АЛЮМИНИЕВЫЙ РАДИАТОР

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к области отопительных приборов, а именно к алюминиевым радиаторам, предназначенным для использования в системах центрального либо индивидуального отопления.
Уровень техники
Из уровня техники известен биметаллический радиатор (см. RU 71738, кл. F24H 3/00, публ. 20.03.2008 г. [1]). Известный биметаллический радиатор состоит, по меньшей мере, из двух герметично соединенных между собой секций из алюминиевого сплава, содержащий в каждой секции вертикальную трубу, сообщающуюся с горизонтальными верхним и нижним коллекторами для прохода теплоносителя, при этом вертикальная труба выполнена с двусторонним оребрением, соединенным с передней и задней вертикальными панелями.
Решение [1] обладает высокой теплоотдачей, однако, у известного решения сложная конструкция. Так, каждая секция радиатора охвачена снаружи монолитным телом, которое включает внешнюю фронтальную панель, заднюю панель, теплообменный элемент, а внутренние ребра каждой секции выполнены с криволинейными частями. При этом теплообменный элемент содержит участки, которые наклонены или загнуты к задней стороне секции радиатора, а фронтальная и задняя панели каждой секции радиатора расположены со смещением. Таким образом, наличие большого числа конструктивных элементов известного радиатора усложняет его промышленное изготовление и следовательно увеличивает его себестоимость, кроме того, в виду значительного веса радиатора затрудняется его транспортировка и его монтаж.
Из уровня техники известен отопительный прибор (см. RU 7732, кл. F24H 3/06, публ. 16.09.1998 [2]). Известный отопительный прибор содержит скрепленные между собой секции из вертикальных ребер, в которых имеются соосно расположенные втулки, образующие каналы. Ребра снабжены дополнительными вертикальными ребрами, расположенными перпендикулярно вертикальным ребрам, при этом ребра в поперечном сечении имеют трапециевидную форму.
При изготовлении отопительного прибора, известного из [2] потребуется значительное количество металла, т.к. в известном отопительном приборе каждая соосно расположенная втулка снабжена трубой, расположенной осесимметрично вдоль нее, а следовательно повысится себестоимость изготовления отопительного прибора.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является алюминиевый радиатор, известный из RU 123123, кл. F24H 3/00, публ. 20.12.2012 г. [3].
Известный алюминиевый секционный радиатор состоит из герметично соединенных между собой секций из алюминиевого сплава, содержащий в каждой секции вертикальную трубу, сообщающуюся с горизонтальными верхним и нижним коллекторами для прохода теплоносителя, при этом вертикальная труба выполнена с двухсторонним оребрением, соединенным с передней и задней панелями радиатора, при этом панели и ребра выполнены с разной длиной с равномерным уменьшением в сторону задней панели.
У секционного радиатора известного из [3] сложное конструктивное выполнение, а именно выполнение передней панели волнообразной, причем так, что спад волны соответствует подъему волны следующей панели, верхние края передней и задней панели выполнен пальцеобразным и загнутым в сторону верхнего коллектора, а верхний край среднего ребра выполнен с продолжением в виде криволинейной стенки. Данное выполнение радиатора увеличит затраты на его производство, а следовательно повысится итоговая стоимость радиатора.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение теплоотдачи, а также упрощение изготовления при одновременной надежности при эксплуатации алюминиевого радиатора.
Указанный технический результат достигается тем, что алюминиевый секционный радиатор, состоит из герметично соединенных между собой секций, каждая из которых содержит вертикальную трубу, сообщающуюся с горизонтальными верхним и нижним коллекторами для прохода теплоносителя, вертикальная труба выполнена с двусторонним симметричным вертикальным оребрением соединенным с передней и задней панелями, при этом панели и ребра выполнены с уменьшением длины в сторону задней панели радиатора. Вертикальное оребрение расположено преимущественно ортогонально к передней и задней панели радиатора, на боковых участках вертикальной трубы, расположенных напротив панелей радиатора выполнены двусторонние симметричные друг к другу вертикальные ребра, на участке вертикальной трубы между ребрами, а также на вертикальном оребрении расположены дополнительные вертикальные двусторонние ребра, выполненные меньшей ширины панелей и остальных ребер радиатора, а в поперечном сечении панели радиатора имеют трапециевидную форму, при этом в нижней части радиатора вертикальные ребра, дополнительные вертикальные ребра, а также задняя панель радиатора выполнены с равномерным уменьшением длины в сторону последней, образуя при этом угол 16-24°.
В предлагаемом секционном алюминиевом радиаторе передняя панель имеет больший размер, чем задняя панель. Данное выполнение обусловлено тем, что задняя панель радиатора при монтаже, как правило, располагается близко к стенке (10-50 мм) и при движении воздуха в пространстве между стеной и задней панелью радиатора происходит его быстрый нагрев.
Выполнение на боковых участках вертикальной трубы, расположенных напротив панелей радиатора двусторонних симметричных друг к другу вертикальных ребер позволяет обеспечить максимальный съем теплоты, т.к. ребра расположены в наиболее горячем участке вертикальной трубы.
Выполнение на участке вертикальной трубы между ребрами, а также на вертикальном оребрении дополнительных вертикальных двусторонних ребер, изготовленных сравнительно небольшой ширины позволяет дополнительно эффективно обеспечивать съем теплоты, а помимо этого осуществлять функцию ребер жесткости для придания жесткости всей конструкции в целом.
В предлагаемой конструкции в нижней части радиатора вертикальные ребра, дополнительные вертикальные ребра, а также задняя панель радиатора выполнены с равномерным уменьшением длины в сторону последней. Указанное конструктивное выполнение уменьшает сопротивление поступающему воздуху, и обеспечивается более равномерное его распределение по каналам. В результате расчетов и проведения натурно-экспериментальных работ, установлено, что угол, выбираемый из диапазона 16-24°, образованный расположением в нижней части радиатора вертикальными ребрами, дополнительными вертикальными ребрами, а также задней панели радиатора с равномерным уменьшением длины в сторону последней наилучшим образом обеспечивает равномерное распределение воздуха по каналам. Выполнение угла, образованного вертикальными ребрами, дополнительными вертикальными ребрами и задней панели радиатора менее 16° увеличивает сопротивление поступающему воздуху и соответственно не обеспечивает равномерного его распределения по каналам, а выполнение угла, образованного вертикальными ребрами, дополнительными вертикальными ребрами и задней панели радиатора более 24° не позволяет получить приемлемую теплоотдачу без увеличения габаритов радиатора.
При традиционной прямоугольной форме излучение с поверхности осуществляется навстречу друг другу, уменьшая тем самым эффективность теплоотдачи прибора, а в предлагаемой полезной модели в поперечном сечении панели радиатора имеют трапециевидную форму. Таким образом, происходит излучение теплоты под углом друг к другу, и тем самым повышается эффективность теплоотдачи прибора.
Помимо сказанного существенные признаки предлагаемой полезной модели способствуют упрощению производства, а следовательно положительно влияют на надежность эксплуатации алюминиевого радиатора.
Указанные отличительные признаки предлагаемого алюминиевого секционного радиатора являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата.
Таким образом, предлагаемое выполнение алюминиевого радиатора обеспечивает увеличение теплоотдачи, упрощение изготовления при одновременной надежности при эксплуатации.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлено продольное сечение алюминиевого радиатора;
На фиг. 2 представлено поперечное сечение алюминиевого радиатора.
Осуществление полезной модели
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Алюминиевый секционный радиатор содержит переднюю панель 1, заднюю панель 2, двусторонние симметричные друг к другу вертикальные ребра 3, дополнительные вертикальные двусторонние ребра 4, вертикальную трубу 5, соединенные между собой секции 6, вертикальное оребрение 7, горизонтальный верхний коллектор 8, горизонтальный нижний коллектор 9.
Алюминиевый секционный радиатор состоит из герметично соединенных между собой секций 6, каждая из которых содержит центральную вертикальную трубу 5. Труба 5 выполнена сообщающейся с горизонтальным верхним коллектором 8 и с горизонтальным нижним коллектором 9, служащими для прохода теплоносителя. Вертикальная труба 5 выполнена с двусторонним симметричным вертикальным оребрением 7, соединенным с передней и задней панелями 1 и 2 секционного радиатора. Панели 1 и 2 радиатора, двусторонние симметричные друг к другу вертикальные ребра 3 и дополнительные вертикальные двусторонние ребра 4 выполнены с уменьшением длины в сторону задней панели 2 алюминиевого радиатора.
Вертикальное оребрение 7 расположено преимущественно ортогонально к передней 1 и задней 2 панели радиатора. Двусторонние симметричные друг к другу вертикальные ребра 3 выполнены на боковых участках вертикальной трубы 5 напротив панелей 1 и 2 радиатора. Дополнительные вертикальные двусторонние ребра 4 расположены на участке вертикальной трубы 5 между двусторонними симметричными друг к другу вертикальными ребрами 3, а также на вертикальном оребрении 7. Дополнительные вертикальные двусторонние ребра 4 выполнены меньшей ширины панелей 1 и 2 радиатора и остальных ребер радиатора.
В поперечном сечении передняя 1 и задняя 2 панель радиатора имеют трапециевидную форму. В нижней части радиатора двусторонние симметричные к друг другу вертикальные ребра 3, дополнительные вертикальные двусторонние ребра 4, а также задняя панель 2 радиатора выполнены с равномерным уменьшением длины в сторону задней панели 2 радиатора образуя при этом угол, выбираемый из диапазона 16-24°.
Алюминиевый секционный радиатор работает следующим образом.
Алюминиевый секционный радиатор с необходимым количеством секций 6 соединенных между собой монтируют к стене и подключают к системе центрального либо индивидуального отопления. В качестве теплоносителя используется горячая вода, которая поступает в вертикальную трубу 5 посредством нижнего 9 и верхнего 8 коллектора. Горячая вода циркулирует в верхней и нижней частях секций 6 радиатора, обеспечивая нагрев вертикального оребрения 7, двусторонних симметричных вертикальных ребер 3, дополнительных вертикальных двусторонних ребер 4, а также передней панели 1 и задней панели 2 алюминиевого радиатора.
Предлагаемый алюминиевый секционный радиатор найдет широкое применение в промышленности, в частности в строительстве. Предлагаемый отопительный прибор может быть использован для обогрева помещений с системами центрального либо индивидуального отопления.