Радиатор системы отопления

Полезная модель предназначена для применения в теплотехнике, а именно в устройствах для обогрева помещений. Радиатор системы отопления состоит из двух горизонтальных объемов с расположенными между ними трубами, установленными с наклоном, наклон выполнен в плоскости, параллельной осям горизонтальных объемов.
Известен отопительный радиатор, на изобретение по патенту РФ №2006756 МПК F24H 3/06, опубл. 30.01.1994., содержащий трубу для теплоносителя с закрепленными на ней пластинами, причем, с целью повышения экономичности, пластины закреплены на трубе консольно и снабжены ребрами треугольного и синусоидального сечения, размещенными на одной из поверхностей пластины, при этом геометрические размеры пластины удовлетворяют соотношениям l0=n(δ1+l1); 3δ1≥l1>2δ1; δ(l1+δ1)≥l≥3(l1+δ1); 2/5Rтр≥δ≥2/Rтр, где l0 - длина пластины; δ1 - толщина ребра у основания; δ - толщина пластины; l1 - расстояние между ребрами у основания; l - высота ребра; Rтр - радиус трубы для теплоносителя; n=2, 3, 4, 5, …, причем для случая n=1 радиатор представляет собой пластину длиной l0≅45δ.
Недостатком данного радиатора является то, что для увеличения площади теплоотдающей поверхности увеличивается расход материала для изготовления пластин, что приводит к увеличению трудоемкости по их производству.
Известен отопительный радиатор, на изобретение по патенту РФ №2177588 МПК F24H 3/00, опубл. 27.12.2001., состоящий из двух горизонтальных объемов, присоединенных к подводящему и отводящему патрубкам, с расположенными между объемами трубами, установленными с наклоном, причем, трубы содержат участки с разными углами наклона и расположены в несколько рядов, наклоны труб в рядах противоположны, а горизонтальные объемы в поперечном сечении имеют форму эллипса (см. пат. №2177588 МПК F24H 3/00, опубл. 27.12.2001.).
Недостатком данного радиатора является то, что увеличение площади теплоотдающей поверхности достигается за счет увеличения массы радиатора и объема теплоносителя.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности совпадающих существенных признаков и достигаемому техническому результату является изобретение по патенту РФ №2177588 МПК F24H 3/00, опубл. 27.12.2001., сущностью является радиатор, состоящий из двух горизонтальных объемов, присоединенных к подводящему и отводящему патрубкам, с расположенными между объемами трубами, установленными с наклоном, причем, трубы содержат участки с разными углами наклона и расположены в несколько рядов, наклоны труб в рядах противоположны, а горизонтальные объемы в поперечном сечении имеют форму эллипса.
Недостатками известного технического решения являются то, что увеличение площади теплоотдающей поверхности достигается за счет увеличения металлоемкости радиатора и объема теплоносителя, кроме этого известное техническое решение имеет высокую трудоемкость и материалоемкость, т.к. при изготовлении требуется выполнять большое количество работ по сварке большого количества труб между объемами, что значительно увеличивает трудозатраты по свариванию труб между объемами.
Заявленное техническое решение поясняется фотографиями:
фиг. 1 - радиатор вид спереди;
фиг. 2 - радиатор вид сбоку.
Радиатор состоит из следующих элементов конструкции:
- подводящий патрубок 1,
- отводящий патрубок 2,
- полый соединительный патрубок 3,
- объем 4,
- объем 5,
- распорка 6.
- заглушка торцов объемов 4, 5.
Сборка радиатора выполнена следующим образом. Объемы 4 и 5 изготовлены из двух отрезков цилиндрических труб разного диаметра, например 108 и 57 мм. одинаковой длины, тонкая труба вставляется в трубу большего диаметра, фиксируются трубы на равноудаленном расстоянии друг от друга (устанавливаем их эквидистантно) известным образом, например посредством распорок прихваток сваркой, далее берут заглушку торцевую и выполняют сварку по внешнему диаметру заглушки с трубой большего размера и по внутреннему диаметру заглушки торцевой по внешнему диаметру трубы меньшего диаметра, аналогичную процедуру вваривания заглушки повторяют и на противоположном конце указанных труб. В результате получаются заявленные объемы 4 и 5 радиатора системы отопления. Далее вваривают полый соединительный патрубок 3, соединяющий объемы 4 и 5 между собой и устанавливают распорку 6 для фиксации объемов между собой. В завершении сборки радиатора отопления вваривают подводящий 1 и отводящий 2 патрубки по месту установки или врезки в систему отопления.
Для обеспечения работы радиатор заполняют теплоносителем, например водой.
Радиатор работает следующим образом. В подводящий патрубок 1 поступает теплоноситель, который заходит в объем 4, далее, через полый соединительный патрубок 3 попадает в объем 5, в результате чего происходит нагрев стенок радиатора которые отдают тепло окружающему пространству, как через наружную, так и внутреннюю поверхности объемов, после чего теплоноситель выходит через отводящий патрубок 2.
Далее заявителем представляется более детальное описание работы радиатора системы отопления и даются пояснения, объясняющие сущность процессов внутри радиатора системы отопления.
Принимая во внимание то, что два объема 4, 5 выполнены в виде цилиндров, при этом каждый из объемов конструктивно выполнен как труба в трубе, концы труб при этом заглушены с обеих сторон соответственно, между внутренней поверхностью трубы большего диаметра и наружной поверхностью трубы меньшего диаметра создается замкнутое межтрубное пространство, в котором циркулирует теплоноситель, при этом внутренняя поверхность трубы с меньшим диаметром остается полой (открытой) с обеих сторон объема и тем самым обеспечивает дополнительную площадь теплоотдачи. Для обеспечения циркуляции теплоносителя в межтрубном пространстве каждый из объемов 4 и 5 соединены между собой полым соединительным патрубком, при этом другие концы объемов зафиксированы между собой распоркой 6 соответственно. Данная конструкция присоединяется к системе отопления через подводящий 1 и отводящий 2 патрубки. Объемы 4 и 5 находятся в одной вертикальной плоскости, для обеспечения лучшей циркуляции теплоносителя и увеличения скорости конвекции объемы располагаются под углом друг к другу.
Задачей заявленного технического решения является создание простого по конструкции и эффективного в эксплуатации радиатора отопления, пригодного к изготовлению в условиях кустарного производства.
Поставленная задача решается тем, что радиатор системы отопления, состоящий из двух объемов, присоединенных к подводящему и отводящему патрубкам, с расположенными между объемами трубами, характеризуется тем, что два объема расположены под углом друг к другу, при этом, каждый из объемов конструктивно изготовлен как труба в трубе, при этом концы указанных объемов, а именно межтрубного пространства, заглушены и соединены между собой одной трубой.
Заявленное техническое решение выполнено с обеспечением возможности увеличения естественной скорости циркуляции теплоносителя без затрат дополнительной энергии. Объемы расположены под углом друг к другу, что обеспечивает создание естественных конвективных потоков, способствует увеличению теплоотдачи радиатора, при этом, кроме указанного выше, эффективность теплоотдачи в заявленном техническом решении увеличивается дополнительно за счет особенностей конструктивного исполнения объемов, т.к. теплоотдача идет как от наружных, так и от внутренних поверхностей объемов. При этом вследствие наклона каждого из объемов по горизонтали, обеспечивается возможность смыва осадочных загрязнений в радиаторе по отводящему трубопроводу, что исключает возможность забивания радиатора в процессе его эксплуатации.
При этом межтрубное пространство объемов является заглушенным, достигается значительное уменьшение объема теплоносителя при одновременном увеличении площади теплоотдающей поверхности радиатора и одновременном уменьшении веса радиатора в сборе. Указанное в целом доказывает значительное повышение эффективности применения радиатора в процессе эксплуатации, а именно - уменьшение требуемого объема теплоносителя, при одновременном повышении теплоотдачи и минимизация возможности засорения радиатора в процессе эксплуатации.
В заявленном техническом решении разрешена указанная проблема, т.к. обеспечена возможность повышения теплоотдачи с одновременным снижением объема теплоносителя.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует критерию «новизна», а изготовление и опытная эксплуатация рабочего макета доказывает соответствие заявленного технического решения критерию «промышленная применимость».