обогреватель конвекторного типа

Формула изобретения

1. Обогреватель конвекторного типа, включающий нагреватель с закрепленными на нем элементами теплообмена, образующими воздушные каналы, воздушную заслонку, кожух, воздуховод, в котором расположены нагреватель и воздушная заслонка, при этом в верхней стенке кожуха выполнено множество воздуховыпускных отверстий, расположенных с определенным шагом, отличающийся тем, что кожух выполнен с нижней стенкой и отверстиями в ней, образующими множество расположенных с определенным шагом отверстий, заслонка подвижно расположена на верхней или на нижней стенке кожуха, в заслонке выполнено множество отверстий, расположенных таким образом, что при перемещении заслонки в одну из сторон отверстия заслонки могут быть совмещены с воздуховыпускными отверстиями верхней стенки или воздухозаборными отверстиями нижней стенки, причем между отверстиями заслонки образованы перемычки, закрывающие воздухозаборные или воздуховыпускные отверстия кожуха при перемещении заслонки.

2. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что оси воздуховыпускных отверстий верхней стенки и оси воздухозаборных отверстий нижней стенки расположены в вертикальных плоскостях, проходящих через оси воздушных каналов, которые образованы элементами теплообмена, при этом нагреватель теплообменника, выполненный, например, из трубы, расположен поперек элементов теплообмена и вдоль кожуха.

3. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна заслонка установлена в направляющих верхней стенки или в направляющих нижней стенки кожуха и имеет средство ее перемещения.

4. Обогреватель по п.3, отличающийся тем, что направляющие расположены вдоль кожуха.

5. Обогреватель по п.3, отличающийся тем, что направляющие расположены поперек кожуха.

6. Обогреватель по п.3, отличающийся тем, что средство перемещения заслонки выполнено из рукоятки, которая расположена с наружной стороны кожуха.

7. Обогреватель по п.3, отличающийся тем, что средство перемещения заслонки выполнено из термоэлемента, связанного с заслонкой и кожухом, причем заслонка выполнена из материала, обладающего высокой степенью скольжения, например, из тонкой и упругой пластмассы.

8. Обогреватель по п.3, отличающийся тем, что в верхней или нижней стенке кожуха выполнены просечки, а направляющие выполнены из отбортовок верхней или нижней стенки кожуха, при этом отбортовки расположены между просечками верхней или нижней стенки.

9. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть каждого элемента теплообмена, которая расположена между нижней стенкой кожуха и нагревателем теплообменника, меньше верхней части элемента теплообмена, которая расположена выше нагревателя теплообменника, а кожух выполнен из материала, теплоемкость которого меньше теплоемкости элементов теплообмена.

10. Обогреватель по пп.3-5, отличающийся тем, что заслонка и направляющие расположены на внутренней стороне нижней стенки кожуха между внутренней поверхностью нижней стенки и нижними кромками элементов теплообмена.

11. Обогреватель по пп.3-5, отличающийся тем, что заслонка и направляющие расположены на наружной стороне нижней стенки за пределами наружной поверхности нижней стенки кожуха.

12. Обогреватель по пп.3-5, отличающийся тем, что заслонка и направляющие расположены на внутренней стороне верхней стенки кожуха.

13. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что заслонка выполнена с закрепленным на ней съемным воздушным фильтром, расположенным на поверхности заслонки с противоположной стороны от поверхности ее контакта со стенкой кожуха.

14. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что заслонка выполнена из тонкой упругой диафрагмы, стенка кожуха, на которой установлена заслонка, выполнена криволинейной, форма заслонки идентична криволинейной форме стенки кожуха в рабочем положении заслонки, при этом в нерабочем положении заслонки ее кривизна больше или меньше кривизны стенки кожуха, на которой установлена заслонка.

15. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что он включает дополнительный кожух с дополнительной подвижно расположенной на нижней или верхней стенках кожуха заслонкой, дополнительный кожух соединен с основным кожухом, нагреватель с элементами теплообмена продольно расположен между дополнительным и основным кожухами таким образом, что образует параллельно основному воздуховоду дополнительный воздуховод.

16. Обогреватель по п.15, отличающийся тем, что нагреватель выполнен из трубы под теплоноситель, которая расположена между элементами теплообмена, расположенными вдоль основного и дополнительного кожуха и образующими с ними основной и дополнительные воздуховоды, расположенные между воздухозаборными и воздуховыпускными отверстиями над заслонкой или под заслонкой.

17. Обогреватель по п.15, отличающийся тем, что нагреватель выполнен электрическим, установлен между основным и дополнительным кожухами и между элементами теплообмена, образующими основной и дополнительный воздуховоды, которые расположены между воздухозаборными и воздуховыпускными отверстиями над заслонкой или под заслонкой.

18. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что он включает, по крайней мере, один дополнительный нагреватель и дополнительный кожух с дополнительной подвижно расположенной на нижней стенке кожуха заслонкой, дополнительный кожух зеркально соединен с основным кожухом, основной и дополнительный нагреватели расположены между дополнительным и основным кожухами, между основным и дополнительным нагревателями расположен по крайней мере один дополнительный воздуховод, который расположен в средней части кожуха, по обе стороны от которого расположены другие воздуховоды.

19. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что в воздуховоде кожуха установлен дополнительный нагреватель, выполненный из электрической лампы накаливания, при этом кожух выполнен прозрачным.

Описание изобретения к патенту

Данное техническое решение относится к устройствам для обогрева помещений, в частности к обогревателям конвекторного типа, особенностью которых является то, что в них за счет создания тяги воздушного потока обеспечивается возможность регулировки тепла в обогреваемых помещениях. Техническое решение предназначено для использования в строительстве и решает задачу упрощения конструкции обогревателя и повышения его функциональных качеств.

Известны обогреватели, каждый из которых включает теплообменник, воздушную заслонку и кожух, образующий воздуховод, в котором расположены теплообменник и воздушная заслонка, воздухозабор в нижней части кожуха и воздуховыпускные отверстия в верхней стенке кожуха [1-5].

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по сути и достигаемому эффекту является обогреватель конвекторного типа, включающий теплообменник, выполненный по крайней мере из одной трубы с закрепленными на ней элементами теплообмена, образующими воздушные каналы, воздушную заслонку и кожух, образующий воздуховод, в котором расположены теплообменник и воздушная заслонка, воздухозабор в нижней части кожуха и воздуховыпускные отверстия в верхней стенке кожуха [6]. Существенным недостатком наиболее близкого технического решения является то, что его заслонка установлена в верхней части кожуха над теплообменником, имеет сложную связь с кожухом, большой вес ввиду обеспечения необходимой ее жесткости, причем заслонка выполнена поворотной вокруг оси ее крепления, установлена в кожухе с зазорами, позволяющими обеспечивать поворот заслонки в кожухе. Упомянутые зазоры исключают возможность полного перекрытия воздухозабора, что снижает возможности регулировки обогрева, при этом расположенная над теплообменником заслонка создает существенные потери воздушной тяги вследствие оказываемого заслонкой сопротивления движению воздуха в воздуховоде. Расположенная в центральной части каждого элемента теплообмена труба теплообменника в равной степени нагревает нижнюю и верхнюю части элемента теплообмена и отводит часть тепла вниз, между тем как очевидно, что для создания теплового потока, движущегося снизу вверх, целесообразно исключить движение тепла в нижнюю часть кожуха.

Существенное отрицательное влияние на формирование воздушной тяги обогревателя оказывает кожух, металл которого нагревается и отводит (забирает на себя) тепло от теплообменника в боковую сторону, изменяя при этом вектор воздушной тяги и повышая сопротивление движению воздушного потока снизу вверх.

Решаемой и достигаемой задачей настоящего изобретения является повышение функциональных возможностей обогревателя и упрощение его конструкции. Другой решаемой задачей является уменьшение материалоемкости и трудоемкости изготовления обогревателя.

Поставленная задача решается тем, что в обогревателе конвекторного типа, включающем нагреватель с закрепленными на нем элементами теплообмена, образующими воздушные каналы, воздушную заслонку, кожух, воздуховод, в котором расположены нагреватель и воздушная заслонка, при этом в верхней стенке кожуха выполнено множество воздуховыпускных отверстий, расположенных с определенным шагом, кожух выполнен с нижней стенкой и выполненными в ней отверстиями, которые образуют собой множество расположенных с определенным шагом воздухозаборных отверстий, заслонка подвижно расположена на верхней или на нижней стенке кожуха, в заслонке выполнено множество отверстий, расположенных таким образом, что при перемещении заслонки в одну из сторон отверстия заслонки могут быть совмещены с воздуховыпускными отверстиями верхней стенки или воздухозаборными отверстиями нижней стенки, причем между отверстиями заслонки образованы перемычки, закрывающие воздухозаборные или воздуховыпускные отверстия кожуха при перемещении заслонки.

Оси воздуховыпускных отверстий верхней стенки и оси воздухозаборных отверстий нижней стенки кожуха расположены в вертикальных плоскостях, проходящих через оси воздушных каналов, которые образованы элементами теплообмена, при этом нагреватель теплообменника, выполненный, например, из трубы, расположен поперек элементов теплообмена и вдоль кожуха.

По крайней мере одна заслонка установлена в направляющих верхней стенки или в направляющих нижней стенки кожуха и имеет средство ее перемещения, при этом направляющие расположены вдоль кожуха или поперек кожуха.

В одном исполнении средство перемещения заслонки выполнено из рукоятки, которая расположена с внешней стороны стенки кожуха, в другом исполнении средство перемещения заслонки выполнено из термоэлемента, связанного с заслонкой и кожухом, причем заслонка выполнена из материала, обладающего высокой степенью скольжения, например из тонкой и упругой пластмассы.

В верхней или нижней стенке кожуха выполнены просечки, а направляющие выполнены из отбортовок верхней или нижней стенки кожуха, при этом отбортовки расположены между просечками верхней или нижней стенки.

Нижняя часть каждого элемента теплообмена, которая расположена между нижней стенкой кожуха и нагревателем теплообменника, меньше верхней части элемента теплообмена, которая расположена выше нагревателя теплообменника, а кожух выполнен из материала, теплоемкость которого меньше теплоемкости элементов теплообмена.

В одном исполнении заслонка и направляющие расположены на внутренней стороне нижней стенки кожуха между внутренней поверхностью нижней стенки и нижними кромками элементов теплообмена теплообменника.

В другом исполнении заслонка и направляющие расположены на наружной стороне нижней стенки за пределами наружной поверхности нижней стенки кожуха.

В третьем исполнении заслонка и направляющие расположены на внутренней стороне верхней стенки кожуха.

Заслонка выполнена с закрепленным на ней съемным воздушным фильтром, расположенным на противоположной стороне заслонки от поверхности ее контакта со стенкой кожуха.

Заслонка выполнена из тонкой упругой диафрагмы, стенка кожуха, на которой установлена заслонка, выполнена криволинейной, форма заслонки идентична криволинейной форме стенки кожуха в рабочем положении заслонки, при этом в нерабочем положении заслонки ее кривизна больше или меньше кривизны стенки кожуха, на которой установлена заслонка.

Обогреватель включает дополнительный кожух с дополнительной подвижно расположенной на нижней или верхней стенках кожуха заслонкой, дополнительный кожух соединен с основным кожухом, нагреватель с элементами теплообмена продольно расположен между дополнительным и основным кожухами таким образом, что образует параллельно основному воздуховоду дополнительный воздуховод.

Нагреватель обогревателя в одном исполнении выполнен из трубы под теплоноситель, которая расположена между элементами теплообмена, расположенными вдоль основного и дополнительного кожуха и образующими с ними основной и дополнительные воздуховоды, расположенные между воздухозаборными и воздуховыпускными отверстиями над заслонкой или под заслонкой.

Нагреватель обогревателя в другом исполнении выполнен электрическим, установлен между основным и дополнительным кожухами и между элементами теплообмена, образующими основной и дополнительный воздуховоды, которые расположены между воздухозаборными и воздуховыпускными отверстиями над заслонкой или под заслонкой.

Обогреватель включает по крайней мере один дополнительный нагреватель и дополнительный кожух с дополнительной подвижно расположенной на нижней стенке кожуха заслонкой, дополнительный кожух зеркально соединен с основным кожухом, основной и дополнительный нагреватели расположены между дополнительным и основным кожухами, между основным и дополнительным нагревателями расположен по крайней мере один дополнительный воздуховод, который расположен в средней части кожуха, по обе стороны от которого расположены другие воздуховоды.

В одном исполнении обогревателя его основной и по крайней мере один дополнительный воздуховоды расположены вдоль кожуха, а в другом исполнении обогревателя основной и по крайней мере один дополнительный воздуховоды расположены поперек кожуха.

В воздуховоде кожуха установлен дополнительный нагреватель, выполненный из электрической лампы накаливания, при этом кожух выполнен прозрачным. На фиг.1 показан обогреватель конвекторного типа; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг 1; на фиг.5 - фрагмент нижней части обогревателя; на фиг.6 - вид Г на фиг.5; на фиг.7 - узел 1 на фиг.5; на фиг.8 - схема автоматического перемещения заслонки от термоэлемента; на фиг.9 - схема ручного перемещения заслонки, установленной на внешней стороне нижней стенки кожуха; на фиг.10 - схема ручного перемещения заслонки, установленной на внутренней стороне нижней стенки кожуха; на фиг.11 - вид Д на фиг.3 при закрытой заслонке; на фиг.12 - вид Д на фиг.3 при открытой заслонке; на фиг.13 - схема взаимного расположения образованных элементами теплообмена воздушных каналов, воздухозаборных и воздуховыпускных отверстий кожуха; на фиг.14 - обогреватель с воздушной заслонкой, расположенной на внутренней стороне нижней стенки кожуха в свободном от направляющих положении заслонки; на фиг.15 - обогреватель с воздушной заслонкой, расположенной на внешней стороне нижней стенки кожуха в свободном от направляющих положении заслонки; на фиг.16 - схема мощного плоского обогревателя с удлиненными вверх элементами теплообмена и с двумя воздушными заслонками, расположенными на внешней стороне нижней стенки кожуха и на внутренней стороне верхней стенки кожуха; на фиг.17 - схема средней мощности плоского обогревателя с заслонкой, расположенной на внутренней стороне верхней стенки кожуха; на фиг.18 - схема обогревателя малой мощности с заслонкой на внутренней стороне нижней стенки кожуха; на фиг.19 - обогреватель конвекторного типа с дополнительным кожухом, элементами теплообмена, расположенными вдоль основного и дополнительного кожуха и выполненным из трубы нагревателем, расположенным между элементами теплообмена; на фиг.20 - сечение Е-Е- на фиг.19; на фиг.21 - обогреватель конвекторного типа с дополнительным кожухом, элементами теплообмена, расположенными вдоль основного и дополнительного кожуха и электрическим нагревателем, расположенным между элементами теплообмена; на фиг.22 - сечение Ж-Ж на фиг.21; на фиг.23 - вариант исполнения обогревателя с продольно установленными в кожухе элементами теплообмена и расположенным между ними трубчатым нагревателем; на фиг.24 - схема обогревателя с поперечно расположенными элементами теплообмена и воздушными каналами между ними; на фиг.25 - схема обогревателя с продольно расположенными в кожухе элементами теплообмена и воздуховодами между ними. Обогреватель включает теплообменник (фиг.4), выполненный из нагревателя 1 с закрепленными на нем элементами 2 теплообмена, образующими воздушные каналы 3 (фиг.13), воздушную заслонку 4 (фиг.4) и кожух 5, образующий воздуховод 6, в котором расположены теплообменник и воздушная заслонка. Воздуховод образован внутренней поверхностью 7 кожуха. В верхней стенке 8 кожуха выполнено множество воздуховыпускных отверстий 9, расположенных с определенным шагом. Кожух выполнен с нижней стенкой 10. В основном исполнении обогревателя заслонка 4 расположена на внутренней поверхности 11 нижней стенки 10, в которой выполнено множество расположенных с определенным шагом воздухозаборных отверстий 12 (фиг.3, 8-12, 19, 20, 23).

Заслонка 4 в одном исполнении обогревателя подвижно расположена на верхней стенке 8 (фиг.17), в другом (основном) исполнении обогревателя заслонка 4 расположена на нижней стенке 10 кожуха (фиг.8-10). В заслонке 4 выполнено множество отверстий 13, расположенных таким образом, что при перемещении заслонки в одну из сторон отверстия 13 заслонки могут быть совмещены с воздуховыпускными отверстиями 9 верхней стенки 8, если заслонка установлена на верхней стенке (фиг.17), или отверстия 13 заслонки могут быть совмещены с воздухозаборными отверстиями 12 нижней стенки 10, в случае когда заслонка установлена на нижней стенке (фиг.8-10). Между отверстиями 13 заслонки выполнены перемычки 14, закрывающие воздухозаборные отверстия 12 или воздуховыпускные отверстия 9 кожуха при перемещении заслонки 4 относительно стенки кожуха, на которой закреплена заслонка. Все упомянутые отверстия расположены в одном исполнении обогревателя поперек кожуха, что не исключает расположение этих отверстий вдоль кожуха при установленной заслонке с возможностью перемещения поперек кожуха. В этом случае отверстия 13 заслонки и отверстия стенки кожуха, на которой установлена заслонка, расположены вдоль кожуха (на чертежах не показано).

Нагреватель 1 в одном исполнении (фиг.4) выполнен из трубы под теплоноситель с закрепленными на ней элементами 2 теплообмена, образующими расположенные между воздухозаборными и воздуховыпускными отверстиями воздушные каналы 3 (фиг.13, 20 и 24). В другом исполнении (фиг.21 и 22) нагреватель 1 выполнен электрическим и может представлять собой, например, известный нагревательный элемент, расположенный между элементами теплообмена 2, которые герметично закрывают электрический нагреватель 1.

Оси 15 воздуховыпускных отверстий 9 (фиг.13) верхней стенки 8 и оси 16 воздухозаборных отверстий 12 нижней стенки 10 расположены в вертикальных плоскостях 17, проходящих через оси 18 воздушных каналов 3, которые образованы элементами 2 теплообмена.

Заслонка 4 установлена в направляющих 19 (фиг.5-12, 14 и 15) кожуха и имеет средство ее перемещения. Направляющие 19 в одном исполнении обогревателя в соответствии с графической частью данного описания расположены вдоль кожуха, в другом исполнении обогревателя, которое на чертежах не показано, направляющие расположены поперек кожуха.

Средство перемещения заслонки 4 в одном исполнении выполнено из рукоятки 20 (фиг.4, 5, 7, 9 и 10), которая расположена с внешней стороны кожуха. В другом исполнении средство перемещения заслонки 4 выполнено из термоэлемента 21 (фиг.8), который связан с кожухом и заслонкой через нагреватель 1 (в данном описании более подробная связь термоэлемента с нагревателем и кожухом не раскрывается). Термоэлемент 21, конструкция которого в данном описании не раскрывается, обеспечивает перемещение заслонки на ход, равный нескольким миллиметрам.

Заслонка 4 выполнена из сверхлегкого материала, обладающего высокой степенью скольжения. Отверстия 13 заслонки 4 имеют шаг, равный шагу воздуховыпускных или воздухозаборных отверстий той стенки, на которой установлена заслонка.

Теплоемкость материала, из которого выполнен кожух в одном исполнении обогревателя, выбрана меньше теплоемкости элементов 2 теплообмена с целью уменьшения оттока тепла от элементов теплообмена в сторону кожуха. Направляющие 19 (фиг.6) выполнены из отбортовок нижней стенки 10 кожуха, расположенных между просечками 22 нижней стенки (фиг.6). Аналогичным образом выполнены направляющие 19 на верхней стенке 8 кожуха (не показано) в случае установки заслонки на верхней стенке с внутренней ее стороны. Данное техническое решение предусматривает возможность установки на нижней и верхней стенках двух заслонок 4. Такие заслонки могут быть выполнены идентичными по форме и взаимозаменяемыми. В этом случае идентичными по форме должны быть верхняя и нижняя стенки 8 и 10 кожуха (фиг.4). В зависимости от мощности обогревателя на верхней и нижней стенках кожуха могут быть установлены несколько заслонок (фиг.16, 23).

Кожух обогревателя выполнен в одном исполнении штампованным из тонкого листа металла, а в другом исполнении кожух выполнен из пластмассы, обладающей в сравнении с элементами 2 теплообмена меньшей теплоемкостью. С целью уменьшения рассеивания тепла в воздуховоде кожуха, повышения оттяжки тепла вверх и повышения воздушной тяги в воздуховоде нижняя часть h 1 (фиг.4) каждого элемента 2 теплообмена, расположенная между нижней стенкой 10 и нагревателем 1, меньше верхней части h элемента теплообмена, которая расположена выше нагревателя. Заслонка 4 и направляющие 19 в основном исполнении обогревателя (фиг.4) расположены на внутренней стороне нижней стенки 10 кожуха между внутренней поверхностью 11 нижней стенки 10 и нижними кромками элементов 2 теплообмена теплообменника. Заслонка 4 и направляющие 19 в другом исполнении обогревателя (фиг.9) расположены на наружной стороне нижней стенки 10 за пределами наружной поверхности 23 нижней стенки.

Заслонка в одном исполнении выполнена с закрепленным на ней съемным воздушным фильтром 24 (фиг.5-10), расположенным на заслонке 4 с противоположной стороны от поверхности ее контакта со стенкой, на которой она установлена, в частности (фиг.4), с противоположной стороны от внутренней поверхности 11 нижней стенки 10. Практически воздушная заслонка 4 представляет собой (отличающуюся по цвету от цвета кожуха) упругую тонкую диафрагму. Такая диафрагма (фиг.14, 15) в свободном от направляющих 19 положении изогнута по форме нижней стенки в одном из примеров исполнения таким образом, что вставленная в направляющие 19 стенки она прижимается к ней за счет разницы между R3 и Rс, где R3 - радиус заслонки в ее свободном положении. Re - радиус нижней стенки 10 кожуха (в случае выполнения нижней стенки криволинейной). В рабочем положении, когда заслонка 4 находится в направляющих 19, она имеет идентичную со стенкой кожуха форму. Криволинейные поверхности нижней стенки 10 или верхней стенки 8 не исключают выполнение этих стенок плоскими и прямолинейными или ломаными прямолинейными. Оптимальной формой кожуха с точки зрения его прочности и экономии материала является полусферическая вытянутая вверх форма с большими радиусами скругленности углов. Соответственно этой форме оптимальной формой нижней и верхней стенок являются криволинейные выпуклые в наружные стороны кожуха формы. Верхняя и нижняя стенки кожуха и их отверстия могут быть выполнены идентичными по форме. Данное техническое решение предусматривает исполнение обогревателя, который включает дополнительный кожух 25 (фиг.19), с дополнительной подвижно расположенной на нижней или верхней стенке кожуха заслонкой 26. Дополнительный кожух 25 зеркально соединен с основным кожухом 5, а теплообменник 27, включающий нагреватель и элементы теплообмена, расположен между дополнительным и основным кожухами 25 и 5 таким образом, что образует расположенный параллельно основному воздуховоду 6 дополнительный воздуховод 28.

Теплообменник 27 выполнен из нагревателя 1, образующего трубчатый змеевик, расположенный между элементами 29 теплообмена, между которыми образованы воздушные каналы 3. Последние расположены вдоль основного и дополнительного кожухов 5 и 25, соединены с ними и между собой, при этом поверхности 30 элементов теплообмена 29 и смежные с ними внутренние поверхности 31 и 32 основного и дополнительного кожухов образуют основной и дополнительные воздуховоды 6 и 28, расположенные между воздухозаборными и воздуховыпускными отверстиями 12 и 9 нижней и верхней стенок кожуха.

Нагреватель 1 обогревателя (фиг.21 и 22), как уже отмечалось выше, может быть выполнен электрическим, установлен между основным и дополнительным кожухами 5 и 25 и между элементами 29 теплообмена, образующими основной и дополнительный воздуховоды 6 и 28, образованные внутренними поверхностями 31 и 32 кожухов и поверхностями 30 элементов теплообмена.

Техническое решение включает исполнение обогревателя с по крайней мере одним дополнительным нагревателем 33 и дополнительным кожухом 25 с дополнительной подвижно расположенной на нижней стенке кожуха заслонкой 26, при этом дополнительный кожух зеркально соединен с основным кожухом, основной нагреватель 1 и дополнительный нагреватель 33 расположены между дополнительным и основным кожухами 5 и 25, между нагревателями 1 и 33 и дополнительным кожухом 25 образованы по крайней мере два дополнительных воздуховода 28 и 34, при этом один дополнительный воздуховод 34 расположен в средней части кожуха, по обе стороны от которого расположены другие воздуховоды - основной воздуховод 6 и дополнительный воздуховод 28.

Схематично расположение воздуховодов вдоль кожуха представлено на фиг.25, а поперечное расположение воздуховодов или воздушных каналов 3 в кожухе представлено на фиг.24.

Позицией 35 показана стена обогреваемого помещения, на которой закреплен кожух 5 обогревателя в одном его исполнении. Стена 35 закрывает кожух 5 с задней его стороны и выполняет функции задней стенки воздуховода 6. Кожух обогревателя (фиг.17) в одном исполнении выполнен прозрачным (или прозрачным затемненным, или прозрачным цветным) из пластмассы и в воздуховоде 6 кожуха установлен дополнительный нагреватель воздуха, выполненный из электрической лампы 36 накаливания, являющейся также источником света. Работает обогреватель следующим образом. При закрытой заслонке 4 (фиг.8, 11) воздушная тяга в воздуховоде 6 отсутствует и устройство работает в режиме обычного обогревателя, передающего тепло в помещение путем излучения энергии и теплообмена. При открытой заслонке 4 (фиг.9, 10, 12) и нагретом нагревателе 1 (фиг.4) тяга в воздуховоде 6 будет максимальной. В этом случае осуществляется также отвод тепла от нагревателя 1 конвективным путем и обогреватель работает в дополнительном режиме конвектора. Тяга воздушного потока, проходящего через воздушные каналы 3 снизу вверх (фиг.13), образуется за счет перепада температур в нижней и верхней частях кожуха. Воздух, движущийся снизу вверх, обтекает элементы 2 теплообмена, нагревается и отводится в обогреваемое помещение через воздуховыпускные отверстия 9 кожуха. Уменьшают тягу воздушного потока и количество отводимого от элементов теплообмена тепла путем уменьшения площади воздухозаборных отверстий 12 нижней стенки 10. Для этого заслонку 4 устанавливают в промежуточные положения таким образом, чтобы перемычки 14 заслонки (фиг.9, 10) не полностью открывали отверстия 12 нижней стенки 10 кожуха.

Поскольку каждая пара продольных осей 15 и 16 (фиг.13) воздуховыпускных и воздухозаборных отверстий 9 и 12 и продольная ось 16 соответствующего им воздушного канала 3 расположены в одной вертикальной плоскости 17, то сопротивление движению воздушного потока снизу вверх через воздушные каналы 3 обогревателя будет минимальным и движение вверх теплового потока усиливается. Движение вверх теплового потока усиливается также благодаря тому, что нагреватель 1 установлен со смещением вниз относительно центра каждого элемента 2 теплообмена (фиг.4). При таком расположении элементов теплообмена количество тепла, передаваемого вниз от нагревателя 1 через элементы 2 теплообмена, ограничено размером hi нижней части каждого элемента теплообмена, между тем как размер h верхней части элемента теплообмена существенно увеличен для обеспечения оттяжки тепла от нагревателя 1 вверх. Варьируя соотношениями hi и h, можно выбирать ширину каждого элемента 2 теплообмена и расстояние от стены 35 помещения до внутренней поверхности 7 передней стенки кожуха в оптимальных пределах с целью обеспечения максимальной воздушной тяги в воздуховоде 6 кожуха.

В случае выполнения кожуха 5 из пластмассы теплоемкость кожуха будет меньше теплоемкости металлических элементов 2 теплообмена. Количество тепла, передаваемое стенкам кожуха, при таком исполнении обогревателя уменьшается, а вектор сил тяги воздушного потока приближается к вертикальному направлению с минимальными потерями на сопротивление в воздуховоде 6, что также повышает воздушную тягу и расширяет диапазон регулировки отвода тепла заслонкой 4 от элементов теплообмена. Заслонку в одном исполнении обогревателя перемещают вручную рукояткой 20 (фиг.4, 5, 7, 9, 10) и регулируют поток исходящего из кожуха нагретого воздуха, а в другом исполнении (фиг.8) заслонка автоматически перемещается в направляющих 19 от действия термоэлемента 21. При этом перемещение заслонки осуществляется в двух направлениях. При превышении температуры воздуха в помещении термоэлемент 21 частично или полностью закрывает заслонку и воздушная тяга в воздуховоде 6 кожуха уменьшается или прекращается, соответственно уменьшается количество отведенного тепла в обогреваемое помещение через воздуховыпускные отверстия 9.

Если воздушная заслонка 4 выполнена со съемным воздушным фильтром 24 (фиг.6-10), то в этом случае воздух, проходящий через отверстия 13 заслонки 4, фильтруется фильтром и выходит в обогреваемое помещение через воздуховыпускные отверстия 9 очищенным, что придает обогревателю новые функции фильтрующего устройства. Осевшую в ячейках фильтра пыль удаляют пылесосом во время уборки помещения через отверстия 12 нижней стенки 10 (фиг.10) или через отверстия 9 верхней стенки 8 (в случае установки заслонки на верхней стенке - фиг.17) или пыль удаляют пылесосом непосредственно с фильтра 24 (фиг.9). Фильтр может быть снят с заслонки или вместе с заслонкой для его очистки или замены. Поскольку фильтр всегда расположен на поверхности заслонки с противоположной стороны от поверхности ее контакта с верхней или нижней стенками, то он не препятствует перемещению заслонки в направляющих 19 при скольжении заслонки по контактной поверхности стенки. При этом следует отметить, что перемещение заслонки, зависящее от шага воздухозаборных отверстий нижней стенки, находится в пределах нескольких миллиметров.

Поскольку заслонка 4 выполнена из тонкой упругой диафрагмы (фиг.14, 15), а в основном исполнении обогревателя стенка кожуха, на которой установлена заслонка, выполнена криволинейной, то с целью обеспечения плотного контакта заслонки со стенкой кожуха форма заслонки выбрана идентичной криволинейной форме стенки кожуха в рабочем положении заслонки. В нерабочем положении заслонки ее кривизна больше (фиг.15) или меньше (фиг.14) кривизны стенки кожуха, на которой установлена заслонка. За счет упомянутой разницы в кривизне, а также за счет упругости заслонки обеспечивается ее плотное поджатие к стенке кожуха, когда заслонка установлена в направляющих 19.

Если обогреватель выполнен с дополнительным кожухом 25 (фиг.19), имеющим дополнительную подвижно расположенную на его нижней стенке заслонку 26, то дополнительный кожух 25, образующий расположенный параллельно основному воздуховоду 6 дополнительный воздуховод 28, обеспечивает возможность повышения конвективного теплообмена за счет увеличения объема проходящего через обогреватель воздуха примерно в два раза.

Если нагреватель 1 теплообменника (фиг.20) выполнен из образующей плоский змеевик трубы под теплоноситель, которая расположена между элементами теплообмена 29, то поверхности 30 элементов теплообмена и смежные с ними внутренние поверхности 31 и 32 основного и дополнительного кожухов 5 и 25, образующие собой основной воздуховод 6 и дополнительный воздуховод 28, обеспечивают возможность существенного повышения мощности обогревателя, во-первых, за счет вышеупомянутого повышения теплообмена, а во-вторых, за счет существенного повышения количества тепла в воздуховодах 6 и 28, а также за счет длины расположенной в кожухе обогревателя трубы в виде витков змеевика, которых может быть множество. Аналогичным образом работает обогреватель с электрическим нагревателем (фиг.21 и 22).

По крайней мере один дополнительный нагреватель 33 (фиг.23) в обогревателе, имеющем дополнительный кожух 25, который образует по крайней мере два дополнительных воздуховода 28 и 34 в совокупности с основным воздуховодом 6, существенно повышает количество отводимого из кожуха тепла, воздушную тягу и мощность обогревателя.

Расположенные вдоль кожуха воздуховоды 6, 28 и 34 (фиг.23 и 25) обеспечивают во время работы обогревателя возможность повышения количества тепла и воздушной тяги в средней продольной части кожуха, а воздуховоды или воздушные каналы 3, расположенные поперек кожуха (фиг.4 и 24), обеспечивают возможность повышения количества тепла и воздушной тяги в средней поперечной части кожуха. Эти особенности конструкций обогревателей расширяют возможности выбора средств обогрева помещений в зависимости от температурных условий, а также условий циркуляции воздуха в обогреваемом помещении.

Если в воздуховоде 6 кожуха 5 обогревателя установлен дополнительный нагреватель, выполненный из электрической лампы 36 накаливания, то в результате нагрева воздуха от лампы тяга в воздуховоде 6 кожуха повышается, причем обогревателю придается новая функция светильника. Использование обогревателя в качестве светильника может быть в случае неработающего обогревателя (летом) и в случае работающего обогревателя (зимой). Новая функция обогревателя является существенной, если дизайн плоского, не имеющего углов, кожуха обогревателя будет выполнен с учетом современных требований к интерьерам обогреваемых помещений. В связи с этим дополнительные функции светильника в интерьере жилого помещения визуально смещают восприятие потребителя от технической функции обогревателя в сторону эстетической функции светильника.

Данное техническое решение обеспечивает возможность изготовления мощных обогревателей, имеющих полусферическую сильно вытянутую вверх форму кожуха с глубиной от 50 до 100 мм и высотой от 500 до 1000 мм, что соответствует соотношению 1/10, существенно повышающему воздушную тягу в кожухе. Потребительские качества обогревателей конвекторного типа тем выше, чем сильнее в воздуховодах обогревателей образуется воздушная тяга. Большая воздушная тяга расширяет диапазон регулировки отвода тепла от элементов теплообмена, а широкий диапазон регулировки расширяет возможности регулировки тепла в обогреваемом помещении. Это обеспечивает расширение функциональных возможностей представленного в данном описании обогревателя конвекторного типа.

При этом техническое решение кожуха с подвижной заслонкой в виде диафрагмы упрощает конструкцию, снижает материалоемкость и трудоемкость обогревателя в сравнении с существующими аналогами.

Источники информации

1. SU 524047, F 24 H 3/06, 1974.

2. SU 1236265, F 24 H 3/06, 1984.

3. RU 10849, F 24 H 15/00, 1999 (полезная модель).

4. US 2477824, 165-55, 1949.

5. DE 2603706 F 24 D 13/02, 1979.

6. RU 45419, 23-03, 1997 (промышленный образец, прототип).