РАДИАТОР ОТОПЛЕНИЯ
HEATING RADIATOR

Изобретение относится к теплотехнике и может применяться в теплообменных устройствах, действующих по принципу «тепловой трубы» и используемых для отопления помещений.
Известен радиатор отопления, содержащий тепловую трубу, один конец которой заглушен снизу и является зоной испарения, а другой заглушен сверху, является зоной конденсации (SU 319831, 02.11.1971). Недостатком данного радиатора является то, что в нем используется нагрев рабочего тела только теплоносителем, размещенным внутри него (например, электрическим), что затрудняет использование его для нагрева рабочего тела низкотемпературным теплоносителем, так как площадь теплоотдачи теплоносителя мала.
Наиболее близким по своей технической сущности является радиатор, содержащий тепловую трубу, один конец которой заглушен снизу и является зоной испарения, а другой заглушен сверху, является зоной конденсации, выполненной в виде камеры из профилированных листов металла (RU 2476802, 10.02.2012).
Недостатком данного устройства является то, что рабочее тело, используемое в нем для испарения, после конденсации стекает в зону испарения по стенкам трубы, осуществляющей его конвекционный нагрев. Происходит снижение температуры рабочего тела в зоне его испарения, и коэффициент полезного действия процесса снижается.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение эффективности радиатора.
Настоящая задача решается тем, что в радиаторе отопления, содержащем составной пустотелый корпус, внутри которого размещены соединяющиеся друг с другом камеры испарения и конденсации, первая из которых образована участком трубы, заглушенным с одной стороны, а вторая - замкнутой оболочкой, оболочка камеры конденсации выполнена профилированной, грани профиля размещены на оболочке горизонтально, камера испарения содержит внутри себя коаксиально размещенную трубу, верхний конец которой выступает за ее пределы, а нижний установлен с зазором относительно ее дна, на верхнем конце трубы выполнен раструб, при этом края раструба выступают за внутренние грани профиля оболочки. Площадь входного отверстия раструба больше площади наименьшего поперечного сечения камеры конденсации.
Технической сущностью настоящего изобретения является повышение коэффициента полезного действия радиатора за счет исключения поступления конденсата в зону испарения и увеличения площади теплоотдачи при тех же габаритах, что и у прототипа.
На фиг. 1 дана общая схема радиатора.
Радиатор состоит из составного пустотелого корпуса 1, содержащего камеру испарения 2 и камеру конденсации 3. Камера испарения 2 образована участком трубы 4, заглушенным с одной стороны, и содержит в себе коаксиально размещенную трубу 5, нижний конец 6 которой установлен с зазором относительно дна камеры испарения 2, а верхний 7 - выступает за ее пределы. Камера конденсации 3 образована замкнутой профилированной оболочкой 8 с гранями 9, выступающими во внутрь ее и размещенными горизонтально. На верхнем конце 7 трубы 5 размещен раструб 10, имеющий площадь поперечного сечения больше площади наименьшего сечения камеры конденсации 3 (сечения по выступающим вовнутрь граням профилированной оболочки). Раструб 10 установлен в камере испарения 2 под выступающими во внутрь ее гранями 9 оболочки 8. Корпус радиатора монтируется в трубе 11 с теплоносителем 12, а вовнутрь его залито рабочее тело 13 с низкой температурой испарения.
Радиатор монтируется корпусом 1, содержащим камеру испарения 2, в трубу 11 таким образом, чтобы он омывался теплоносителем 12. Теплоноситель 12 нагревает рабочее тело 13, находящееся в камере испарения 2. Рабочее тело испаряется, и пар поступает в камеру конденсации 3. В камере конденсации 3 пар рабочего тела, конденсируясь, отдает свое тепло стенкам камер (при этом в момент фазового перехода происходит дополнительное выделение энергии).
Конденсат истекает с граней 9, попадает в раструб 10 и по коаксиально размещенной в камере испарения трубе 5 поступает в нижние слои рабочего тела 13, не понижая температуру его верхнего слоя и не нарушая его восходящее направленное перемещение, вызванное внешней конвекцией. Такая циркуляция повышает эффективность испарения рабочего тела 13, а следовательно, и самого радиатора.