гнезд 13, 13' имеют такую форму, чтобы дать возможность соединительному элементу 14, когда он вставлен в полость 130, т.е. в вышеописанные гнезда 13, 13', вращать стопорную втулку 19 на 90°, из вставленного положения M в заблокированное положение L. В этом случае выступающие элементы 319, 319' выводятся из зацепления из выемок 21, 21' соединительного элемента 14 и вставляются в дополнительные выемки 24, 24' вырезов 22, 22' до достижения заблокированного или закрытого положения L, в котором сквозные отверстия 20 выступающих элементов 319, 319' практически выстроены в линию со сквозными отверстиями 23 теплообменных модулей 1.
В этом заблокированном положении L стопорная втулка 19 принудительно перемещается к теплообменным модулям 1 под действием выступающих элементов 319, 319' и в то же время блокирует соединительный элемент 14 в гнездах 13, 13', прочно соединенных вместе теплообменных модулей 1, которые остаются в одной плоскости.
Кроме того, возможно прочно зафиксировать стопорную втулку 19 в заблокированном положении L с помощью вставления заклепок или винтов 27 в расположенные по линии отверстия 20, 23, как схематически обозначено штрихпунктирной линией на фиг.11.
На фиг.9 изображена стопорная втулка 19, снабженная стыкующими средствами, содержащая две нижних полости 25, 25', которые симметричны друг другу, соответствующие внешние стенки 125, 125' которых имеют форму эксцентрика, т.е. переменную толщину, чтобы можно было сделать профиль эксцентрика или кулачка. Когда соединительный элемент 14 и стопорная втулка 19, находясь во вставленном состоянии M, вставлены в полость 130, сформированную двумя противоположными гнездами 13, 13' соответствующих теплообменных модулей 1, нижние полости 25, 25' введены в зацепление дополнительными стыкующими средствами, содержащими выступающие части или выступы 26, 26', выполненные на дне боковых вырезов 22, 22' гнезд 13, 13' и выполняющие функцию задвижки.
Когда стопорная втулка 19 повернута на девяносто градусов в заблокированное положение L, чтобы прикрепить соединительный элемент 14 к двум соседним теплообменным модулям 1, выступы 26, 26' постепенно вводятся в зацепление с помощью эксцентриковых внешних стенок 125, 125' нижних полостей 25, 25' стопорной втулки 19 (фиг.11); это вызывает скручивающий или зажимной крутящий момент, приложенный к вышеописанной стопорной втулке 19, чтобы трансформировать его в силу тяги, которая толкает теплообменные модули 1 против соединительного элемента 14 и против друг друга. Эта сжимающая сила обеспечивает эффективное и герметичное соединение между отверстиями B трубопроводов C и сквозными отверстиями 15 соединительного элемента 14, с соответствующим сжатием герметизирующих прокладок 16 (фиг.10).
Это соединение доказало свою надежность, а также способность выдерживать очень высокое давление при циркуляции кондиционирующей жидкости.
Для того чтобы вращать стопорную втулку 19, обеспечивается такая стопорная втулка 19, которая противоположна нижней ступице 119 с шестиугольным гнездом 28, в который может быть вставлен соответствующий шестигранный гаечный ключ.
Как изображено на фиг.7, для того чтобы облегчить вставление и удаление соединительного элемента 14 внутрь и наружу из полости 130, т.е. противоположных гнезд 13, 13' двух соседних теплообменных модулей, торцевые стенки 114 вышеуказанного соединительного элемента 14 могут быть незначительно скрыты или сужаться книзу. Подобным образом добавочные торцевые стенки 313 каждого гнезда 13 могут быть незначительно скрыты или отклоняться от донной стенки 213.
С помощью раскрытой выше процедуры возможно соединить вместе множество теплообменных модулей 1 и создать модульные панели, имеющие различные формы и размеры.
Теплообменная система 100 изобретения, благодаря устройству теплообменных модулей 1 и соответствующих соединительных устройств 14, а также фиксирующих средств 19, делает возможным сборку теплообменных модулей 1 быстрым и простым способом, который позволяет крепить их независимо друг от друга к стене S комнаты, а затем соединять и фиксировать их вместе с помощью соединительных средств 14 и фиксирующих средств 19. Аналогично, когда теплообменная система 100 собрана, сформировав модульную панель желаемых формы и размера, можно одинаково быстрым и простым способом по отдельности демонтировать теплообменный модуль 1, например, для того, чтобы заменить его, без необходимости демонтировать соседние с ним теплообменные модули.
Теплообменная система 100, таким образом, обеспечивает очень простые, быстрые и дешевые процедуры сборки/разборки.
В дополнение к этому соединительные средства 14 и фиксирующие средства 19 обеспечивают эффективную и долговечную герметизацию между трубопроводами C различных теплообменных модулей 1, а также кондиционирующей жидкости, подаваемой под большим давлением и при высоких температурах, например, если модульная теплообменная система связана с отопительным котлом, работающим под высоким давлением.
Модульная теплообменная система, как раскрыто в описании, может снабжаться устройствами известного типа, не показанными на фигурах, которые обеспечивают принудительную или естественную циркуляцию в трубопроводах C отопительной или охлаждающей жидкости.
Такие устройства содержат бойлеры, тепловые насосы, теплообменники или что-либо подобное.
Теплообменная система 100 изобретения может дополнительно использоваться как простой радиатор, или отопитель, видимым образом прикрепленный к стене комнаты, или как солнечная панель, чтобы производить горячую воду с помощью солнечной радиации, в таком случае покрывающие средства Р выполняются пригодными для поглощения солнечных лучей.
На фиг.13-17 изображена версия теплообменной системы 100 изобретения, которая отличается от изложенного до этого варианта осуществления изобретения различной конфигурацией фиксирующих средств 419, соединительных средств 414 и гнезд 413, 413' теплообменных модулей 1.
Соединительные средства 414 содержат вставной или стыковочный элемент, который, в основном, идентичен изложенным выше, при этом он снабжен сквозными отверстиями 415 такой формы, чтобы он мог вставляться внутрь полости 430, образованной двумя противоположными гнездами 413, 413' двух граничащих теплообменных модулей 1.
Эти гнезда 413, 413' расположены, например, на двух параллельных и противоположных соединяющихся сторонах 202 каждого теплообменного модуля 1, по два на одну сторону.
Каждое гнездо 413 содержит сквозную выемку, обеспеченную поперечной стенкой 513, в которой, например, два отверстия B трубопровода C открыты, и снабженную двумя лицевыми и противоположными торцевыми стенками 520, чтобы сформировать соответствующие ступеньки. Торцевые стенки 520 расположены для введения в зацепление в собранном состоянии AS дополнительными торцевыми стенками 420 соединительного элемента 414, чтобы поддерживать соединительный элемент 414. Дополнительные торцевые стенки 420 имеют такую форму, чтобы дополнять торцевые стенки 520.
Соединительный элемент 414 дополнительно содержит центральное сквозное отверстие 425, в котором стопорная втулка 419 фиксирующих средств вставлена с возможностью вращения.
Стопорная втулка 419 содержит фланец или внешнюю полку 519, которая прикреплена с помощью центрального штифта 525 к поперечной плитке 526, имеющей почти прямоугольную продолговатую форму.
Фланец 519 имеет в нижней части круглую выпуклость 527, в то же время поперечная плитка 526 имеет стыкующие средства 528, на противоположных концах содержащие соответствующие выступы.
Стопорная втулка 419 состоит из двух парных частей, чтобы ее можно было устанавливать/демонтировать на соединительном элементе 414, а центральный штифт 525 вставлен с возможностью вращения в центральное сквозное отверстие 425. В частности, фланец 519 и штифт 525 являются отдельными деталями и связаны с поперечной плиткой 526, например, с помощью винта.
В качестве альтернативы, центральный штифт 525 может быть образован двумя частями, каждая из которых сделана как отдельная деталь, соответственно с внешним фланцем 519 и с поперечной плиткой 526.
Соединительный элемент 414 снабжен на внешней стороне его промежуточной части центральным вырезом 417, расположенным таким образом, чтобы вмещать стопорную втулку 419.
Центральный вырез 417 имеет периферийные канавки 517, 518, расположенные таким образом, чтобы вмещать, соответственно, фланец 519 и круглую выпуклость 527 стопорной втулки 419.
На противоположной внутренней стороне вышеописанного промежуточного участка соединительного элемента 414 обеспечен зазор 530, который подходит для полного вмещения поперечной плитки 526, чтобы дать возможность соединительному элементу 414 и стопорной втулке 419, установленной на нем во вставленном положении M, вставляться внутрь полости 430.
На дне зазора 530 имеются две арочные канавки 531, 532, расположенные под углом, противоположно друг другу, предназначенные для вмещения соответствующих по форме выступов 528 поперечной плитки 526.
Боковые вырезы 522, 522' обеспечены на каждом соответствующем гнезде 413, 413' теплообменных модулей 1 на внешней лицевой поверхности 101а теплообменного модуля. Боковые вырезы 522, 522' имеют соответствующие периферийные канавки, аналогичные канавкам центрального выреза 417, и расположены таким образом, чтобы вмещать, соответственно, верхний фланец 519 и круглую выпуклость 527 стопорной втулки 419.
В сборочном состоянии AS боковые вырезы 522, 522' двух соседних гнезд 13, 13' образуют с центральным вырезом 417 соединительного элемента 14 полное гнездо, имеющее круглую форму, для стопорной втулки 419.
Выемки 426, 426' расположены в соответствующих гнездах 413, 413' на внутренней поверхности 101b соответствующего теплообменного модуля 1.
Как детально изображено на фиг.15, каждая выемка 426, 426' имеет арочную форму с профилем эксцентрика, действующую как кулачок. Выемки 426, 426' действуют как дополнительные стыкующие средства для стыкующих средств 528 стопорной втулки 419.
Когда соединительный элемент 414 и стопорная втулка 419 вставлены в полость 430, сформированную соседними гнездами 413, 413' двух теплообменных модулей 1, и стопорная втулка 419 повернута на девяносто градусов, из вставленного положения М в заблокированное положение L, имеющие определенную форму выступы 528 поперечной плитки 526 выведены из зацепления из соответствующих арочных канавок 531, 532 и постепенно вставляются в соответствующие выемки 426, 426'.
Благодаря арочной форме с профилем эксцентрика вышеописанных выемок 426, 426', постепенное вставление в выемки 426, 426' имеющих определенную форму выступов 528, приводит к тому, что два теплообменных модуля 1' перемещаются по направлению друг к другу. Таким образом, скручивающий или зажимающий крутящий момент, приложенный к стопорной втулке 19, трансформируется в силу тяги, которая толкает и поддерживает теплообменные модули 1 по отношению друг к другу. Такая сжимающая сила обеспечивает эффективное и герметичное соединение между отверстиями B трубопроводов C и сквозными отверстиями 415 соединительного элемента 414, с соответствующим сжатием герметизирующих прокладок 416.
Функционирование этой версии модульной теплообменной системы 100 изобретения практически аналогично описанному ранее варианту осуществления изобретения.
На фиг.18, 19 изображены излучающие устройства 60 теплообменной системы 100 изобретения.
Эти излучающие устройства содержат излучающую панель 60, содержащую пластину 61, например, прямоугольной или квадратной формы, снабженную на внутренней поверхности 61a, противоположной внешней излучающей поверхности 61b, множество вытянутых ребер или направляющих перегородок 62, практически параллельных друг другу и боковому краю 61с вышеописанной пластины. Направляющие перегородки 62 расположены через одинаковые промежутки друг от друга и имеют, например, волнистую и/или прямолинейную форму.
Устройства 63 сцепления обеспечены на вышеописанной внутренней поверхности 61a, чтобы давать возможность вышеописанной излучающей панели 60 прикрепляться к одному или более теплообменным модулям 1.
Устройства 63 сцепления содержат, например, множество штифтов, расположенных таким образом, чтобы входить в зацепление с полостями 8, обеспеченными на внешней лицевой поверхности 101а теплообменного модуля 1. Штифты 63 вставляются в соответствующие полости 8 и фиксируются с помощью оказанного на них давления, или с помощью проложенного между ними слоя клея, или другими механическими средствами.
В качестве альтернативы, средства сцепления могут содержать одно или более сквозных отверстий, размещенных на вышеописанной пластине 61, для прохождения соответствующих фиксирующих винтов, которые используются для прикрепления к теплообменным модулям 1.
Дополнительные направляющие перегородки 64 обеспечены для соединения вместе последовательно расположенных в один ряд штифтов 63. Дополнительные направляющие перегородки 64 параллельны направляющим перегородкам 62 и расположены между ними.
Излучающая панель изготовлена из металлического материала, в частности, из того же материала, из которого изготовлены теплообменные модули 1, например, из сплава алюминия.
Установленная на соответствующем теплообменном модуле (фиг.18) излучающая панель 60, благодаря хорошей тепловой проводимости металла, быстро нагревается. Направляющие перегородки 62 и дополнительные направляющие перегородки 64 образуют множество каналов, внутри которых воздух нагревается или охлаждается, и посредством конвективного перемещения он рассеивается в окружающее пространство, обеспечивая высокий и эффективный тепловой обмен.
Внешняя излучающая поверхность 61a панели также дает возможность теплу рассеиваться посредством излучения.
По этой причине использование излучающих панелей 60 особенно подходит для применения теплообменной системы 100 изобретения, которая рассчитана на установку множества теплообменных модулей на преимущественно вертикальные стены комнат. Излучающие панели установлены на теплообменные модули таким образом, что направляющие перегородки 62 и 64 располагаются вертикально. Каждая излучающая панель 60 подходит к соответствующему теплообменному модулю или к двум и более соседним и соединенным теплообменным модулям 1.
Внешняя поверхность 61a излучающей панели 60 может быть декорирована по желанию, чтобы соответствовать дизайну комнаты, в которой установлена теплообменная система.