HUP9903148A2 - Space heaters - Google Patents
Space heatersInfo
- Publication number
- HUP9903148A2 HUP9903148A2 HU9903148A HUP9903148A HUP9903148A2 HU P9903148 A2 HUP9903148 A2 HU P9903148A2 HU 9903148 A HU9903148 A HU 9903148A HU P9903148 A HUP9903148 A HU P9903148A HU P9903148 A2 HUP9903148 A2 HU P9903148A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- chamber
- liquid
- casing
- heater
- heating element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
Abstract
Description
amelywhich
67.264/KÖ 'τυΈΙΙ PELDÁ^V67.264/KÖ ' τ υΈΙΙ EXAMPLE^V
S B.G. & K.S B.G. & K.
NemzetköziInternational
Szabadalmi IrodaPatent Office
H-I062 Budapest, Andrássy út 113 Telefon: 34-24-950. F«: 34-24-323H-I062 Budapest, Andrássy út 113 Phone: 34-24-950. Fax: 34-24-323
Helyiségfűtő berendezésSpace heating equipment
A helyiségfűtő berendezéseknek két típusa ismert. Az első típusba az úgynevezett „radiátor fűtőtestek tartoznak, amelyek általában nagy felületű, folyadékkal töltött testből állnak, és a hőmennyiség jelentős részét sugárzással adják le. A második típusba az úgynevezett „konvektor fűtőtestek tartoznak. A konvektorok egy burkolattal körülvett fűtőtestből és a burkolaton kialakított nyílásokból állnak. A fűtőtest által felmelegített levegő ezeken a nyílásokon keresztül áramlik ki. Az elektromos konvektorban például a fűtőtest egy rezisztív fűtőelem, a hőtárolós villanykályhában az elsődleges fűtőtest szintén lehet egy rezisztív fűtőelem, de az elsődleges fűtőtest egy másodlagos fűtőtestet fűt fel, amely rendszerint téglákból áll. Amikor a fűtőtestet fűtés üzemmódra kapcsoljuk, akkor a másodlagos fűtőtest bocsátja ki a meleget az áramló levegőbe. A konvektor fűtőtestek a hőmennyiségnek csak kis részét adják le sugárzással.There are two types of space heating devices. The first type includes the so-called "radiator" heaters, which usually consist of a large surface area, filled with liquid, and release a significant part of the heat by radiation. The second type includes the so-called "convector" heaters. Convectors consist of a heater surrounded by a casing and openings in the casing. The air heated by the heater flows out through these openings. In an electric convector, for example, the heater is a resistive heating element, in an electric storage heater the primary heater can also be a resistive heating element, but the primary heater heats a secondary heater, which usually consists of bricks. When the heater is switched to heating mode, the secondary heater releases the heat into the flowing air. Convector heaters release only a small part of the heat by radiation.
A konvektor fűtőtestek általában több szempontból nem elégítik ki a helyiségfűtőtestekkel szemben támasztott igényeket. Először is, mivel a hő nagy részét áramoltatással oszlatják szét, a fűtőtestből kiáramló meleg levegő felemelkedik, és a mennyezet közelében gyűlik össze. A helyiség alsóbb régiói csak egy bizonyos idő elteltével melegszenek fel, ahogy egyre több levegő melegszik fel. Mivel a fűtőtest és a helyiség közöttiConvector heaters generally do not meet the requirements for room heaters in several ways. Firstly, because most of the heat is distributed by convection, the warm air flowing out of the heater rises and collects near the ceiling. The lower regions of the room only warm up after a certain time, as more and more air is heated. Since the space between the heater and the room is
- 2 hőátadást a fűtőtestben áthaladó levegő fűtésével valósítjuk meg, ennek hatására a levegőben lévő vízpára gázneművé válik, amely azután a helyiség hideg felületein lecsapódik. Következményképpen az összegyűlt meleg levegőnek meglehetősen száraz és kellemetlen a belégzése. Ezidáig nem volt a konvektor fűtőtesteknek megfelelő alternatívája, eltekintve a ventilátoros hősugárzóktól, amelyek hangosak és nem elég hatékonyak.- 2 heat transfer is achieved by heating the air passing through the radiator, as a result of which the water vapor in the air turns into a gas, which then condenses on the cold surfaces of the room. As a result, the collected warm air is quite dry and unpleasant to breathe. Until now, there has been no suitable alternative to convector radiators, apart from fan heaters, which are noisy and not very efficient.
A radiátorok a hőmennyiség viszonylag kis hányadát oszlatják szét áramlással. A radiátorok inkább azokat a felületeket melegítik a helyiségben, amelyek a sugárzó felület előtt vannak. Ez okozza azt a jelenséget, hogy ha valaki a radiátor előtt ül, akkor a radiátor felőli oldalát melegnek, az ellenkező oldalát pedig hidegnek érzi. Ráadásul a radiátorok viszonylag nagy terjedelműek a konvektorokhoz képest, mivel biztonsági okokból a radiátor fűtőfelületének hőmérséklete adott értékre korlátozott. Bár a levegő kellemes nedvességtartalmát megőrzik.Radiators dissipate a relatively small proportion of the heat by convection. Radiators tend to heat the surfaces in the room that are in front of the radiant surface. This causes the phenomenon that when someone sits in front of the radiator, the side facing the radiator feels warm and the side opposite feels cold. In addition, radiators are relatively large compared to convectors, since the temperature of the radiator's heating surface is limited to a certain value for safety reasons. However, they maintain a pleasant humidity level in the air.
A találmány célja egy olyan új konvektor típusú helyiségfűtő berendezés létrehozása, amely--megőrzi a levegő páratartalmát. A találmány szerinti helyiségfűtő berendezés tartalmaz egy burkolatot, a burkolaton belül egy fűtőtestet és több nyílást, hogy lehetővé tegyük a levegő áramlását a burkolaton keresztül, a fűtőtest tartalmaz egy pár panelt, amelyek egy zárt kamrát határoznak meg, a kamrában folyadék és egy elektromos fűtőelem van a folyadékkal termikus kapcsolatban, és a burkolaton kialakított nyílások lehetővé teszik, hogy a fűtőtest által sugárzott hő a burkolatból eltávozzon.The object of the invention is to provide a new convector type space heating device which--preserves the humidity of the air. The space heating device of the invention comprises a casing, a heating element within the casing and a plurality of openings to allow air to flow through the casing, the heating element comprising a pair of panels defining a closed chamber, the chamber containing a fluid and an electric heating element in thermal contact with the fluid, and the openings in the casing allowing heat radiated by the heating element to escape from the casing.
Amint az a továbbiakban érthetővé válik, ez a helyiség-fűtő berendezés mind a burkolaton keresztüli áramlással, mind a fűtőtest paneljeinek sugárzásával melegít. A fűtőberendezés fizikai paramétereinek beállításával az áramlás és a sugárzás mechanizmusa között kedvező egyensúlyt alakíthatunk ki, hogy kellemesebb meleget biztosítsunk. A fűtőtest paneljeit a jobb sugárzás elősegítésére feketére festhetjük, mivel a fűtőtestet nagymértékben a burkolat takarja. Ugyanakkor a burkolat nyílásain keresztül a feketére festett fűtőtest kevésbé látszik.As will be understood below, this space heater heats by both convection through the casing and radiation from the radiator panels. By adjusting the physical parameters of the heater, a favorable balance between the convection and radiation mechanisms can be achieved to provide a more comfortable heat. The radiator panels can be painted black to promote better radiation, as the radiator is largely hidden by the casing. At the same time, the radiator painted black is less visible through the openings in the casing.
A sugárzott hő burkolatból való távozásának biztosítására a legjobb mód olyan nyílások kialakítása a burkolat egyik vagy mindkét oldalán, amelyek egy rácsot képeznek. Az áramló hő távozásához a burkolat tetején alakítunk ki rácsot. A sugárzási folyamatot elősegíti, ha a fűtőtest paneljeinek legalább egyike legalább az egyik rács felé néz.The best way to ensure that the radiated heat escapes from the casing is to provide openings on one or both sides of the casing that form a grid. To allow the flowing heat to escape, a grid is formed on the top of the casing. The radiation process is facilitated if at least one of the radiator panels faces at least one of the grids.
Kényelmi okokból a fűtőberendezést hordozhatóvá tehetjük; például a burkolatra szerelhetünk kerekeket vagy görgőket.For convenience, the heater can be made portable; for example, wheels or castors can be mounted on the casing.
Mivel a fűtőtestet a burkolaton belül helyezzük el, nem kerülhetünk vele balesetveszélyes közelségbe, így a fűtőtest hőmérsékletét jóval a fölé a határ fölé emelhetjük, amely a burkolattal nem rendelkező fűtőtestek esetében a biztonság miatt megengedhető. Ebből következik, hogy a fűtőtesten belül lévő folyadék nagyobb mértékben tágul. A kamrában lévő folyadék olyan mértékben tágulhat, hogy a nyomásnövekedés miatt fennáll a fűtőtest deformálódásának veszélye, például a paneleknek az úgynevezett „párnatorzulása. A nyomásnövekedés a fűtőtest panelek széleinek illesztését illetve a fűtőtesten belül lévőSince the heater is placed inside the casing, it cannot be brought into dangerous proximity with it, so the temperature of the heater can be raised well above the limit that is permissible for safety reasons in the case of heaters without a casing. This results in the liquid inside the heater expanding to a greater extent. The liquid in the chamber can expand to such an extent that there is a risk of deformation of the heater due to the increase in pressure, for example, the so-called "pillow distortion" of the panels. The increase in pressure can cause the edges of the heater panels to be joined or the inside of the heater to be damaged.
- 4 ponthegesztéseket veszélyeztetheti. Valóban, a panelekre ható nyomás olyan mértékű lehet, hogy egyik-másik ponthegesztés, vagy idővel a szélek illesztése elengedhet, így a nyomás alatt lévő forró folyadék kifolyhat.- 4 spot welds may be compromised. Indeed, the pressure exerted on the panels may be so great that one or more spot welds or, over time, the edge joints may loosen, allowing the hot liquid under pressure to escape.
A találmány célja ezt a problémát is megoldani úgy, hogy a folyadék részben tölti meg a kamrát, és a kamrát megosztjuk egy alsó folyadékkamrára, amely szobahőmérsékleten tartalmazza a folyadékot, és egy megnövelt felső tágulási kamrára, amely szobahőmérsékleten nem tartalmaz folyadékot. Ennek az elrendezésnek az előnyeit a továbbiakban ismertetjük.The invention also aims to solve this problem by partially filling the chamber with liquid and dividing the chamber into a lower liquid chamber containing the liquid at room temperature and an enlarged upper expansion chamber containing no liquid at room temperature. The advantages of this arrangement are described below.
Az előzőekben ismertetett cél, amellyel a találmány a burkolattal és fűtőtesttel rendelkező helyiségfűtő berendezés problémáját kívánja megoldani, szélesebb területen is alkalmazható. Különösen olyan esetekben alkalmazhatjuk, amikor a fűtőtest hőmérsékletének korlátozásában nem játszik szerepet a biztonság, vagy a fűtőtest panelek deformációjának veszélye nagyobb a megszokottnál. így szélesebb körben alkalmazható a találmány, amelyet egy helyiségfűtő berendezéssel valósítunk meg, amelyben a fűtőtest tartalmaz egy pár panelt, amelyek egy zárt kamrát határoznak meg, a kamrát részben folyadékkal töltjük meg, és egy elektromos fűtőelemet helyezünk el a kamrán belül, amely termikus kapcsolatban van a folyadékkal, a kamrát megosztjuk egy alsó folyadékkamrára, amely szobahőmérsékleten folyadékot tartalmaz és egy megnövelt felső tágulási kamrára, amely szobahőmérsékleten nem tartalmaz folyadékot.The above-described object, with which the invention aims to solve the problem of a space heating device with a casing and a radiator, can be applied in a wider field. It can be applied in particular in cases where safety does not play a role in limiting the temperature of the radiator, or the risk of deformation of the radiator panels is greater than usual. Thus, the invention can be applied in a wider range, which is implemented by a space heating device in which the radiator comprises a pair of panels defining a closed chamber, the chamber being partially filled with a liquid, and an electric heating element being placed inside the chamber, which is in thermal contact with the liquid, the chamber being divided into a lower liquid chamber containing liquid at room temperature and an enlarged upper expansion chamber containing no liquid at room temperature.
Ennek az elrendezésnek az egyik előnye, hogy amikor a folyadék kitágul, a levegő a felső tágulási kamrában tömörödik, •5 hogy az egyébként keletkező túlnyomást elkerüljük. A nyomáscsökkenés foka több tényezőtől függ, beleértve, hogy a kamra teljes térfogatához képest a tágulási kamra térfogatát milyen arányban méretezzük. Jellemzően a kamra térfogatának egy részét nem tölti ki a folyadék szobahőmérsékleten, amely meghatározza a kamrán belüli nyomást bármilyen hőfok esetén, de a tágulási kamrának az egész kamrához viszonyított térfogata a nyomásnak egy felső határt szab. Ennek az aránynak a megválasztása több tényezőtől függ, például a fűtőtest működés közbeni hőmérsékletétől, a folyadék térfogat növekedésének és a legnagyobb nyomásnak, amelyet a fűtőtest kibír, együtthatójától, de a találmány szerinti előnyös megvalósításban ez az arány 40% és 60% között van.One advantage of this arrangement is that when the liquid expands, the air is compressed in the upper expansion chamber, avoiding the overpressure that would otherwise arise. The degree of pressure reduction depends on several factors, including the ratio of the volume of the expansion chamber to the total volume of the chamber. Typically, part of the volume of the chamber is not filled by the liquid at room temperature, which determines the pressure inside the chamber at any temperature, but the volume of the expansion chamber relative to the total chamber sets an upper limit to the pressure. The choice of this ratio depends on several factors, such as the operating temperature of the heater, the coefficient of increase in the volume of the liquid and the maximum pressure that the heater can withstand, but in a preferred embodiment of the invention this ratio is between 40% and 60%.
Az előnyös megvalósításban a felső tágulási kamrát olyan mértékben növeljük, hogy az alsó folyadékkamra vízszintes keresztmetszetű területe, ahol a tágulási kamrával találkozik, kisebb, mint a tágulási kamra teljes keresztmetszete.In the preferred embodiment, the upper expansion chamber is enlarged to such an extent that the horizontal cross-sectional area of the lower fluid chamber where it meets the expansion chamber is less than the total cross-sectional area of the expansion chamber.
Egy további előnyös megvalósítás esetén a helyiségfűtő berendezés, tartalmaz egy burkolatot, a burkolaton belül egy fűtőtestet és több nyílást, hogy az áramló levegő elhagyhassa a burkolatot, amelyben:In a further preferred embodiment, the space heating device comprises a casing, a heating element within the casing and a plurality of openings for the flowing air to leave the casing, wherein:
a fűtőtest tartalmaz egy pár panelt, amelyek egy zárt kamrát határoznak meg, a kamrát részben folyadékkal töltjük meg, és a panelekkel párhuzamosan egy elektromos fűtőelemet helyezünk el a kamrán belül, amely termikus kapcsolatban van a folyadékkal;the heater includes a pair of panels defining a closed chamber, the chamber being partially filled with a fluid, and an electric heating element being disposed within the chamber parallel to the panels and in thermal communication with the fluid;
- 6 a kamrát megosztjuk egy alsó folyadékkamrára és egy felső tágulási kamrára, és a folyadékkamra vízszintes keresztmetszetű területe, ahol a tágulási kamrával találkozik, kisebb, mint a tágulási kamráé; és a burkolatban elhelyezett nyílások lehetővé teszik, hogy a fűtőtestből sugárzott hő a burkolaton keresztül távozzon.- 6 the chamber is divided into a lower liquid chamber and an upper expansion chamber, and the horizontal cross-sectional area of the liquid chamber where it meets the expansion chamber is smaller than that of the expansion chamber; and openings in the casing allow the heat radiated from the heater to escape through the casing.
Annak biztosítására, hogy a tágulási kamra hatékonyan működjön, a fűtőtest fizikai paramétereit előnyösen úgy választjuk meg, hogy a fűtőtest működése közbeni hőfok elérésekor a tágulási kamrának legkisebb hányada telítődjön meg folyadékkal. Célszerűen a fűtőtest működése közbeni hőfok elérésekor a tágulási kamra egyáltalán nem telítődik folyadékkal.To ensure that the expansion chamber operates efficiently, the physical parameters of the heater are preferably selected such that when the heater reaches the operating temperature, the least amount of the expansion chamber is saturated with liquid. Preferably, when the heater reaches the operating temperature, the expansion chamber is not saturated with liquid at all.
A tágulási kamrán túl előnyös, ha a folyadékkamra méretét növeljük meg. Ennek megfelelően a folyadékkamra a teljes kamra térfogatának 40% és 60% közötti részét teheti ki. A fűtőtest vízszintes síkban alapvetően szimmetrikus, így nem okoz nehézséget a fűtőtest két paneljának összeszerelése abban az esetben, ha a panelek valamelyikét a gyártás után fejjel lefelé fordítanánk.In addition to the expansion chamber, it is advantageous to increase the size of the liquid chamber. Accordingly, the liquid chamber can account for between 40% and 60% of the total chamber volume. The heater is essentially symmetrical in the horizontal plane, so there is no difficulty in assembling the two panels of the heater in the event that one of the panels is turned upside down after manufacture.
Célszerű, ha a teljes kamra nem csak folyadékkamrából és tágulási kamrából áll. Alkalmazhatunk egy közbülső részt, amelyet szobahőmérsékleten csak legkisebb mértékben tölt ki folyadék Ez a közbülső rész legalább egy függőleges csatornával öszszekapcsolja a folyadékkamrát a tágulási kamrával. A közbülső rész így a kamra teljes térfogatának 5-15%-át teszi ki.It is advisable if the entire chamber does not consist only of a liquid chamber and an expansion chamber. An intermediate part can be used, which is only minimally filled with liquid at room temperature. This intermediate part connects the liquid chamber with the expansion chamber by at least one vertical channel. The intermediate part thus constitutes 5-15% of the total volume of the chamber.
A fűtőtest működés közbeni hőfokának elérésekor a közbülső résznek legalább egy hányada telítődik meg folyadékkal. A tágu lási kamra szempontjából eredményesebb, ha a fűtőtest működés közbeni hőfokának elérésekor a közbülső rész jelentős mértékben vagy teljesen telítődik folyadékkal.When the heater reaches its operating temperature, at least a portion of the intermediate section is saturated with liquid. It is more effective from the point of view of the expansion chamber if the intermediate section is significantly or completely saturated with liquid when the heater reaches its operating temperature.
Hogy a fűtőtest magas hőfokot közvetítsen a környezetébe, a működési hőmérséklete előnyösen meghaladja a 100 vagy akár a 150°C-t. Például lehet 120-250°C között. A működési hőmérséklet azt a hőfokot jelöli, amelyet a fűtőelem névleges teljesítményével való működtetésekor a fűtőtest elér, vagy egyszerűbben azt a hőfokot, amelyre a fűtőtest felmelegszik, amikor a berendezést üzemi körülmények között működtetjük.In order for the heater to transmit high temperatures to its surroundings, its operating temperature preferably exceeds 100 or even 150°C. For example, it can be between 120-250°C. The operating temperature refers to the temperature that the heater reaches when operating the heater at its rated power, or more simply, the temperature to which the heater heats up when the device is operated under operating conditions.
Célszerűen a következő paramétereket használjuk. A folyadék térfogat növekedésének hőtágulási tényezője előnyösen 0.00095 és 0.0012 1/°C között van. Szobahőmérsékleten a kamrán belüli nyomás előnyösen -0.5 és 0 bar között van. A fűtőtest üzemi hőmérsékleten való működésekor a nyomás a kamrán belül előnyösen 0 és 1.0 bar között van, vagy lehet 0 és 0.75 bar között .The following parameters are preferably used. The coefficient of thermal expansion of the volume increase of the liquid is preferably between 0.00095 and 0.0012 1/°C. At room temperature, the pressure inside the chamber is preferably between -0.5 and 0 bar. When the heater is operating at operating temperature, the pressure inside the chamber is preferably between 0 and 1.0 bar, or may be between 0 and 0.75 bar.
A találmányt a csatolt ábrák alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a helyiségfűtő berendezés távlati képét mutatja;The invention is described with reference to the attached drawings, where Figure 1 shows a perspective view of the space heating device;
a 2. ábra a fűtőtest elölnézete; és a 3. ábra a fűtőtest oldalnézete.Figure 2 is a front view of the heater; and Figure 3 is a side view of the heater.
Amint azt az 1. ábrán láthatjuk, a helyiségfűtő berendezés tartalmaz egy 12 burkolatot, amelyben egy 1 fűtőtestet helyeztünk el. A 12 burkolat alul nyitott, és tartalmaz egy 13 elülső és hátulsó falat, 14 oldalfalakat és egy 15 tetőlapot. A 13 elülső és hátulsó fal, valamint a 15 tetőlap mindegyike perfoAs can be seen in Figure 1, the space heating device comprises a casing 12 in which a heating element 1 is placed. The casing 12 is open at the bottom and comprises a front and rear wall 13, side walls 14 and a roof panel 15. The front and rear wall 13 and the roof panel 15 are each perforated.
- 8 rált vagy réseit, így képezve a 16, 17 rácsokat, amelyek az áramlás során keletkezett hő eloszlatásában segítenek. A hideg levegő a 12 burkolat alján áramlik be, az 1 fűtőtest mentén felemelkedik és a 16, 17 rácsokon keresztül távozik. A fűtőtest a burkolaton belül párhuzamos a 13 elülső és hátulsó falakkal, így a fűtőtest felülete a 12 burkolat 13 falaiban elhelyezett 16, 17 rácsokkal szemben van.- 8 slats or slots, thus forming the grids 16, 17, which help to dissipate the heat generated during the flow. The cold air flows in at the bottom of the casing 12, rises along the heating element 1 and exits through the grids 16, 17. The heating element is parallel to the front and rear walls 13 within the casing, so that the surface of the heating element is opposite the grids 16, 17 arranged in the walls 13 of the casing 12.
A helyiségfűtő berendezés mind a 12 burkolaton keresztül való hőáramlással, mind a fűtőtestből való hősugárzással fűt. A 12 burkolaton kialakított nyílások és rések méretét és elosztását úgy választjuk meg, hogy a sugárzás és áramlás között megfelelő egyensúlyt teremtsünk. A fűtőtestet feketére festjük a sugárzás elősegítésére.The space heater heats by both heat flow through the casing 12 and heat radiation from the radiator. The size and distribution of the openings and slots in the casing 12 are selected to create a proper balance between radiation and flow. The radiator is painted black to promote radiation.
A 12 burkolatra egy 18 kezelőlapot illesztünk, amelynek a szerkezete és működése jól ismert, és általában tartalmaz egy termosztátot és más kezelőeszközöket a fűtőtest elektromos részeinek vezérlésére. A 12 burkolat aljzatára 18 görgőket szereltünk.A control panel 18 is mounted on the cover 12, the structure and operation of which are well known, and generally includes a thermostat and other control devices for controlling the electrical parts of the heater. Rollers 18 are mounted on the base of the cover 12.
Ahogyan azt a 2. és 3. ábra mutatja, az 1 fűtőtest tartalmaz 2, 3 első és hátsó panelokat, amelyekben egy sor 4 mélyedéseket alakítottunk ki, úgy, hogy közöttük függőleges 10 csatornák keletkeztek. A 2, 3 panelokon 19 összekötő fülecset helyeztünk el, hogy a fűtőtestet a 12 burkolathoz illeszthessük. A 2, 3 panelokat 0.7 mm vastag lágyacélból alakítottuk ki. A panelok 4 mélyedéseit sajtolással alakítottuk ki, úgy, hogy azok befelé terjednek, és a megfelelő mélyedések a fűtőtesten belül összeérnek. Ez lehetővé teszi, hogy a mélyedéseket ponthegesztéssel erősítsük össze ott, ahol a belső felületük érintkezik, így a panelok között egy hidat alakítottunk ki, hogy a panelok megfelelő távolságra legyenek egymástól.As shown in Figures 2 and 3, the heater 1 comprises front and rear panels 2, 3 in which a series of recesses 4 are formed, so that vertical channels 10 are formed between them. Connecting lugs 19 are provided on the panels 2, 3 to enable the heater to be fitted to the casing 12. The panels 2, 3 are formed from 0.7 mm thick mild steel. The recesses 4 of the panels are formed by stamping so that they extend inwards and the corresponding recesses meet within the heater. This allows the recesses to be joined by spot welding where their inner surfaces meet, thus forming a bridge between the panels so that the panels are spaced apart at a suitable distance.
Mindegyik panel megfelelő 5, 6 alsó és felső szakaszát félhengeres vagy félelliptikus formára sajtoltuk, úgy, hogy az első és a hátsó lapok összeillesztésekor egy megnövelt, hordószerű 7 tágulási kamrát alakítottunk ki felül, és egy 8 olajkamrát alul. A panelok vízszintes síkban szimmetrikusak, így nem okoz nehézséget a fűtőtest két paneljának összeszerelése abban az esetben, ha a panelek valamelyikét a gyártás után fejjel lefelé fordítanánk.The corresponding lower and upper sections 5, 6 of each panel were pressed into a semi-cylindrical or semi-elliptical shape, so that when the front and rear panels were joined together, an enlarged, barrel-like expansion chamber 7 was formed at the top and an oil chamber 8 at the bottom. The panels are symmetrical in the horizontal plane, so that there is no difficulty in assembling the two panels of the radiator in the event that one of the panels is turned upside down after manufacture.
A 7 tágulási kamra általában üres, ahogy azt a későbbiekben ismertetni fogjuk, de a 8 olaj kamra, amely tartalmaz egy elektromos 9 fűtőelemet vagy elemeket, olajjal telített, még akkor is, ha a fűtőtest szobahőmérsékletű. A 2, 3 első és hátsó paneleket kerületük mentén lezártuk, például varrathegesztéssel, hogy egy zárt 20 kamrát alakítsunk ki, amelynek része mind a 7 tágulási kamra, mind a 8 olaj kamra. A 9 fűtőelemet a 8 olajkamrába beforrasztottuk.The expansion chamber 7 is normally empty, as will be explained later, but the oil chamber 8, which contains an electric heating element or elements 9, is saturated with oil, even when the heater is at room temperature. The front and rear panels 2, 3 are sealed around their perimeters, for example by seam welding, to form a closed chamber 20, of which both the expansion chamber 7 and the oil chamber 8 are part. The heating element 9 is soldered into the oil chamber 8.
Mielőtt az 1 fűtőtestet hermetikusan lezártuk, a 2, 3 panelok között kialakított 20 kamrába olajat töltöttünk. Az olajat felmelegíthetjük kb. 70°C-ra, hogy a viszkozitását csökkentsük, és így megkönnyítsük a betöltést. Mégis, ha az olaj szobahőmérsékletű, akkor a 8 olaj kamrát úgy töltené ki, hogy nem terjedne át kissé vagy egyáltalán az olaj kamra és a tágulási kamra közötti közbülső részbe. Ennél a pontnál a továbbiakra nézve előnyös a fűtőtest működés közbeni nyomásának csökkenté-10 -Before the heater 1 was hermetically sealed, oil was filled into the chamber 20 formed between the panels 2, 3. The oil can be heated to about 70°C to reduce its viscosity and thus facilitate filling. However, if the oil is at room temperature, it would fill the oil chamber 8 without spreading slightly or at all into the intermediate part between the oil chamber and the expansion chamber. At this point, it is advantageous to reduce the operating pressure of the heater during operation. 10 -
sére, ha a 20 kamrában vákuumot hozunk létre a lezárást megelőzően. A vákuum célszerűen -0.5 bar körüli, és vákuum pumpával hozzuk létre, hasonlóan a hűtőberendezések hűtőközegének keringetésénél alkalmazott módhoz. Például a gyártás során kb. -0.5 bar vákuumot hozunk létre a kamrában, mielőtt lezárjuk azt peremezéssel és forrasztással. A kamrában kialakított vákuumot előnyösen a fűtőberendezés paraméterei szerint választjuk meg, például az olaj térfogat növekedést eredményező hőtágulási tényezőjének valamint a teljes kamra és a tágulási kamra térfogat arányának figyelembevételével, úgy, hogy a kamrában negatív nyomást biztosítsunk még akkor is, amikor a fűtőtest eléri az üzemi hőfokot.It is advantageous if a vacuum is created in the chamber 20 before sealing. The vacuum is preferably around -0.5 bar and is created by a vacuum pump, similar to the method used for circulating the coolant in cooling devices. For example, during manufacturing, a vacuum of around -0.5 bar is created in the chamber before sealing it by flanging and soldering. The vacuum created in the chamber is preferably selected according to the parameters of the heating device, for example by taking into account the thermal expansion coefficient of the oil resulting in an increase in volume and the volume ratio of the total chamber to the expansion chamber, so as to ensure a negative pressure in the chamber even when the heater reaches operating temperature.
Amikor a fűtőelemet bekapcsoljuk, az olaj felmelegszik és tágulni kezd, így feláramlik a függőleges 10 csatornákban. Termosztát hiányában a fűtőtest eléri a végső működési hőfokot, amely többé-kevésbé megegyezik a környezeti hőmérséklettel. Ha a fűtőtest rendelkezik termosztáttal, akkor a maximális működési hőfokot a termosztát legmagasabb fokozatra állításával érjük el. Mindkét esetben a fűtőtestet úgy alakítjuk ki, hogy a maximális elérhető hőmérséklet meghaladja a 100°C, előnyösebben a 120-250 °C-ot. Ez a magas hőfok megvalósítható, mivel a fűtőtest burkolatban van elhelyezve, így nem okozhat bajt.When the heating element is switched on, the oil heats up and expands, causing it to flow up the vertical channels 10. In the absence of a thermostat, the heater reaches a final operating temperature that is more or less the same as the ambient temperature. If the heater has a thermostat, the maximum operating temperature is reached by setting the thermostat to the highest setting. In both cases, the heater is designed so that the maximum achievable temperature exceeds 100°C, more preferably 120-250°C. This high temperature is achievable because the heater is housed in a casing, so it cannot cause any problems.
A 3. ábra szerint megfigyelhetjük, hogy mind a 7 tágulási kamrát, mind a 8 olaj kamrát megnagyobbítottuk. Ezek mindegyike célszerűen a teljes kamra 40-40%-át képezi. Az 1 fűtőtest olajkamrájában elhelyezett olaj mennyisége és a 7 tágulási kamra méretezése olyanok, hogy amikor az olaj eléri a működési hőfo kot, akkor az olajszint megközelítőleg eléri a 7 tágulási kamra aljának szintjét. Azaz nem hatol be a 7 tágulási kamrába jelentős mértékben. A tágulási kamra üres marad, eltekintve az olajtágulás hatására ott összesűrűsödött levegőtől. Mégis, néhány esetben az olaj kis mértékben behatolhat a 7 tágulási kamrába, anélkül, hogy veszélyeztetné a működést.According to Figure 3, we can observe that both the expansion chamber 7 and the oil chamber 8 have been enlarged. Each of these preferably constitutes 40-40% of the total chamber. The amount of oil placed in the oil chamber of the heater 1 and the dimensioning of the expansion chamber 7 are such that when the oil reaches the operating temperature, the oil level reaches approximately the level of the bottom of the expansion chamber 7. That is, it does not penetrate the expansion chamber 7 to a significant extent. The expansion chamber remains empty, apart from the air condensed there as a result of the oil expansion. However, in some cases, oil may penetrate the expansion chamber 7 to a small extent without compromising operation.
A találmány szerinti helyiségfűtő berendezésben a fűtőtest kamrájának teljes kapacitása jellemzően 7,75 liter. A 8 olajkamrát annyi olajjal töltjük fel, amely szobahőmérsékleten 3,5 liternyi helyet foglal el. Célszerűen az olajat felmelegítjük kb. 60 °C-ra, hogy a viszkozitását csökkentsük, és így megkönynyítsük a betöltését. A betöltött olaj mennyisége azonban számos tényezőtől függ, például a fűtőtest működési hőmérsékletétől, a folyadék térfogat növekedési együtthatójától és a legnagyobb nyomástól, amelynek a fűtőtest még ellenáll.In the room heating device according to the invention, the total capacity of the heater chamber is typically 7.75 liters. The oil chamber 8 is filled with oil that occupies 3.5 liters at room temperature. The oil is preferably heated to about 60 °C to reduce its viscosity and thus facilitate filling. However, the amount of oil filled depends on several factors, such as the operating temperature of the heater, the coefficient of expansion of the liquid and the maximum pressure that the heater can withstand.
Az olajkamrában egy 2,0 kW teljesítményű fűtőelemet helyeztünk el, amely 200 °C-os működési hőmérsékletet eredményez. A hőmérséklet ilyen mértékű emelésével az olaj kb. 0,675 liternyit tágul, azaz a térfogatának kb. 19%-át. Ez az olaj magas hőtágulási tényezőjének köszönhető. Az olaj térfogat növekedése miatt a fűtőtestben megmaradt levegő a 7 tágulási kamrában sűrűsödik. A cél az, hogy a 7 tágulási kamrát úgy alakítsuk ki, hogy a működés közbeni olajtérfogat növekedésével okozott sűrített levegő nyomása ne haladja meg az 1,0 (előnyösen 0,3) bárt. Ez a nyomásérték elég alacsony ahhoz, hogy a fűtőtest varrat és ponthegesztései ellen tudjanak állni.A 2.0 kW heating element is placed in the oil chamber, which results in an operating temperature of 200 °C. By increasing the temperature to this extent, the oil expands by approx. 0.675 liters, i.e. approx. 19% of its volume. This is due to the high coefficient of thermal expansion of the oil. Due to the increase in the volume of the oil, the air remaining in the heater condenses in the expansion chamber 7. The aim is to design the expansion chamber 7 in such a way that the pressure of the compressed air caused by the increase in the oil volume during operation does not exceed 1.0 (preferably 0.3) bar. This pressure value is low enough to withstand the seams and spot welds of the heater.
- 12 A kísérletek azt mutatták, hogy a találmány szerinti helyiségfütő berendezéssel 67%-os sugárzásos és 33%-os áramlásos hőátadást valósíthatunk meg.- 12 The experiments showed that with the room heating device according to the invention, a heat transfer of 67% by radiation and 33% by flow can be achieved.
Egy másik lehetséges megvalósításban a 2, 3 panelok megfelelő mélyedéseinek összekötésére egyetlen ponthegesztést alkalmazunk. A ponthegesztést közvetlenül a 20 felső kamra alatt célszerűen középen elhelyezve végezzük. Ezzel azt a célt szolgáljuk, hogy egy olyan gyenge pontot biztosítsunk, amely meghibásodás esetén alacsony nyomás hatására biztonsági okok miatt felszakad az olajszint felett. Például elképzelhető olajszivárgás, ami az olajszint kritikusan alacsonyra csökkenésével jár, és a panelokban a gázképződés miatt túlnyomás keletkezik. Ezért egy olvadóbiztosítót alkalmazunk, amely az ólaj/ólajteknő hőmérsékletének emelkedésekor kikapcsol. Az egyetlen ponthegesztés felszakadásával a panelban keletkező résen keresztül az olajszint feletti nyomás megszűnik. További ponthegesztéseket is alkalmazhatunk erre a célra, amennyiben a berendezés kivitelezési kritériumai megkívánják, hogy meghibásodás esetén folyamatosan csökkentsük a nyomást. Ezen kívül ilyen esetekre törékeny eszközt is alkalmazhatunk, hogy a nyomást csökkentsük. Egy más változatban a panelokat összekötő külső varrathegesztést végezzük úgy, hogy felszakadásukkal az olajszint felett keletkező túlnyomást csökkenthessük. Ezt megelőzően a panelokat úgy alakítjuk ki, hogy deformálódhassanak a nyomás kismértékű növekedésére. Ezért az acélpanelok célszerű vastagsága 0,5-1 mm között van (előnyösen kb. 0,7 mm)In another possible embodiment, a single spot weld is used to connect the corresponding recesses of the panels 2, 3. The spot weld is preferably located directly below the upper chamber 20, preferably centrally. This serves the purpose of providing a weak point which, in the event of a failure, ruptures above the oil level for safety reasons due to low pressure. For example, an oil leak is conceivable, which results in the oil level dropping to a critically low level and overpressure is created in the panels due to gas formation. For this reason, a fuse is used which is switched off when the temperature of the oil/oil pan rises. By rupture of the single spot weld, the pressure above the oil level is released through the gap formed in the panel. Additional spot welds can also be used for this purpose if the design criteria of the device require that the pressure be continuously reduced in the event of a failure. In addition, a frangible device can be used for such cases to reduce the pressure. In another variant, the external seam welding connecting the panels is performed in such a way that the overpressure generated above the oil level can be reduced by their rupture. Before this, the panels are designed in such a way that they can deform to a small increase in pressure. Therefore, the appropriate thickness of the steel panels is between 0.5-1 mm (preferably about 0.7 mm).
Claims (28)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9903148A HUP9903148A3 (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Space heaters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9903148A HUP9903148A3 (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Space heaters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP9903148A2 true HUP9903148A2 (en) | 2000-02-28 |
| HUP9903148A3 HUP9903148A3 (en) | 2000-11-28 |
Family
ID=89999360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9903148A HUP9903148A3 (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Space heaters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HUP9903148A3 (en) |
-
1997
- 1997-07-11 HU HU9903148A patent/HUP9903148A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP9903148A3 (en) | 2000-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008057970A (en) | Space heater | |
| JPH0894105A (en) | Oil radiators for heating | |
| US20040057707A1 (en) | Heater | |
| HUP9903148A2 (en) | Space heaters | |
| JP4570123B2 (en) | Electric heater | |
| KR101708480B1 (en) | An exhaust divice of combination steam oven | |
| RU2057998C1 (en) | Electric furnace for bath houses | |
| US751650A (en) | jewett | |
| EP3769016B1 (en) | Wall mountable electric heater with slim form factor | |
| JPS5847174B2 (en) | household rice cooker | |
| DE2804746C2 (en) | Solar collector | |
| JP2003035426A (en) | Hot water heating system | |
| EP1146294A1 (en) | Hot-air heating system | |
| JP2001087142A (en) | Gas grill | |
| JP2005055130A (en) | Thermal storage floor heating system | |
| JP2000088479A (en) | Wall face member, wall face structure using it and temperature regulating method | |
| KR200363747Y1 (en) | heater | |
| US20080223846A1 (en) | Electrical heating apparatus | |
| GB1592783A (en) | Heating of a building | |
| JPH09280659A (en) | Closed warm air heater | |
| KR20200024608A (en) | Heating radiator combined with warm air of heat storage type | |
| DE1684351U (en) | ELECTRIC ROOM HEATER. | |
| IES59670B2 (en) | Additional improvements in or relating to environmental safety |