КОНВЕКТОР (ВАРИАНТЫ), КОЖУХ КОНВЕКТОРА И ТЕПЛООБМЕННИК КОНВЕКТОРА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК F24D3/00 

Данная группа изобретений относится к обогревателям помещений, конструкции которых рассчитаны на конвективный теплообмен и обогрев помещений. Изобретение предназначено для его использования в области производства обогревателей, используемых в строительстве.

Известны конвекторы, каждый из которых содержит кожух или средство для направленного прохождения воздуха через теплообменник, который расположен в кожухе, а также терморегулятор, установленный на ветви трубы теплообменника (CN 201983347 U, 2011-09-21; CN 201983344 U, 2011-09-2114; CN 201973805U, 2011.09.14; DE 102010027429 A1, 2011-08-25; DE 102010047089 A1, 2011-06-09; DE 1578666 A1, 1970-08-06; DE 202004004892 U1, 2004-06-24; CZ 20090814, 2011-06-15; GB 2428289, 24-01-2007).

Известны конвекторы со средствами регулировки подачи теплоносителя и учета тепла (JP 2008121907 А, 2008-05-29; JP 0120493 А2, 1984-10-03; JP 10038287 A, 1998-02-13; JP 6288558 A, 1994-10-11; JP 11083046 А, 1999-03-26; JP 3291425 A, 1991-12-20; JP 58210421 A, 1983-12-07; WO 8301678 A1, 1983-05-11).

Известны также конвекторы, каждый из которых содержит кожух, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь, параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также соединительную часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, причем соединительная часть трубы расположена внутри кожуха, концевые части трубы расположены за пределами кожуха и эти концевые части соединены байпасом, при этом на подающей ветви установлен терморегулятор, расположенный между байпасом и пластинами оребрения, которые расположены в средней части кожуха, а теплообменник закреплен на кронштейнах, на которых закреплен кожух (RU 2145691 С1, 02.20.2000; RU 2272224 С2, 03.20.2006; RU 2339883 C2, 27.11.2007; RU 2344351 С1, 20.01.2009; RU 2381424 С1, 10.02.2010; RU 2363898 С1, 10.08.2009; RU 16306 U1, 20.12.2000; RU 2273804 С1, 10.04.2006). Также известны средства для измерения тепла, потребляемого отопительными приборами (RU 2380620 C1, 27.02.2010; RU 2403542 С1, 10.11.2010).

Кожухи известных конвекторов содержат лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, при этом в верхней стенке кожуха выполнены воздуховыпускные отверстия, образующие решетку, задняя стенка кожуха соединена с кронштейнами, имеющими средства для крепления кожуха к стене обогреваемого помещения, а также средства для навешивания теплообменника на кронштейны, причем кронштейны и задняя стенка кожуха по существу образуют собой несущую статическую нагрузку раму конвектора (RU 2145691 C1, 02.20.2000; RU 2272224 C2, 03.20.2006; RU 2339883 C2, 27.11.2007; RU 2344351 С1, 20.01.2009; RU 2381424 С1, 10.02.2010; RU 2363898 С1, 10.08.2009; RU 16306 U1, 20.12.2000; RU 2273804 C1, 10.04.2006).

Теплообменники известных конвекторов содержат изогнутую трубу с пластинами оребрения, образующую подающую ветвь (подающую теплоноситель к конвектору) и отводящую ветвь (отводящую теплоноситель от конвектора), при этом, преимущественно, в подающей ветви трубы установлен корпус терморегулятора с патрубками, соединяющими участки падающей ветви с корпусом терморегулятора, корпус имеет патрубок под терморегулятор, простирающийся в наружную сторону от трубы теплообменника, причем подающая и отводящая ветви трубы сообщены между собой байпасом, расположенным на удаленной от корпуса терморегулятора части теплообменника или расположенным в месте соединения терморегулятора с падающей ветвью трубы теплообменника (RU 2145691 С1, 02.20.2000; RU 2272224 C2, 03.20.2006; RU 2339883 C2, 27.11.2007; RU 2344351 С1, 20.01.2009; RU 2381424 С1, 10.02.2010; RU 2363898 С1, 10.08.2009; RU 16306 U1, 20.12.2000; RU 2272224 С1, 10.04.2006).

Известные конвекторы не отвечают новым требованиям разработки проектов энергосберегающих жилых домов, поскольку они не учитывают возможности поквартирного учета расхода тепла и возможность введения системы учета и оплаты за отопление помещений в зависимости от количества потребляемого тепла. В результате потребители тепла, как показывает практика, существенно переплачивают управляющим компаниям за потребление того количества тепла, которое они не расходовали.

С технической точки зрения известные конвекторы не в полной мере отвечают современным требованиям по расходу тепла, его учету, эффективности теплообмена и материалоемкости. Последнее связано с тем, что в кожухах известных конвекторов имеются ничем необоснованные по объему большие полости и пазухи, в которых образуются нагретые воздушные пробки, являющиеся тепловыми изоляторами. Такие теплоизоляторы тормозят конвективный теплообмен между пластинами оребрения теплообменников и проходящим через него слабым ламинарным потоком нагреваемого воздуха, имеющего небольшую тягу в кожухе. Также известные конвекторы не отвечают требованиям, предъявляемым к ним в отношении компактности. В последнее время указанные требования являются существенными с точки зрения размещения конвекторов в обогреваемом помещении, если учесть, что конвекторы в помещении являются деталями интерьера помещения.

Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности конвектора путем обеспечения возможности учета расхода тепла и энергосбережения. Другим результатом является повышение компактности конвектора, уменьшение его материалоемкости и трудоемкости изготовления.

Технический результат получен вариантами конвекторов, первый вариант которого характеризуется тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в другой полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, сообщенный и соединенный с байпасом, на изогнутой части трубы установлен счетчик тепла, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, а теплообменник закреплен на кронштейнах, которые соединены с задней стенкой кожуха и перегородками.

Второй вариант конвектора характеризуется тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в другой полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, сообщенный и соединенный с байпасом, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, а теплообменник закреплен на кронштейнах, которые соединены с задней стенкой кожуха и перегородками.

Третий вариант конвектора характеризуется тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена в полости кожуха, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в полости кожуха, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, на изогнутой части трубы установлен счетчик тепла, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, байпас расположен за пределами кожуха и соединен с концевыми частями подающей и отводящей ветвей трубы теплообменника, который закреплен на кронштейнах, соединенных с задней стенкой кожуха и перегородками.

Четвертый вариант конвектора характеризуется тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в другой полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, сообщенный и соединенный с байпасом, который расположен в полости, образованной перегородкой и боковой стенкой кожуха, на отводящей ветви трубы установлен счетчик тепла, расположенный за пределами кожуха после байпаса по ходу движения теплоносителя, выходящего из теплообменника, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, а теплообменник закреплен на кронштейнах, которые соединены с задней стенкой кожуха и перегородками.

Технический результат также получен кожухом конвектора, характеризующимся тем, что он содержит лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, в верхней стенке кожуха выполнены воздуховыпускные отверстия, в кожухе расположены вертикально ориентированные боковые перегородки, между перегородками в средней части кожуха расположена полость под располагаемые в ней пластины оребрения теплообменника, между каждой перегородкой и смежной с ней боковой стенкой образована полость под располагаемый в ней элемент теплообменника, задняя стенка соединена с верхней стенкой и с кронштейнами крепления кожуха к стене обогреваемого помещения, которые соединены с боковыми стенками, снизу кожух имеет открытый проем, образованный боковыми перегородками, боковыми, передней и задней стенками.

Технический результат получен также вариантами теплообменника конвектора, первый вариант которого характеризуется тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, ветви трубы сообщены байпасом, в подающей ветви трубы установлен терморегулятор, корпус которого сообщен с подающей ветвью трубы патрубками корпуса, расположенными с двух противоположных сторон корпуса, в другом патрубке корпуса, простирающемся в сторону от подающей ветви трубы, установлен терморегулятор, на изогнутом участке трубы установлен счетчик тепла, при этом байпас сообщен с корпусом терморегулятора.

В этом варианте теплообменника счетчик тепла закреплен на пластине, которая пристыкована к трубе теплообменника с торцовой стороны трубы и закреплена на ней сваркой, при этом сварной шов расположен вокруг точки контакта трубы с пластиной, а отверстия пластины расположены в вертикальной плоскости пластины, причем с пластиной соединена вторая пластина, которая расположена сбоку от с подающей и отводящей ветвей трубы и соединена с ними сваркой.

Технический результат получен вторым вариантом теплообменника, который характеризуется тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, ветви трубы сообщены байпасом, в подающей ветви трубы установлен терморегулятор, корпус которого сообщен с подающей ветвью трубы патрубками корпуса, расположенными с двух противоположных сторон корпуса, в другом патрубке корпуса, простирающемся в сторону от подающей ветви трубы, установлен терморегулятор, на изогнутом участке трубы установлен счетчик тепла, байпас расположен за корпусом терморегулятора по ходу движения теплоносителя в отводящей ветви трубы теплообменника.

Во втором варианте теплообменника счетчик тепла закреплен на пластине, которая пристыкована к трубе теплообменника с торцовой стороны трубы и закреплена на ней сваркой, при этом сварной шов расположен вокруг точки контакта трубы с пластиной, а отверстия пластины расположены в вертикальной плоскости пластины, причем с пластиной соединена вторая пластина, которая расположена сбоку от с подающей и отводящей ветвей трубы и соединена с ними сваркой.

Технический результат получен третьим вариантом теплообменника, характеризующимся тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, ветви трубы сообщены байпасом, в подающей ветви трубы установлен терморегулятор, корпус которого сообщен с подающей ветвью трубы патрубками корпуса, расположенными с двух противоположных сторон корпуса, в другом патрубке корпуса, простирающемся в сторону от подающей ветви трубы, установлен терморегулятор, на отводящей ветви трубы установлен счетчик тепла, расположенный за байпасом по ходу движения теплоносителя в отводящей ветви трубы теплообменника.

Теплообменник конвектора по четвертому варианту характеризуется тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, в подающей ветви трубы установлен корпус терморегулятора, корпус имеет патрубки, соединенные с участками подводящей ветви трубы, а также корпус имеет байпас, выполненный заодно с корпусом, при этом байпас соединен и сообщен с отводящей ветвью трубы теплообменника, корпус имеет также выполненный заодно с ним патрубок, простирающийся в сторону от подающей ветви трубы и в этом патрубке установлен терморегулятор.

Вышеизложенная совокупность признаков каждого варианта конвектора позволила создать более плоские компактные варианты конвекторов с повышенной воздушной тягой в их кожухах. Особенностью кожуха для этих вариантов конвектора является наличие в нем боковых перегородок, позволивших направить воздушный поток, обтекающий теплообменник, по более узкому воздуховоду, уменьшить длину воздушного столба, уменьшить его ширину и увеличить высоту, что повысило воздушную тягу в кожухе. Повышение воздушной тяги в кожухе позволило повысить интенсивность теплообмена и обеспечило возможность отбора тепла от системы обогрева с меньшими затратами энергии, которые связаны с подачей теплоносителя в обогреваемое помещение. Совокупность изложенных признаков конвекторов и его компонентов позволила создать варианты конвекторов с наименьшим количеством воздушных пазух в кожухах, наименьшей возможностью задержки воздуха в таких пазухах, что в итоге позволило повысить ламинарность процесса обтекания пластин оребрения теплообменника воздухом и воздушную тягу в кожухе. Варианты теплообменников для указанных конвекторов обеспечивают возможность выбора изготовителем установки на них различных счетчиков тепла и терморегуляторов, а также возможность установки потребителем приемлемого для него варианта теплообменника, включая возможность расчета за потребляемое тепло. Существенна возможность выбора потребителем индивидуальной схемы сбережения тепла путем обеспечения контроля расхода тепла и возможность регулирования прохождения через теплообменник теплоносителя. Это создает возможность индивидуального поквартирного учета использованного тепла посредством счетчиков, установленных на конвекторах с целью исключения возможности переплаты за тепло потребителем.

На фиг.1 показан первый вариант конвектора, вид сбоку.

На фиг.2 - вид А на фиг.1.

На фиг.3 - вид Б на фиг.2.

На фиг.4 показан второй вариант конвектора, вид сбоку.

На фиг.5 - вид В на фиг.4.

На фиг.6 - вид Г на фиг.5.

На фиг.7 показан третий вариант конвектора, вид сбоку.

На фиг.8 - вид Д на фиг.7.

На фиг.9 - вид Е на фиг.8.

На фиг.10 показан четвертый вариант конвектора, вид сбоку.

На фиг.11 - вид Ж на фиг.10.

На фиг.12 - вид И на фиг.11.

На фиг.13 показан кожух конвектора и его рама с задней стенкой.

На фиг.14 - вид И на фиг.13.

На фиг.15 - вид на кожух сзади по стреле К на фиг.14 (рама кожуха и задняя стенка не показаны).

На фиг.16 - вид Л на фиг.15.

На фиг.17 - вид М на фиг.16.

На фиг.18 - сечение Н-Н на фиг.15.

На фиг.19 - сечение О-О на фиг.15.

На фиг.20 - сечение П-П на фиг.15.

На фиг.21 показана рама кожуха с задней стенкой.

На фиг.22 - вид Р на фиг.21.

На фиг.23 теплообменник конвектора (первый вариант).

На фиг.24 - вид С на фиг.23.

На фиг.25 теплообменник конвектора (второй вариант).

На фиг.26 - вид Т на фиг.25.

Нафиг.27 - вид У на фиг.25.

На фиг.28 теплообменник конвектора (третий вариант).

На фиг.29 - вид Ф на фиг.28.

На фиг.30 - теплообменник конвектора (четвертый вариант).

На фиг.31 - вид Х на фиг.30.

Первый вариант конвектора (фиг.1-3) содержит кожух 1, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки 2-6, соответственно, а также расположенные в кожухе боковые перегородки 7 и 8 рамы конвектора (фиг.2). В состав рамы входит также задняя стенка 3 кожуха.

Внутри кожуха расположен теплообменник 9, выполненный из трубы с пластинами 10 оребрения на ней. Труба образует собой подающую ветвь 11 (для подачи теплоносителя в теплообменник конвектора) и параллельно расположенную ей отводящую ветвь 12 (для отвода теплоносителя от теплообменника). Труба имеет также изогнутую часть 13 в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь. Изогнутая часть 13 трубы расположена внутри кожуха. Концы 14 трубы теплообменника расположены за пределами кожуха. Подающая и отводящая ветви 11 и 12 трубы соединены байпасом 15, расположенным в полости кожуха с противоположной стороны от изогнутой части 13 трубы. На изогнутой части 13 трубы установлен и закреплен счетчик 16 тепла. Счетчик содержит корпус с дисплеем, имеющим экран для цифрового отображения количества тепла, отобранного конвектором, в корпусе установлен тепловой датчик, фиксирующий температуру подающей трубы. Счетчик работает во взаимодействии с другим датчиком, фиксирующим температуру воздуха помещения, причем в случае отсутствия воздушного датчика, температура воздуха в помещении принимается по умолчанию нормальной.

На подающей ветви 10 трубы теплообменника установлен или врезан в эту ветвь терморегулятор 17, предназначенный для регулировки подачи теплоносителя в теплообменник. Корпус терморегулятора 17 выполнен заодно с байпасом 15, который соединен и сообщен с отводящей ветвью 12 трубы теплообменника.

Пластины 10 оребрения расположены в средней части кожуха между боковыми перегородками 7 и 8 кожуха. Теплообменник связан с задней стенкой 3 рамы посредством кронштейнов 18. Каждый кронштейн 18 жестко соединен со смежной боковой перегородкой. В верхней стенке 6 кожуха выполнены воздуховыпускные отверстия 19 (фиг.17).

Кронштейны 18, боковые перегородки 7 и 8 и задняя стенка 3, соединенные между собой, представляют по существу раму конвектора. Задняя стенка 3 рамы приварена к кронштейнам 18, к которым приварены перегородки 7 и 8 рамы.

Внизу кожух имеет открытый снизу воздухозаборный проем 20 (фиг.1), а каждый кронштейн 18 имеет в верхней части отбортовку 21, с которой в зацеплении находится загнутый вовнутрь край 22 верхней стенки 6 кожуха.

Второй вариант конвектора (фиг.4-6) содержит упомянутые признаки первого варианта конвектора, за исключением того, что второй вариант не имеет счетчика тепла. Данный вариант конвектора предусмотрен для обеспечения возможности индивидуального выбора расчета за потребляемое тепло.

Третий вариант конвектора (фиг.7-9) содержит признаки первого варианта конвектора, за исключением того, что байпас 15 третьего варианта конвектора не соединен и не сообщен с терморегулятором 17. Байпас 15 третьего варианта конвектора (фиг.8) соединен и сообщен с подающей и отводящей ветвями 11 и 12 трубы теплообменника и расположен до терморегулятора 17 по ходу движения теплоносителя, направление движения которого показано на фиг.8 стрелкой. Причем байпас 15 в этом варианте конвектора расположен за пределами кожуха.

Четвертый вариант конвектора (фиг.10-12) содержит признаки первого варианта конвектора, за исключением того, что на изогнутой части 13 трубы теплообменника отсутствует счетчик тепла. В четвертом варианте конвектора счетчик тепла 16 установлен на отводящей ветви 12 трубы теплообменника (фиг.11) после байпаса 15 по ходу движения теплоносителя, выходящего из ветви 12 (направление движения теплоносителя показано стрелкой).

Все варианты конвектора имеют полости 23 и 24, в которых расположены, соответственно, изогнутая часть 13 трубы с одной стороны конвектора и терморегулятор 17 - с другой стороны конвектора. В каждом варианте конвектора предусмотрена установленная на терморегуляторе 17 термостатическая головка 25, которая обеспечивает автоматическую регулировку подачи теплоносителя в теплообменник и, соответственно, регулировку подачи тепла в обогреваемое помещение.

Кожух конвектора (фиг.13) выполнен из штампованного листа, изогнутого в двух плоскостях таким образом, что части листа образуют лицевую, боковые и верхнюю стенки. Кожух установлен на раме конвектора, которая содержит расположенные в кожухе вертикально ориентированные боковые перегородки 7 и 8 (фиг.2), заднюю стенку 3 и кронштейны 18, при этом задняя стенка 3 разъемно соединена с кожухом и имеет с ним функциональную взаимосвязь, а рама соединена с кожухом с возможностью съема кожуха с рамы.

Между перегородками расположена центральная полость 26 (фиг.13) под располагаемые в этой полости пластины 10 оребрения теплообменника 9. Между перегородкой 7 и смежной с ней боковой стенкой 4 образована полость 23 под располагаемый в ней элемент теплообменника, в частности под изогнутый участок 13 теплообменника. Между перегородкой 8 и смежной с ней боковой стенкой 5 образована полость 24 под располагаемый в ней элемент теплообменника, в частности, под терморегулятор 17. В боковой стенке 4, в его нижней части, выполнена выемка под располагаемый в ней счетчик тепла с дисплеем.

Снизу кожух имеет упомянутый открытый с нижней стороны конвектора воздухозаборный проем 20 (фиг.1, 14), образованный боковыми перегородками, боковыми, передней и задней стенками. С задней стенкой 3 кожуха и боковыми перегородками 7 и 8 соединены кронштейны 18, имеющие сложную форму. Каждый кронштейн 18 в его нижней части имеет ложементы 27 (фиг.14, 22) в виде двух открытых сверху наклонных вырезов. Ложементы 27 предназначены для расположения в них ветвей 11 и 12 трубы теплообменника. Каждый кронштейн 18 жестко соединен сваркой со смежной боковой перегородкой 7 или 8. Соединенные между собой кронштейны 18, боковые перегородки 7 и 8 и задняя стенка 3, представляют по существу раму конвектора. Каждый кронштейн 18 имеет отверстия 28 (фиг.13) под располагаемые в них элементы крепления рамы конвектора к стене обогреваемого помещения.

Каждый кронштейн 18 рамы имеет отбортовку 21 (фиг.14), с которой в зацеплении находится загнутый вовнутрь край 22 верхней стенки 6 кожуха. Нижний край передней стенки 2 имеет подвернутую вовнутрь отбортовку 29 (фиг.13), которая соединена винтами с кронштейнами 18. Боковые стенки 4 и 5 и верхняя стенка 6 кожуха имеют отборотвки 30 (фиг.15), загнутые вовнутрь кожуха, при этом отбортовка 30 верхней стенки точечной сваркой соединена с отбортовками 30 боковых стенок 4 и 5 в верхней части этих стенок.

Теплообменник конвектора (первый вариант, фиг.23-24) содержит изогнутую трубу с пластинами 10 оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь 11 и расположенную параллельно ей отводящую ветвь 12. Также труба образует собой ее изогнутую часть 13 в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь. Ветви трубы соединены байпасом 15. С одной из ветвей трубы, в частности, с подающей ветвью 11 трубы соединен корпус 31 терморегулятора. Корпус 31 имеет патрубки 32 и 33 (фиг.24), предназначенные для его соединения с подающей ветвью 11 трубы. Корпус 31 имеет также патрубок 34, в который ввинчен терморегулятор 17. Патрубок 34 простирается в сторону от ветви 11 трубы, с которой соединен корпус 31 терморегулятора. Патрубок 34 проходит через отверстие 35 (фиг.15), выполненное в передней стенке 2 кожуха.

На изогнутом участке 13 трубы теплообменника закреплена пластина 36 с отверстиями 37 (фиг.26), посредством которых на пластине 38 закреплен счетчик 16 тепла (фиг.2). Пластина 36 закреплена сварным швом 38 (фиг.23), расположенным вокруг точки контакта пластины с изогнутой частью 13 трубы. С пластиной 36 сваркой 39 (фиг.24) соединена вторая пластина 40, которая сваркой 39 соединена с подающей ветвью 11 и отводящей ветвью 12, при этом вторая пластина 40 расположена с одной из боковых сторон изогнутой в вертикальной плоскости трубы теплообменника таким образом, что она прилегает к ветвям 11 и 12 трубы с одной стороны этих ветвей.

Теплообменник конвектора (второй вариант, фиг.25-27) содержит признаки первого варианта конвектора, за исключением, что во втором варианте конвектора байпас 15 соединен с подводящей и отводящей ветвями 11 и 12 трубы теплообменника, при этом байпас расположен за терморегулятором 17 по ходу движения теплоносителя, показанного стрелкой, выходящего из отводящей ветви 12 трубы теплообменника.

Теплообменник конвектора (третий вариант, фиг.28, 29) содержит признаки первого варианта теплообменника, за исключением, что в третьем варианте счетчик 16 тепла установлен на отводящей ветви 12 трубы после байпаса 15 по ходу движения теплоносителя, показанного стрелкой, выходящего из отводящей ветви 12 трубы теплообменника, при этом изогнутая часть 13 трубы выполнена гладкой, без пластины для установки на изогнутой части счетчика тепла. В этом варианте счетчик 16 регистрирует текущее значение температуры теплоносителя на выходе из конвектора и передает его в регистратор тепла. Абсолютное значение тепла, которое используется конвектором за единицу времени, учитывается регистратором с учетом температуры воздуха в обогреваемом помещении.

Теплообменник конвектора (четвертый вариант, фиг.30, 31) содержит признаки первого варианта конвектора, за исключением, что в четвертом варианте конвектора изогнутая часть трубы теплообменника выполнена гладкой без пластин для крепления счетчика тепла. В этом варианте теплообменник не имеет счетчика тепла.

Работает первый вариант конвектора следующим образом. Подают под давлением теплоноситель в подводящую ветвь 11 теплообменника по стрелке, направленной влево на фиг.1 и теплоноситель попадает в терморегулятор 17. Терморегулятор 17, отрегулированный на заданную температуру воздуха в обогреваемом помещении, пропускает теплоноситель влево по подводящей ветви 11, который нагревает эту ветвь и нагревает пластины 10 оребрения трубы. В результате воздух, окружающий пластины 10, нагревается от пластин и поднимается вверх по центральной полости 26 кожуха, откуда он выходит в обогреваемое помещение через воздуховыпускные отверстия 19 (фиг.17) в верхней стенке 6 кожуха. Вследствие перепада температур воздуха в зоне воздухозаборного проема 20 (фиг.1, 14), в центральной полости кожуха в зоне воздуховыпускных отверстий 19, а также температуры в обогреваемом помещении, создается воздушная тяга в полости 26 кожуха. Чем выше воздушная полость 26 и чем меньшую глубину имеет кожух конвектора, тем сильнее создается в кожухе воздушная тяга, тем интенсивнее идет процесс теплообмена в теплообменнике, имеется в виду отдача тепла пластинами 10 поступающему снизу воздуху из помещения. В случае избыточной температуры срабатывает терморегулятор 17, который перемещает свой клапан в корпусе 31 (фиг.27), частично перекрывает проходное сечение в корпусе и регулирует, таким образом, расход теплоносителя в подающей ветви 11 теплообменника. Ограничивает перемещение клапана терморегулятора 17 в заданных пределах термостатическая головка 25, посредством которой устанавливают заданную температуру в помещении, причем головка 25 срабатывает автоматически каждый раз, когда температура и расход теплоносителя выходят за установленные пределы. В случае избыточной температуры воздуха в помещении, головка 25 нажимает на управляющий элемент терморегулятора и клапан терморегулятора перекрывает проходное сечение в корпусе 31, при этом избыток теплоносителя под давлением перепускается через байпас 15 в отводящую ветвь 12 конвектора и поступает в общую систему обогрева помещений здания. Счетчик 16 тепла фиксирует количество тепла, отобранного теплообменником от проходящего через него теплоносителя.

Компоновка конвектора выполнена таким образом, что в полостях 23 и 24 кожуха расположены, соответственно, счетчик 16 тепла и терморегулятор 17, а в средней полости 26 конвектора расположены участки трубы с пластинами оребрения. Это позволило уменьшить длину полости 26, повысить в ней воздушную тягу, ускорить теплообмен, сделать более эффективной теплоотдачу путем ускорения обтекания воздухом пластин 10 оребрения. При работе первого варианта конвектора ведется визуальный контроль расхода тепла путем считывания показателе расхода тепла с дисплея счетчика 16. С учетом полученных показателей потребитель регулирует расход тепла термостатической головкой 25.

Работа второго варианта конвектора осуществляется аналогично работе первого варианта конвектора, за исключением, что второй вариант конвектора работает без счетчика тепла и контроль за расходом тепла этого варианта конвектора не ведется.

Работа третьего варианта конвектора осуществляется аналогично работе первого варианта конвектора, за исключением, что в третьем варианте перепуск теплоносителя по байпасу 15 (фиг.8) происходит в косвенной зависимости от работы термостатической головки 25 и терморегулятора 17, поскольку перепуск теплоносителя осуществляется до его входа в терморегулятор 17. Данный вариант конвектора применяют с целью упрощения его изготовления, так как вынесенный за пределы кожуха конвектора байпас 15 позволяет приваривать концевые части ветвей 11 и 12 трубы теплообменника, соответственно, к патрубку корпуса терморегулятора 17 и к средней части отводящей ветви 12 трубы теплообменника. В этом случае отпадает необходимость применения корпуса терморегулятора, выполненного заодно с байпасом.

Работа четвертого варианта конвектора осуществляется аналогично работе первого варианта конвектора, за исключением, что в четвертом варианте счетчик 16 тепла (фиг.11) регистрирует количество проходящего через конвектор тепла на выходе из теплообменника, в отводящей ветви 12 теплообменника. Данный вариант конвектора имеет более простую конструкцию, положительно влияющую на габариты конвектора, поскольку в этом варианте счетчик 16 тепла имеет более компактную конструкцию, при этом исключается необходимость применения средств крепления счетчика тепла к трубе теплоносителя. В этом варианте конвектора предусмотрено, что счетчик 16 тепла регистрирует текущее значение температуры теплоносителя в отводящей ветви 12 трубы теплообменника, которое сравнивается с текущим значением температуры воздуха в обогреваемом помещении и по результатам сравнения вычисляется расход потребляемого конвектором тепла.

Работа кожуха конвектора описана в работе первого варианта конвектора. Монтаж конвектора на стене обогреваемого помещения осуществляется следующим образом. Проводят на стене разметку, под элементы крепления конвектора к стене обогреваемого помещения и устанавливают в стене элементы крепления с головками на конце. Навешивают конвектор в сборе (в составе его рамы, кожуха и теплообменника) на закрепленные в стене элементы крепления путем введения элементов крепления в отверстия 28 кронштейнов (фиг.13). Затем сваривают подводящую и отводящую ветви теплообменника с подводящей и отводящей трубами системы обогрева помещения.

Теплообменник (первый вариант, фиг.23) работает следующим образом. Термостатической головкой 25 (фиг.28) терморегулятора 17 (фиг.23) устанавливают требуемую в помещении температуру воздуха. Пропускают под давлением теплоноситель через подающую ветвь 11 трубы теплообменника. В результате пластины 10 нагреваются и передают тепло омывающему пластины воздуху. При этом воздух, ограниченный боковыми перегородками 7 и 8 кожуха, поднимается направленным вверх воздушным столбом, расположенным исключительно над пластинами 10 и между перегородками 7 и 8, что исключает рассеивание воздуха в кожухе и существенно повышает скорость теплообмена.

При достижении заданной температуры воздуха в помещении, срабатывает термостатическая головка 25, которая ограничивает перемещение штока терморегулятора 17. При перемещении штока терморегулятора на выдвижение или на втягивание, проходное сечение в корпусе терморегулятора уменьшается или увеличивается, при этом в теплообменник поступает меньшее или большее количество теплоносителя, причем в случае необходимости, излишки теплоносителя перепускаются по байпасу 15 теплообменника в отводящую ветвь 12 трубы теплообменника. При этом теплоноситель из подающей ветви 11 попадает в байпас 15 через полость корпуса 31, в котором установлен терморегулятор 17. Описанный процесс работы теплообменника является непрерывным. В процессе работы теплообменника, счетчиком 16 тепла регистрируется количество отобранного конвектором тепла от теплоносителя.

Теплообменник конвектора (второй вариант, фиг.24), работает так же, как работает первый вариант теплообменника, за исключением, что теплоноситель попадает в байпас 15 непосредственно из подающей ветви 11 трубы теплоносителя, что приемлемо для теплообменников, рассчитанных на пониженное давление теплоносителя в общей системе обогрева.

Теплообменник конвектора (третий вариант, фиг.25), работает так же, как работает первый вариант конвектора, за исключением, что в третьем варианте, установленный на отводящей ветви 12 теплообменника счетчик 16 считывает текущее значение температуры теплоносителя на выходе из конвектора и передает это значение на регистратор тепла.

В результате компоновка четырех вариантов конвектора позволила за счет обеспечения возможности сравнительно более интенсивного теплообмена между обогреваемым помещением и теплообменниками (при равном давлении в системе обогрева) сократить габариты конвектора, сделать его более компактным и эргономичным. Благодаря указанным конструктивным особенностям конвектора удалось существенно уменьшить толщину теплообменника, глубину кожуха и материалоемкость конвектора. Компактность конвектора позволила улучшить его эргономические показатели в отношении возможности расположения конвектора данного типа в интерьерах помещений. Имеются в виду, что уплощенные в виде параллелепипедов конвекторы, расположенные по типовым схемам в обогреваемых помещениях, являются стационарными деталями интерьера помещения, к которым предъявляются все более повышенные требования, исходя из условий взаимодействия с ними человека в ограниченном пространстве. Путем снижения глубины кожуха повышена воздушная тяга в нем и интенсивность теплообмена, что положительно повлияло на энергоемкость системы обогрева помещения.

Заявленная группа изобретений относится к отопительному оборудованию. Конвектор содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, расположенные в кожухе боковые перегородки, теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней. Труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь. Изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками. Ветви трубы соединены байпасом, расположенным в полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха. На подающей ветви установлен терморегулятор. Теплообменник закреплен на кронштейнах. Варианты конвекторов раскрыты различными способами соединения труб с байпасом. Кожух конвектора содержит стенки. В кожухе расположены боковые перегородки. Между каждой перегородкой и смежной с ней боковой стенкой образована полость. Варианты теплообменников раскрыты различными способами соединения терморегулятора с байпасом. Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности конвектора путем обеспечения возможности учета расхода тепла и возможности энергосбережения и повышение компактности конвектора, уменьшение его материалоемкости. 9 н. и 2 з.п. ф-лы, 31 ил.

1. Конвектор, характеризующийся тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в другой полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, сообщенный и соединенный с байпасом, на изогнутой части трубы установлен счетчик тепла, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, а теплообменник закреплен на кронштейнах, которые соединены с задней стенкой кожуха и перегородками.

2. Конвектор, характеризующийся тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в другой полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, сообщенный и соединенный с байпасом, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, а теплообменник закреплен на кронштейнах, которые соединены с задней стенкой кожуха и перегородками.

3. Конвектор, характеризующийся тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена в полости кожуха, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в полости кожуха, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, на изогнутой части трубы установлен счетчик тепла, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, байпас расположен за пределами кожуха и соединен с концевыми частями подающей и отводящей ветвей трубы теплообменника, который закреплен на кронштейнах, соединенных с задней стенкой кожуха и перегородками.

4. Конвектор, характеризующийся тем, что он содержит кожух, имеющий лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, а также расположенные в кожухе боковые перегородки, внутри кожуха расположен теплообменник, выполненный из изогнутой трубы с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и параллельно расположенную ей отводящую ветвь, а также изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, изогнутая часть трубы расположена внутри кожуха, в полости, образованной боковой перегородкой и боковой стенкой, ветви трубы соединены байпасом, расположенным в другой полости, образованной другой перегородкой кожуха и смежной с ней боковой стенкой кожуха, на подающей ветви установлен терморегулятор, сообщенный и соединенный с байпасом, который расположен в полости, образованной перегородкой и боковой стенкой кожуха, на отводящей ветви трубы установлен счетчик тепла, расположенный за пределами кожуха после байпаса по ходу движения теплоносителя, выходящего из теплообменника, пластины оребрения расположены в средней части кожуха между его перегородками, а теплообменник закреплен на кронштейнах, которые соединены с задней стенкой кожуха и перегородками.

5. Кожух конвектора, характеризующийся тем, что он содержит лицевую, заднюю, боковые и верхнюю стенки, в верхней стенке кожуха выполнены воздуховыпускные отверстия, в кожухе расположены вертикально ориентированные боковые перегородки, между перегородками в средней части кожуха расположена полость под располагаемые в ней пластины оребрения теплообменника, между каждой перегородкой и смежной с ней боковой стенкой образована полость под располагаемый в ней элемент теплообменника, задняя стенка соединена с верхней стенкой и с кронштейнами крепления кожуха к стене обогреваемого помещения, которые соединены с боковыми стенками, снизу кожух имеет открытый проем, образованный боковыми перегородками, боковыми, передней и задней стенками.

6. Теплообменник конвектора, характеризующийся тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, ветви трубы сообщены байпасом, в подающей ветви трубы установлен терморегулятор, корпус которого сообщен с подающей ветвью трубы патрубками корпуса, расположенными с двух противоположных сторон корпуса, в другом патрубке корпуса, простирающемся в сторону от подающей ветви трубы, установлен терморегулятор, на изогнутом участке трубы установлен счетчик тепла, при этом байпас сообщен с корпусом терморегулятора.

7. Теплообменник по п.6, отличающийся тем, что счетчик тепла закреплен на пластине, которая пристыкована к трубе теплообменника с торцевой стороны трубы и закреплена на ней сваркой, при этом сварной шов расположен вокруг точки контакта трубы с пластиной, а отверстия пластины расположены в вертикальной плоскости пластины, причем с пластиной соединена вторая пластина, которая расположена сбоку от подающей и отводящей ветвей трубы и соединена с ними сваркой.

8. Теплообменник конвектора, характеризующийся тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, ветви трубы сообщены байпасом, в подающей ветви трубы установлен терморегулятор, корпус которого сообщен с подающей ветвью трубы патрубками корпуса, расположенными с двух противоположных сторон корпуса, в другом патрубке корпуса, простирающемся в сторону от подающей ветви трубы, установлен терморегулятор, на изогнутом участке трубы установлен счетчик тепла, байпас расположен за корпусом терморегулятора по ходу движения теплоносителя в отводящей ветви трубы теплообменника.

9. Теплообменник по п.8, отличающийся тем, что счетчик тепла закреплен на пластине, которая пристыкована к трубе теплообменника с торцевой стороны трубы и закреплена на ней сваркой, при этом сварной шов расположен вокруг точки контакта трубы с пластиной, а отверстия пластины расположены в вертикальной плоскости пластины, причем с пластиной соединена вторая пластина, которая расположена сбоку от подающей и отводящей ветвей трубы и соединена с ними сваркой.

10. Теплообменник конвектора, характеризующийся тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, ветви трубы сообщены байпасом, в подающей ветви трубы установлен терморегулятор, корпус которого сообщен с подающей ветвью трубы патрубками корпуса, расположенными с двух противоположных сторон корпуса, в другом патрубке корпуса, простирающемся в сторону от подающей ветви трубы, установлен терморегулятор, на отводящей ветви трубы установлен счетчик тепла, расположенный за байпасом по ходу движения теплоносителя в отводящей ветви трубы теплообменника.

11. Теплообменник конвектора, характеризующийся тем, что он содержит изогнутую трубу с пластинами оребрения на ней, труба образует собой подающую ветвь и расположенную параллельно ей отводящую ветвь, также труба содержит изогнутую часть трубы в зоне перехода подающей ветви в отводящую ветвь, в подающей ветви трубы установлен корпус терморегулятора, корпус имеет патрубки, соединенные с участками подводящей ветви трубы, а также корпус имеет байпас, выполненный заодно с корпусом, при этом байпас соединен и сообщен с отводящей ветвью трубы теплообменника, корпус имеет также выполненный заодно с ним патрубок, простирающийся в сторону от подающей ветви трубы, и в этом патрубке установлен терморегулятор.