початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2180423

СЕКЦІЯ РАДІАТОРА ДЛЯ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ЦЕНТРАЛЬНОГО ОПАЛЕННЯ

Ім'я винахідника: Доровських М.А .; Лобач О.О .; Потапов П.В .; Зімін Д.Б.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Промислова група" РЦМ "
Адреса для листування: 121609, Москва, Осінній бульвар, 11, (609 відділення зв'язку) Фірма "ВІС" (вих. №132-П-99)
Дата початку дії патенту: 2000.05.11

Винахід відноситься до опалювальної техніки, зокрема до опалювальних радіаторів, застосовуваним в системах водяного центрального опалення житлових, громадських та виробничих будівель. Секція радіатора включає в себе трубопроводи для проходу теплоносія через секцію радіатора і між секціями радіатора, а й теплорассеівающіх елемент, виконаний з алюмінієвого сплаву методом лиття під тиском, із засобами для збільшення площі теплопередачі, які можуть включати в себе, щонайменше, одне ребро . При цьому згадані трубопроводи для проходу теплоносія виконані з матеріалу з більш високими механічними і / або корозійними властивостями, ніж у матеріалу теплорассеівающіх елемента, зокрема з нержавіючої сталі. Зазначені трубопроводи з'єднані між собою з утворенням єдиного елемента для проходу теплоносія, який виконаний з можливістю виключення контакту алюмінієвих елементів секції радіатора з теплоносієм після з'єднання секцій радіатора між собою. Відношення площі прохідного перетину трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора до площі прохідного перетину трубопроводу для проходу теплоносія між секціями радіатора знаходиться в межах від 0,3 до 1,2. Теплорассеівающіх елемент виконаний з утворенням в процесі лиття під тиском біметалічною деталі із зазначеним єдиним елементом для проходу теплоносія. Засоби для збільшення площі теплопередачі можуть включати в себе, щонайменше, один шип, зокрема, гіперболічної форми, виконаний на поверхні теплорассеівающіх елемента. Технічний результат, який досягається при реалізації заявленого винаходу, полягає в підвищенні механічної міцності і корозійної стійкості кожної секції і всього радіатора в цілому, спрощення та підвищення технологічності конструкції секції радіатора, зменшенні її гідравлічного опору.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області опалювальної техніки, зокрема до опалювальних радіаторів, застосовуваним в системах водяного центрального опалення житлових, громадських та виробничих будівель.

Відома конструкція теплообмінного елемента (див. Авторські свідоцтва SU 1092356 А, 15.05.84, F 28 F 1/12 і SU 1086339 А, 15.04.84, F 28 F 1/20), що складається з труби для проходу теплоносія, виконаної з нержавіючої стали, і теплорассеівающіх елемента з алюмінієвого сплаву, напресованими на зазначену трубу для проходу теплоносія.

Описане виконання теплообмінного елемента дозволяє підвищити його корозійну стійкість і механічну міцність. Однак механічне поєднання сталевого і алюмінієвого елемента зменшує інтенсивність теплообміну між ними внаслідок неминучого утворення повітряних зазорів в з'єднанні, крім того, вказане з'єднання є складним і нетехнологічним. Мале перетин сталевих труб сприяє швидкому замулювання і, відповідно, збільшення гідравлічного опору теплообмінного елемента і зниження інтенсивності теплообміну з навколишнім середовищем.

Відомий секційний опалювальний радіатор, розкритий в патенті RU 2059933 С1, 10.05.96, F 24 D 3/12 і включає в себе ряд вертикальних алюмінієвих труб для проходу теплоносія через кожну секцію радіатора, напресованими на них алюмінієві оребрені теплорассеівающіх елементи, два горизонтальних колектора з пресованого алюмінію для проходу теплоносія між секціями радіатора. Герметичне з'єднання згаданих труб з колекторами здійснено за допомогою ніпелів, закріплених в отворах верхнього і нижнього колекторів і герметичних за допомогою ущільнюючих прокладок. Недоліком описаної конструкції є велика кількість використовуваних складальних одиниць і, відповідно, складність виготовлення радіатора, при цьому труби для проходу теплоносія виконані з алюмінієвого сплаву, що зумовлює низьку механічну міцність і корозійну стійкість виробу, крім того, старіння герметизирующих прокладок і ущільнень скорочує терміни експлуатації радіатора .

Відомий секційний радіатор (див. Патент RU 2127854 С1, 20.03.99, F 24 Н 3/06), що складається з секцій, що включають в себе вертикальні трубопроводи для проходу теплоносія через секцію радіатора і горизонтальні трубопроводи для проходу теплоносія між секціями радіатора, теплорассеівающіх елемент , виконаний заодно з зазначеними каналами з алюмінієвого сплаву методом лиття під тиском і забезпечений засобами для збільшення площі теплопередачі у вигляді ребер.

Зазначене технічне рішення прийнято за прототип.

Основними недоліками прототипу є схильність до міжкристалітної корозії і низька механічна міцність використовуваних ливарних алюмінієвих сплавів, при цьому гідравлічні удари, пов'язані з наповненням і зливом теплоносія в опалювальній системі при пуско-налагоджувальних, ремонтних і сезонних регламентних роботах, швидко виводять з ладу окремі елементи радіатора, що призводить до суттєвих трудовим і матеріальним витратам на заміну несправних радіаторів.

Крім того, в відомих конструкціях біметалевих радіаторів не виключена можливість утворення гальванічної пари сталь алюміній, на стиках сталевих труб секцій радіатора і об'єднують їх алюмінієвих колекторів, занурених в електропровідний теплоносій, що призводить до інтенсифікації корозійних процесів і прискоренню виведення з ладу радіатора.

Таким чином завдання, на вирішення якої спрямовано заявлене винахід, полягає у виключенні можливості освіти гальванічної пари сталь-алюміній всередині радіатора і підвищенні технологічності виготовлення біметалевих секцій радіатора. Технічний результат, який досягається при реалізації заявленого винаходу, полягає в підвищенні механічної міцності і корозійної стійкості кожної секції і всього радіатора в цілому, спрощення та підвищення технологічності конструкції секції радіатора, зменшенні її гідравлічного опору.

Конструкція секції радіатора, зокрема для систем водяного центрального опалення, що забезпечує досягнення зазначеного вище технічного результату у всіх випадках, на які поширюється витребовують обсяг правової охорони, може бути охарактеризована наступної сукупністю ознак.

Секція радіатора включає в себе, щонайменше, один трубопровід для проходу теплоносія через секцію радіатора, щонайменше, два трубопроводи для проходу теплоносія між секціями радіатора, щонайменше, один теплорассеівающіх елемент, виконаний з алюмінієвого сплаву методом лиття під тиском, зі засобами для збільшення площі теплопередачі, які можуть включати в себе, щонайменше, одне ребро. При цьому відповідно до винаходу згадані трубопроводи для проходу теплоносія виконані з матеріалу з більш високими механічними і / або корозійними властивостями, ніж у матеріалу теплорассеівающіх елемента. Зазначені трубопроводи з'єднані між собою з утворенням елемента для проходу теплоносія, який виконаний з можливістю виключення контакту алюмінієвих елементів секції радіатора з теплоносієм після з'єднання секцій радіатора між собою. Теплорассеівающіх елемент виконаний з утворенням в процесі лиття під тиском біметалічною деталі із зазначеним елементом для проходу теплоносія. Засоби для збільшення площі теплопередачі можуть включати в себе, щонайменше, один шип, виконаний на поверхні теплорассеівающіх елемента.

Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу трубопроводи для проходу теплоносія можуть бути виконані з нержавіючої сталі, при цьому трубопровід для проходу теплоносія через секцію радіатора може бути розташований вертикально, а трубопроводи для проходу теплоносія між секціями радіатора можуть бути розташовані горизонтально в одній площині і з'єднані за допомогою зварного з'єднання з кінцями зазначеного трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора з утворенням елемента для проходу теплоносія.

Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу прохідний перетин трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора за формою може являти собою багатокутник, зокрема прямокутник.

Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу відношення площі прохідного перетину трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора до площі прохідного перетину трубопроводу для проходу теплоносія між секціями радіатора може перебувати в межах від 0,3 до 1,2.

Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу теплорассеівающіх елемент може включати в себе два основних ребра, розташованих симетрично щодо трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора в площині, перпендикулярній площині розташування трубопроводів для проходу теплоносія між секціями радіатора. Крім того, теплорассеівающіх елемент може включати в себе два бічних ребра однакової висоти, розташованих з одного боку відносно площини основних ребер на краях зазначених ребер і перпендикулярно до них, два центральних ребра однакової висоти, розташованих з одного боку відносно площини основних ребер паралельно один одному і симетрично до поздовжньої осі секції радіатора. Між бічними і центральними ребрами, симетрично до поздовжньої осі секції радіатора можуть бути розташовані три ряди шипів, причому висота і діаметр основи шипів, що утворюють ряд, розташований ближче до поздовжньої осі секції, більше, ніж у шипів, що утворюють ряд, розташований далі від поздовжньої осі секції. Між згаданими центральними ребрами може бути розташований центральний ряд шипів. При цьому висота всіх шипів і центральних ребер не перевищує верхнього краю згаданих бічних ребер, а згадані шипи мають гіперболічний, циліндричну або конічну форму.

Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу теплорассеівающіх елемент може включати в себе два основних ребра, розташованих симетрично щодо трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора в площині, перпендикулярній площині розташування трубопроводів для проходу теплоносія між секціями радіатора. Крім того, теплорассеівающіх елемент може включати в себе два бічних ребра однакової висоти, розташованих з одного боку відносно площини основних ребер на краях зазначених ребер і перпендикулярно до них, два центральних ребра однакової висоти, розташованих з одного боку відносно площини основних ребер паралельно один одному і симетрично до поздовжньої осі секції радіатора. Між бічними і центральними ребрами, симетрично до поздовжньої осі секції радіатора можуть бути розташовані два додаткових ребра, а між згаданими центральними ребрами може бути розташований ряд шипів гіперболічної, циліндричної або конічної форми. Причому висота шипів, центральних і додаткових ребер не перевищує верхнього краю згаданих бічних ребер.

Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу торцева частина секції радіатора з боку, на якій розташовані ребра і шипи теплорассеівающіх елемента, може бути виконана з можливістю установки декоративної панелі, що закриває, щонайменше, більшу частину зазначеної торцевій частині секції радіатора, при цьому зовнішня поверхню декоративної панелі і передня зовнішня поверхня секцій радіатора можуть бути забезпечені декоративним покриттям, а інші зовнішні поверхні секції можуть бути забезпечені покриттям з високим ступенем чорноти.

Описана конструкція секції радіатора дозволяє виготовляти її методом лиття під тиском з алюмінієвих сплавів, використовуючи сталевий елемент для проходу теплоносія як заставну деталь при литті. Зазначений сталевий елемент забезпечує високі властивості міцності секції радіатора.

При з'єднанні секцій в батареї відсутній контакт алюмінію з водою, внаслідок цього не утворюється гальванічна пара і поліпшується стійкість проти корозії.

З метою інтенсифікації тепловідведення кошти для збільшення площі теплопередачі теплорассеівающіх елемента секції виконані у вигляді шипів або комбінації шипів і ребер, так як використання протяжних ребер менш ефективно з точки зору конвективного теплопереносу. При цьому для зменшення металоємності радіатора використані шипи гіперболічної форми різної висоти (зменшуються від центральної осі секції) відповідно до градієнтом температурного поля.

Вертикальний трубопровід для проходу теплоносія через секцію радіатора в кращому варіанті реалізації винаходу виготовляють з труби прямокутного перетину, при цьому в процесі експлуатації в кутових елементах внутрішнього каналу утворюються застійні зони, де відбувається найбільш інтенсивне відкладення мулів, при цьому в міру зростання відкладень форма поперечного перерізу каналу наближатиметься до овальної. Площа прохідного перерізу трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора і трубопроводу для проходу теплоносія між секціями радіатора вибираються близькими для зменшення гідравлічного опору радіатора, але за рахунок більшого відносини периметра перетину до площі замулювання відбуватиметься переважно в кутах вертикального каналу і не буде мати істотного впливу на зміна гідравлічного опору радіатора.

Можливість здійснення винаходу, охарактеризованого наведеної вище сукупністю ознак, а й можливість реалізації призначення винаходи може бути підтверджена описом можливих конструкцій секції радіатора, виконаної відповідно до даного винаходу, і радіатора, що складається із зазначених секцій, яка пояснюється графічними матеріалами, на яких зображено наступне.

Фіг. 1 - загальний вигляд радіатора в зборі.

Фіг. 2 - секція радіатора на вигляді зверху в першому варіанті виконання теплорассеівающіх елемента.

Фіг. 3 - секція радіатора на вигляді збоку в першому варіанті виконання теплорассеівающіх елемента.

Фіг. 4 - секція радіатора на вигляді зверху в другому варіанті виконання теплорассеівающіх елемента.

Фіг. 5 - секція радіатора на вигляді збоку в другому варіанті виконання теплорассеівающіх елемента.

Секційний радіатор 1 складається з секцій 2, виконаних методом лиття під тиском з алюмінієвого сплаву і зібраних із забезпеченням герметичності в єдину конструкцію.

Кожна секція 2 включає в себе вертикальний трубопровід 3 прямокутного перетину для проходу теплоносія через секцію радіатора, теплорассеівающіх елемент 4, два горизонтальних трубопроводу 5 круглого перетину для проходу теплоносія між секціями радіатора, які з'єднані за допомогою зварного з'єднання з кінцями зазначеного трубопроводу 3 для проходу теплоносія через секцію радіатора з утворенням єдиного елемента для проходу теплоносія, при цьому площа прохідного перетину трубопроводу 3 приблизно дорівнює площі прохідного перетину трубопроводу 5.

Трубопроводи 3, 5 виконані зі сталі, а теплорассеівающіх елемент 4 - з алюмінієвого сплаву литтям під тиском з утворенням в процесі лиття біметалічною деталі зі згаданим єдиним елементом для проходу теплоносія, який використовується як заставна деталь при здійсненні процесу лиття.

Теплорассеівающіх елемент 4 включає в себе два основних ребра 6, розташованих симетрично щодо трубопроводу 3 в площині, перпендикулярній площині розташування трубопроводів 5. теплорассеівающіх елемент і включає два бічних ребра 7 однакової висоти, розташованих з одного боку відносно площини основних ребер 6 на краях зазначених ребер і перпендикулярно до них, а й два центральних ребра 8 однакової висоти, розташованих з одного боку відносно площини основних ребер 6 паралельно один одному і симетрично до поздовжньої осі ОО 'секції 2 радіатора. При цьому між бічними 7 і центральними 8 ребрами, симетрично до поздовжньої осі ОО 'секції 2 радіатора розташовані два додаткових ребра 9, призначених для поліпшення організації спрямованих повітряних потоків, що проходять повз теплорассеівающіх елемента секції, або три ряди шипів 10 гіперболічної форми, причому висота і діаметр основи шипів, що утворюють ряд, розташований ближче до поздовжньої осі секції, більше, ніж у шипів, що утворюють ряд, розташований далі від поздовжньої осі секції. Між центральними ребрами 8 розташований центральний ряд шипів 10 гіперболічної форми, причому висота всіх шипів 10, додаткових ребер 9, а й згаданих центральних ребер 8 не перевищує верхнього краю бічних ребер 7 секції радіатора.

Складання секцій 2 проводиться із застосуванням звичайних елементів ущільнювачів, при цьому виключається контакт алюмінієвих елементів секції радіатора з теплоносієм після з'єднання секцій радіатора між собою. Кількість секцій вибирається залежно від вимог замовника. Бічні ребра 7 секцій після складання радіатора утворюють передню панель радіатора і задню панель радіатора, що служить для його кріплення на стіні. Для поліпшення естетичних властивостей і підвищення безпеки від випадкових травм на торцевій частині крайньої секції Т радіатоpa з боку, на якій розташовані ребра і шипи теплорассеівающіх елемента, встановлюють декоративну панель 11, що повністю закриває торцеву частину цієї секції радіатора. Зовнішня поверхня декоративної панелі 11 і передня зовнішня поверхня 12 секцій радіатора забезпечені декоративним покриттям на вимогу замовника, а решта зовнішні поверхні секції забезпечені покриттям з високим ступенем чорноти, причому покриття задньої панелі радіатора 1 вибирають виходячи з максимально можливого значення ступеня чорноти.

Описаний приклад виконання секція радіатора для систем водяного центрального опалення і радіатора, що складається з таких секцій, доводить можливість реалізації призначення винаходи і досягнення зазначеного вище технічного результату, але при цьому не вичерпує всіх можливостей здійснення винаходу, охарактеризованого сукупністю ознак, наведеною у формулі винаходу.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Секція радіатора, зокрема для систем водяного центрального опалення, що включає в себе, щонайменше, один трубопровід для проходу теплоносія через секцію радіатора, щонайменше, два трубопроводи для проходу теплоносія між секціями радіатора, щонайменше, один теплорассеівающіх елемент , виконаний з алюмінієвого сплаву методом лиття під тиском, із засобами для збільшення площі теплопередачі, які можуть включати в себе, щонайменше, одне ребро, що відрізняється тим, що згадані трубопроводи для проходу теплоносія виконані з матеріалу з більш високими механічними і / або корозійними властивостями, ніж у матеріалу теплорассеівающіх елемента, при цьому зазначені трубопроводи з'єднані між собою з утворенням елемента для проходу теплоносія, який виконаний з можливістю виключення контакту алюмінієвих елементів секції радіатора з теплоносієм після з'єднання секцій радіатора між собою, при цьому теплорассеівающіх елемент виконаний з утворенням в процесі лиття під тиском біметалічною деталі із зазначеним елементом для проходу теплоносія, а згадані кошти для збільшення площі теплопередачі можуть включати в себе, щонайменше, один шип, виконаний на поверхні теплорассеівающіх елемента.

2. Секція радіатора, по п. 1, яка відрізняється тим, що трубопроводи для проходу теплоносія виконані з нержавіючої сталі, при цьому трубопровід для проходу теплоносія через секцію радіатора розташований вертикально, а трубопроводи для проходу теплоносія між секціями радіатора розташовані горизонтально в одній площині і з'єднані за допомогою зварного з'єднання з кінцями зазначеного трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора з утворенням елемента для проходу теплоносія.

3. Секція радіатора по п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що прохідний перетин трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора за формою являє собою багатокутник, зокрема прямокутник.

4. Секція радіатора по одному з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що відношення площі прохідного перетину трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора до площі прохідного перетину трубопроводу для проходу теплоносія між секціями радіатора знаходиться в межах від 0,3 до 1,2.

5. Секція радіатора по одному з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що теплорассеівающіх елемент включає в себе два основних ребра, розташованих симетрично щодо трубопроводу для проходу теплоносія через секцію радіатора в площині, перпендикулярній площині розташування трубопроводів для проходу теплоносія між секціями радіатора, два бічних ребра однакової висоти, розташованих з одного стороны относительно плоскости основных ребер на краях указанных ребер и перпендикулярно к ним, два центральных ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер параллельно друг другу и симметрично относительно продольной оси секции радиатора, при этом между боковыми и центральными ребрами, симметрично относительно продольной оси секции радиатора расположены три ряда шипов, причем высота и диаметр основания шипов, образующих ряд, расположенный ближе к продольной оси секции больше, чем у шипов, образующих ряд, расположенный дальше от продольной оси секции, а между упомянутыми центральными ребрами расположен центральный ряд шипов, причем высота всех шипов и центральных ребер не превышает верхнего края упомянутых боковых ребер, а упомянутые шипы имеют гиперболическую, цилиндрическую или коническую форму.

6. Секция радиатора, по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что теплорассеивающий элемент включает в себя два основных ребра, расположенных симметрично относительно трубопровода для прохода теплоносителя через секцию радиатора в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения трубопроводов для прохода теплоносителя между секциями радиатора, два боковых ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер на краях указанных ребер и перпендикулярно к ним, два центральных ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер параллельно друг другу и симметрично относительно продольной оси секции радиатора, при этом между боковыми и центральными ребрами, симметрично относительно продольной оси секции радиатора расположены два дополнительных ребра, а между упомянутыми центральными ребрами расположен ряд шипов гиперболической, цилиндрической или конической формы, причем высота шипов центральных и дополнительных ребер не превышает верхнего края упомянутых боковых ребер.

7. Секция радиатора, по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что торцевая часть секции радиатора со стороны, на которой расположены ребра и шипы теплорассеивающего элемента, выполнена с возможностью установки декоративной панели, закрывающей, по меньшей мере, большую часть указанной торцевой части секции радиатора, при этом внешняя поверхность декоративной панели и передняя внешняя поверхность секций радиатора снабжена декоративным покрытием, а остальные наружные поверхности секции снабжены покрытием с высокой степенью черноты.

Версія для друку
Дата публікації 24.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів