НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Полезная модель относится к отопительной технике, а именно к центральным системам отопления зданий, работающих на горячей воде, водяном паре и других теплоносителях.
Известен нагревательный прибор, представляющий собой чугунную ребристую трубу с круглыми ребрами.
(См. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция. Отопление. Учебник для строительных вузов. М.: Высшая школа, 1976, с.69.).
Однако, низкие санитарно-гигиенические качества, высокая металлоемкость не позволяют использовать такие нагревательные приборы в современных условиях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и выбранным в качестве ближайшего аналога является нагревательный прибор, содержащий секции с каналами для теплоносителя, входной и выходной патрубки. При этом трубчатые элементы в каждой секции и секции между собой соединены при помощи переходников, каждый из которых выполнен в виде полого корпуса с резьбовыми отверстиями. /См. п. РФ №2042891, заявл. 1991.11.20, опубл. 1995.08.27, кл. F24Н 9/14, F28F 9/26 «Нагревательный прибор»/.
Однако известное техническое решение с одной стороны содержит элементы, изготовленные из серого чугуна посредством литья, что требует значительных затрат, отличается высокой металлоемкостью, с другой стороны оно содержит два канала для движения теплоносителя в которых скорость движения теплоносителя на входе и внутри одинакова, что влечет снижение теплоотдачи теплоносителя.
Задачей настоящей полезной модели является повышение теплоотдачи теплоносителя, снижение металлоемкости, упрощение процесса изготовления и сборки-разборки.
Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу является оптимизация конструкции нагревательного прибора, позволяющая достичь снижения скорости движения теплоносителя внутри нагревательного прибора и повышения аккумулирования тепла внутри самого прибора, а затем повышения его теплоотдачи за счет естественной конвекции с его поверхности и принудительной, обеспечивающейся наличием конвекционных каналов.
Поставленная задача достигается тем, что в известном нагревательном приборе, содержащем секции с каналами для теплоносителя, входной и выходной патрубки, согласно полезной модели каналы для теплоносителя представляют собой комплект параллельных друг другу трубопроводов, соединенных между собой через смесительные камеры, являющиеся торцевыми частями нагревательного прибора, между входным патрубком и каналом для теплоносителя установлено инжекторное устройство, каждая секция выполнена из сегментов П-образной формы, имеющих вырезы под трубопроводы на боковых поверхностях, попарно установленных на трубопроводах друг против друга с образованием конвекционных каналов.
Сегменты нагревательного прибора могут быть установлены на трубопроводах при помощи защелок.
Нагревательный прибор может содержать защитные решетки, фиксирующие сегменты.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемый нагревательный прибор неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критерию «новизна».
Предлагаемый нагревательный прибор может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Таким образом, заявляемый нагревательный прибор соответствует критерию «промышленная применимость».
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявленному нагревательному прибору новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу, а именно, повышение теплоотдачи, снижение металлоемкости, упрощение процесса изготовления и сборки-разборки.
Выполнение каналов для теплоносителя в виде комплекта параллельных друг другу трубопроводов, соединенных между собой через смесительные камеры, являющиеся торцевыми частями нагревательного прибора позволяет уменьшить скорость движения теплоносителя по прибору, позволяет аккумулировать тепло внутри прибора, а затем отдать это тепло в окружающее пространство таким образом повышается теплоотдача.
Установка между входным патрубком и каналом для теплоносителя инжекторного устройства позволяет во-первых направить основной поток теплоносителя из входного патрубка через канал для теплоносителя в смесительную камеру, противоположную от входа теплоносителя, где поток разделяется на столько частей, сколько установлено трубопроводов, а их может быть минимум два, но оптимально 3, 4. Мы будем рассматривать конструкцию нагревательного прибора с тремя трубопроводами. За счет этого разделения опять-таки достигается замедление движения теплоносителя и увеличивается теплоотдача в целом. Кроме того, установка инжекторного устройства позволяет обеспечить самоочищение прибора от примесей теплоносителя и тем самым улучшить условия работы нагревательного прибора.
Выполнение каждой секции из сегментов П-образной формы, имеющих вырезы под трубопроводы на боковых поверхностях, попарно установленных на трубопроводах друг против друга с образованием конвекционных каналов увеличивает площадь теплообмена и тем самым увеличивает теплоотдачу прибора как за счет естественной конвекции с поверхности прибора, так и за счет принудительной конвекции, обеспечивающейся наличием конвекционных каналов. Кроме того, выполнение сегментов в виде элементов П-образной формы позволяет снизить металлоемкость нагревательного прибора, повысить технологичность изготовления прибора т.к. все детали могут быть изготовлены методом штамповки.
Установка сегментов на трубопроводах при помощи защелок упрощает процесс сборки-разборки нагревательного прибора.
Наличие защитных решеток обеспечивает фиксацию сегментов и одновременно закрывает все кромки и края сегментов, предохраняя от возможных повреждений.
Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого нагревательного прибора позволяет решить поставленную задачу, повысить теплоотдачу, снизить металлоемкость, упростить процесс изготовления и сборки-разборки.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами.
- На фиг.1 изображен вид спереди нагревательного прибора с местным разрезом.
- На фиг.2 изображен вид сверху с разрезом.
- На фиг.3 - вид спереди без сегментов с местными разрезами.
- На фиг.4 изображен сегмент в трехмерном измерении.
Нагревательный прибор содержит секции 1 с каналами 2 для теплоносителя, входной 3 и выходной 4 патрубки. Каналы для теплоносителя представляют собой комплект из параллельных друг другу трубопроводов 5, 6, 7, соединенных между собой через смесительные
камеры 8, 9, являющиеся торцевыми частями нагревательного прибора, между входным патрубком 3 и каналом 2 для теплоносителя в виде трубопровода 5 установлено инжекторное устройство 10, каждая секция 1 выполнена из сегментов 11 П-образной формы, имеющих вырезы под трубопроводы на боковых поверхностях, попарно установленных на трубопроводах 5, 6, 7 друг против друга с образованием конвекционных каналов 12. Сегменты 11 могут быть установлены на трубопроводах 5, 6, 7 при помощи защелок 13. Нагревательный прибор может содержать защитные решетки 14, фиксирующие сегменты 11.
Нагревательный прибор используют следующим образом: теплоноситель подают через входной патрубок 3 к трубопроводу 5, а через него в смесительную камеру 8, минуя смесительную камеру 9, т.к. этому способствует инжекторное устройство 10, которое одновременно создает условия самоочистки прибора от тяжелых примесей теплоносителя и одновременно направляет теплоноситель в трубопровод 5. Из смесительной камеры 8 половина объема теплоносителя поступает в трубопровод 6 и смесительную камеру 9, оставшийся объем теплоносителя поступает в трубопровод 7 и далее в смесительную камеру 9, а оттуда через выходной патрубок 4 на выход из прибора. В результате достигается уменьшение скорости движения теплоносителя внутри нагревательного прибора и его аккумулирование. При этом процесс теплоотдачи нагревательного прибора осуществляется за счет естественной конвекции с поверхности прибора, в частности с поверхности сегментов 11 и принудительной конвекции за счет наличия конвекционных каналов 12, образованных за счет попарного соединения сегментов 11 с трубопроводами 5, 6, 7. Холодный воздух поступает в нижнюю часть конвекционного канала 12, здесь при соприкосновении с трубопроводом 5 происходит первая ступень нагрева. Далее поток подогретого воздуха поднимается до трубопровода 6 и здесь происходит вторая ступень нагрева и ускоренный подъем теплового потока до трубопровода 7 - третья ступень нагрева с последующим выходом через
защитные решетки 14 в окружающее пространство. Таким образом достигается принудительный отбор тепла с поверхности нагревательного прибора.