DE10155164A1 - Verteiler und Verwendung einer Ringdichtung - Google Patents

Abstract

Um einen Verteiler eines Röhrenkollektors zu vereinfachen, schlägt die Erfindung einen Verteiler mit einem Gehäuse für einen Röhrenkollektor vor, wobei das Gehäuse einen Vorlauf und einen Rücklauf für ein Wärmeträgermedium bildet.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Verteiler mit einem Gehäuse für einen Röhrenkollektor sowie eine Verwendung einer Ringdichtung.
• Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Röhrenkollektoren bekannt, die insbesondere zur Warmwasseraufbereitung an Gebäuden eingesetzt werden.
• Wie der Name Röhrenkollektor schon andeutet, besitzen die Kollektoren zur Aufnahme von Sonnenenergie meist eine Vielzahl an Röhren. Diese Röhren sind an einen Wasserkreislauf angeschlossen, der zu erwärmendes Wasser von außen zu den Röhren des Röhrenkollektors und durch Sonnenenergie erhitztes Wasser von den Röhren des Röhrenkollektors, beispielsweise zu einem Warmwasserspeicher einer Wasserversorgungsanlage, führt.
• Um die Röhren an den oben beschriebenen Wasserkreislauf anzuschließen, existiert eine Vielzahl von Anschlusstechniken. Es ist beispielweise ein Verteilerrechen zum Anschluss der Röhren bekannt, der jeweils mittels einer Schraubverbindung mit einer Röhre verbunden ist. Um die Röhren gegenüber den in einem Kopfgehäuse angeordneten Verteilerrechen zu fixieren, ist für jede Röhre eine separate Fixiereinrichtung vorgesehen.
• Vergleichbare Röhrenkollektoren von Mitbewerbern haben unter anderem aufgrund der handelsüblichen Kollektorröhren hinsichtlich der Anschlusstechnik einen ähnlichen Aufbau. Jedoch sind diese recht aufwendig sowie oft zeitraubend in der Montage.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Röhrenkollektor weiterzuentwickeln.
• Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst von einem Verteiler mit einem Gehäuse für einen Röhrenkollektor, bei welchem das Gehäuse einen Vorlauf und einen Rücklauf für ein Wärmeträgermedium bildet. Erfindungsgemäß wird hinsichtlich des Verteilers auf explizierte Baugruppen zum Führen des Wärmeträgermediums, insbesondere des Wassers, verzichtet, so dass zum einen der Verteilerkopf insgesamt einen unkomplizierten Aufbau aufweist und zum anderen eine zeitsparende Montage der Röhren ermöglicht.
• Der Vorlauf und der Rücklauf können hierbei durch eine feste Trennwand voneinander getrennt sein, wobei es insbesondere für die Montage der Röhren vorteilhaft ist, wenn der Vorlauf und der Rücklauf durch wenigstens einer austauschbar fixierten Einlegeeinrichtung voneinander getrennt sind.
• Um die Einlegeeinrichtung insbesondere lösbar in dem Gehäuse des Verteilerkopfes zu fixieren, ist es vorteilhaft, wenn die Einlegeeinrichtung wenigstens eine Nut und/oder wenigstens eine der Nut entsprechende Feder aufweist. Mit Hilfe der Nut bzw. der Feder kann die Einlageeinrichtung hinsichtlich der Trennwand des Vorlaufes bzw. des Rücklaufes vorteilhaft positioniert und fixiert werden.
• Um beispielsweise eine hohe Dichtheit im Bereich der Einlegeeinrichtung zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf des Gehäuses zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Einlegeeinrichtung aus einem weicheren Material hergestellt ist als das Gehäuse, da sich hierbei das weichere Material besonders gut an das Gehäuse anpasst.
• Um die Montage des Röhrenkollektors weiter möglichst einfach zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse eine Ober- und eine Unterschale aufweist. Hierbei können die Schalen entweder vollständig voneinander abgenommen und entfernt werden oder sie sind mittels einer geeigneten Einrichtung zueinander beweglich angeordnet. Beispielsweise sind sie mit einem Scharnier klappbar miteinander verbunden.
• Um den Verteiler unter anderem einfach und damit auch besonders wirtschaftlich herstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Oberschale und die Unterschale identisch sind. Insbesondere hinsichtlich eines Einlegens unsymmetrischer Röhren in das Gehäuse bzw. hinsichtlich einer Fixierung unsymmetrischer Anschlussbereiche der Röhren an das Gehäuse sind die vorhergehend beschriebenen Einlegeeinrichtungen als ausgleichende Verbindungselemente zwischen der Ober- und der Unterschale besonders nützlich. Mit Hilfe der Einlegeeinrichtung können die Röhren problemlos gegenüber dem Gehäuse bzw. gegenüber Bereiche des Gehäuses dichtend angeordnet werden.
• Vorteilhaft ist es, wenn die miteinander dichtend korrespondierenden Flächen der Ober- und der Unterschale wenigstens eine Gehäusedichteinrichtung aufweisen, die zumindest eine Gehäusenut und zumindest eine der Gehäusenut entsprechende Gehäusefeder umfasst. Hierbei wirken die Gehäusenut und die der Gehäusenut entsprechende Gehäusefeder vorzugsweise derart zusammen, dass sie das Gehäuse des Verteilerkopfes im verschlossenen Zustand abdichten.
• Um beispielsweise den Produktionsaufwand hinsichtlich der Präzision der Gehäusedichteinrichtung gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Gehäusedichteinrichtung ein Dichtmittel aufweist. Vorzugsweise ist dieses Dichtmittel in der Gehäusenut eingelegt. Beispielsweise umfasst das Dichtmittel eine geeignete Rundschnur bzw. eine geeignete Profilschnur, vorzugsweise aus einem Elastomer. Es versteht sich, dass zum Dichten der Gehäusedichteinrichtung zusätzlich oder ausschließlich auch ein Flüssigdichtmittel eingesetzt werden kann.
• Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass der Rücklauf einen Bereich aufweist, dessen Geometrie dazu geeignet ist, die Röhre an ihrer Mantelfläche zu lagern. Dies ermöglicht es, den Röhrenkollektor konstruktiv besonders einfach zu gestalten, da keine umständlichen Lagerbereiche und/oder Fixierbereiche an dem Röhrenkollektor vorgesehen werden müssen. Entsprechend einfach ist auch die Montage der Röhren, die im einfachsten Fall nur in die für sie vorgesehenen Bereiche eingelegt werden müssen.
• Vorteilhaft ist es auch, wenn wenigstens eine Ringdichtung einer Röhre die Röhre in dem Gehäuse fixiert. Hierdurch kann auf weitere Fixiermittel verzichtet werden, was den Aufbau des Röhrenkollektors weiter wesentlich vereinfacht.
• Des Weiteren ist es hinsichtlich eines einfachen Aufbaus vorteilhaft, wenn der Gehäusevorlauf mit einem Röhrenvorlauf und/oder der Gehäuserücklauf mit einem Röhrenrücklauf ohne eine Verwendung weiterer Bauteile in Wechselwirkung stehen. Vorteilhafter Weise können die Vor- und Rückläufe der Röhren ohne Dichtmittel, Überwurfmuttern oder sonstige Bauteile mit dem Vor- und Rücklauf des Gehäuses wirkverbunden sein.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Vorlaufeingang eines Röhrenvorlaufes und/oder der Rücklaufauslass eines Röhrenrücklaufes jeweils berührungslos in den Vorlauf bzw. in den Rücklauf des Gehäuses mündet. Vorteilhafter Weise ist der Röhrenvorlauf mit dem Vorlauf des Gehäuses ohne weitere Hilfsmittel verbunden, wobei beispielsweise das Wärmeträgermedium eines Heizkreislaufes ohne Verbindungsmittel von dem Bereich des Gehäusevorlaufs in den Bereich des Röhrenvorlaufs fließen kann. Dasselbe gilt auch für den Rücklauf der Röhre hinsichtlich des Gehäuserücklaufes. Die Röhren können hierbei in eine entsprechende Aufnahme eingelegt werden, so dass sie beispielsweise am Rücklauf an der Gehäuseaußenwand und hinsichtlich des Gehäusevorlaufes an der Trennwand zwischen dem Gehäusevorlauf und dem Gehäuserücklauf angeordnet sind.
• Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Röhre mittels eines Röhrenvorlaufs verdrehsicher gegenüber dem Gehäuse des Verteilers angeordnet ist. Beispielsweise ist der hinsichtlich einer Röhre nicht zentrisch angeordnete Röhrenvorlauf an dem Gehäuse fixiert, so dass die Röhre an sich nicht um ihre Mittelachse rotieren kann.
• Aufgrund der oben ausgeführten Merkmale und Vorteile entfällt eine Vielzahl von Bauteilen, die bisher zur Fixierung der Röhren gegenüber dem Heizungsvor- und -rücklauf sowie insbesondere gegenüber dem Gehäuse des Verteilers eines Röhrenkollektors nötig waren.
• Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn eine Gehäusedichteinrichtung, insbesondere ein Dichtmittel der Gehäusedichteinrichtung, mit wenigstens einer Ringdichtung einer Röhre wechselwirkt. Hierdurch ist das Gehäuse insbesondere in dem Einlegebereich der Röhre entlang der Trennfuge zwischen Ober- und Unterschale besonders vorteilhaft abgedichtet. Insbesondere werden an einer Schnittstelle, in welcher die Gehäuseoberschale, die Gehäuseunterschale und die Röhre zusammentreffen, die Dichtmittel der Gehäusedichteinrichtung und wenigstens eine Ringdichtung der Röhre derart miteinander verquetscht, dass zwischen den Dichtmitteln der Gehäuseeinrichtung und der Ringdichtung ein besonders inniger Kontakt entsteht. Hierdurch wird unter anderem eine besonders hohe Betriebssicherheit gewährleistet.
• Um das Gehäuse des Verteilers bzw. den Röhrenkollektor insgesamt leicht zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse, insbesondere eine Ober- und eine Unterschale des Gehäuses aus einem Aluminiumdruckguss hergestellt ist.
• Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls durch eine Verwendung einer Ringdichtung zum Fixieren einer Röhre an einem Verteilergehäuse eines Röhrenkollektors, insbesondere an einem Rücklauf eines Verteilers, gelöst. Überraschender Weise gelingt es mit einer handelsüblichen Ringdichtung Röhren für einen Röhrenkollektor gegenüber dessen Gehäuse nicht nur genügend abzudichten, sondern auch gleichzeitig gegenüber dem Gehäuse ausreichend zu fixieren.
• Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft ein Verteiler mit einem Gehäuse dargestellt ist.
• Es zeigt
• Fig. 1 eine perspektivische Aufsicht eines teilweise geschnittenen Gehäuses eines Verteilers und
• Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
• Das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse 1 hat eine Oberschale 2 und eine Unterschale 3 und bildet einen Vorlauf 4 und einen Rücklauf 5. Um den Vorlauf 4 und den Rücklauf 5 voneinander zu trennen, umfasst das Gehäuse 1 eine Trennwand 6, die wiederum voneinander beabstandete Einlegeeinrichtungen 8 und 9 umfasst.
• Im Bereich des Rücklaufes 5 sind eine Vielzahl von Aufnahmen 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 angeordnet, in denen jeweils eine Röhre 17 eingelegt ist. In der Fig. 1 ist nur eine Röhre dargestellt.
• Die Röhre 17 umfasst an ihrer Mantelfläche eine Nut 18 sowie an der Mantelfläche ihres Vorlaufes 19 eine Nut 20. Die beiden Nuten 18 und 20 haben jeweils eine Ringdichtung 21 und 22 (siehe Fig. 2).
• Die Röhre 17 ist derart in die Aufnahme 10 des Gehäuses 1 eingelegt, dass die Ringdichtung 22 zum einen den Rücklauf 5 an der Mantelfläche der Röhre 17 gegenüber der Außenumgebung abdichtet und zum anderen eine Haltefunktion für die Röhre gegenüber dem Gehäuse 1 übernimmt. Die Ringdichtung 22 übernimmt die Doppelfunktion Abdichten und Halten, so dass hierdurch der Aufbau des Gehäuses 1 wesentlich vereinfacht werden konnte und gleichzeitig auf eine Vielzahl von zusätzlichen Bauteilen verzichtet werden kann.
• Da derartige Anlagen unter Umständen mit einem hohen Innendruck betrieben werden, ist es nicht naheliegend eine Röhre 17 mittels einer einfachen Ringdichtung 21, 22 abzudichten und zu halten.
• Mittels der Ringdichtung 21 des Vorlaufes 19 ist die Röhre 17 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Gehäuse 1 fixiert. Außerdem wird der Vorlauf 19 der Röhre 17 mittels einer Einlegeeinrichtung 8 oder 9 an der Trennwand 6 festgelegt.
• Das kühlere Trägermedium strömt entsprechend der Pfeilrichtung 23 in den Vorlauf 19 der Röhre 17 hinein, durchströmt diese bis zum Ende der Röhre und strömt gemäß Pfeilrichtung 24 entsprechend erwärmt aus dem Röhreninneren in den Rücklauf 5 hinein.
• Weder der Einlass am Anfang 19A des Vorlaufs 19 der Röhre 17 noch der Auslass Ende 25A des Rücklaufs 25 der Röhre 17 hat mit dem Vorlauf 4 bzw. mit dem Rücklauf 5 des Gehäuses durch irgendeine Einrichtung bzw. durch irgendein Mittel eine Verbindung zueinander. Vielmehr sind die Öffnungsbereiche des Vorlaufes 19 sowie des Rücklaufes 25 ohne feste Bindung bzw. Einrichtung in dem Vorlauf 4 bzw. in dem Rücklauf 5 des Gehäuses 1 angeordnet.
• Um die Oberschale 2 und die Unterschale 3 beim zusammengefügten Gehäuse 1 entlang der Fläche 26 ausreichend abzudichten, hat die Unterschale 3 zur Aufnahme einer Feder (hier nicht dargestellt) der Oberschale 2 eine umlaufende Nut 27. Die Nut 27 der Unterschale 3 sowie die entsprechende Feder der Oberschale 2 reichen aus, um die beiden Gehäusehälften 2 und 3 des Gehäuses 1 entlang der umlaufenden Fläche 26 abzudichten. Um insbesondere im Bereich 28, in welchem die Oberschale 2 sowie die Unterschale 3 mit der Mantelfläche der Röhre 17 zusammen stoßen, eine besonders gute Abdichtung des Rücklaufes 5 hinsichtlich seiner Umgebung zu gewährleisten, kann in der Nut 27 eine Rundschnur (hier nicht dargestellt) aus einem Elastomer angeordnet sein. Die Rundschnur wird durch die auf die Unterschale 3 aufgelegte Oberschale 2 durch die Feder in die Nut 27 gequetscht, so dass insbesondere im Bereich 28 die gequetschte Rundschnur besonders innig mit der Ringdichtung 22 der Röhre 17 wechselwirkt.
• Es versteht sich, dass die Unterschale 3 mit der Oberschale 2 nicht nur durch Schraubverbindungen 29 und 30 (nur exemplarisch dargestellt) verbunden sein können. Vielmehr können hierzu weitere geeignete Elemente wie etwa Klammern und/oder Spanneinrichtungen vorgesehen sein.

Claims (14)

1. Verteiler mit einem Gehäuse (1) für einen Röhrenkollektor, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Vorlauf (4) und einen Rücklauf (5) für ein Wärmeträgermedium bildet.

2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauf (4) und der Rücklauf (5) durch wenigstens eine austauschbar fixierbare Einlegeeinrichtung (8, 9) voneinander getrennt sind.

3. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Oberschale (2) und eine Unterschale (3) aufweist.

4. Verteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (2) und die Unterschale (3) identisch sind.

5. Verteiler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (2) und die Unterschale (3) eine Gehäusedichteinrichtung aufweisen, die wenigstens eine Gehäusenut (27) und wenigstens eine entsprechende Gehäusefeder aufweist.

6. Verteiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusedichteinrichtung ein Dichtmittel aufweist.

7. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Rücklauf (5) einen Bereich aufweist, dessen Geometrie dazu geeignet ist, eine Röhre (17) des Röhrenkollektors an ihrer Mantelfläche zu lagern.

8. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ringdichtung (21, 22) einer Röhre (17) die Röhre (17) in dem Gehäuse (1) fixiert.

9. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusevorlauf (4) mit einem Röhrenvorlauf (19) und/oder der Gehäuserücklauf (5) mit einem Röhrenrücklauf ohne Verwendung weiterer Bauteile in Wechselwirkung stehen.

10. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlaufanfang (19A) eines Vorlaufes (19) und/oder das Rücklaufende (25A) eines Rücklaufes (25) jeweils berührungslos in den Vorlauf (4) bzw. in den Rücklauf (5) des Gehäuses (1) mündet.

11. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Röhre (17) mittels eines Röhrenvorlaufs (19) verdrehsicher gegenüber dem Gehäuse (1) angeordnet ist.

12. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gehäusedichteinrichtung (27), insbesondere ein Dichtmittel der Gehäusedichteinrichtung (27), mit wenigstens einer Ringdichtung (22) einer Röhre (17) wechselwirkt.

13. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1), insbesondere eine Oberschale (2) und eine Unterschale (3), aus einem Aluminiumdruckguss hergestellt ist.

14. Verwendung einer Ringdichtung (21, 22) zum Fixieren einer Röhre (17) an einem Verteilergehäuse (1) eines Röhrenkollektors, insbesondere an einem Rücklauf (5) eines Verteilers.