РАДИАТОР С УЛУЧШЕННОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ
RADIATOR WITH IMPROVED GEOMETRY

Настоящее изобретение относится к радиатору с коллектором и излучающими элементами, соединенными с указанным коллектором.
Известны конфигурации радиаторов, которые содержат два цилиндрических коллектора и излучающие элементы в форме трубок, каждая из которых механически и по текучей среде соединена с этими коллекторами.
Указанные трубки расположены снаружи коллекторов и перпендикулярны им. Каждая из трубок механически соединена с наружной поверхностью коллекторов через две раздельные зоны наружной поверхности каждой из указанных трубок, причем текучая среда соответственно входит в трубку и покидает ее через эти две зоны.
Однако такая геометрия соединения имеет определенные недостатки, заключающиеся в том, что прикрепление трубок к наружной поверхности цилиндрических коллекторов посредством приваривания их к коллекторам в тех зонах, в которых они находятся в контакте друг с другом, не является простым. Фактически, затруднен доступ к зонам, находящимся в контакте с цилиндрическими поверхностями.
Кроме того, при окрашивании радиатора нанесение краски в этих затрудненных для доступа зонах оказывается в равной степени проблематичным.
Очистка радиатора такого типа конечным пользователем этого радиатора также является непростой задачей.
Следовательно, представляет интерес разработка новой геометрии радиатора с коллектором (коллекторами) и излучающими элементами, соединенными с ним (с ними), выполненной с возможностью облегчения по меньшей мере одного из приведенных выше недостатков.
Соответственно, задача настоящего изобретения состоит в создании радиатора, содержащего по меньшей мере один коллектор и множество удлиненных излучающих элементов, каждый из которых механически и по текучей среде соединен с указанным по меньшей мере одним коллектором, причем каждый удлиненный излучающий элемент проходит по длине, имеет поперечное сечение, определяемое высотой Ht и шириной, и вставлен по меньшей мере на части своей длины в указанный по меньшей мере один коллектор по меньшей мере на части а высоты Ht, причем 0,05Ht≤а≤Ht.
Вставка или встраивание излучающих элементов в коллектор (коллекторы) обеспечивает область/зону контакта между излучающим элементом (излучающими элементами) и коллектором (коллекторами) большую, чем в предшествующем уровне техники, и, следовательно, более доступную для вмешательств или операций на ней.
В частности, в значительной степени облегчены прикрепление излучающих элементов к коллектору (коллекторам), окрашивание радиатора и его очистка. Кроме того, эта новая геометрия/конфигурация соединения/связи между излучающим элементом и коллектором делает возможным уменьшение или даже предотвращение коррозийных явлений, возникающих в предшествующем уровне техники вблизи поверхности раздела между излучающим элементом и коллектором.
Следовательно, по сравнению с предшествующим уровнем техники может быть увеличено внутреннее проходное сечение, обеспечиваемое для текучей среды между коллектором и излучающим элементом, что обеспечивает возможность увеличения скорости потока и способствует внутренней циркуляции текучей среды. В некоторых конфигурациях это может сделать возможным увеличение эффективности теплообмена. Кроме того, могут быть снижены потери напора. Если радиаторы последовательно соединены в цепь, этот аспект может быть интересен в том, что становится возможным не увеличивать скорость накачивания этой цепи без необходимости.
Кроме того, такая новая геометрия/конфигурация соединения/связи между излучающим элементом и коллектором обеспечивает большую гибкость в выборе геометрий и архитектур радиатора.
Отметим, что излучающие элементы могут быть полностью вставлены/встроены в коллектор (коллекторы) в том случае, если a=Ht. Однако излучающие элементы, введенные в коллектор (коллекторы), остаются заподлицо с верхней наружной поверхностью коллектора (коллекторов).
В соответствии с другими возможными признаками:
- каждый излучающий элемент вставлен в указанный по меньшей мере один коллектор по меньшей мере на части а высоты Ht, причем 0,55Ht≤а≤Ht, таким образом, чтобы механически фиксировать этот излучающий элемент внутри указанного по меньшей мере одного коллектора; эта новая конфигурация соединения или связи между излучающими элементами и одним или более коллекторами обеспечивает возможность механической фиксации излучающих элементов в коллекторе (коллекторах), поскольку глубина вставки превышает половину высоты Ht; однако излучающие элементы (например, по меньшей мере посредством их края) остаются видимыми на виде в плане (вид спереди радиатора), перпендикулярном высоте излучающих элементов и показывающем всю длину последнего, в сборке с коллектором (коллекторами);
- каждый излучающий элемент вставлен в указанный по меньшей мере один коллектор на всю свою высоту Ht, когда высота указанного по меньшей мере одного коллектора больше или равна 1,2 Ht;
- указанный по меньшей мере один коллектор имеет в целом удлиненную форму, а каждый из излучающих элементов вставлен на части длины указанного по меньшей мере одного коллектора;
- указанный по меньшей мере один коллектор имеет высоту, перпендикулярную его длине, а каждый из излучающих элементов введен на часть высоты указанного по меньшей мере одного коллектора;
- каждый излучающий элемент соединен по текучей среде с указанным по меньшей мере одним коллектором посредством одного или более отверстий;
- указанное отверстие или отверстия имеет или имеют общее проходное сечение, обеспечиваемое для текучей среды, которое больше, чем проходное сечение, обеспечиваемое для текучей среды в той конфигурации, в которой излучающий элемент соединен с указанным по меньшей мере одним коллектором без введения во внутреннюю часть последнего;
- излучающие элементы механически соединены с указанным по меньшей мере одним коллектором посредством пайки или сварки;
- поперечное сечение излучающих элементов, в частности, выбрано из следующих форм: круглая, квадратная, прямоугольная, треугольная, овальная, полуовальная, форма сплющенного овала, ромбовидная; в целом, поперечное сечение излучающего элемента может иметь любую многоугольную форму;
- указанный по меньшей мере один коллектор имеет поперечное сечение, имеющее форму, в частности, выбранную из следующих форм: круглая, квадратная, прямоугольная, треугольная, овальная; в целом, поперечное сечение коллектора может иметь любую многоугольную форму;
- излучающие элементы расположены параллельно или непараллельно друг другу;
- излучающие элементы расположены перпендикулярно или наклонно по отношению к указанному по меньшей мере одному коллектору;
- не все излучающие элементы расположены в одиной плоскости;
- в плоскости, содержащей продольное сечение указанного по меньшей мере одного коллектора и поперечное сечение излучающих элементов, поперечное сечение каждого из излучающих элементов выполнено с возможностью принимать любую находящуюся в плоскости угловую ориентацию вокруг продольной оси излучающего элемента (эта ось перпендикулярна упомянутой выше плоскости), причем указанные излучающие элементы имеют поперечное сечение некруглой формы; следует отметить, что этот признак относится к поперечным сечениям некруглой формы (например, квадратной, прямоугольной, треугольной, овальной, полуовальной формой сплющенного овала, ромбовидной; вообще говоря, поперечное сечение излучающего элемента может иметь любую многоугольную форму), поскольку нет преимущества в ссылке на геометрическую ориентацию круга в плоскости; в соответствии с этим признаком геометрической ориентации круга в плоскости грань (грани) излучающих элементов (три грани проходят перпендикулярно поперечному сечению) могут принимать любую возможную угловую ориентацию в упомянутой выше плоскости относительно смежной поверхности или грани коллектора (например, горизонтальной верхней поверхности/грани, когда коллектор расположен горизонтально, а излучающие элементы расположены на стороне верхней поверхности/грани коллектора); угловая ориентация поперечного сечения зафиксирована для заданного излучающего элемента, но может принимать любое значение, а также не быть идентичной от одного излучающего элемента к другому; следовательно, поперечное сечение может быть повернуто на любой угол (этот угол зависит от формы поперечного сечения и, следовательно, для квадратной формы может находиться в промежутке от 0° до 90° включительно, поскольку после поворота на 90° квадрат возвращается в ранее достигнутое положение) относительно базового или нейтрального положения (такое положение, в общем, соответствует положению, в котором геометрические формы представлены в плоскости; например, треугольник представлен с горизонтальным основанием и вершиной, ориентированной вверх, а прямоугольник представлен с более длинными сторонами, расположенными горизонтально); здесь излучающие элементы, в общем, расположены перпендикулярно коллектору (коллекторам), но, альтернативно, они могут быть расположены под углом, отличным от 90°, к коллектору (коллекторам); в дополнение к признаку относительно угловой ориентации излучающие элементы могут быть в той или иной степени встроены/вставлены в коллектор и, например, в значительной степени встроены/вставлены в него для получения механической фиксации, как описано выше;
- излучающие элементы соединены с указанным по меньшей мере одним коллектором на любой стороне последнего; следовательно, радиатор может иметь излучающие элементы, расположенные на двух противоположных сторонах коллектора (коллекторов);
- указанный по меньшей мере один коллектор выбран из следующих конфигураций: один коллектор, два параллельных коллектора, расположенные рядом (коллекторы могут находиться вблизи одного из двух противоположных концов по меньшей мере некоторых из излучающих элементов или в центральной части по меньшей мере некоторых из излучающих элементов), два параллельных коллектора, разнесенные таким образом, что удлиненные излучающие элементы вставлены в эти два коллектора так, что по меньшей мере один из двух противоположных концов указанных излучающих элементов расположен снаружи или внутри коллектора.
Задача настоящего изобретения также состоит в создании радиаторного элемента, содержащего по меньшей мере один коллектор и по меньшей мере один удлиненный излучающий элемент, механически и по текучей среде соединенный с указанным по меньшей мере одним коллектором, причем указанный по меньшей мере один излучающий элемент проходит по длине, имеет поперечное сечение, определяемое высотой Ht и шириной, и вставлен по меньшей мере на части своей длины в указанный по меньшей мере один коллектор по меньшей мере на часть а высоты Ht, причем 0,05Ht≤а≤Ht. Предпочтительно, вставка/встраивание может быть выполнено таким образом, что 0,55Н≤а≤Ht для того, чтобы механически зафиксировать излучающий элемент внутри указанного по меньшей мере одного коллектора.
Радиаторный элемент имеет такие же преимущества и признаки, что и радиатор, изложенный выше, и не будут повторены в настоящем документе.
Задача настоящего изобретения также состоит в создании радиатора, содержащего радиаторный элемент указанного типа, в котором каждый из множества излучающих элементов соединен с указанным по меньшей мере одним коллектором. Признаки, описанные выше со ссылкой на радиатор, также могут применены здесь к этому новому способу создания радиатора на основе радиаторного элемента (единичный элемент по меньшей мере с одним коллектором и одним излучающим элементом), который содержит множество излучающих элементов.
Другие признаки и преимущества станут очевидными в процессе изучения последующего описания, приведенного посредством неограничивающего примера, и со ссылкой на сопутствующие чертежи, на которых:
- на фиг. 1а и 1b представлены различные формы излучающих элементов, частично вставленных в коллектор;
- на фиг. 1с представлена конфигурация радиатора, в которой излучающие элементы частично вставлены в две противоположные стороны коллектора;
- на фиг. 2 показан перспективный вид сверху части радиатора в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
- на фиг. 3а-d, 4а-с и 5а-е представлены различные возможные конфигурации излучающих элементов и коллекторов радиатора в собранном виде, имеющих различную форму и глубину вставки;
- на фиг. 6 показан вид в разрезе излучающего элемента, частично введенного в два коллектора, расположенные рядом;
- на фиг. 7 обобщенно и схематично проиллюстрированы изменения геометрической ориентации или углового положения излучающего элемента с любым поперечным сечением в плоскости Р;
на фиг. 8а-е проиллюстрированы различные геометрические ориентации или угловые положения излучающих элементов с различными поперечными сечениями и различными глубинами вставки в коллектор;
- на фиг. 8f схематично представлен тип геометрической ориентации излучающих элементов относительно коллектора (коллекторов), как показано на фиг. 8а-е;
на фиг. 9а схематично представлен другой возможный тип геометрической ориентации излучающих элементов относительно коллектора (коллекторов);
на фиг. 9b-g проиллюстрированы различные геометрические ориентации или угловые положения по отношению к коллектору с типом геометрической ориентации, показанном на фиг. 9а, а также для различных поперечных сечений;
- на фиг. 9h представлен другой возможный тип геометрической ориентации излучающих элементов относительно коллектора (коллекторов);
- на фиг.10а-к проиллюстрированы различные возможные конфигурации или архитектуры радиаторов в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;
- на фиг. 11а-с схематично представлены варианты сборки посредством сварки/пайки излучающих элементов с одним или более коллекторами в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
- на фиг. 12 показан сравнительный вид части обычного радиатора и части радиатора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1а и 1b схематично проиллюстрирован принцип присоединения удлиненных излучающих элементов к коллектору в радиаторе в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1а-b представлено поперечное сечение различных типов излучающих элементов, причем их протяженность в продольном направлении перпендикулярна плоскости чертежа. В этой части представлен коллектор в поперечном сечении по его длине (здесь обрезан). Различные возможные формы поперечного сечения излучающих элементов представлены здесь не исчерпывающим образом, но это не означает, что в радиаторе в соответствии с настоящим изобретением излучающие элементы обязательно имеют различные формы. Фактически, все излучающие элементы могут иметь одинаковое поперечное сечение, или по меньшей мере один или более из них могут иметь различное поперечное сечение.
Для упрощения в оставшейся части настоящего описания на излучающие элементы будут обозначены как трубки, но следует отметить, что их поперечное сечение не ограничено круглым поперечным сечением трубки. Фактически, удлиненные излучающие элементы или трубки радиатора могут принимать любую геометрию поперечного сечения: квадратную, ромбовидную, прямоугольную, полуовальную, овальную, форму сплющенного овала, треугольную и т.д.
Здесь представлен один коллектор. Он может представлять собой один коллектор радиатора. Альтернативно, в радиаторе может присутствовать другой коллектор, расположенный параллельно изображенному на фиг. 1а-b и, следовательно, невидимый на этих чертежах. Последующее описание взаимозаменяемым образом применяется к одному или двум коллекторам, если описание варианта осуществления явно не указывает количество коллекторов.
Удлиненные трубки механически и по текучей среде соединены с коллектором (коллекторами) или связаны с коллектором (коллекторами), хотя на фиг. 1а-b не представлен (не представлены) проход (проходы) для текучей среды между трубкой (трубками) и коллектором (коллекторами).
Здесь представлены трубки, перпендикулярные коллектору (коллекторам). Однако в других, не показанных, вариантах осуществления изобретения трубки могут принимать различные геометрические ориентации относительно коллектора (коллекторов), как будет объяснено в дальнейшем в настоящем документе, например, наклон более чем на 90° по отношению к коллектору на виде спереди радиатора (продольная ось трубок больше не перпендикулярна оси коллектора (коллекторов), а скорее наклонна по отношению к ним). Трубки могут дополнительно (или вместо упомянутого выше наклона) принимать ориентацию, отличную от показанной на фиг. 1а-b, т.е. поперечное сечение трубок находится за пределами плоскости этих чертежей, но ориентировано относительно этой плоскости, и продольная ось трубок остается перпендикулярной оси коллектора (коллекторов).
Кроме того, когда радиатор содержит два коллектора, они могут иметь различные положения относительно трубок. В частности, в последующем описании в том случае, если описание чертежа упоминает конец трубки, расположенный вблизи коллектора или в нем, другой коллектор может быть расположен где угодно, иначе говоря, рядом с первым коллектором или вблизи второго коллектора или в нем.
Как частично показано в значительной степени схематичным образом на фиг. 1а-b, трубки с различными формами частично вставлены или встроены во внутреннюю часть коллектора 10 на части их поперечного сечения и, способом, не представленным на этих чертежах, перпендикулярно плоскости этих чертежей на части их длины.
Вставленная часть трубок 12 (сечение в форме сплющенного овала), 14 (квадратное или ромбовидное сечение), 16 (круглое сечение), 18 (овальное сечение), 20 (прямоугольное сечение), 22 (треугольное сечение) обозначена буквой а, тогда как не вставленная или выступающая часть (снаружи коллектора) обозначена буквой Ь.
В частности, поперечное сечение трубок задается, с одной стороны, размером (а+b), названным высотой Ht, в направлении, перпендикулярном длине коллектора (это направление также перпендикулярно продольному размеру трубок), и, с другой стороны, размером с, названным шириной, который параллелен длине коллектора.
Термин "высота" был использован для обозначения размера трубок (размера, который соответствует встроенной высоте или глубине), поскольку на фиг. 1а-b трубки расположены над коллектором, но это не означает, что такое вертикальное расположение сохраняется, когда радиатор устанавливают на месте в рабочее положение, в частности, у вертикальной стены.
Расстояние или глубина а вставки или прохождения задается следующей формулой: 0,05Ht≤а≤Ht, которая гарантирует более большую зону контакта и соединения между трубкой (трубками) и коллектором (коллекторами), чем в предшествующем уровне техники.
В конфигурации, в которой a=0,05Ht, трубка вставлена в коллектор (коллекторы) только на 5% своей глубины, тогда как при a=Ht трубка полностью вставлена в коллектор (коллекторы), в то же время оставаясь заподлицо с наружной поверхностью (здесь - верхней поверхностью) коллектора (коллекторов). Последняя из этих конфигураций возможна только тогда, когда высота Не коллектора (коллекторов) больше или равна 1,2Ht (фиг. 1а-b).
В соответствии с одним конкретным вариантом осуществления расстояние или глубина а вставки больше или равна 0,55Ht. Такое размерное соотношение гарантирует механическую фиксацию трубки в коллекторе и, следовательно, механическую фиксацию узла, состоящего из трубки и коллектора (предотвращается осевой выход трубки из коллектора в направлении, параллельном глубине вставки, или по меньшей мере делает это затруднительным). Фактически, в конфигурации такого типа зона соединения между коллектором и трубкой проходит по самой широкой части трубки (части, заданной шириной с, на фиг. 1а-b), которая расположена внутри коллектора. В конфигурации такого типа получившимся в результате вставным узлом проще манипулировать без риска отсоединения трубок от коллектора (коллекторов) в направлении, параллельном глубине встраивания/вставки (перпендикулярно трубкам и коллектору (коллекторам)). Это является особенно полезным при изготовлении радиатора, когда различные детали (трубки и коллектор (коллекторы)) пока еще окончательно не смонтированы вместе. Например, детали могут быть механически собраны вместе, но не являются окончательно смонтированными, например, поскольку не была произведена операция сварки или пайки. Следует отметить, что в варианте осуществления изобретения такого типа вставка трубок в коллектор выполнена в направлении, параллельном продольной оси этих трубок (оси скользящего соединения между трубкой и коллектором), при этом в случае, когда а меньше 0,55Ht, вставка трубки в коллектор может быть произведена сверху коллектора, перпендикулярно продольной оси трубки.
Как представлено на фиг. 1а-b, каждая трубка 12-22 вставлена на части длины коллектора (коллекторов), которая соответствует по большей мере ширине с трубки. Фактически, глубина введения может быть такой, что ширина с трубки всегда находится вне коллектора (коллекторов). Следует отметить, что каждая трубка также вставлена на части длины трубки, как показано на последующих чертежах, в частности, на фиг. 2.
На фиг. 2 показан перспективный вид сверху части радиатора (радиатор лежит горизонтально), содержащего множество параллельных трубок 14, вставленных в два параллельных коллектора 30, 32 и разнесенных друг от друга таким образом, что каждый расположен вблизи одного из двух противоположных концов каждой трубки. В этом варианте осуществления изобретения противоположные концы трубки свободны и проходят в продольном направлении за коллекторы, но такой способ не является обязательным, и эти концы (или только концы некоторых трубок) могут быть прикреплены к двум коллекторам или только к одному из них (ассиметричная конфигурация радиатора).
Каждая трубка 14 вставлена в каждый коллектор в двух отдельных соответствующих зонах, которые разнесены на расстояние. Каждая трубка соединена/связана с коллектором посредством контактной зоны вблизи конца трубки, ближайшей к коллектору. Следовательно, каждая трубка вставлена на части длины (расположенной вблизи одного из ее концов) в каждый из двух коллекторов 30, 32. В этой конфигурации расстояние или глубина вставки трубок 14 в коллекторы больше или равна 0,55Ht для того, чтобы обеспечивать возможность механической фиксации, как было объяснено выше.
Как представлено на фиг. 2, зона коллектора Zc, которая находится в контакте с трубкой 14 для соединения с ними, проходит по ширине с трубки, которая расположена внутри коллектора 30. Здесь то же самое применяется к каждой трубке и каждому коллектору. Следовательно, верхние края зоны Zc образуют механические элементы или возвратные элементы для осевого удержания трубок в направлении оси А, показанной на фиг. 2.
Следует отметить, что расстояние Dcc между центральными продольными осями коллекторов 30 и 32 (межосевое расстояние) по меньшей мере равно наибольшему поперечному размеру коллекторов, перпендикулярному оси А. Если это расстояние равно наибольшему поперечному размеру коллекторов, то соответствующие наружные поверхности этих двух коллекторов являются смежными.
Минимальный продольный размер Lt трубок должен обеспечивать возможность создания соединения по текучей среде между коллекторами 30 и 32.
Расстояние Dtt между центральными продольными осями двух следующих друг за другом трубок (расстояние между осями), расположенных в одинаковой плоскости, по меньшей мере равно наибольшему поперечному размеру трубок, параллельному продольной оси или направлению коллекторов.
Хотя это и не представлено на фиг. 2, каждая трубка по текучей среде соединена с каждым коллектором посредством одного или более внутренних отверстий, расположенных внутри зоны Zc механического соединения/связи. Указанное отверстие (отверстия) имеет (имеют), например, общее проходное сечение, обеспечиваемое для текучей среды, которое больше, чем проходное сечение, обеспечиваемое для текучей среды в той конфигурации, в которой каждая трубка соединена с каждым коллектором без введения во внутреннюю часть последнего (конфигурация предшествующего уровня техники).
Один коллектор 30 или 32 переносит горячую текучую среду и распределяет ее в соединенные с ним трубки 14. В соответствии с одним возможным вариантом осуществления изобретения один из нагревательных элементов, предназначенных для нагрева текучей среды, активируют по команде, например, с помощью управляющего интерфейса, помещенного снаружи радиатора, и когда коллектор является вертикальным, эти элементы с управляющим интерфейсом, как правило, расположены в нижней части радиатора (здесь не представлены). Другой, дальний, коллектор возвращает обратно текучую среду, которая была охлаждена вследствие теплообмена со стенками трубок по мере ее циркуляции в трубках между двумя коллекторами. Тот же принцип применяется, когда коллекторы расположены близко друг к другу или даже размещены рядом, или в случае, когда существует только один коллектор, содержащий внутри себя отделение для горячей текучей среды и смежное отделение для охлажденной текучей среды.
В альтернативном варианте осуществления изобретения в радиаторе нет нагревательных элементов, и текучая среда (например, вода) уже является горячей, когда поступает в коллектор.
Трубки 14 параллельны друг другу и, например, собраны в группы трубок (могут быть использованы любые количества трубок и групп трубок, и, в крайнем случае, трубки образуют одну группу трубок). Количество трубок, как правило, зависит от требований по теплу, которым должен быть адресован этот радиатор. Группирование трубок создает пространство между группами трубок, в частности, для того, чтобы иметь возможность легко располагать полотенца, когда радиатор выполнен в виде полотенцесушителя, как в случае варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 2.
Используемая текучая среда представляет собой, например, воду, но вместо нее могут быть использованы и другие текучие среды, такие как масло.
На фиг. 2 представлены трубки, перпендикулярные коллекторам. Однако в других, не показанных, вариантах осуществления изобретения трубки могут принимать различные геометрические ориентации, например, могут быть наклонены по отношению к коллекторам на угол, отличный от 90°. Трубки могут быть расположены в плоскости, которая не является параллельной плоскости, в которой расположены коллекторы (например, наклонно по отношению к последней; не все трубки должны иметь одинаковую ориентацию), ориентированы перпендикулярно по отношению к последней или нет. Кроме того, группы трубок могут принимать различные ориентации от одной группы трубок к другой.
На изображениях радиаторов, проиллюстрированных на различных сопутствующих чертежах, трубки расположены на одной и той же стороне коллектора (коллекторов) относительно наружной поверхности этого коллектора (коллекторов).
Однако в других конфигурациях трубки могут быть расположены на любой стороне коллектора (коллекторов), на двух диаметрально противоположных сторонах коллектора (коллекторов) или даже, альтернативно, на одной стороне и на другой стороне с осевым смещением вдоль коллектора (коллекторов).
На фиг. 1с проиллюстрирована конфигурация такого типа, в которой трубки 14 расположены на каждой стороне коллектора 10, на двух противоположных поверхностях Sa и Sb коллектора. Расстояние между осями или расстояние Dtt между двумя продольными центральными осями двух следующих друг за другом или соседних трубок (Dtta для трубок, расположенных на поверхности Sa, и Dttb - для трубок, расположенных на поверхности Sb) может быть меньше, чем наибольшая ширина с или поперечный размер поперечного сечения трубки, если трубки не расположены в одинаковой плоскости, одна вставлена в коллектор на большую глубину, чем другая. В представленной конфигурации трубки расположены вертикально одна под другой, но в не показанной альтернативной конфигурации встроенные в поверхность Sb трубки могут быть смещены вправо или влево относительно вертикали и, следовательно, имеют осевое смещение вдоль коллектора относительно трубок, встроенных в поверхность Sa. Следует отметить, что фиг.1 с относится ко всем типам трубок и всем типам коллекторов независимо от их количества, их формы и их положения/ориентации относительно друг друга.
Приведенное выше описание расположения деталей радиатора, показанного на фиг. 2, применимо к любому другому варианту осуществления, в котором трубки и/или коллекторы имеют различное сечение или даже различную геометрическую ориентацию. Также не все трубки могут иметь одинаковую глубину вставки в коллекторы. Коллекторы могут иметь разнообразное поперечное сечение, такое как: квадратное, ромбовидное, круглое, прямоугольное, треугольное, овальное и т.п.
На последующих фиг. 3а-d, 4а-с и 5а-е проиллюстрированы различные возможные конфигурации узлов, состоящих из трубок и коллекторов радиатора, в собранном виде с различными формами.
Здесь также применимы приведенные выше комментарии со ссылкой на геометрическую ориентацию трубок по отношению друг к другу (параллельность, группировка трубок и т.д.) и относительно коллектора (коллекторов), а также со ссылкой на глубину вставки. Аналогично, коллекторы могут быть различным образом расположены относительно друг друга, и, альтернативно, может быть предусмотрен один коллектор.
На фиг. 3а проиллюстрированы различные положения (глубины) вставки трубок 14, показанных на фиг. 2, в коллектор 30: положение Р1 полной вставки, положение Р2 вставки при a=0,6Ht и положение Р3 вставки при a=0,05Ht (нет фиксации). В положениях Р1 и Р2 трубки механически зафиксированы внутри коллектора, как объяснено в настоящем документе выше. Вставка в другой коллектор является, например, идентичным в случае, когда радиатор содержит два коллектора. Следует отметить, что, разумеется, могут быть предусмотрены другие промежуточные положения вставки, и что это применимо ко всем чертежам, описанным в дальнейшем в настоящем документе. Аналогично, необязательно все трубки имеют одинаковое положение вставки, это применимо ко всем чертежам, описанным в дальнейшем в настоящем документе.
На фиг. 3d проиллюстрированы различные положения (глубины) вставки трубок 16, показанных на фиг. 1а, в коллектор 34 с круглым поперечным сечением. Одинаковые положения или глубины P1, Р2 и Р3 вставки, как на фиг. 3а, проиллюстрированы для трубок 16. Вставка в другой коллектор может быть, например, идентичной в случае, когда радиатор содержит два коллектора.
На фиг. 3с проиллюстрированы различные положения (глубины) вставки трубок 16, показанных на фиг. 1а, в коллектор 30 с поперечным сечением квадратной или ромбовидной формы. Одинаковые положения или глубины Р1, Р2 и Р3 вставки, как на фиг. 3а-b, проиллюстрированы для трубок 16. Вставка в другой коллектор может быть, например, идентичной в случае, когда радиатор содержит два коллектора.
На фиг. 3d проиллюстрированы различные положения (глубины) вставки трубок 14, показанных на фиг.1а, в коллектор 34 с круглым поперечным сечением. Одинаковые положения или глубины P1, Р2 и Р3 вставки, как на фиг. 3а-с, проиллюстрированы для трубок 14. Вложение в другой коллектор может быть, например, идентичным в случае, когда радиатор содержит два коллектора.
На фиг. 4а, 4b и 4 с проиллюстрированы различные положения (глубины) вставки трубок в коллектор, такие как P1, Р2 и Р3, обсужденные в настоящем документе выше:
- для трубок 18 с овальным поперечным сечением, показанных на фиг. 1а, в коллектор 30 (фиг. 4а);
- для трубок 18 с овальным поперечным сечением, показанных на фиг. 1а, в коллектор 34 (фиг. 4b);
- для трубок 22 с треугольным поперечным сечением (основание треугольника расположено внутри коллектора), показанных на фиг. 1b, в коллектор 34 (фиг. 4с).
На фиг. 5а и 5b проиллюстрированы различные положения (глубины) вставки трубок в коллектор, такие как P1, Р2 и Р3, обсужденные в настоящем документе выше:
- для трубок 12 с поперечным сечением в форме сплющенного овала, показанных на фиг. 1а, в коллектор 36 с квадратным поперечным сечением и смещением ориентации на угол 45° относительно коллекторов 30 и 32 (фиг. 5а);
- для трубок 12, показанных на фиг. 1а, в коллектор 34 (фиг. 5b).
На фиг. 5с проиллюстрирована вставка множества трубок 14, 16 и 12 с различными поперечными сечениями в коллектор 38, причем каждая из них имеет зафиксированное положение вставки. Любое положение вставки трубки в коллектор, содержащее крайние положения и любое промежуточное положение идентифицировано посредством ссылок Р1, 2, 3 на фиг. 5с и на последующих чертежах. В отличие от других чертежей, на которых концы трубок свободны и проходят за коллектор после зоны контакта трубки с коллектором, здесь концы трубок вставлены/встроены в коллектор через грань или край 38а (никакая часть их длин не расположена выше по потоку от свободных концов) и открыты в коллектор. Альтернативно, один конец трубки может быть вставлен в коллектор, а ее противоположный конец может быть расположен за другим коллектором, когда радиатор содержит два коллектора.
На фиг. 5d представлен вид, изображающий другой способ расположения трубок 16, 14 и 12, показанных на фиг. 5с, с менее глубокими положениями вставки.
На фиг. 5е в поперечном разрезе коллектора 38 представлен узел, состоящий из трубки и коллектора, с трубкой любого сечения, например, типа 12, 14, 16, 18, 20 или 22, показанной на фиг. 1а-b. Этот узел иллюстрирует наличие внутреннего отверстия О для соединения по текучей среде между трубкой и коллектором. Тот же тип внутреннего отверстия может быть создан при других конфигурациях узла, состоящего из трубки и коллектора. Тем не менее, форма и/или положение отверстия могут изменяться.
Кроме того, это расположение показывает, что длина l встроенного конца трубки должна по меньшей мере обеспечивать возможность вмещения внутреннего отверстия О внутри коллектора.
Вставка трубки и коллектора, представленное на фиг. 4а-5е, например, может быть идентичным в другом коллекторе в том случае, когда радиатор содержит два коллектора или, напротив, длина l может быть различна между двумя коллекторами или одна трубка может открываться наружу коллектора (две последние конфигурации не являются симметричными).
На фиг. 6 проиллюстрирована конфигурация радиатора, в которой трубка, такая как трубка 16, показанная на фиг. 1а-b (хотя может быть использована любая другая трубка) частично введена в два смежных коллектора 34 (коллектор, переносящий горячую текучую среду), 35 (коллектор, переносящий охлажденную текучую среду после ее прохождения в трубку 16), здесь - круглого сечения (могут быть предусмотрены другие сечения коллектора).
Трубка 16 имеет два противоположных конца 16а, 16b и содержит между ними (по длине) трубные части 16с, 16d, каждая из которых вставлена внутрь одного из двух коллекторов 34, 35. Эта конфигурация показывает наличие увеличенных входного и выходного внутренних отверстий O1, O2 текучей среды для соединения по текучей среде между трубкой и коллекторами.
Глубина введения а трубки в коллекторы может изменяться в пределах, объясненных в настоящем документе выше.
Радиатор явно содержит другие трубки, не представленные здесь.
Описание фиг. 7-9 относится к геометрической ориентации трубок по отношению к коллектору в радиаторе в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 7 представлена трубка (излучающий элемент) t с любым поперечным сечением, которое представлено здесь в виде многоугольника (тем не менее, оно может иметь форму, которая не является многоугольной и, следовательно, не имеет множество граней, в частности, скошенных граней, но одну грань, такую как, например, вытянутую, эллиптическую и т.д. форму). Трубка частично встроена в коллектор 10 (она может быть встроена в него на большем расстоянии, в частности, для того, чтобы осуществлять механическую фиксацию трубки в коллекторе или даже встроена полностью), и проиллюстрированы различные угловые положения или геометрические ориентации (а), (b) и (с) трубки относительно коллектора в плоскости Р, содержащей поперечные сечения трубок и продольное сечение коллектора.
Задано:
- две точки А и В, расположенные на двух концах самого длинного края многоугольника;
- ось А1, которая представляет собой ось, проходящую через наружную поверхность коллектора, смежную к трубке (например, верхнюю поверхность на фиг. 7);
- ось А2, которая представляет собой ось, проходящую через центр тяжести g многоугольника и параллельную оси А1;
- ось Z, проходящая через центр тяжести g многоугольника и перпендикулярная осям А1 и А2;
- угол α, который представляет собой угол, образованный между осью Z и сегментом [gА] таким образом, что, когда этот угол равен нулю, сегмент [gА] параллелен оси Z. Сегмент [gА] находится на одной линии с наружной гранью трубки, подобно другому сегменту многоугольника. Следовательно, ясно, что различные угловые ориентации, которые сегмент [gА] может принимать относительно смежной наружной поверхности коллектора (ось А1), соответствуют различным угловым ориентациям соответствующей наружной грани трубки и, следовательно, других наружных граней указанной трубки.
Когда форма любого поперечного сечения (необязательно многоугольная) и имеет только одну грань (а не множество граней, как в случае многоугольника), максимальный угол α равен 360°.
Для более простых форм поперечного сечения, таких как квадрат, различные возможные угловые положения получаются посредством вращения на угол от 0 до 90 градусов включительно.
В оставшейся части объяснения, относящегося к фиг. 7, считается, что любая форма поперечного сечения имеет по меньшей мере две грани, обе имеющие края или сегменты равной длины.
Если грани имеют края или сегменты неравной длины, предполагается, что максимальный угол равен 360°.
Если любая форма поперечного сечения имеет только две грани, тогда максимальный угол равен 180°.
Если f представляет собой функцию количества граней формы поперечного сечения с минимальным количеством, равным трем граням, тогда максимальное значение угла α задается следующей формулой: αmax=360/f.
Если f равно трем, тогда αmax=120°.
Положение (а) на фиг. 7 соответствует α=0, положение (b) соответствует положительному ненулевому углу а (форма поперечного сечения трубки изменила угловую ориентацию относительно положения (а) посредством вращения вокруг его центра тяжести), и положение (с) соответствует максимальному углу. Трубка может принимать любую угловую ориентацию (геометрическую ориентацию) вокруг продольной центральной оси трубки между положениями (а) и (с). Далее положения (с) другие положения идентичны положениям, полученным между положениями (а) и (с).
Как уже было изложено в настоящем документе выше, трубка может иметь любую геометрию и, в частности, одну из указанных на чертежах, описанных выше. То же самое применяется к геометрии коллектора (коллекторов) этого радиатора.
Рассматривая радиатор, содержащий по меньшей мере один коллектор и множество трубок, в заданной конфигурации такого радиатора:
- угол α может быть одинаковым для всех трубок;
- угол α может быть различным для всех трубок;
- угол α может быть одинаковым для заданной группы трубок и различным для другой группы трубок.
На фиг. 8а, 8b, 8с, 8d и 8е проиллюстрированы для трубок с различными поперечными сечениями, вставленных в коллектор 10, различные угловые положения или угловые (геометрические) ориентации, полученные в соответствии с объяснениями, данными со ссылкой на фиг. 7, с различным, более большим или более маленьким, углом а и различными положениями и/или глубинами вставки трубки и коллектора. Плоскость Р, показанная на фиг. 8а, представляет собой плоскость, содержащую поперечные сечения трубок и продольное сечение коллектора (коллектор здесь является горизонтальным, но может быть расположен, например, вертикально), в которой происходят изменения геометрической ориентации/углового положения трубок относительно коллектора. На каждом чертеже множество угловых положений трубки проиллюстрированы в соответствии с углом α, образованным между осью, обозначенной штрих-пунктирной линией и проходящей через центр тяжести трубки (ось содержится в указанной плоскости) и смежную наружную поверхность (здесь - верхнюю и горизонтальную поверхность) коллектора (рассуждения те же для вертикального коллектора). Эта ось, в целом, содержится в плоскости симметрии или в одной из плоскостей симметрии трубки, когда такая плоскость симметрии существует (такая плоскость симметрии обычно проходит перпендикулярно плоскости, содержащей поперечное сечение коллектора и поперечные сечения трубок). Кроме того, в дополнение к различным геометрическим ориентациям трубки вводятся на более большую или более малую глубину внутрь коллектора 10, обеспечивая возможность механической фиксации трубок в коллекторе или нет, в зависимости от глубины введения. Трубки 14, 12, 18, 20 и 22, описанные со ссылкой на предыдущие чертежи, проиллюстрированы на фиг. 8а-е. Различные возможные угловые ориентации поперечного сечения трубки получают посредством поворота на выбранный угол (например, угол между 0° и 90° включительно или между 0° и 180° включительно или, опять же, между 0° и 360° включительно, в зависимости от рассматриваемых форм поперечного сечения) поперечного сечения трубки вокруг ее продольной оси в упомянутой выше плоскости на фиг .8а-е (продольная ось представляет собой ось, по которой проходят трубки в направлении, перпендикулярном упомянутой выше плоскости) из базового или нейтрального положения, которое в целом соответствует положению, в котором геометрическая форма представлена в плоскости: например, квадрат представлен с двумя горизонтальными противоположными сторонами и другими двумя смежными вертикальными сторонами; прямоугольник представлен с двумя горизонтальными противоположными более длинными сторонами и двумя смежными вертикальными более короткими сторонами; вытянутая или эллиптическая форма представлена с большей длиной, расположенной горизонтально, а треугольник обычно представлен с основанием, расположенным горизонтально.
На фиг. 8f схематично представлен первый возможный тип изменения геометрической ориентации/углового положения трубки относительно коллектора, как проиллюстрировано на фиг. 8а-е, описанных в настоящем документе выше.
В частности, на фиг. 8f представлен вид спереди узла, состоящего из трубок и коллектора, радиатора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, представляющий вид в продольном направлении трубок 11, соединенных с коллектором 10, в проекции на плоскость Р'. Плоскость Р' перпендикулярна плоскости Р. Во время такого изменения геометрической ориентации продольная ось a1 трубок (эта ось проходит через центр тяжести трубок) остается перпендикулярной оси коллектора 10, и поперечное сечение трубок поворачивается вокруг оси a1, как показано на фиг. 7-8е.
На фиг. 9а схематично проиллюстрирован второй возможный тип изменения геометрической ориентации/углового положения трубок относительно коллектора. Это изменение ориентации, в особенности, отражено в повороте продольной оси а2 трубок t2 в плоскости Р' относительно оси a1 на фиг.8f. Следовательно, эти трубки ориентированы наклонно по отношению к коллектору. Следует отметить, что этот тип изменения геометрической ориентации/углового положения может быть скомбинирован с типом, показанным на фиг. 8f.
Кроме того, в радиаторе в соответствии с одним вариантом осуществления не все трубки имеют одинаковую геометрическую ориентацию (угловую ориентацию), показанную на фиг. 8f и/или  9а.
На фиг. 9b-g показаны различные возможные формы трубок (показаны частично в продольном направлении) с положением, в котором ось трубки перпендикулярна оси коллектора, и с положением, в котором ось трубки была повернута относительно его предыдущего положения, для каждой такой формы. В этом последнем положении ось трубки может находиться под углом X к продольной оси коллектора (или к смежной наружной плоскости коллектора), таким как 0<X<180°. Положение, в котором ось трубки перпендикулярна оси коллектора, соответствует углу 90°.
На фиг. 9b-c, 9d-e, 9f-g показаны эти два положения для трубок 16, 14 и 12, соответственно.
На фиг. 9h для трубки 14, например, с квадратным сечением и коллектора 30 с квадратным сечением показано изменение геометрической ориентации или углового положения перпендикулярно плоскости Р', показанной на фиг. 9а (еще раз, трубки ориентированы наклонно по отношению к коллектору). В то же время, геометрическая ориентация или пространственное положение трубки может быть модифицировано в этой плоскости, как указано на фиг. 8f и/или 9а.
Следует отметить, что приведенное выше описание, касающееся изменения геометрической ориентации или пространственного положения трубок относительно коллектора в радиаторе в соответствии с настоящим изобретением применяется к любой форме трубки и коллектора, какими бы не были их количество (вышеупомянутое изменение может применяться только к некоторым трубкам и/или не быть одинаковым для всех трубок), их возможное группирование и степень или глубина вставки трубок в коллектор (коллекторы). Вставка необязательно должна быть идентичной для всех трубок радиатора, и/или геометрическая ориентация необязательно должна быть идентичной для всех трубок радиатора, и/или все трубки необязательно должны иметь одинаковую форму в одном и том же радиаторе, и/или концы трубок необязательно имеют одинаковое расположение относительно двух коллекторов в том случае, когда радиатор содержит два коллектора.
На фиг. 10а представлен в перспективе радиатор-полотенцесушитель R1 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит два коллектора С11 и С12, расположенные рядом, в вертикальном положении на чертеже, в которые частично вставлено множество трубок 16 (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). Здесь трубки сгруппированы, например, по четыре (разумеется, может быть предусмотрено различное количество трубок), и, следовательно, множество (здесь - пять) групп G разнесены в вертикальном направлении по коллекторам. Однако, указанная группировка трубок не является обязательной.
В частности, коллекторы С11 и С12 имеют круглое сечение подобно коллектору 34, показанному на фиг. 3b, 3d, 4b и 4с, но, альтернативно, могут иметь другие формы. Альтернативно, один коллектор может заменять эти два коллектора.
На фиг. 10b представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R2 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит два коллектора С21 и С22, разнесенные на расстояние, в вертикальном положении на чертеже, в которые частично вставлено множество трубок 16 (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). Каждый из коллекторов С21 и С22 расположен вблизи от одного из двух противоположных концов каждой из трубок.
В равной степени трубки могут быть сгруппированы как в варианте осуществления, показанном на фиг. 10а (здесь трубки сгруппированы по пять), хотя это не является обязательным.
В частности, коллекторы С21 и С22 имеют круглое сечение подобно коллектору 34, показанному на фиг. 3b, 3d, 4b и 4с, но, альтернативно, могут иметь другие формы.
На фиг. 10с представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R3 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит два коллектора С31 и С32, разнесенные на расстояние, в вертикальном положении на чертеже, как на фиг. 10b, и в которые частично вставлено множество трубок 14 (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). В частности, коллекторы С31 и С32 имеют квадратное сечение подобно коллектору 36, показанному на фиг. 5а, но, альтернативно, могут иметь другие формы.
На фиг. 10d представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R4 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит два коллектора С41 и С42, расположенные рядом, в вертикальном положении на чертеже, как на фиг. 10а (но на другой стороне), и в которые частично вставлено множество трубок 12 с плоским поперечным сечением (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). В частности, коллекторы С41 и С42 имеют квадратное сечение подобно коллекторам 36, показанным на фиг. 5а, но, альтернативно, могут иметь другие формы. Альтернативно, может быть использован один коллектор.
Также трубки могут быть сгруппированы как в варианте осуществления, показанном на фиг. 10а (здесь трубки сгруппированы по три), хотя это не является обязательным.
На фиг. 10е представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R5 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит один вертикальный коллектор С5, в который частично вставлено множество трубок 12 с плоским поперечным сечением (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). В частности, коллектор С5 имеет прямоугольное сечение подобно коллектору 38, показанному на фиг. 5c-d, но, альтернативно, может иметь другие формы.
В равной степени трубки могут быть сгруппированы как в варианте осуществления, показанном на фиг. 10а (здесь трубки сгруппированы по три), хотя это не является обязательным.
На фиг. 10f представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R6 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит два коллектора С61 и С62, разнесенные на расстояние, в вертикальном положении на чертеже, как на фиг. 10b, и в которые частично вставлено множество трубок 12 с плоским поперечным сечением (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). В частности, коллекторы С61 и С62 имеют круглое сечение подобно коллектору 34, показанному на фиг. 3b-d, но, альтернативно, могут иметь другие формы.
В равной степени трубки могут быть сгруппированы как в варианте осуществления, показанном на фиг. 10а (здесь трубки сгруппированы по три), хотя это не является обязательным.
На фиг. 10g представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R7 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит два коллектора С71 и С72, расположенные рядом, в вертикальном положении на чертеже, как на фиг. 10а (но на другой стороне), и в которые частично вставлено множество трубок с плоским поперечным сечением (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок).
Здесь трубки 12 соединены к коллекторам С71 и С72 и вставлены в них. Элементы II и 12 служат для придания жесткости свободным концам трубок и могут принимать форму одного соединительного элемента, например, металлического стержня.
В частности, коллекторы С71 и С72 имеют круглое сечение подобно коллектору 34, показанному на фиг. 3b-d, но, альтернативно, могут иметь другие формы. Альтернативно, может быть использован один коллектор.
В равной степени трубки могут быть сгруппированы как в варианте осуществления, показанном на фиг. 10а (здесь трубки сгруппированы по три), хотя это не является обязательным.
На фиг. 10h проиллюстрирован вариант осуществления радиатора, показанного на фиг. 10d. Радиатор R8 содержит коллекторы С81 и С82 с круглым, а не квадратным или прямоугольным поперечным сечением, как на фиг. 10d. За исключением этого различия все остальные аспекты являются идентичными.
На фиг. 10i представлена в перспективе верхняя часть радиатора-полотенцесушителя R9, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который содержит один коллектор С9, вертикальный на этом чертеже, в который частично вставлено множество трубок 16 (разумеется, могут быть предусмотрены другие формы трубок). Здесь трубки сгруппированы, например, по девять (разумеется, может быть предусмотрено различное количество трубок). Однако, указанная группировка трубок не является обязательной.
В частности, коллектор С9 имеет прямоугольное поперечное сечение подобно коллектору 38, показанному на фиг. 3с-d, но, альтернативно, может иметь другие формы.
Здесь концы 16а трубок, находящиеся ближе к коллектору, чем противоположные концы 16b (концы 16b разделены от концов 16а длиной трубок), частично введены в коллектор С9 и закреплены в нем, в отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 10j, в котором концы 16а радиатора R10 проходят за коллектор С10 и представляют свободные концы.
На фиг. 10k проиллюстрирован другой вариант осуществления радиатора-полотенцесушителя R11, расположенного, например, вертикально, и содержащего два коллектора С111 и С112, расположенные рядом, и множество трубок, частично вставленных в коллекторы. Здесь трубки расположены асимметрично по отношению к коллекторам. Трубки разделены на группы. Группа расположена по отношению к коллекторам таким образом, что наибольшая длина трубок выступает с одной стороны, тогда как группа, расположенная непосредственно ниже, расположена по отношению к коллекторам таким образом, что наибольшая длина трубок выступает со второй, противоположной стороны. Соответственно, как представлено, группы расположены в шахматном или чередующемся порядке, а коллекторы расположены по существу в середине радиатора.
Может быть предусмотрено любое другое геометрическое расположение коллекторов и трубок, независимо от того, сгруппированы они или нет, например, с чередующимся расположением между двумя последующими трубками.
Трубки представляют собой, например, трубки 14 с квадратным сечением, хотя могут быть предусмотрены другие сечения.
Коллекторы имеют, например, квадратное или прямоугольное сечение подобно коллекторам 30, 36 или 38, показанным на предыдущих чертежах, хотя могут быть предусмотрены другие сечения. Альтернативно, может быть использован один коллектор.
В описании фиг. 10а-10k коллекторы, как правило, представлены в вертикальном положении, а трубки - в горизонтальном положении, но могут быть предусмотрены другие пространственные ориентации, и, например, коллекторы могут быть расположены горизонтально, а трубки представляют собой излучающие элементы, расположенные вертикально.
В одном варианте осуществления трубки частично вставлены в два коллектора в одной из возможных конфигураций, описанных выше, для образования механического узла, состоящего из трубок и коллекторов (в этом временном узле трубки и коллекторы имеют свое требуемое финальное функциональное положение).
На фиг. 11а проиллюстрирована операция сборки при помощи вставки трубок 16 в два коллектора 34: трубки 16 вставляют в первый коллектор в направлении, параллельном продольной оси этих трубок в вырезы Е1, выполненные заранее (например, посредством просверливания, механической обработки и т.п.) в каждом из коллекторов 34. Эти вырезы, в общем, расположены в поперечном направлении к продольной оси коллекторов, и их контур соответствует наружной форме трубок и требуемой глубине вставки. Трубки также были просверлены для того, чтобы выполнить внутренние отверстия O3 (здесь - ориентированные вниз) для осуществления соединения по текучей среде между трубкой и коллектором. После этого сзади поднимают второй коллектор 34 таким образом, чтобы осуществлять вставку на уровне противоположных концов трубок 16, как показано стрелками на фиг. 11а.
Полученный узел является временным и впоследствии должен быть закреплен окончательным способом, например, посредством сварки /пайки трубок с коллекторами. Здесь глубина вставки такова, что трубки механически зафиксированы в коллекторах. В этой конфигурации для придания механической прочности получившемуся в результате узлу не является необходимой (необязательная) временная сварочная операция.
Временный узел горизонтально расположен на опоре, что впоследствии будет обеспечивать возможность легкой манипуляции им при введении в печь.
Затем используют устройство D (например, трубку или инжектор) для нанесения пасты, необходимой для последующей операции пайки. Здесь это устройство обеспечивает возможность нанесения в соответствующих местах в зоне соединения между каждой трубкой и каждым коллектором множества пятен РЬ или капель или капельных сегментов из достаточного количества медной пасты. Эту операцию выполняют по всей наружной периферии каждой зоны соединения между трубкой и коллектором.
Затем узел, образованный из трубок и коллекторов, вводят в печь с помощью опоры для выполнения операции пайки (известной самой по себе) при помощи плавки пятен или капель или капельных сегментов меди Pb, распределенных по наружной периферии каждой зоны соединения трубки и коллектора для окончательного прикрепления трубок к коллекторам.
Для выполнения окончательной фиксации этого узла могут быть предусмотрены другие типы прикрепления посредством сварки (контактная сварка и т.п.).
В конфигурациях, в которых глубина вставки трубок в коллекторы не является достаточной для того, чтобы обеспечивать механическую фиксацию (а меньше 0,55Ht), необходимо временное прикрепление трубок к коллекторам, например, посредством сварки.
На фиг. 11с проиллюстрированы различные сварочные технологии, а именно лазерная сварка с использованием лазерного сварочного аппарата DI, головка которого представлена, сварочного аппарата Dt MIG (metal-inert gas welding, дуговая сварка плавящимся электродом в среде инертного газа) или TIG (tungsten inert gas welding, дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа) типа и устройства D, описанного выше, которые, объединенные с источником тепла, обеспечивают возможность пайки нанесенной пасты. Эти технологии, в частности, первые две технологии, обеспечивают возможность временной сварки.
На фиг. 12 показано сравнение конфигурации обычного радиатора (слева от вертикальной линии) с конфигурацией радиатора в соответствии с настоящим изобретением (справа от вертикальной линии).
В обычной конфигурации трубку ta приваривают к коллектору Са на уровне наружных зон контакта между этими двумя элементами, на любой стороне отверстия Оа, которое проходит через эти два элемента.
Сварной шов S1, например, выполняют при помощи технологии контактной сварки или сварки напылением. Когда трубка и коллектор выполнены из металла, клетка Фарадея образуется в зоне, доступ к которой затруднен, и в которой металлические элементы расположены очень близко друг к другу-
Здесь зона, в которой трубка перемещается к коллектору для осуществления контакта и сварки с ним (S1), представлена стрелками F1 и образует клетку Фарадея вблизи двух смежных металлических поверхностей.
Благодаря этому при нанесении краски на радиатор, например, посредством технологии нанесения краски в электростатическом поле клетка Фарадея F1 препятствует введению заряженного порошка в эту зону и, следовательно, защите от коррозии смежных металлических поверхностей и сварного шва.
В конфигурации в соответствии с настоящим изобретением (справа от вертикальной линии на фиг. 12) трубку t1 вкладывают в коллектор 10 и приваривают/припаивают там посредством любой технологии сварки/пайки (контактная сварка, сварка напылением, пайка, кислородно-ацетиленовая сварка, лазерная сварка и т.п.). Зона F2, в которой металлические поверхности трубки и коллектора расположены близко друг к другу, и к которой затруднен доступ, намного меньше, чем зона F1. Образующаяся клетка Фарадея меньше, что для получившегося в результате радиатора в значительной степени уменьшает неокрашенную зону и, следовательно, риски, связанные с коррозией.
Со своей стороны, трубку 12 вставляют в коллектор более глубоко, и здесь исчезает зона между трубкой и коллектором, к которой затруднен доступ, и которая приводит к образованию клетки Фарадея. Представлен только сварной шов S3, который выполнен с возможностью доступа для окраски, тем самым устраняя риски коррозии, связанные с наличием клетки Фарадея.
Следовательно, явление коррозии, объясненное выше, в значительной степени снижается при вставке трубок в коллектор (коллекторы) и полностью исчезает с определенной глубины вставки (как правило, когда глубина вставки превышает половину высоты трубки в большинстве конфигураций трубки и коллектора).
Для фиг. 12 следует отметить, что благодаря новой геометрии соединения между трубкой и коллектором внутреннее отверстие или отверстия трубок t1 и t2 были увеличены (хотя это не является обязательным).
Все, что было изложено со ссылкой на фиг. 11а-с и 12, применимо к любой конфигурации радиатора в соответствии с настоящим изобретением, как описано выше.
Приведенное выше объяснение поясняет, что даже когда радиаторы не окрашены (например, не выполнены из металла), геометрия соединения между трубкой и коллектором предшествующего уровня техники делает доступ к зоне F1 затрудненным, в частности, для очистки, что является намного меньшим в случае или даже не во всех случаях с геометрией в соответствии с настоящим изобретением.