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Die Erfindung betrifft ein von einem Trägermedium durchflossenes Klimatisierungselement mit einem Vorlaufrohr, einem Rücklaufrohr sowie einer Anzahl von diese beiden Rohre miteinander verbindenden Verteilerrohren mit geringerem Querschnitt als das Vorlaufrohr und das Rücklaufrohr, wobei das Vorlaufrohr an einen Zulauf für das Trägermedium und das Rücklaufrohr an einen Ablauf für das Trägermedium anschliessbar sind.
Klimatisierungselemente dieser Art sind in einer Vielzahl von Varianten bekannt, z. B. aus der AT 401 294 B. Hierbei wird das Trägermedium, beispielsweise Warmwasser, über einen Zulauf in das Vorlaufrohr geleitet, von dem aus es zu den Einmündungsbereichen der einen geringeren Querschnitt als das Vorlaufrohr aufweisenden Verteilerrohren strömt. Hier gibt das Trägermedium die Wärme ab, und das Trägermedium strömt durch die Verteilerrohre zu den Einmündungsbereichen in das als Sammelrohr dienende Rücklaufrohr, welches wieder einen grösseren Querschnitt als die Verteilerrohre aufweist. Im Rücklaufrohr wird somit Trägermedium gesammelt und über einen Ablauf einer Wärmequelle zugeführt, in der es wiederum erwärmt wird, um abermals durch das Klimatisierungselement zu strömen.
Klimatisierungselemente dieser Art werden bei Verwendung für die Raumheizung auch als Heizregister bezeichnet und können als Fussbodenheizung im Estrich oder als Wandheizung oder als Wandkühlung im Wandverputz eingebettet verwendet werden, wie dies beispielsweise in der AT 401 294 B beschrieben ist.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Klimatisierungselement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das verbesserte Strömungsverhältnisse für das Trägermedium aufweist. Insbesondere soll das Klimatisierungselement bei einer Vielzahl von Verteilerrohren strömungstechnisch günstiger sein als herkömmliche Klimatisierungselemente. So sollen Wirbelbildungen des Trägermediums reduziert oder weitgehend vermieden werden und der Gesamtströmungswiderstand des Klimatisierungselementes reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Achsen der Verteilerrohre in den Einmündungsbereichen in das Vorlaufrohr und vorzugsweise auch in das Rücklaufrohr mit der Längsachse des Vorlaufrohres sowie vorzugsweise auch mit der Längsachse des Rücklaufrohres jeweils einen spitzen Winkel einschliessen, der mit der Strömungsrichtung des Trägermediums im Vorlaufrohr divergiert und mit der Strömungsrichtung des Trägermediums im Rücklaufrohr konvergiert.
Aus der EP-A2 - 0 702 200 ist ein Klimatisierungselement bekannt, bei dem ein Zulauf und ein Ablauf für ein Trägermedium direkt an Verteilerrohre angeschlossen ist. Die Verteilerrohre münden in ein einen engeren Querschnitt als der Querschnitt eines Verteilerrohres aufweisendes Verbindungsstück, wobei an dieses Verbindungsstück wiederum weitere Verteilerrohre angeschlossen sind. Hierbei sind bogenförmig gestaltete Rohrenden vorgesehen, die in Strömungsrichtung des Trägermediums tangential ineinandermünden.
Eine besonders einfach herzustellende Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einmündungsbereich eines Verteilerrohres in das Vorlaufrohr bzw. gegebenenfalls in das Rücklaufrohr die Längsachse des Verteilerrohres geradlinig verläuft.
Strömungstechnisch von besonderem Vorteil ist es, wenn in dem Einmündungsbereich eines Verteilerrohres in das Vorlaufrohr bzw. gegebenenfalls in das Rücklaufrohr die Längsachse des Verteilerrohres bogenförmig ausgebildet ist.
Eine weitere Verbesserung der Strömung für das Trägermedium lässt sich dadurch erzielen, dass in dem Einmündungsbereich eines Verteilerrohres in das Vorlaufrohr bzw. gegebenenfalls in das Rücklaufrohr ein sich ergebender spitzwinkeliger Wandteil unter Erweiterung des Innenraumes bei dem Einmündungsbereich gekappt ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die Fig. 1 und 2 Klimatisierungselemente in schematischer Darstellung, von der Seite gesehen, veranschaulichen. In den Fig. 3,4 und 5 sind unterschiedliche Ausführungsformen der Einmündungsbereiche der Verteilerrohre in das Rücklaufrohr im Schnitt dargestellt.
Mit 1 ist ein an einen nicht näher dargestellten Zulauf für ein Trägermedium angeschlossenes Vorlaufrohr bezeichnet, von dem Verteilerrohre 2, die einen kleineren Querschnitt aufweisen als das Vorlaufrohr, ausgehen und in ein im Abstand vom Vorlaufrohr 1 angeordnetes Rücklaufrohr 3 einmünden. Das Rücklaufrohr 3 ist an einem Ende in üblicher Weise an einen Ablauf für das Trägermedium angeschlossen, was jedoch nicht näher veranschaulicht ist.
Wie Fig. 1 erkennen lässt,
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sind die Verteilerrohre 2 - von denen der Übersichtlichkeit halber nur zwei von mehreren dargestellt sind - in den Einmündungsbereichen 4, sowohl in das Vorlaufrohr 1 als auch in das Rücklaufrohr 3, bogenförmig gestaltet, u. zw. derart, dass das Trägermedium, weiches durch die Pfeile 5 veranschaulicht ist, möglichst ohne Wirbelbildung vom Vorlaufrohr 1 in die Verteilerrohre 2 und von diesen wiederum in das Rücklaufrohr 3 strömt.
Die Achsen der Verteilerrohre 2 (ebenfalls veranschaulicht durch die Pfeile 5) an den Einmündungsbereichen 4 in das Vorlaufrohr 1 und in das Rücklaufrohr 3 schliessen mit den Längsachsen 6 des Vorlaufrohres 1 bzw. des Rücklaufrohres 3 spitze Winkel a ein, wobei die Winkel a an den Einmündungsbereichen 4 in das Vorlaufrohr 1 in Strömungsrichtung des Trägermediums divergieren und in den Einmündungsbereichen 4 in das Rücklaufrohr 3, in Strömungsrichtung des Trägermediums gesehen, konvergieren. Bei den in Fig. 1 dargestellten bogenförmigen Einmündungen der Verteilerrohre 2 in das Vorlaufrohr 1 und in das Rücklaufrohr 3 sind die Winkel a durch Tangenten 7, die an die Mittelachsen der Vorlaufrohre bei diesen Einmündungsbereichen 4 gelegt sind, veranschaulicht.
Gemäss der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eines Klimatisierungselementes sind die Verteilerrohre 2 schlangenförmig zwischen dem Vorlaufrohr 1 und dem Rücklaufrohr 3 angeordnet, wodurch sich eine grössere Länge derselben bei gleichem Abstand des Vorlaufrohres 1 vom Rücklaufrohr 3 ergibt.
Gemäss der in Fig. 3 dargestellten Variante von Einmündungsbereichen 4 der Verteilerrohre 2 in das Rücklaufrohr 3 sind die Verteilerrohre 2 an den Enden, d. h. im unmittelbaren Bereich des Anschlusses an das Rücklaufrohr 3, geradlinig gestaltet, wodurch sich fertigungstechnische Vorteile ergeben. Fig. 4 zeigt in zu Fig. 3 analoger Darstellung eine Vergrösserung des Innenraumes an den Einmündungsbereichen 4, die dadurch erreicht wird, dass der spitzwinkelige Wandteil 8 (in Fig. 3 eingezeichnet) zwischen den Verteilerrohren 2 und dem Rücklaufrohr 3 abgearbeitet ist.
In Fig. 5 sind die Einmündungsbereiche 4 von Verteilerrohren, wie sie in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt sind, im vergrösserten Massstab veranschaulicht.
Das Vorlauf- und das Rücklaufrohr 1,3 können verschiedenste Querschnitte, wie z. B. kreisrund, oval, rechteckförmig, aufweisen. Ebenso sind die Querschnitte der Verteilerrohre nach den gewünschten Verhältnissen frei wählbar. Das Klimatisierungselement kann aus Kupfer, Kunststoff oder Stahl gefertigt sein ; können auch Mehrschichtrohre Verwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Von einem Trägermedium (5) durchflossenes Klimatisierungselement mit einem Vorlauf- rohr (1), einem Rücklaufrohr (3) sowie einer Anzahl von diese beiden Rohre (1,3) mitein- ander verbindenden Verteilerrohren (2) mit geringerem Querschnitt als das Vorlaufrohr (1) und das Rücklaufrohr (3), wobei das Vorlaufrohr (1) an einen Zulauf für das Trägermedium und das Rücklaufrohr (3) an einen Ablauf für das Trägermedium (5) anschliessbar sind, da- durch gekennzeichnet, dass die Achsen der Verteilerrohre (2) in den Einmündungsberei- chen (4) in das Vorlaufrohr (1) und vorzugsweise auch in das Rücklaufrohr (3) mit der
Längsachse (6) des Vorlaufrohres (1) sowie vorzugsweise auch mit der Längsachse (6) des Rücklaufrohres (3) jeweils einen spitzen Winkel (a) einschliessen, der mit der Strö- mungsrichtung des Trägermediums (5) im Vorlaufrohr (1)
divergiert und mit der Strö- mungsrichtung des Trägermediums (5) im Rücklaufrohr (3) konvergiert.
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The invention relates to an air-conditioning element through which a carrier medium flows, with a feed pipe, a return pipe and a number of distributor pipes connecting these two pipes with a smaller cross-section than the feed pipe and the return pipe, the feed pipe leading to an inlet for the carrier medium and the return pipe to an outlet are connectable for the carrier medium.
Air conditioning elements of this type are known in a variety of variants, e.g. B. from AT 401 294 B. Here, the carrier medium, for example hot water, is fed via an inlet into the feed pipe, from which it flows to the junction areas of the distribution pipes having a smaller cross section than the feed pipe. Here the carrier medium gives off the heat, and the carrier medium flows through the distributor pipes to the junction areas into the return pipe serving as a collecting pipe, which again has a larger cross section than the distributor pipes. Carrier medium is thus collected in the return pipe and fed via a drain to a heat source, in which it is in turn heated in order to flow again through the air conditioning element.
Air conditioning elements of this type are also referred to as heating registers when used for space heating and can be used as underfloor heating in the screed or as wall heating or as wall cooling in the wall plaster, as described for example in AT 401 294 B.
The invention has for its object to provide an air conditioning element of the type described above, which has improved flow conditions for the carrier medium. In particular, the air conditioning element in a large number of distributor pipes should be more favorable in terms of flow technology than conventional air conditioning elements. The aim is to reduce or largely avoid eddy formation in the carrier medium and to reduce the overall flow resistance of the air conditioning element.
According to the invention, this object is achieved in that the axes of the distributor pipes each form an acute angle in the openings in the feed pipe and preferably also in the return pipe with the longitudinal axis of the feed pipe and preferably also with the longitudinal axis of the return pipe, which is in line with the flow direction of the carrier medium Flow pipe diverges and converges with the flow direction of the carrier medium in the return pipe.
An air conditioning element is known from EP-A2 - 0 702 200, in which an inlet and an outlet for a carrier medium are connected directly to distribution pipes. The distributor pipes open into a connecting piece having a narrower cross section than the cross section of a distributor pipe, further connecting pipes being connected to this connecting piece. In this case, curved tube ends are provided, which open tangentially into one another in the flow direction of the carrier medium.
A variant that is particularly easy to produce is characterized in that the longitudinal axis of the distributor pipe extends in a straight line in the region where a distributor pipe joins the feed pipe or, if appropriate, the return pipe.
From a fluidic point of view, it is particularly advantageous if the longitudinal axis of the distributor pipe is curved in the region where a distributor pipe opens into the feed pipe or, if appropriate, into the return pipe.
A further improvement in the flow for the carrier medium can be achieved in that a resulting acute-angled wall part is capped in the opening area of a distributor pipe into the feed pipe or, if appropriate, into the return pipe, with expansion of the interior at the opening area.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing using a few exemplary embodiments, with FIGS. 1 and 2 illustrating air conditioning elements in a schematic representation, seen from the side. 3, 4 and 5, different embodiments of the junction areas of the distributor pipes in the return pipe are shown in section.
1 designates a supply pipe connected to an inlet (not shown in more detail) for a carrier medium, from which distributor pipes 2, which have a smaller cross section than the supply pipe, extend and open into a return pipe 3 arranged at a distance from the supply pipe 1. The return pipe 3 is connected at one end in the usual way to an outlet for the carrier medium, but this is not illustrated in more detail.
As can be seen in FIG. 1,
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are the distributor pipes 2 - of which only two of several are shown for the sake of clarity - in the confluence areas 4, both in the feed pipe 1 and in the return pipe 3, curved, u. in such a way that the carrier medium, which is illustrated by the arrows 5, flows as possible without vortex formation from the feed pipe 1 into the distributor pipes 2 and from these in turn into the return pipe 3.
The axes of the distributor pipes 2 (also illustrated by the arrows 5) at the junction areas 4 in the feed pipe 1 and in the return pipe 3 form an acute angle a with the longitudinal axes 6 of the feed pipe 1 and the return pipe 3, the angles a being at the Divergence areas 4 in the flow pipe 1 diverge in the flow direction of the carrier medium and converge in the flow areas 4 in the return pipe 3, seen in the flow direction of the carrier medium. 1, the angles α are illustrated by tangents 7, which are placed on the central axes of the flow pipes at these flow areas 4.
According to the embodiment of an air conditioning element shown in FIG. 2, the distributor pipes 2 are arranged in a serpentine manner between the feed pipe 1 and the return pipe 3, which results in a greater length of the same at the same distance of the feed pipe 1 from the return pipe 3.
According to the variant of junction areas 4 of the distributor pipes 2 in the return pipe 3 shown in FIG. 3, the distributor pipes 2 are at the ends, ie. H. in the immediate area of the connection to the return pipe 3, designed straight, which results in manufacturing advantages. FIG. 4 shows, in a representation analogous to FIG. 3, an enlargement of the interior at the mouth areas 4, which is achieved in that the acute-angled wall part 8 (shown in FIG. 3) is worked off between the distributor pipes 2 and the return pipe 3.
5, the mouth areas 4 of distributor pipes, as are shown schematically in FIGS. 1 and 2, are illustrated on an enlarged scale.
The flow and return pipe 1.3 can have a wide variety of cross sections, such as. B. circular, oval, rectangular. The cross-sections of the distribution pipes can also be freely selected according to the desired conditions. The air conditioning element can be made of copper, plastic or steel; multilayer pipes can also be used.
PATENT CLAIMS:
1. Air-conditioning element with a supply pipe (1), a return pipe (3) and a number of distributor pipes (2) connecting these two pipes (1, 3) with a smaller cross-section than the supply pipe through which a carrier medium (5) flows (1) and the return pipe (3), the feed pipe (1) being connectable to an inlet for the carrier medium and the return pipe (3) to an outlet for the carrier medium (5), characterized in that the axes of the distributor pipes (2) in the confluence areas (4) in the flow pipe (1) and preferably also in the return pipe (3) with the
The longitudinal axis (6) of the supply pipe (1) and preferably also with the longitudinal axis (6) of the return pipe (3) each form an acute angle (a) which is in the supply pipe (1) with the direction of flow of the carrier medium (5)
diverges and converges with the direction of flow of the carrier medium (5) in the return pipe (3).