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Heizkörper Die Erfindung betrifft einen Heizkörper für die Raumbeheizung
zur Durchleitung eines Heizmediums.
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Heizkörper der genannten Art sind allgemein bekannt.
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Bisher werden Heizkörper für Warmwasser und Niederdruckdampf hauptsächlich
aus Stahl oder Guß hergestellt. Stahl ist nicht der optimale Werkstoff fUr Heizkörper.
Deswegen wurde in den letzten Jahren immer wieder versucht, anstelle von Stahl Material
mit hoher WärmeleitE§higkeit, bspw.
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Aluminium zu verwenden. Es sind auch Alu-Radiatoren auf dem Markt.
Die Probleme bei Aluminium bestehen aber darin, daß das Heizwasser bzw. das Heizmedium
unter Umständen korrodierend wirkt, ganz besonders an den Stellen, wo das Aluminium
durch meachanische Bearbeitung Einschnitte hat.
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Alle diese Wärmetauscher in Form von Raumheizkörpers tragen nicht
den heutigen Anforderungen, insbesondere bei der Fertigbauweise großer Räume bspw.
schwimmhallen wo also in der Regel mehrere Heizkörper hinter- und/oder übereinander
installiert werden müssen, in vollem Umfang Rechnung.
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Hohle Plattenheizkörper aus Stahl aber auch aus Guß sind mit einem
beträchtlichen Herstellungsaufwand verbunden und verlangen für ihre Installation
ebenfalls Fachkräfte.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher
insbesondere für Raumheizzwecke zu schåffen, der sich trotz Heizflächenvergrößerung
durch Rippen leicht herstellen und gegf. auch von nicht geschultem Personal installieren
läßt und mit dem der Korrosionsgefahr absolut sicher Rechnung getragen ist.
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Diese Aufgabe ist mit einem Wärmetauscher der genannten Art nach der
Erfindung dadurch gelöst, daß der Heizkörper mehrteilig ausgebildet ist und zwar
aus einer mehrteiligen Wärmetauschfläche und einem rohrförmigen Wärmetauschflächenträger,
wobei die im Strang fortlaufend gepreßte, mindestens einseitig mit Rippen versehene
Wärmetausch£läche mindestens eine in der Querschnittsform dem Wärmetauschflächenträger
angepaßte Aufnahmenut aufweist, in welcher Nut der Wärmetauschflächenträger durch
Einspannen fest gehalten ist.
Durch die Strangpreßherstellung ergibt
sich einmal eine sehr einfache Herstellung, und es kann für das Strangpressen besonders
geeignetes Material, insbesondere Aluminium, verwendet werden. Schweißarbeit ist
zur Herstellung nicht erforderlich, sondern die erforderlichen Flächengrößen werden
einfach vom gepreßten Strang abgelängt.
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Das Heizmedium kommt mit dem korrosionsempfindlichen Material der
Wärmetauschfläche selbst nicht in Berührung, sondern strömt durch besondere auf
gepreßte Zuleitungselemente bspw.
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in Form von dünnwandigen Edelstahlrohren od. dgl.. Die Verbindung
von Träger und Wärmetauschfläche auch unter Berücksichtigung eines guten Wärmeleitkontaktes
ist denkbar einfach, indem nämlich entsprechend lange Wärmetauschflächenstücke mit
dem Träger in noch zu beschreibender Art verbunden werden.
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Vorteilhaft wird der Wärmetauschflächenträger als fertiges Rohrnetzgerüst
mit Vor- und Rücklaufanschlüssen ausgebildet, wobei jegliche Vernippelungen oder
Verschraubungen entfallen.
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Einem solchen Gerüst" werden die Wärmetauschflächen in entsprechender
Anzahl zugeordnet.
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Ausbildung und Zuordnung können dabei so erfolgen, daß'die Wärmetauschflächen
nach Einbau des ganzen Heizkörpers senkrecht oder waagrecht verlaufen.
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Die Wärmetauschflächen haben bspw. eine tatsächliche Höhe von etwa
10 bis 15 cm und eine Länge von etwa 0,8 bis 1,5 r während der Durchmesser der Trägerrohre
etwa 15 bis 25 mm betragen kann.
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Ein Heizkörper kann sich dann beispielsweise aus zehn einzelnen Wärmetauschflächen,
aber auch mehr zusammensetzen, bei entsprechender Bemessung des "Rohrgerüstes".
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Da es bekannt ist, daß man bestimmte Profile aus Alu im Strangpreßverfahren
herstellen kann, wird für dieses Merkmal Schutz nur im Rahmen der Erfindung für
die Herstellung der Wärmetauschflächen beansprucht.
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Der erfindungsgemäße Heizkörper und weitere Einzelheiten werden nachfolgend
an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine der Wärmetauschflächen eines
Heizkörpers; Fig. 2 in Ansicht einen Heizkörperabschnitt; Fig. 3 eine Draufsicht
auf die Wärmetauscher nach Fig. 2; Fig. 4 im Schnitt den Anschluß zweier Heizkörper
des He> mediums; Fig. 5 im Schnitt eine andere Ausbildungsform des Wärmetauschers;
Fig.
6 schematisch eine Rückansícht eines Heizkörpers und Fig. 7 im Schnitt eine weitere
Ausbildungsvariante des Wärmetauschers.
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In den Figuren sind bezeichnet mit 1 die im Strang gepreßte, mit Wärmeübertragungsrippen
9 versehene Wärmetauschfläche, mit 2 das Element bzw. der. Träger zur Zuleitung
des Heizmediums, mit 3 die Aufnahmenut mit den flankierenden Rippen 4, mit 5 die
freien Enden der Rippen 4, und mit 6 Rippen, die Aufnahmenuten 7 für Justierstücke
8 begrenzen.
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Dasstrangpreßprofil bzw. die Wärmetauschfläche 1 ist so ausgebildet,
daß es strangpreßprofilgerechte Rippen 9 hat, entweder auf einer oder auf beiden
Seiten. Damit erreicht man in bekannter Weise eine mehrfache Heiz£lächenvergrößerung.
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Auf der Rückseite ist eine halbrunde Aufnahmenut 3 eingearbeitet,
die beiderseits zwei Rippen 4 hat. In diese Nut 3 wird das Rohr des Trägers 2, z.B.
ein dünnvandiges Präzisionsrohr eingelegt. Mit einem Roll- bzw. Preßwerkzeug werden
die freien Enden 5 der Rippen 4 an das Rohr angepreßt.
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Bei dieser Konstruktion ist es möglich, daß das Rohr praktisch im
gesamten Umfang in Aluminium eingebettet ist. Die Rippen 4 haben an der Basis einen
solchen Querschnitt, daß ein guter.
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Wärmefluß aus den Rippen 4 in die eigentliche Wärmetauschfläche 1
gewährleistet ist.
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Strangpreßprofile sind bis zu einer bestimmten Breite
kostengünstig
herzustellen. Deswegen wird vorzugsweise das Strangprofil nicht zu breit angelegt,
so daß mit dem in der Mitte liegenden Rohr eine optimale Wärmeversorgung der Randzone
gewährleistet ist. DieStrangpreßprofile kann man durch einfache Laschen übereinander
anordnen und damit Heizflächen montieren von 400, 500 gegf. bis 1000 mm Höhe.
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Diese Heizkörper lassen auch große zwängen zu, wenn sie z.B.
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in ausgedehnten Räumen - großen Hallen - verwendet werden.
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Die Längenausdehnung und die einfache Montage der Heizkörper untereinander
ist dadurch gewährleistet, daß die Enden 10 der Träger 2 nach hinten im rechten
Winkel abgebogen sind und dann u-förmige Verbindungsstücke 11 entweder auf gelötet,
auf geschweißt oder auf geklebt werden. Diese Art Verbindung ist auch möglich und
vorteilhaft für die senkrechte Verbindung der Heizkörper, die ühereinander angeordnet
sind, und das Wasser z.B. in der einen Lage nach rechts, in der anderen Lage nach
links wieder zurückgeführt wird.
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Sobald man für den Träger 2 einen anderen Werkstoff nimmt als Aluminium,
tritt eine unterschiedliche Längenausdehnung gegenüber der Wärmetauschfläche auf.
Diese tängenausdehnung würde dazu £ühren, daß sich entweder der Träger 2 im Aluminiumprofil
lockert, dann wird der Wärmeübergang beeinträchtigt, und/oder es treten Geräusche
auf. Um das zu vermeiden, wird die Wärmetauschfläche nur in begrenzten Längen verwendet,
z.B. in 800 oder 1000 mm langen Stücken,
wobei zwischen den einzelnen
Stücken ein Spalt vorgesehen wird, der die unterschiedliche Wärmeausdehnung der
Alu-Profile und der Träger aufnimmt. Damit die Wärmetauschflächen zueinander in
der richtigen Lage bleiben, erhalten die beiden äußeren Rippen 6 auf der Hinterseite
nach innen springende Fortsätze 12.
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In die dadurch gebildeten Nuten 7 läßt sich ein Justierprofil 8 einschieben,
das auf der einen Seite eine gerauhte Oberfläche haben kann, damit es sich nicht
verschieben kann.
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Die einzelnen Teile des Wämetauschers werden also in der Mitte durch
den Träger 2 und oben-und unten durch die Justierstücke 8 gegeneinander in der richtigen
Lage gehalten.
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Anstelle der Justierstücke können an den Fortsätzen 12 auch Halterungen
zum Befestigen der Heizkörpers an der Wand eingeschoben werden.
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Die Verbindung der Träger 2, z.B. bei langen Heizkörperreihen, kann
vorteilhafterweise dadurch erfolgen, daß sie durch eine Hülse 13 verbunden werden,
die sich mit Rundschnurringen 14 auf die Enden der Träger 2 schiebt. Diese wirken
als Kompensator für die tängenausdehnung.
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Die Aufhängung der Wärmetauschflächen 1 kann durch geeignete Halter
erfolgen, die in den Spalt eingreifen und die Justierstücke fingerartig untergreifen.
Die den Fingern benachbarten Bereiche der Wärmetauschflächen erhalten
dann
entsprechende Ausschnitte, damit Bewegungen der Flächen 1 nicht behindert werden.
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Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 5 ist die Wärmetauschfläche
1 praktisch wie bereits-beschrieben ausgebildet, allerdings mit dem Unterschied,
daß die die Nut 3 flanklerenden Rippen 4' kürzer gehalten sind. Dadurch können an
den Träger 2 von beiden Seiten Wäremtauschflächen 1 angelegt und gegeneinander und
gegen diesen verspannt werden. Zu diesem Zweck sind in dem verdickten Nutbereich
Bohrungen 20 vorgesehen, durch die Spannschraubeii gesteckt werden.
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Fig. 6 verdeutlicht schematisch die vorteilhafte Ausführungsvariante
für den Träger 2, der hierbei als vorfertigbares Rohrgerüst 16 mit Vor- und Rücklauf
ausschüssen 15 ausgebildet ist, an dem die Wärmetauschfläche 1, wie beschrieben,
in größerer Stückzahl in Horizontal- oder Vertikalanordnung angebracht werden können.
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Gemäß Fig. 7 kann die AusPührungsform nach Fig. 5 auch derart abgeändert
werden, daß die die Einlagenut für den Träger 2 begrenzenden Rippen als sich überlappende
Rippen 17 ausgebildet und die gegenseitigen Anlageflanken dieser Rippen mit sich
entsprechenden Verrastungen ausgestattet sind.
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Wenn man zwei derartige Schalen zusammenschiebt und auf das Rohr preßt,
haften die beiden Schalen fest durch die Verrastungen zusammen, ohne daß dabei besondere
Verb}ndungselemente, wie in Fig. 5 dargestellt, notwendig sind.
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Durch den verdickten Aufnahmebereich für die Nut bzw. den Träger 2
werden die Wärmetauschflächen gleichzeitig auf ausreichender Distanz gehalten, so
daß die Wärmy£wischen den Flächen abströmen kann. Diese Ausführungsform ist insbesondere
für eine senkrechte Anordnung der Wärmetauschflächen bestimmt.
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Um das Rohrgerüst bzw. den Träger 2 weitgehend ganz hinter den WÄrmetauschflächen
eines Heizkörpers verschwinden zu lassen, sind die Randbereiche der Flächen rückseitig
nicht mit Rippen versehen, so daß in diesen Bereichen die Rohre quer zur Verlaufsrichtung
der Rippen geführt werden können.