СЕКЦИОННЫЙ РАДИАТОР ДЛЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области отопительной техники, в частности к секционным отопительным радиаторам с жидким теплоносителем (водой, маслом, антифризом и т.п.), применяемым для отопления жилых, общественных и производственных зданий.
Известен отопительный секционный радиатор с верхним и нижним коллекторами, связанными с рядом вертикальных труб при помощи трубчатых элементов в виде штуцеров (Патент РФ №2252370, F24H 3/08, опубл. 20.05.2005 г.). Штуцер имеет коническую и цилиндрическую части, при этом конической частью он закреплен в вертикальной трубе посредством прессовки, а цилиндрической частью - в отверстии коллектора посредством уплотняющего элемента. На наружных поверхностях штуцера имеются кольцевые канавки прямоугольного сечения. В месте перехода цилиндрической части в коническую выполнен бурт прямоугольного сечения, расположенный между торцом вертикальной трубы и коллектора. Уплотняющий элемент выполнен в виде вдавленного в кромку входного отверстия коллектора переходного конуса, сопряженного с плоской кольцевой поверхностью бурта и цилиндрической поверхностью штуцера, выступающий конец которого выполнен развальцованным посредством доступа со стороны конической части штуцера. Крепление штуцера в отверстии коллектора производят следующим образом. Во внутренний канал штуцера, который в зоне выхода его конца в полость коллектора выполнен резко сужающимся, вводят рабочий пуансон в виде цилиндрического ролика. Другим пуансоном меньшего диаметра производят проталкивание ролика с одновременным вдавливанием переходного конуса в кромку и развальцовку выступившего в полость коллектора конца штуцера до выпадения ролика в полость коллектора. После закрепления штуцера в коллекторе производят напрессовку вертикальной трубы на коническую часть штуцера.
Данная конструкция обеспечивает достаточно прочное, жесткое крепление вертикального трубопровода в отверстии коллектора без
использования герметизирующих прокладок. Однако, недостатком такого радиатора является сложность изготовления и сборки из-за наличия многоэлементного соединительного штуцера, уплотняющего элемента, а также операций развальцовки штуцера с помощью пуансонов и его запрессовки в вертикальную трубу.
Известен секционный отопительный радиатор, включающий в себя ряд вертикальных алюминиевых труб для прохода теплоносителя через каждую секцию радиатора, напрессованные на них алюминиевые оребренные теплорассеивающие элементы и два горизонтальных коллектора для прохода теплоносителя между секциями радиатора. Полости коллекторов и вертикальных труб связаны между собой посредством герметичных соединений, каждое из которых выполнено в виде ниппеля с резьбовым участком, размещенным в резьбовом отверстии коллектора. В основании каждого отверстия выполнена фаска, сопрягаемая с кромкой, которой заканчивается резьба на ниппеле. При этом фаска отверстия коллектора и фаска внутренней поверхности вертикальной трубы после напрессовки ее на ниппель образуют между собой V-образный кольцевой зазор, в котором расположена герметизирующая прокладка, а на запрессованной в трубе части ниппеля размещены установленные в канавках уплотнения (Патент РФ №2059933, F24D 3/12, опубл. 10.05.1996 г.).
Такие соединения не имеют достаточной прочности и жесткости. В условиях перепада температур по радиатору и возникающих вследствие этого термоударов происходит неоднородная деформация отдельных участков соединения. В результате, даже несмотря на наличие герметизирующих прокладок и уплотнений, в соединении образуются щели, что в конечном итоге приводит к выходу радиатора из строя.
Данный секционный радиатор принят за прототип.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, состоит в обеспечении эксплуатационной надежности радиатора в условиях температурных колебаний.
Техническим результатом, достигаемым при реализации предложенной полезной модели, является повышение жесткости и
герметичности соединения вертикальных трубопроводов с коллекторами секционного радиатора при обеспечении простоты изготовления и сборки.
Конструкция секционного радиатора, обеспечивающая достижение указанного выше технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, может быть охарактеризована следующей совокупностью признаков.
Технический результат достигается тем, что в секционном радиаторе для систем отопления, включающем в себя, по меньшей мере, один вертикальный трубопровод, соединенный с нижним и верхним горизонтальными коллекторами с использованием герметизирующих прокладок, и ребра для увеличения площади теплопередачи, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, каждый горизонтальный коллектор представляет собой цельнометаллический профиль с полкой, расположенной вдоль коллектора и имеющей с противоположной стороны продольный центральный выступ с пазом, а также сквозное отверстие в месте присоединения вертикального трубопровода, при этом герметизирующая прокладка размещена в канавке по внешнему диаметру отверстия; каждый вертикальный трубопровод представляет собой цельнометаллический профиль с ребрами и содержит два центральных ребра по обе стороны вертикального трубопровода, расположенных в направлении оси коллектора, причем верхние и нижние края этих ребер выполнены на уровне торцевых плоскостей вертикального трубопровода и вставлены в пазы полок коллекторов; два боковых ребра, расположенных по обе стороны вертикального трубопровода по касательной к его наружным поверхностям, которые параллельны центральным ребрам, их верхние и нижние края выступают над торцевыми плоскостями вертикального трубопровода на толщину полки и загнуты внутрь с фиксацией на полках коллекторов.
В частном случае выполнения секционного радиатора нижний и верхний коллекторы выполнены неразборными и содержат несколько закрепленных на них вертикальных трубопроводов с ребрами.
В другом частном случае секционный радиатор содержит два средних ребра, установленных симметрично по одному с каждой стороны от вертикального трубопровода, перпендикулярно плоскости боковых ребер, при этом на продольных краях средних ребер, перпендикулярно им, выполнены внешние ребра, являющиеся частью передней и задней панели радиатора.
Секционный радиатор может содержать четыре средних ребра, установленных симметрично по два с каждой стороны от вертикального трубопровода, перпендикулярно плоскости боковых ребер, при этом на продольных краях средних ребер, перпендикулярно им, выполнены внешние ребра, являющиеся частью передней и задней панели радиатора.
Перпендикулярно средним ребрам могут быть выполнены промежуточные ребра.
Средние ребра могут содержать в верхней и нижней части прорези, между которыми расположены промежуточные ребра.
Горизонтальный коллектор может содержать с внешней стороны дополнительную полку с направляющими, на которых установлена крышка.
Крышка может быть выполнена в виде цельнометаллического П-образного профиля, включающего основную часть и две боковины, причем боковины выполнены снизу с возможностью их фиксации на краях внешних ребер, а основная часть содержит два центральных параллельных выступа, расположенных на расстоянии, обеспечивающем плотную фиксацию крышки на направляющих дополнительной полки коллектора.
Основная часть крышки может содержать отверстия для увеличения конвекционного теплообмена.
Выполнение горизонтальных и вертикальных коллекторов в виде цельнометаллических профилей предложенной конструкции обеспечивает их прочное и жесткое соединение между собой. При этом снижается риск разгерметизации соединения в условиях эксплуатации радиатора.
Сущность предложенной конструкции поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен внешний вид секции радиатора, содержащей соединенные между собой один горизонтальный коллектор и один вертикальный трубопровод с ребрами (вариант с двумя средними ребрами).
На фиг.2 представлен внешний вид секции радиатора, содержащей соединенные между собой один горизонтальный коллектор и один вертикальный трубопровод с ребрами (вариант с четырьмя средними ребрами).
На фиг.3 представлен вид полки коллектора со стороны соединения с вертикальным трубопроводом.
На фиг.4 представлено сечение (А-А) секции радиатора по фиг.2. На фиг.5 представлена крышка радиатора (общий вид). На фиг.6 представлена крышка радиатора (вид спереди). На фиг.7 представлен вариант секционного радиатора, в котором коллектор с полками выполнен неразборным и содержит несколько закрепленных на нем вертикальных трубопроводов с ребрами.
Секция радиатора содержит горизонтальный коллектор 1 с полкой 2, расположенной вдоль коллектора и имеющей с противоположной стороны выступ 3 с пазом 4 (фиг.1-3), а также сквозное отверстие 5 в месте присоединения вертикального трубопровода. Отверстие 5 по внешнему диаметру имеет канавку 6 с герметизирующей прокладкой. Вертикальный трубопровод 7 содержит по обе стороны два центральных ребра 8, расположенных в направлении оси коллектора, верхний край которых вставлен в паз 4 полки 2 коллектора. Кроме того, с двух сторон по касательной к наружным поверхностям вертикального трубопровода 7 выполнены два боковых ребра 9, которые параллельны центральным ребрам 8, их верхние края выступают над торцевой плоскостью вертикального трубопровода на толщину полки, загнуты внутрь и зафиксированы на полке 2 коллектора.
Секция радиатора также содержит два средних ребра 10 (фиг.1) или четыре средних ребра 10 (фиг.2), на продольных краях которых выполнены внешние ребра 11, являющиеся частью передней и задней панели радиатора. Средние ребра 10 выполнены с промежуточными ребрами 12.
Горизонтальный коллектор сверху содержит дополнительную полку 13 с направляющими 14, на которых установлена крышка. Крышка выполнена в виде цельнометаллического П-образного профиля, включающего основную часть 15 и две боковины 16, причем по нижней кромке боковин выполнен Г-образный карман 17 для фиксации на краях внешних ребер 11 (фиг.5, 6). Основная часть 15 крышки содержит два центральных параллельных выступа 18, расположенных на расстоянии, обеспечивающем плотную фиксацию крышки на направляющих 14 дополнительной полки 13 коллектора. Крышка может содержать отверстия различной формы 19 для увеличения конвекционного теплообмена.
Изготовление и сборка конструктивных элементов секционного радиатора производится следующим образом.
Цельнометаллический профиль коллектора с полками и цельнометаллический профиль вертикального трубопровода с системой ребер изготавливают из алюминиевых сплавов методом прессования или методом литья под высоким давлением. При этом коллекторы могут быть как сборными, так и неразборными. Вариант неразборного коллектора, соединенного с несколькими вертикальными трубопроводами с ребрами представлен на фиг.7.
В процессе соединения вертикальных трубопроводов с нижним и верхним коллекторами загнутые края боковых ребер прижимают к полкам коллекторов с использованием пресса или иного оборудования. Герметизация радиатора проверяется испытанием под внутренним давлением не менее 300 МПа. После окончания сборки секционного радиатора сверху устанавливают крышку, выполненную в виде цельнометаллического П-образного профиля из алюминиевого сплава.
Таким образом, предложенная конструкция проста в изготовлении и сборке. При этом за счет повышения жесткости и герметичности соединения вертикальных трубопроводов с коллекторами обеспечивается эксплуатационная надежность радиатора в условиях температурных колебаний.