РАДИАТОР ОТОПЛЕНИЯ ИЗ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ Российский патент 2013 года по МПК F28D15/02 F24H3/00 

Изобретение предназначено для применения в теплообменных устройствах и может быть использовано в машиностроении и строительстве для отопления помещений. Известен «ТЕПЛООБМЕННИК НА ТЕПЛОВЫХ ТРУБАХ», RU, Патент №2310804, С1, МПК F28D 15/02 (2006. 01). Заявка: 2006116958/06, 17.05.2006.

Теплообменник выполнен из одного или нескольких однотипных модулей, содержит корпус с размещенным внутри пучком расположенных горизонтальными рядами тепловых труб. Трубы установлены в каждом ряду с зазорами, образующими щелевые каналы, и перпендикулярно направлению теплообменивающихся сред. Секции испарения тепловых труб расположены внутри корпуса с образованием общей зоны испарения. Секции конденсации труб выведены за пределы корпуса. Тепловые трубы общей зоны испарения расположены взаимно перпендикулярными, чередующимися рядами и закреплены в соответствующих смежных стенках корпуса. Модуль дополнительно снабжен зеркально расположенным, аналогичным корпусом с идентичным размещением и закреплением в нем пучков тепловых труб и общей зоной испарения. Каждый ряд тепловых труб дополнительного корпуса расположен между соответствующим ему рядом тепловых труб основного корпуса с образованием общих зон конденсации, расположенных в общем корпусе модуля. Общие зоны испарения и общие зоны конденсации модуля расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, по диагоналям общего корпуса модуля с образованием соответственно отдельных каналов для прохода каждой из теплообменивающихся сред.

Недостатками являются сложность конструкции, большой расход энергии на прогрев самой конструкции и в случае разгерметизации невозможность нормального функционирования всех тепловых труб

Известна «ТЕПЛОВАЯ ТРУБА», SU, Патент №1140528, А1, МПК⁷ F28D 15/02. Заявка: 3578248/06, 12.04.1983.

Тепловая труба с зонами испарения, транспорта и конденсации, содержащая корпус, выполненный в зоне транспорта цилиндрическим, а в зонах испарения и конденсации сферическим, и коаксиально установленную в корпусе вставку, образующую паро- и конденсатопроводы и имеющую в зоне транспорта цилиндрическую форму, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплопереноса, корпус в зоне испарения выполнен кольцевым и снабжен в этой зоне и зоне конденсации дефлекторами в виде сфер, соединенных со вставкой и расположенных коаксиально сферическим участкам корпуса (Прототип).

Недостатками являются сложность конструкции и наличие на поверхности трубы дополнительных дефлекторов.

Известен «ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ», RU, Заявка №2001100990, А, МПК⁷ F28D 7/10.

1. Теплообменник типа "труба в трубе", содержащий внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки, установленные коаксиально с кольцевым зазором и образующие полость для рабочего тела, подводящие и отводящие коллекторы с патрубками, отличающийся тем, что в полости теплообменника установлены дополнительные оболочки, образующие полости.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что дополнительные полости соединены с полостью для рабочего тела теплообменника.

3. Теплообменник по пп.1 и 2, отличающийся тем, что дополнительные оболочки установлены на пилонах, в которых выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела.

4. Теплообменник по пп.1-3, отличающийся тем, что в стенке дополнительной оболочки выполнены отверстия, соединяющие полости.

Недостатком является большой объем энергии для работы устройства, сложность конструкции.

Целью изобретения является создание удобной для монтажа, дешевой, простой конструкции теплообменника.

Технический результат (техническое решение) достигается тем, что зона испарения рабочего тела находится в трубе, заглушенной с одной стороны в нижней части трубы, и вся труба находится в теплоносителе, а зона конденсации находится как минимум между двух профилированных листов металла, причем в сечении соединение листов может выглядеть как эллипс при двух листах, как треугольник при трех листах, как параллелограмм при четырех листах, как звезда при 10 и более листах, а зона конденсации располагается выше зоны испарения. Это дает необходимое преимущество перед прототипом.

На Фиг.1 изображен «Радиатор отопления из тепловой трубы».

На Фиг.2 изображено сечение из 2 листов в форме эллипса.

На Фиг.3 изображено сечение из 3 листов в форме треугольника.

На Фиг.4 изображено сечение из 4 листов в форме параллелограмма.

На Фиг.5 изображено сечение из 10 листов в форме звезды.

Статика.

На Фиг.1 изображен «Радиатор отопления из тепловой трубы» (1), выполненный так что зона испарения (2) рабочего тела (3) находится в трубе (4), заглушенной с одной стороны в нижней части трубы (5), и вся труба (4) находится в теплоносителе (на чертеже не показан), а зона конденсации (6) находится как минимум между двух профилированных листов металла (7), причем в сечении соединение листов (7) может выглядеть как эллипс (8) при двух листах (Фиг.2), как треугольник (9) при трех листах (Фиг.3), как параллелограмм (10) при четырех листах (Фиг.4), как звезда (11) при 10 и более листах (Фиг.5), а зона конденсации (6) располагается выше зоны испарения (2).

Работа.

Теплоноситель по трубам поступает к трубе (4). Происходит испарение рабочего тела (3). Пар рабочего тела (3) конденсируется на внутренних стенках профилированных листов. При этом выделяется столько же энергии, сколько на испарение. Форма в сечении соединения листов (7) определяется необходимой площадью теплоотдачи от радиатора (1), т.к. теплопроводность тепловой трубы (12) в тысячу раз больше любого металла. Тепловая труба (12) способна передавать огромное количество тепла, и только способность отбора этого тепла от тепловой трубы (12) в зоне конденсации ограничивает ее характеристики. Для этого и делается разное сечение листов (7) для наиболее оптимальной площади конденсации рабочего тела (3).

Технико-экономические характеристики значительно выше прототипа, т.к. уменьшается количество деталей и упрощается производство.

Перечень позиций.

1 - радиатор отопления из тепловой трубы

2 - зона испарения

3 - рабочее тело

4 - труба

5 - нижняя часть трубы

6 - зона конденсации

7 - профилированный лист металла

8 - эллипс при двух листах

9 - треугольник при трех листах

10 - параллелограмм при четырех листах

11 - как звезда при 10 и более листах

12 - тепловая труба.

Изобретение относится к области теплотехники и может использоваться в теплообменных устройствах для отопления помещений. Радиатор отопления из тепловой трубы, выполненный так, что зона испарения рабочего тела находится в трубе, заглушенной с одной стороны в нижней части трубы, и вся труба находится в теплоносителе, а зона конденсации находится как минимум между двух профилированных листов металла, причем в сечении соединение листов может выглядеть как эллипс при двух листах, как треугольник при трех листах, как параллелограмм при четырех листах, как звезда при 10 и более листах, а зона конденсации располагается выше зоны испарения. Технический результат - упрощение, удешевление и удобство монтажа конструкции радиатора. 5 ил.

Радиатор отопления из тепловой трубы, отличающийся тем, что зона испарения рабочего тела находится в трубе, заглушенной с одной стороны в нижней части трубы, и вся труба находится в теплоносителе, а зона конденсации находится как минимум между двух профилированных листов металла, причем в сечении соединение листов может выглядеть как эллипс при двух листах, как треугольник при трех листах, как параллелограмм при четырех листах, как звезда при 10 и более листах, а зона конденсации располагается выше зоны испарения.