SU1557432A1 - Heating appliance - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплотехнике, а именно к устройствам обогрева производственных и бытовых помещений, в частности к устройствам, использующим в качестве нагревательных элементов электронагреватели. Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена. Нагревательный прибор выполнен в виде тепловой трубы (ТТ) 2, зона 4 конденсации которой установлена с зазором 9 к перфорированному кожуху 8. Теплота, выдел ема  в зоне 3 испарени  нагревателем 5, в зоне 4 передаетс  через пористый материал 10, стенку ТТ 2 и насадку 12, выполненную в виде металлического шнура 13 с ответвлени ми 14 и 15, нагреваемому наружному воздуху. Наличие гибкого металлического шнура 13 дополнительно турбулизирует пограничный слой за счет вибрации, а выполнение перфорации стенок кожуха 8 с различной величиной суммарного проходного сечени  отверстий 11 в нижней и верхней част х улучшает т гу нагреваемого воздуха при обтекании ответвлений 14 и 15 насадки 12. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to heat engineering, in particular to devices for heating industrial and domestic premises, in particular to devices using electric heaters as heating elements. The purpose of the invention is to intensify heat transfer. The heating device is made in the form of a heat pipe (TT) 2, the condensation zone 4 of which is installed with a gap of 9 to the perforated jacket 8. Heat generated in the evaporation zone 3 by the heater 5 is transferred to zone 4 through the porous material 10, the TT wall 2 and the nozzle 12, made in the form of a metal cord 13 with branches 14 and 15, heated by outside air. The presence of a flexible metal cord 13 additionally turbulizes the boundary layer due to vibration, and the perforation of the walls of the casing 8 with different total flow areas of the holes 11 in the lower and upper parts improves the heated air flow around the branches 14 and 15 of the nozzle 12. 2 h. P. f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам обогрева производственных и бытовых помещений, в частности к устройствам, $ использующим в качестве нагревательных элементов электронагреватели.The invention relates to heat engineering, and in particular to devices for heating industrial and domestic premises, in particular, to devices using electric heaters as heating elements.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.The purpose of the invention is the intensification of heat transfer.

На чертеже представлен нагре- jq вательный прибор, размещенный в производственно-бытовом помещении, общий вид.The drawing shows a heating device jq placed in a production and living room, general view.

Нагревательный прибор для обогрева помещения 1 содержит корпус 2, вы-15 , полненный в виде тепловой трубы с размещенными под углом одна к другой зонами 3,и 4 испарения и конденсации соответственно. Зона 3 испарения снабжена нагревателем 5, который может быть выполнен с электронагревательной поверхностью 6, размещенной в объеме 7 конденсата теплоносителя. Зона 4 конденсации тепловой трубы¹ 2 установлена в воздушном кожухе 8с образованием зазора 9 с его стенками и докрыта изнутри слоем пористого материала 10. Кожух 8 выполнен с перфорированными стенками. Величина суммарного проходного сечения отверстий 11 перфорации противолежащих сторон (относительно оси трубы 2) различна, \при этом площадь отверстий 11 перфорации на поверхности кожуха 8, находящейся ниже оси симметрии трубы 2,превышает их площадь на поверхности, расположенной выше оси симметрии. *The heating device for heating the room 1 comprises a housing 2, you-15, filled in the form of a heat pipe with zones 3 and 4 of evaporation and condensation placed at an angle to one another, respectively. The evaporation zone 3 is equipped with a heater 5, which can be made with an electric heating surface 6, placed in the volume 7 of the condensate of the coolant. The condensation zone 4 of the heat pipe ¹ 2 is installed in the air casing 8 with the formation of a gap 9 with its walls and is covered inside with a layer of porous material 10. The casing 8 is made with perforated walls. The value of the total passage section of the perforation holes 11 of the opposite sides (relative to the axis of the pipe 2) is different, while the area of the perforation holes 11 on the surface of the casing 8, located below the axis of symmetry of the pipe 2, exceeds their area on the surface located above the axis of symmetry. *

В зазоре 9 размещена насадка 12, выполненная в виде металлического. шнура 13с ответвлениями 14 и 15, каждое из которых закреплейЬ на поверхностях трубы 2 или кожуха 8.In the gap 9 placed nozzle 12, made in the form of a metal. cord 13 with branches 14 and 15, each of which is fixed to the surfaces of the pipe 2 or casing 8.

Зона 3 испарения покрыта слоем 16 тепловой изоляции, а пористый материал 10 выполнен в виде по меньшей мере двух слоев сетки с размером ячеек 0,4x0,55 мм. 1Саждая последующая по ходу движения пара теплоносителя в зоне 4 сетка пористого материала 10 выполнена с увеличивающимся размером.The evaporation zone 3 is covered with a thermal insulation layer 16, and the porous material 10 is made in the form of at least two mesh layers with a mesh size of 0.4x0.55 mm. 1Every subsequent downstream of the coolant vapor in zone 4, the grid of porous material 10 is made with increasing size.

Нагревательный прибор работает следующим образом.The heater operates as follows.

Тепло, выделяемое поверхностью 6 __ нагревателя 5 в зоне 3 испарения, за*⁵⁵ трачивается на парообразование теплоносителя из объема 7. Поток гене, рируемого пара, конденсируясь, отда1557432 4 ет тепло через стенки тепловой т£убы 2. Вид структуры пористого материала 10, размеры ячеек которого определены опытным путем, позволяет за счет комбинированного действия капиллярных и массовых сил проводить процессы тепло- и массопереноса в наиболее форсированном режиме нагрева. Конденсат пара вновь возвращается в зону 3 испарения тепловой трубы 2. Теплота, выделяющаяся при конденсации, передается с высокой интенсивностью ?'_;ерез пористый материал 10, стенку тепловой трубы 2 и насадку 12 наружнему нагреваемому воздуху. При этом происходит смешанное обтекание воздухом зоны 4 конденсации. •Часть воздуха за счет разности тем20 ператур протекает внутри зазора 9, образованного перфорированным кожу. хом 8 и стенками трубы 2, продольно обтекая высокотеплопроводные отйетвления 14 и 15, другая, меньшая часть 25 воздуха, за счет вертикальной тяги, циркулирует между ответвлениями 14 и 15 и обтекает их поперечно. Наличие гибкого металлического шнура 13 дополнительно турбулиэует пограничный слой за счет вибраций, способствующей разрушению застойных зон воздуха, а большая площадь отверстий 11 в кожухе 8 на его поверхности,расположен-ной ниже оси симметрии тепловой трубы 2, улучшает естественную тягу воздуха через ответвления 14 и 15, интенсифицируя теплообмен.The heat generated by the surface 6 __ of the heater 5 in the evaporation zone 3 is spent on * ⁵⁵ for the generation of heat carrier from the volume 7. The flow of the generated steam, condensing, gives off 1557432 4 it generates heat through the walls of the thermal medium. 2. The structure of the porous material 10, the cell sizes of which are determined empirically, allows due to the combined action of capillary and mass forces to carry out the processes of heat and mass transfer in the most forced heating mode. 'Condensate of steam returns to zone 3 of evaporation of heat pipe 2 again. Is the heat released during condensation transferred with high intensity?'_; Through porous material 10, the wall of the heat pipe 2 and the nozzle 12 to the external heated air. When this occurs, a mixed flow of air around the zone 4 of condensation. • Part of the air due to the temperature difference flows inside the gap 9, formed by perforated skin. the house 8 and the walls of the pipe 2, longitudinally flowing around the highly conductive branches 14 and 15, the other, smaller part 25 of the air, due to vertical traction, circulates between branches 14 and 15 and flows around them transversely. The presence of a flexible metal cord 13 additionally turbulents the boundary layer due to vibrations that contribute to the destruction of stagnant air zones, and the large area of the holes 11 in the casing 8 on its surface located below the axis of symmetry of the heat pipe 2 improves the natural draft through branches 14 and 15 intensifying heat transfer.

Слой 16 тепловой изоляции, охватывающий зону 3 испарения,, позволяет при· низких температурах окружающего воздухк предохранять теплоноситель от замерзания. При очень низких температурах и длительном простое прибора в качестве теплоносителя рекомендуется использовать жидкость с отрицательной температурой замерзания, например водный раствор хлористого натрия.The thermal insulation layer 16, covering the evaporation zone 3, makes it possible to protect the coolant from freezing at low ambient temperatures. At very low temperatures and prolonged downtime, it is recommended to use a liquid with a negative freezing temperature, for example, an aqueous solution of sodium chloride, as a heat carrier.

Claims (3)

Формула изобретен и^тяFormula invented and ^t i 1. Нагревательный прибор, выполненный в виде тепловой трубы с размещенными под углом одна к другой зонами испарения и конденсации, первая из которых снабжена нагревателем, а последняя установлена в воздушном кожухе с образованием зазора с его стенками и покрыта изнутри слоем пол и ч а ю целью интенстёнки кожуха ристого материала, о т щ и й с я тем, что, с сификации теплообмена, выполнены перфорированными, причем величина суммарного проходного сечения отверстий перфорации противоле- . жащих сторон кожуха различна, а в указанном зазоре размещена насадка, выполненная в виде металлического шнура с ответвлениями, каждое из ’Q >1. The heating device, made in the form of a heat pipe with evaporation and condensation zones placed at an angle to one another, the first of which is equipped with a heater, and the last is installed in the air casing with the formation of a gap with its walls and is coated inside with a layer of floor and some purpose the walls of the casing of porous material, due to the fact that, with the classification of heat transfer, are perforated, and the value of the total passage section of the perforation holes is counter-perforated. the living sides of the casing are different, and in the specified gap there is a nozzle made in the form of a metal cord with branches, each of ’Q> или кожуха.or casing. Прибор по п. 1, отличаюс я тем, что зона испарения покрыта тепловой изоляцией.The device according to claim 1, characterized in that the evaporation zone is covered with thermal insulation. Прибор по пп. 1 и 2, отгГищ и й с я тем, что пористый ;1557432 ⁶ которых закреплено на поверхности трутрубыThe device according to paragraphs. 1 and 2, which are porous; 1557432 ^{6 of} which are fixed on the surface of the pipe 2.2. щ и й трубыu and th pipes 3.3. чаю материал выполнен в вцце по меньшей мере двух слоев сетки с размером !0,4x0,55 мм.for tea, the material is made in the center of at least two mesh layers with a size of! 0.4x0.55 mm.