DE2730541A1

DE2730541A1 - Radiator fuer heizungsanlagen o.dgl.

Info

Publication number: DE2730541A1
Application number: DE19772730541
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Industrie Zanussi SpA
Current assignee: Industrie Zanussi SpA
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1978-01-12
Also published as: FR2357850A1; IT1125166B; ES460487A1

Description

2 7 3 O 5 Λ Ί

Die Erfindung betrifft einen Radiator für Heizungsanlagen der dergleichen.

Bekanntlich bestehen Heizungsradiatoren üblicherweise aus einem oder mehreren Elementen aus Gußeisen, Aluminium oder Stahl, deren Innenraum von einer als Wärmeträger dienenden Flüssigkeit, normalerweise von Wasser, durchflossen wird, die über eine geeignete Leitung zugeführt wird. Zu diesem Zweck besitzen die Radiatoren wenigstens eine hydraulische Eingangs- und eine Ausgangsverbindung, über die sie an die Leitung zum Transport der als Wärmeträger dienenden Flüssigkeit angeschlossen sind. Diese Flüssigkeit übt einen nach außen wirkenden Druck auf die dem Wärmeaustausch dienenden Radiatorwände aus. Um diesem Druck, (der im Betriebszustand einige Atmosphären und bei der Prüfung etwa 15 Atmosphären beträgt), wiederstehen zu können, besitzen die dem Wärmeaustausch dienenden Wandungen von Radiatoren aus Gußeisen eine Wandstärke von etwa 3 mm. Radiatoren aus Aluminium besitzen eine Wandstärke von etwa 2 mm. Es sind zwar auch Radiatoren mit geringerer Wandstärke (von etwa 1,5 mm) bekannt, diese erfordern jedoch komplizierte Dichtungs- und Verstärkungsschweißungen.

In allen Fällen haben die Radiatoren einen vergleichsweise komplexen Aufbau und erfordern einen großen Materialaufwand. Es wäre wünschenswert, diesen Materialaufwand zu verringern. Außerdem ist das thermische Leistungsvermögen bekannter Ra-

709882/1056

diatoren nicht optimal. Bei vorgegebener Stärke derjenigen Wände, welche Wärme an die aufzuheizende Umgebung abgeben sollen, und bei vorgegebener FlUssigkeitsmenge in den Radiatoren ist nach dem Einschalten der Heizungsanlage eine vergleichsweise große Zeitspanne (die sogenannte Ansprechzeit) erforderlich, um die thermischen Bedingungen des Betriebszustandes zu erreichen. Außerdem stellen sich bekanntlich bei allen Radiatoren Korosions- und Verkrustungserscheinungen ein, die ihre Funktionstüchtigkeit empfindlich beeinträchtigen. Dies trifft in kritischer Weise auch für die oben erwähnten hydraulischen Verbindungen zu, bei denen Undichtigkeiten auftreten können. Diese Verbindungen erschweren außerdem die Installation und die Wartung der Radiatoren. Wenn beispielsweise einer oder mehrere Radiatoren zum Zwecke der Reparatur oder des Austausches ausgebaut werden sollen, sind die Leitungen für die als Wärmeträger dienende Flüssigkeit während der ganzen Dauer des Eingriffs unterbrochen, falls nicht geeignete Hilfsventilvorrichtungen vorgesehen sind. Dieser Nachteil tritt insbesondere dann störend in Erscheinung, wenn die Radiatoren in der Heizungsanlage in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall kann praktisch eine Unterbrechung der Leitungen und damit der gesamten Anlage auch bei normalem Betrieb dadurch verursacht werden, daß im Innenraum wenigstens eines Radiators besonders starke Verkrustungserscheinungen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radiator für Heizungsanlagen oder dergleichen zu schaffen, der einen besonders einfachen Aufbau, eine erhöhte Zuverlässigkeit im Betrieb sowie ein vergrößertes thermisches Leistungsvermögen besitzt. Außerdem soll der Radiator gemäß der Erfindung einfach zu installieren (und gegebenenfalls zu demontieren) sein, ohne daß hydraulische Verbindungen mit den Leitungen für die Flüssigkeit zum Wärmetransport erforderlich sind.

Ausgehend von einem Radiator mit einem vertikal aufstellbaren Hohlkörper wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dieser

709882/1056

27305A1 s

Hohlkörper hermetisch verschlossen und teilweise mit einer unter Unterdruck stehenden als Wärmeträger dienenden Flüssigkeit gefüllt ist und im Bereich seines unteren Randes ein Profil besitzt, das die Aufnahme eines Leitungsrohres für eine zum Wärmetransport innerhalb der Anlage dienende weitere Flüssigkeit und einen den Wärmeaustausch bewirkenden Kontakt mit diesem Leitungsrohr ermöglicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele:

Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 zeigt - ebenfalls in perspektivischer Ansicht - eine Variante des Radiators gemäß Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Radiator besteht vorwiegend aus einem vertikal aufstellbaren im wesentlichen plattenförmigen Hohlkörper 3. Dieser Hohlkörper 3 kann aus zwei (beispielsweise aus gewöhnlichem Stahl bestehenden) spiegelbildlich gleichen Metallplatten 4, 4· gebildet sein, die einander gegenüberliegen und längs ihres Umfanges derart miteinander verschweißt sind, daß der von ihnen begrenzte Innenraum hermetisch dicht verschlossen ist. Die Metallplatten 4, 4¹ besitzen eine Wandstärke von nicht mehr als 0,5 mm und sind derart profiliert, daß der durch ihr Zusammenschweißen gebildete hermetisch verschlossene Hohlkörper 3 im Bereich seines unteren Randes 5 einen im wesentlichen gabelförmigen Querschnitt besitzt. Der Hohlkörper 3 ist (unter Anwendung einer an sich bekannten Technik) teilweise mit einer als Wärmeträger dienenden unter Unterdruck stehenden Flüssigkeit ge füllt. Diese Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser und füllt nur den profilierten Bereich 5 des unteren Randes des Hohlkörpers 3 aus. Dieser profilierte Bereich ist so geformt, daß er ein Rohr 6, das als Leitung für eine weitere Wärmetraneportflüssigkeit dient und Bestandteil der Heizungsan-

709882/1056

lage ist, aufnehmen und mit ihm in Wärmeaustauschkontakt gebracht werden kann. Zur Ermöglichung eines guten Wärmeaustausches besitzt der profilierte Bereich 5 eine große Oberfläche.

Der Radiator kann auf der Leitung 6 mittels einer Schicht 7 aus einer wärmeleitenden Kittmasse oder dergleichen befestigt werden. Gegebenenfalls können zusätzlich weitere Befestigungsmittel vorgesehen sein. In dem außerhalb der profilierten Zone 5 liegenden Bereich besitzt der Hohlkörper 3 zwischen den Metallplatten 4 und 4· einen Zwischenraum von etwa 5 nun. In diesem Bereich sind zwischen den Metallplatten 4 und 4' Abstandselemente vorgesehen, die eventuelle Verformungen infolge des im Innenraum herrschenden Unterdrucks verhindern. Diese Abstandselemente können beispielsweise von Sicken 8 gebildet sein, die in geeigneter Weise auf wenigstens einer der beiden Metallplatten 4 oder 4' eingeprägt sind.

Wenn die Heizungsanlage in Betrieb genommen wird, gibt die Leitung 6 Wärme an die in dem Radiator 3 vorhandene Flüssigkeit ab, die daraufhin (infolge des herrschenden Unterdrucks) leicht verdunstet und sich gleichförmig auf den Wandungen 4, 4^! verteilt, (welche die thermische Energie an die Umgebung abstrahlen). Auf diesen Wandungen 4 und kondensiert sodann die Flüssigkeit und fällt durch Schwerkraft in den profilierten Bereich 5 zurück. Es wurde experimentell ermittelt, daß der gemäß der Erfindung gestaltete Radiator ein in überraschender Weise vergrößertes thermisches Leistungsvermögen und eine sehr kurze Ansprechzeit besitzt. Letztere beträgt etwa 1096 der Ansprechzeit üblicher Radiatoren aus Gußeisen. Das optimale Verhältnis zwischen dem gesamten Innenvolumen des Hohlkörpers 3 und dem Volumen des in ihm enthaltenen Wassers (oder einer anderen als Wärmeträger dienenden Flüssigkeit) beträgt etwa 30:1.

Die vorangehende Beschreibung macht den einfachen konstruk-

709882/1056

273G5U --T-

tiven Aufbau des Radiators gemäß der Erfindung deutlich, der im wesentlichen leine inneren Schweißstellen aufweist, äußerst leicht ist und eine sehr flache Form besitzt, so daß er praktisch zu handhaben und zu installieren ist. Die Installation des Radiators wird ferner dadurch erleichtert, daß keine hydraulischen Verbindungen mit der Leitung 6 vorhanden sind. Dieser Umstand gewährleistet - zusammen mit der hermetisch dicht verschlossenen Ausbildung des Hohlkörpers 3» die irgendwelche Korosions- und Verkrustungserscheinungen auf ein Minimum reduziert - eine erhöhte Betriebszuverlässigkeit des Radiators und damit der gesamten Anlage.

Das thermische Leistungsvermögen eines Radiators gemäß der Erfindung ist bei der in Fig. 2 dargestellten AusfUhrungsvarianten noch vergrößert, wofür Jedoch eine weniger einfache Installation in Kauf genommen werden muß.

Der Radiator selbst ist bei dieser Ausführungsform im wesentlichen mit dem in Fig. 1 dargestellten Radiator identisch. Der untere Randbereich 5 des hermetisch abgeschlossenen Elementes 3 ist Jedoch nicht gabelförmig gestaltet sondern besitzt eine Ausbuchtung, die in ihrer ganzen Länge von einem Rohrstück 6· durchlaufen wird. Dieses Rohrstück 6* 1st so gestaltet, daß es in der üblichen Weise mit den übrigen Leitungen der zugehörigen Anlage verbindbar ist. Das teilweise in unterbrochenen Linien dargestellte Rohrstück 6' ist durch Dichtschweißen an den beiden einander gegenüberliegenden Enden des profilierten Randes 5 befestigt und bildet damit einen Bestandteil des Radiators. Hierdurch steht das Rohrstück 6^f mit den Metallplatten k und 4» nur im Bereich der beiden Enden des Randes 5 in wärmeleitendem Kontakt, während der zwischen diesen Enden liegende Bereich in unmittelbarem Kontakt mit der in dem Element 3 eingeschlossenen Flüssigkeit steht. Zur Vergrößerung der de· Wärmeaustausch dienenden Oberfläche kann das Rohrstück 6* in diesem Bereich mit Rippen 9 oder dergleichen versehen sein.

709882/1056

ORIGINAL INSPECTED

Selbstverständlich kann der Radiator gemäß der Erfindung in vielen Einzelheiten beliebig verändert und dadurch verschiedenen Einsatzfällen angepaßt werden. So kann beispielsweise das Rohrstück 6· von Fig. 2 an einem Ende blind verschlossen sein und in seinem Innern eine doppelte Leitungsführung für die Zuleitung bzw. die Ableitung der Flüssigkeit zum Wärmetransport besitzen. In diesem Fall kann das Rohrstück 6¹ den profilierten Bereich 5 des Radiators auch nur teilweise durchlaufen. Damit befinden sich die Einlaß- und Auslaßverbindung auf einer einzigen Seite des Radiators. Statt an den Seiten können diese Verbindungen auch an einer der frontalen Oberflächen des Radiators angebracht sein. Es kann auch eine andere Profilform für das Rohrstück 6^f gewählt werden, dies kann beispielsweise von einem gewölbten und im Außen- oder Innenraum an eine oder beide Metallplatten 4 und 4¹ angeschweißten Blechstück gebildet sein. Eine weitere Variante des in Fig. 1 oder 2 dargestellten Radiators kann darin bestehen, daß die Oberflächen 4 und 4· derart geformt sind, daß der Hohlkörper 3 eine Vielzahl durchgehender Öffnungen besitzt. Wenn die hermetische Dichtigkeit und die Profilform im Bereich des unteren Randes 5 beibehalten wird, ist es auch möglich, den übrigen Teil des Radiators als ein Bündel von Röhren oder Leitungen auszubilden, die vertikal angeordnet und vorzugsweise mit Rippen versehen sind. In dieser Ausführungsform kann der Radiator gemäß der Erfindung vorteilhafterweise auch als Ventilationskonvektor in dem Kühlkreislauf für einen Fahrzeugmotor Anwendung finden, da er (infolge seiner vorangehend beschriebenen Betriebseigen*- eigenschaften) insbesondere den stark veränderlichen thermischen Belastungen in solchen Kreisläufen angepaßt werden kann.

709882/1056

Claims

— ST — P_a_t_e_n_t_a_n_s_2_r_ü_c-h_e

1. Radiator für Heizungsanlagen oder dergleichen mit einem vertikal aufstellbaren Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hohlkörper (3) hermetisch verschlossen und teilweise mit einer unter Unterdruck stehenden als Wärmeträger dienenden Flüssigkeit gefüllt und im Bereich seines unteren Randes (5) ein Profil besitzt, das die Aufnahme eines Leitungsrohres (6, 6¹) für eine zum Wärmetransport innerhalb der Anlage dienende weitere Flüssigkeit und einen den Wärmeaustausch bewirkenden Kontakt mit diesem Leitungsrohr (6, 6¹) ermöglicht.

2. Radiator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) im Bereich des genannten unteren Randes (3) einen im wesentlichen gabelförmig gestalteten Querschnitt besitzt.

3. Radiator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) aus zwei spiegelbildlich gestalteten Metallplatten (4, 4') gebildet ist, die einander gegenüberliegend angeordnet und längs ihres Umfanges hermetisch dicht verschweißt sind.

4. Radiator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Metallplatten (4, 4¹) eine Materialstärke von höchstens etwa 0,5 mm besitzen und daß zwischen den Metallplatten (4, 4·) Abstandselemente (8) vorgesehen sind.

5. Radiator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (8) Einprägungen umfassen, die in wenigstens einer der Metallplatten (4, 4') angebracht sind.

6. Radiator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) im Bereich seines unteren Randes (5) mit einer Ausbuchtung versehen ist, die zumindest auf

709882/1056

ORIGINAL INSPECTED

27JUb. l

einem Teil ihrer Länge von einem Teil des genannten Leitungsrohres (6¹) durchlaufen wird und daB dieses Leitungsrohr (6¹) unter Bildung einer Dichtung an dem Hohlkörper (3) selbst befestigt ist und damit einen Bestandteil des Radiators bildet.

7. Radiator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Teil des Leitungsrohres (6·) mit Rippen (9) versehen ist, durch welche die für den Wärmeaustausch wirksame Oberfläche vergrößert wird.

8. Radiator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) in seinem plattenförmig ausgebildeten Bereich eine Vielzahl durchgehender Öffnungen besitzt, welche vertikale Leitungsstücke begrenzen, wobei letztere vorzugsweise mit Rippen versehen sind.

709882/1056

ORIGINAL INSPECTED