ПАНЕЛЬ ЛУЧИСТОГО ОБОГРЕВА Российский патент 1999 года по МПК F24D5/08 

Настоящее изобретение относится к системам отопления и может быть использовано для обогрева помещений различного назначения: промышленных цехов, ангаров, депо и т.д.

Известны устройства лучистого обогрева, панель которых представляет собой собственно греющий элемент, выполненный в виде одной или нескольких радиационных труб [1] . Наиболее широко известны панели с тупиковыми или V-образными радиационными трубами, причем в последнем случае достаточно хорошо обеспечивается равномерность температур по длине труб за счет циркуляции греющего газа. К недостаткам данных панелей относится отведение тепла в окружающий объем без четко обеспеченного направления и зоны нагрева, а следовательно и малая эффективность основного процесса.

Наиболее близкой к настоящему изобретению является панель лучистого обогрева, включающая собственно греющие элементы, металлический гофрированный экран и теплоизоляцию [2]. Основные недостатки данной конструкции состоят в следующем. Процесс отведения тепла от панели осуществляется лучеиспусканием от собственно греющего элемента и от металлического экрана. К последнему от греющего элемента тепло подводится частично лучеиспусканием от греющего элемента и частично теплопроводностью за счет плотного контакта греющего элемента и экрана. При этом для предотвращения потерь тепла в зону над экраном последний снабжают слоем теплоизоляции. По сути конструкции тепло в основном направляют в зону непосредственно под панелью, т.е. нагрев достаточно больших площадей данная панель обеспечивает плохо. При этом панель весьма сложна конструктивно.

Целью настоящего изобретения является увеличение эффективности работы панели лучистого обогрева за счет целенаправленного отведения тепла в нужную зону и упрощение конструкции панели.

Указанная цель достигается тем, что лучеиспускающая поверхность трубчатого греющего элемента выполнена дугообразной и снабжена крышкой. Собственно дугообразная поверхность представляет собой часть окружности с секторным углом менее 180^o эллипса, параболы, гиперболы или более сложной кривой, не имеющей точек перегиба. Теплоизоляционный слой расположен непосредственно на крышке. При формировании тупиковой радиационной трубы крышка выполнена в виде горизонтальной пластины. При формировании V-образной радиационной трубы и при горизонтальной плоской крышке греющий элемент снабжен вертикальной перегородкой, размещенной между крышкой и дугообразной лучеиспускающей поверхностью. При формировании V-образной радиационной трубы крышка также может быть выполнена в виде двух пересекающихся плоских пластин с размещением линии пересечения на внутренней стороне дугообразной лучеиспускающей поверхности.

Выполнение лучеиспукающей поверхности трубчатого греющего элемента в виде дуги определенной кривой позволяет точно направить лучистое тепло в нужную зону. Если дуга представляет собой часть окружности, тепло, направляемое в определенную зону, распределяется в достаточной степени равномерно. Выполнение дуги в виде части других кривых позволяет концентрировать излучаемое тепло в нужном месте зоны обогрева. Исключение из конструкций известного типа лучеиспускающих экранов /экран работает частично и в режиме отражения лучей/ значительно упрощает и конструкцию панели, делает ее менее металлоемкой.

Сравнение настоящего изобретения с прототипом определяет имеющиеся отличия, а именно выполнение лучеиспускающей поверхности трубчатого греющего элемента дугообразной и при этом в виде части окружности с секторным углом менее 180^o или в виде части кривых другого типа, оснащение дугообразной поверхности крышкой и размещение теплоизоляции непосредственно на крышке. С учетом сказанного можно утверждать соответствие настоящего изобретения условию патентоспособности "новизна".

Сравнение настоящего изобретения с прототипом, аналогами и техническими решениями в смежных областях определяет неочевидность решения для специалиста, а следовательно соответствие настоящего изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Приводимые ниже сведения, касающиеся конструкции и работы, показывающие легкую исполнимость настоящего технического решения, а также значительная потребность в обогревателях лучистого теплоотвода определяет соответствие настоящего изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость".

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 приведен поперечный разрез панели с плоской крышкой, при реализации V-образного варианта работы трубчатого греющего элемента /радиационной трубы/. На фиг. 2 представлен аналогичный вариант при выполнении крышки в виде двух пересекающихся пластин. На фиг. 3 показан один из вариантов размещения панели лучистого теплообмена в цеховом пролете при необходимости обогрева определенной зоны.

На фиг.1 панель лучистого обогрева содержит лучеиспускающую поверхность 1, выполненную в виде дуги /в настоящем примере дуга представляет собой часть окружности с секторным углом, меньшим 180^o/. Лучеиспускающая поверхность 1 снабжена крышкой 2, выполненной в виде горизонтальной плоской пластины. Между лучеиспускающей поверхностью 1 и плоской крышкой 2 размещена вертикальная перегородка 3, благодаря которой образуются два канала 4 и 5 для прохода циркулирующего нагретого газа, что характеризует V-образный тип радиационной трубы.

На фиг. 2 панель лучистого обогрева с греющим элементом V-образного типа содержит лучеиспукающую поверхность 1, снабженную крышкой 2 в виде двух пересекающихся пластин с размещением линии пересечения на внутренней стороне лучеиспускающей поверхности 1. При этом также формируются два канала 4 и 5 для прохода циркулирующего нагретого газа. Данная конструкция более технологична и отличается повышенной жесткостью при несколько большем расходе материалов.

На крышке 2 непосредственно размещен теплоизоляционный слой 6.

На фиг. 3 представлен один из вариантов размещения панели лучистого обогрева по настоящему изобретению в пролете цеха.

Панель лучистого обогрева работает следующим образом. Собственно панель представляет собой часть установки для обогрева, включающей кроме панели топливосжигающее и тягодутьевые устройства. При работе панели в режиме V-образной радиационной трубы, что и соответствует конструктивно фиг. 1 и 2, дымовые газы от сжигания, как правило, газообразного топлива поступают в канал 4 панели лучистого обогрева. В тот же канал поступает циркулирующий газ, позволяющий не только снизить температуру общего потока до потребной величины, но и обеспечить при определенной степени циркуляции достаточно равномерную температуру по длине панели. Далее, нагревающий газ поступает в канал 5 и движется в обратном направлении к месту смещения потоков. Нагреваемая поверхность 1 излучает тепло в зону обогрева /что и составляет работу собственно панели/.

Дугообразная поверхность обеспечивает нужное направление и распределение теплового потока без установки сложных и металлоемких экранов. Выбор нужной зоны обогрева и способность дугообразной поверхности обеспечить обогрев именно этой зоны позволяет увеличить эффективность использования тепла. Очевидно и значительное упрощение конструкции панели, а следовательно и ее изготовления.

Источники информации
1. Северинец Г.Н. Применение газовых излучающих горелок для сушки и нагрева.- Л.: Недра. Ленинградское отделение, 1980. с.50-53.

2. Авторское свидетельство СССР N 1666878 A1, кл. F 24 D 5/08, 1991.

Изобретение предназначено для систем обогрева помещения различного назначения: промышленных цехов, ангаров, депо и т.д. Панель лучистого обогрева содержит трубчатый греющий элемент с лучеиспускающей поверхностью и теплоизоляционный слой. Новым в конструкции панели лучистого обогрева является то, что лучеиспускающая панель выполнена дугообразной и снабжена крышкой, теплоизоляционный слой размещен непосредственно на крышке, а собственно дуга представляет собой часть окружности с секторным углом меньше 180^o эллипса, параболы, гиперболы или более сложной кривой, не имеющей точек перегиба. Крышка выполнена в виде горизонтальной плоской пластины или в виде двух пересекающихся плоских пластин с размещением линии пересечения на внутренней стороне лучеиспускающей дугообразной поверхности. При выполнении крышки в виде плоской пластины греющий элемент имеет вертикальную перегородку, размещенную между крышкой и лучеиспускающей дугообразной поверхностью. Техническим результатом является увеличение эффективности в работе панели за счет целенаправленного отведения тепла и упрощения конструкции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Панель лучистого обогрева, включающая трубчатый греющий элемент с лучеиспускающей поверхностью и теплоизоляционный слой, отличающаяся тем, что лучеиспускающая поверхность выполнена дугообразной и снабжена крышкой, теплоизоляционный слой расположен непосредственно на крышке, а собственно дуга представляет собой часть окружности с секторным углом, меньшим 180^o, эллипса, параболы, гиперболы или более сложной кривой, не имеющей точек перегиба. 2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что крышка выполнена в виде горизонтальной пластины. 3. Панель по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что греющий элемент снабжен вертикальной перегородкой, размещенной между крышкой и дугообразной лучеиспускающей поверхностью. 4. Панель по п.1, отличающаяся тем, что крышка выполнена в виде двух пересекающихся плоских пластин с размещением линии пересечения на внутренней стороне дугообразной лучеиспускающей поверхности.