CH544922A

CH544922A - Radiator mit mindestens einer eingebauten Opferanode für Warmwasserheizanlagen

Info

Publication number: CH544922A
Application number: CH89773A
Authority: CH
Original assignee: Paveg Anstalt
Priority date: 1973-01-23
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1974-01-15

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Radiator mit mindestens einer eingebauten Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz für Warmwasserheizanlagen.

Bei Warmwasserbehältern wie Haushaltboiler und dgl.

werden zur Verhinderung von Korrosionsschäden Opferanoden eingebaut, die aus einem unedleren Metall, d. h. einem in der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle elektronegativeren Metall bestehen als der Warmwasserba hälter. Diese Operanoden werden durch einen zwischen ihnen und der als Kathode wirkenden Behälterwand über das elektrisch leitende Wasser fliessenden Strom stetig abgebaut und dadurch die Behälterwand vor einer Korrosion geschützt.

Diese Art des Korrosionsschutzes konnte sich bei Radiatoren für Warmwasserheizanlagen bisher nicht durchsetzen, da bei Radiatoren im Gegensatz zu Warmwasserbehältern die Opferanoden im Warmwasserstrom angeordnet werden müssen und dadurch die festen Korrosionsprodukte der Opferanode sowie von dieser während des Abbaues abbröckelnde Stücke vom Warmwasserstrom mitgenommen werden, so dass die Gefahr eines Verstopfens der Regelventile der Radiatoren und der Leitungen der Warmwasserheizanlage besteht, was teure und langwierige Reparaturen zur Folge haben kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Radiators mit mindestens einer Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz des Radiators, welche Opferanode einerseits mit dem durch den Radiator fliessenden Warmwasser in direktem Kontakt steht und von der andrerseits keine festen Abbauprodukte oder allfällig abbröckelnde Teile in den Warmwasserstrom gelangen können.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Opferanode aus einem Metall besteht, das in der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle elektronegativer ist als das Metall aus dem der Radiator besteht und dass die Opferanode in elektrischem Kontakt mit der Radiatorwand steht und ihre dem Warmwasser ausgesetzte Oberfläche mit einem perforierten oder porösen Thermoplastmittel bedeckt ist, so dass einerseits der für den kathodischen Korrosionsschutz notwendige direkte elektrische Kontakt zwischen der Opferanode und dem Warmwasser besteht und andererseits keine festen Korrosionsprodukte und abbröckelnde Teile der Opferanode in das Warmwasser gelangen können.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele des Radiators nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines erfin dungsgemässen Radiators mit einem Stück eines Sammelrohres, das durch einen eine plattenförmige Opferanode aufweisenden Verschlussstopfen verschlossen ist;
Fig. 2 einen Querschnitt durch das in der Fig. 1 dargestellte Sammelrohr längs der Schnittlinie IIII der Fig. 2;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen eine plattenförmige Opferanode aufweisenden Verschlussstopfen, der den Anschluss einer Warmwasserzuflussleitung oder Warmwasserab- flussleitung gestattet;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Verschlussstopfen nach der Fig. 3;

;
Fig. 5 einen Verschlussstopfen mit einer stabförmigen Opferanode;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Radiatorelementes eines erfindungsgemässen Radiators mit einer plattenförmigen Opferanode, ähnlich derjenigen nach der Fig.

1, und
Fig. 7 einen ähnlichen Längsschnitt wie derjenige der Fig.

6, jedoch mit einer stabförmigen Opferanode.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das mit einem Verschlussstopfen 1 verschlossene Ende eines Sammelrohres 6 eines erfindungsgemässen Radiators. Zur flüssigkeitsdichten Abdichtung des Sammelrohres 6 befindet sich zwischen einem Ringflansch des in das Sammelrohr geschraubten Verschlussstopfens 1 und der Stirnseite des Sammelrohres ein Dichtungsring 5, wobei durch die miteinander in Eingriff stehenden Gewinde des Verschlussstopfens und des Sammelrohres ein guter elektrischer Kontakt zwischen diesen beiden Radiatorteilen besteht.

In einer dem Inneren des Sammelrohres 6 zugewandten Ausnehmung des Verschlussstopfens 1 ist eine kreisrunde, plattenförmige Opferanode 2 angeordnet, die durch eine in einer Ringnut 4 in der Seitenwand der Vertiefung des Verschlussstopfens sitzende, perforierte oder poröse, kreisrunde Platte 3 aus Thermoplastmaterial wie Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylchlorid bedeckt ist.

Die Opferanode 2 besteht aus einem Metall das unedler, d. h. elektronegativer ist als das Metall aus dem der Radiator besteht. Im Falle eines Radiators aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht die Opferanode aus Magnesium und im Falle eines Radiators aus Stahl aus Zink. Durch die Abdeckung der Opferanode mittels der perforierten oder porösen Thermoplastplatte 3 wird erreicht, dass die Opferanode einerseits in dem für den kathodischen Korrosionsschutz des Radiators notwendigen direkten elektrischen Kontakt mit dem durch den Radiator fliessenden Warmwasser steht und andererseits keine festen Korrosionsprodukte oder abbrökkelnde Teile der Opferanode in den Warmwasserstrom gelangen können.

Die Opferanode 2 kann in die Vertiefung des Verschlussstopfens 1 eingelegt sein und durch die Thermoplastplatte 3 an ihrem Platz gehalten werden. Die Opferanode kann jedoch auch mit dem Verschlussstopfen verlötet oder verschweisst sein, wobei dann die Thermoplastplatte nur zur Abdeckung der Opferanode dient. Zur Erzielung einer grösseren Festigkeit kann die Opferanode auch auf einer aus dem gleichen Material wie der Radiator bestehenden Tragplatte aufplattiert sein, welche mit dem Verschlussstopfen verlötet oder verschweisst ist.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Sammelrohr 6 der Fig. 1 längs der Schnittlinie II-II der Fig. 1 mit einer Draufsicht auf die dem Sammelrohr zugewandte Seite des Verschlussstopfens 1 mit der in der Ringnut 4 des Verschlussstopfens sitzenden Thermoplastplatte 3, die im vorliegenden Fall Löcher 7 aufweist, über die das durch den Radiator fliessende Warmwasser mit der Opferanode in direktem Kontakt steht.

Die Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt und die Fig. 4 eine Draufsicht eines mit einer plattenförmigen Opferanode 2 versehenen Verschlussstopfens 1, der zum Anschliessen einer Leitung für die Zufuhr von Warmwasser zum Radiator oder den Abfluss von Warmwasser vom Radiator ausgebildet ist.

Zu diesem Zweck besitzt der Verschlussstopfen 1 eine mit einem Innengewinde versehene durchgehende exzentrische Bohrung 5 und die in einer Ausnehmung des Verschlussstopfens angeordnete plattenförmige Opferanode 2 eine mit der Bohrung 5 ausgerichtete Ausnehmung. Die Thermoplastplatte 4, welche die Opferanode 2 auf einer Seite bedeckt, besitzt einen angeformten Rohrstutzen, der sich durch die Ausnehmung der Opferanode erstreckt und diese gegen die Bohrung 5 abdeckt. Die Thermoplastplatte 3 sitzt wieder in einer Ringnut 4 in der Wand der Ausnehmung des Verschlussstopfens 1. Die Opferanode 2 ist im übrigen in gleicher Weise ausgebildet und auf gleiche Weise im Verschlussstopfen 1 befestigt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2.

Die Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Verschlussstopfen 1, der auf seiner Innenseite mit einer stabförmigen Opferanode 2 versehen ist, deren in das Sammelrohr ragender Teil mit einem perforierten oder porösen Thermo plastüberzug 3 überzogen. ist, welcher Überzug die gleiche Funktion erfüllt wie die Thermoplastplatte 3 bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4. Die Anordnung der stabförmigen Anode 2 ist so getroffen, dass bei in ein Sammelrohr des Radiators geschraubten Verschlussstopfen 1 sich die Opferanode 2 koaxial zum Sammelrohr in dieses erstreckt.

Die stabförmige Opferanode kann in eine Sackbokung des Verschlussstopfens 1 eingepresst, eingelötet oder am oberen Ende der Sackbohrung mit dem Verschlussstopfen verschweisst sein. Zur Verstärkung kann die stabförmige Opferanode einen Kern grösserer Festigkeit enthalten, der vorzugsweise aus dem gleichen Material besteht wie der Radiator. Bei längerer stabförmiger Opferanode sind im Sammelrohr Mittel zum Halten und Abstützen der Opferanode vorgesehen, die so ausgebildet sind, dass sie den Durchfluss des Warmwassers durch den Radiator praktisch nicht behindern.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Radiators nach der Erfindung sind die Opferanoden in oder an den Verschlussstopfen der Radiatoren angeordnet.

Dies hat den Vorteil, dass verbrauchte Opferanoden rasch und ohne grosse Kosten ersetzt werden können, jedoch werden für den Aufbau der Radiatoren und gegebenenfalls für deren Anschluss an die Warmwasserheizanlage spezielle Verschlussstopfen benötigt. Die Opferanoden können jedoch auch in den Radiatorelementen der Radiatoren angeordnet sein, wobei so viel Anodenmetall vorgesehen ist, dass sich ein Ersetzen der Opferanoden während der Betriebslebensdauer der Radiatoren erübrigt.

In den Fig. 6 und 7 sind Radiatorelemente mit eingebauten Opferanoden dargestellt. Die Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines Radiatorelementes 9 eines erfindungsgemässen Radiators mit einer am unteren Sammelrohrabschnitt 5 des Radiatorelementes angeformten Vertiefung 4, die mit dem von oben in den Sammelrohrabschnitt mündenden vertikalen, durch den hohlen Mittelsteg 10 verlaufenden Warmwasserkanal 6 ausgerichtet ist, der den unteren Sammelrohrabschnitt 5 mit dem oberen, nicht dargestellten Sammelrohrabschnitt des Radiatorelementes verbindet.

In der im wesentlichen kreiszylindrischen Vertiefung 4 ist in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 eine kreisrunde plattenförmige Opferanode 2 angeordnet, die ebenfalls durch eine perforierte oder poröse Thermoplastplatte 3 abgedeckt ist. Die Ausbildung der plattenförmigen Opferanode und deren Befestigung in der Vertiefung 4 kann von gleicher Art sein, wie es in bezug auf das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.

Die Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Radiatorelementes 9 nach der Fig. 6, bei der statt einer plattenförmigen eine stabförmige Opferanode 2 vorgesehen ist, deren aus der Vertiefung 4 ragender Teil mit einem perforierten oder porösen Thermoplastüberzug 3 überzogen ist und sich von der Vertiefung 4 aus quer durch den unteren Sammelrohrabschnitt 5 und durch den vertikalen Warmwasserkanal 6 nach oben erstreckt. Am oberen Ende ist die stabförmige Opferanode 2 im Warmwasserkanal 6 mittels eines Halters 7 gehaltert, der so ausgebildet ist, dass er den Durchfluss des Warmwassers durch den Warmwasserkanal 6 praktisch nicht behindert.

Die stabförmige Opferanode 2 kann sich auch noch quer durch den oberen Sammelrohrabschnitt 8 des Radiatorelementes erstrecken und in einer Ausnehmung des oberen Sammelrohrabschnittes 8 gehalten sein, wobei sich dann der Halter 7 erübrigt. Die stabförmige Opferanode kann in gleicher Weise ausgebildet und in der Vertiefung 4 bzw. in der genannten oberen Ausnehmung befestigt sein, wie es in bezug auf das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 beschrieben wurde.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann sich die stabförmige Opferanode eines Verschlussstopfens durch das zugehörige Sammelrohr des Radiators bis zum gegenüberliegenden Verschlussstopfen erstrecken und in diesem gehalten sein. Ferner können die erfindungsgemässen Radiatoren sowohl von Verschlussstopfen getragene plattenförmige und/ oder stabförmige Opferanoden als auch in den Radiatorelementen angeordnete plattenförmige und/oder stabförmige Op feranoden aufweisen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Radiator mit mindestens einer eingebauten Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz für Warmwasserheizanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferanode (2) aus einem Metall besteht, das in der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle elektronegativer ist als das Metall aus dem der Radiator besteht und dass die Opferanode in elektrischem Kontakt mit der Radiatorwand steht und ihre dem Warmwasser ausgesetzte Oberfläche mit einem perforierten oder porösen Therxnoplastmhtel (3) bedeckt ist, so dass einerseits der für den kathodischen Korrosionsschutz notwendige direkte elektrische Kontakt zwischen der Opferanode (2) und dem Warmwasser besteht und andrerseits keine festen Korrosionsprodukte und abbröckelnde Teile der Opferanode (2) in das Warmwasser gelangen können.

UNTERANSPRÜCHE 1. Radiator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Radiator aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die Opferanode aus Magnesium oder einer Magne siumlegiemng und das Thermoplastmittel aus Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylchlorid bestehen.

2. Radiator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Radiator aus Stahl, die Opferanode aus Zink oder einer Zinklegierung und das Thermoplastmittel aus Poly äthylen, Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylchlorid bestehen.

3. Radiator nach einem der Unteransprüche 1 und 2 mit einem oberen horizontalen Sammelrohr und einem unteren horizontalen Sammelrohr, welche Sammelrohre an mindestens einem ihrer Enden durch Verschluss stopfen verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verschlussstopfen (1) eine gegen das Innere des Radiators offene Ausnehmung besitzt, in der eine mit dem Verschlussstopfen (1) in elektrischem Kontakt stehende plattenförmige Opferanode (2) und eine Thermoplastplatte (3) angeordnet sind, wobei die letztere die dem Warmwasser zugewandte Oberfläche der Opfer anode (2) bedeckt.

4. Radiator nach einem der Unteransprüche 1 und 2 mit einem oberen horizontalen Sammelrohr und einem unteren horizontalen Sammelrohr, welche Sammelrohre an mindestens einem ihrer Enden durch Verschlussstopfen verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verschlussstopfen (1) eine gegen das Innere des Radiators offene Bohrung aufweist, in die eine mit dem Verschlussstopfen (1) in elektrischem Kontakt stehende, sich in horizontaler Richtung und koaxial in das Sammelrohr erstreckende stabförmige Opferanode (2) eingesetzt ist, deren in das Sammelrohr ragender Teil mit einem Thermoplastüberzug (3) überzogen ist.

5. Radiator nach einem der Unteransprüche 1 und 2, bestehend aus mehreren Radiatorelementen, von denen jedes einen langgestreckten vetikalen hohlen Mittelsteg (10) mit einem oberen Sammelrohrabschnitt und einem unteren Sammelrohrabschnitt besitzt, welche Sammelrohrabschnitte sich in horizontaler Richtung quer durch den Mittelsteg erstrecken und durch mindestens einen im Mittelsteg ausgebildeten vertikalen Warmwasserkanal (6) mitcI-6er verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Sa:nmelrohrabscimit:

: (5) jedes Radiatorelementes (9) eine der Mündung des Warmwasserkahals t6) gegenüberliegende Vertiefung besitzt, in der eine mit dem Radiatorelement (9) in elektrischem Kontakt stehende plattenformige Opferanode (2) und eine Thermo- plastplatte (3) angeordnet sind, wobei die l:J- re die dem Warnawasser zugewandte Oberfläche der Opferanode (2) bedeckt.

6. Radiator nach einem der Unteransprtiche 1 und 2, bestehend aus mehreren Radiatorelementen, von denen jedes einen langgestreckten, vertikalen hohlen Mittelsteg (10) mit einem oberen Sammelrohrabachnitt und einem unteren Sammelrohrabschnitt besitzt, welche Sammelrohrabschnitte sich in horizontaler Richtung quer durch den Mittelsteg (10) erstrekken und durch mindestens einen im Mittelsteg CiO) ausgebilde ten vertikalen Warmwasserkanal (6) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Sammelrohrstutzenabschaitt (5) jedes Radiatorelementes (9) eine der Mündung des Warmwasserkanals (6) gegenüberliegende Vertiefung (4) besitzt,

in die eine mit dem Radiatorelement in elektrischem Kontakt stehende stabförmige Opferanode (2) eingesetzt ist, die sich vertikal nach oben, koaxial in den Warmwasserkanal (6) erstreckt und deren aus der Vertiefung ragende Teil mit einem Thermoplastüberzug versehen ist.

7. Radiator nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmige Opferanode zur Verstärkung einen stabförmigen Kern enthält, der aus dem gleichen Material besteht wie der Radiator.

8. Radiator nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmige Opferanode zur Verstärkung auf einer Tragplatte aufplattiert ist, die aus dem gleichen Material besteht wie der Radiator.