Der Patentanspruch des Hauptpatentes betrifft einen Radiator mit mindestens einer eingebauten Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz für Warmwasserheizanlagen, wobei die Opferanode aus einem Metall besteht, das in der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle elektronegativer ist als das Metall aus dem der Radiator besteht und 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 zischen der Opferanode und dem Warmwasser besteht und andererseits keine festen Korrosionsprodukte und abbröckelnde Teile der Opferanode in das Warmwasser gelangen können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines aus mehreren Radiatorelementen bestehenden Radiators vorstehend genannter Art, bei dem jedes Radiatorelement eine eigene Opferanode aufweist und diese Opferanode ohne Demontage des Radiators auf einfache Weiche rasch von aussen ausgewechselt werden können.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass der Radiator aus mehreren Radiatorelementen zusammengesetzt ist, von denen jedes einen langgestreckten, vertikalen Körper mit einem oberen und einem unteren horizontalen Sammelrohrstutzen besitzt, welche Sammelrohrstutzen durch mindestens einem im Körper ausgebildeten vertikalen Warmwasserkanal miteinander verbunden sind, dass jedes Radiatorelement an seinem unteren Ende einen angeformten, vertikalen Rohrstutzen besitzt, der sich in das Radiatorelement erstreckt und an seinem oberen Ende mit einem Innenflansch oder einem Gitter versehen oder durch eine Öffnungen aufweisende Stirnwand abgeschlossen und an seinem unteren Ende offen ist, und dass sich im Inneren des Rohrstutzens eine aus dem perforierten oder porösen Thermoplastmaterial bestehende, gegen den Flansch,
das Gitter oder die Stirnwand anliegende Platte sowie eine unter dieser Platte liegende Opferanode befinden, welche Opferanode direkt oder durch Zwischenschaltung eines Mittels durch einen im unteren Ende des Rohrstutzens befindlichen Verschlussstopfen, der aus dem gleichen Material besteht wie das Radiatorelement, im Rohrstutzen gehalten ist, derart, dass die Opferanode durch Lösen des Verschlusstopfens aus dem Rohrstutzen durch dessen unteres Ende entfernt werden kann.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele des Radiators nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines mit einer Opferanode versehenen Radiatorelements eines erfindungsgemässen Radiators, wobei die Opferanode durch einen Verschlusstopfen fest an ihrem Platz gehalten wird,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den unteren Teil des Radiatorelements nach der Fig. 1,
Fig. 3 einen ähnlichen Längsschnitt wie Fig. 1, jedoch mit einer federnd gehaltenen Opferanode,
Fig. 4 einen ähnlichen Längsschnitt wie die Fig. 1 mit einer nicht federnd gehaltenen Opferanode, die jedoch zum Schutz des Radiatorelements gegen einen elektrolytischen Angriff mit einer aus dem gleichen Material wie das Radiatorelement bestehenden Hülle versehen ist, und
Fig.
5 einen Schnitt durch den unteren Teil eines Radiatorelements eines weiteren erfindungsgemässen Radiators, wobei der die Opferanode im Radiatorelement haltende Verschlusstopfen mit Mitteln versehen ist, die anzeigen, wenn die Opferanode verbraucht ist und ausgewechselt werden muss.
Der erfindungsgemässe Radiator ist aus mehreren Radiatorelementen (nicht dargestellt) zusammengesetzt, von denen jedes einen langgestreckten, vertikalen Körper und einen oberen und unteren Sammelrohrstutzen besitzt, welche sich in horizontaler Richtung durch den Körper erstrecken und durch mindestens einen im Körper ausgebildeten, vertikalen Warmwasserkanal miteinander verbunden sind. Die Opferanoden jedes erfindungsgemässen Radiators bestehen aus einem Metall, das in der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle elektronegativer ist als das Metall aus dem der Radiator besteht. Jedes Radiatorelement besitzt ferner an seinem unteren Ende einen angeformten, vertikalen Rohrstutzen, der sich in das Radiatorelement erstreckt und an seinem oberen Ende mit einem Innenflansch oder einem Gitter versehen oder durch eine Öffnungen aufweisende Stirnwand abgeschlossen ist.
Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch und die Fig. 2 eine Draufsicht auf den unteren Teil eines mit einer Opferanode 3 versehenen Radiatorelements eines erfindungsgemässen Radiators. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, erstreckt sich ein im unteren Teil des Radiatorelements befindlicher, angeformter Rohrstutzen 1 in vertikaler Richtung gegen den unteren Sammelrohrstutzen 10 des Radiatorelements. Der Rohrstutzen 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung an seinem oberen Ende mit einem Gitter 9 versehen. Im oberen Teil des Rohrstutzens 1, der einen kleineren Durchmesser aufweist als der untere Teil des Rohrstutzens 1, ist eine poröse oder perforierte, kreisförmige Platte 2 aus einem Thermoplastmaterial, z.B. Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylchlorid in einer Ringnut des Rohrstutzens 1 angeordnet, welche Platte 2 am Gitter 9 anliegt.
Unter der Platte 2 befindet sich die kreisförmigeOpferanode 3, die durch einen rotations symmetrischen Verschlusstopfen 6 nach oben gegen die Platte 2 gedrücktwird,so dass diese unterDruck am Gitter 9 anliegt und dadurch das Innere des Radiotorelementes gegen aussen abdichtet, wobei die nicht mit dem Gitter 9 in Berührung stehenden Teile der Platte 2 den direkten Kontakt der Opferanode 3 mit dem Warmwasser imRadiatorelement ermöglichen.
Der Verschlusstopfen6 ist auf seiner derOpferanode 3 zugewandten Stirnseite mit einem zentralen Kontaktdorn 4 versehen, der von einer kreisringförmigen Kontaktrippe 5 konzentrisch umgeben ist, welche Kontaktelemente in die Opferanode gedrückt sind und einen sicheren galvanischen Kontakt zwischen Opferanode und Verschlusstopfen bewirken. Der mit einem Schraubenzieherschlitz 7 versehene Verschlusstopfen 6 ist in den unteren Teil des Rohrstutzens 1 geschraubt, wobei zwischen einer Auflageschulter des Verschlusstopfens und einer Auflageschulter des Rohrstutzens 1 ein Dichtungsring 8 für eine zusätzliche Abdichtung des Radiatorelements nach aussen vorgesehen ist.
Die Fig. 3 zeigt einen ähnlichen Längsschnitt wie die Fig. 1, jedoch mit einer im Rohrstutzen 1 federnd gehaltenen Opferanode 3. Der Rohrstutzen 1 weist bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 kein Gitter, sondern einen Innenflansch 5 auf, gegen dessen Innenseite die poröse oder perforierte Thermoplastplatte 2 von der Opferanode 3 angedrückt wird, so dass die Platte 2, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1, eine Abdichtung des Radiatorelementes gegen aussen bildet, wobei der nicht am Innenflansch 5 anliegende Teil der Platte 2 den direkten Kontakt der Opferanode 3 mit dem Warmwasser im Radiatorelement ermöglicht.
Zwischen der Opferanode 3 und dem Verschlusstopfen 6 sind zwei Tellerfedern 4 vorgesehen, die vom Verschlusstopfen gegen die Opferanode 3 gedrückt werden und diese federnd halten, wodurch ein sicherer galvanischer Kontakt zwischen Opferanode und Verschlusstopfen sowie ein sicheres Aufliegen der Opferanode 3 auf der Thermoplastplatte 2 und dem Rohrstutzen 1 erzielt wird, auch wenn die Opferanode während des Betriebs des Radiators langsam verbraucht wird.
Das in der Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht demjenigen nach der Fig. 1 mit der Ausnahme, dass der Rohrstutzen 1 an seinem oberen Ende nicht mit einem Gitter, sondern mit einem Innenflansch 5 versehen ist, der Verschlussstopfen 6 keinen Kontaktdorn und keine Kontaktrippe besitzt und die Opferanode 3 mit Ausnahme ihrer der Thermoplastplatte 2 zugewandten Seite von einer Hülle 4 umgeben ist, die aus dem gleichen Material besteht wie das Radiatorelement.
Durch das Vorsehen der Hülle 4 besteht zwischen der Opferanode 3 und dem zum Radiatorelement gehörenden Rohrstutzen 1 kein direkter galvanischer Kontakt, so dass der Rohrstutzen gegen einen von der Opferanode ausgehenden eventuellen elektrolytischen Angriff geschützt ist. Da während des Betriebs des Radiators praktisch nur das Material der Opferanode und nicht das Material der Hülle 4 verbraucht wird, liegt der obere Rand der Hülle 4 mit gleichmässigem Druck auf der Thermoplastplatte 2 und der Verschlusstopfen 6 mit gleichmässigem Druck auf der Unterseite der Hülle 4 auf, so dass während des ganzen Betriebs des Radiators die abdichtende Wirkung der Thermoplastplatte 2 und der galvanische Kontakt zwischen der Hülle 4, d.h.
der Ofperanode 3, dem Rohrstutzen 1 und dem Verschlusstopfen 6 gewährleistet ist, ohne dass ein Federelement zwischen Opferanode und Verschlusstopfen und eine Ringnut im Rohrstutzen 1 zum Einspannen der Thermoplastplatte 2 vorgesehen werden müssen.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Rohrstutzen 1, der an seinem oberen Ende mit einem Innenflansch 5 versehen ist. In den Rohrstutzen 1 ist ein Verschlusstopfen 6 eingeschraubt, der eine durchgehende, kreiszylindrische Bohrung besitzt und dessen unteres Ende als Sechskantkopf ausgebildet ist, zwischen dem und der Unterseite des Radiatorelementes ein Dichtungsring 8 liegt. Zwischen dem oberen Rand des Verschlusstopfens 6 und dem Innenflansch 5 des Rohrstutzens ist eine poröse oder perforierte Thermoplastplatte 2 eingespannt. In der Höhe des oberen Endes des Sechskantkopfes ist in der Bohrung des Verschlusstopfens ein kreisringförmiger Vorsprung 12 ausgebildet. Im oberen Teil der Bohrung des Verschlusstopfens befindet sich die Opferanode 3, die sich von der Platte 2 bis zur oberen Seite des Vorsprungs 12 erstreckt.
Im unteren Teil der Bohrung des Verschlusstopfens 6 befindet sich ein Schauglas 7, das zwischen einem oberen, am Vorsprung 12 anliegenden Dichtungsring 10 und einem unteren Dichtungsring 11 angeordnet ist, der durch einen von unten in den Kopf des Verschlusstopfens geschraubten Gewindering flüssigkeitsdicht gegen das Schauglas gepresst wird. Das Schauglas 7 ist auf seiner, der Opferanode 3 zugewandten Seite, mit einer Schicht 9 aus einem Material versehen, das, wenn es in Kontakt mit Wasser kommt, seine Farbe ändert.
Auf der Schicht 9 befindet sich ein Überzug (nicht dargestellt) aus einem nach einiger Zeit in Wasser löslichem Material.
Wenn im Verlauf des Betriebs des Radiators die Opferanode 3 so weit verbraucht ist, dass Wasser in den Zwischenraum zwischen der Opferanode 3 und dem Schauglas 7 gelangen kann; wird zunächst nach einiger Zeit der wasserlösliche Überzug aufgelöst und dann durch den Kontakt des Materials der Schicht 9 mit dem Wasser die Farbe der Schicht 9 geändert.
Diese Farbänderung ist von aussen durch das Schauglas 7 sichtbar, wodurch angezeigt wird, dass die Opferanode auszuwechseln ist. Dies kann durch einfaches Auswechseln des Verschlusstopfens 6 erfolgen, da die Opferanode sowie die Mittel zur Anzeige des Verbrauchs der Opferanode im Verschlusstopfen 6 untergebracht sind. In der dem Schauglas 7 gegenüberliegenden Seite der Opferanode 3 kann eine zentrale Bohrung 13 vorgesehen sein, deren Tiefe die Grösse des Verbrauchs der Opferanode festlegt, bei der der Farbwechsel der Schicht 9 auftritt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispeilsweise muss sich die Opferanode bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 und 5 nicht bis zur Thermoplastplatte erstrecken, sondern es kann zwischen der Platte und der Opferanode ein im Betrieb des Radiators mit Warmwasser gefüllter Raum vorhanden sein, der eine Volumenvergrösserung der Opferanode auf ihrer dem Warmwasser zugewandten Seite infolge elektrochemischer Korrosion gestattet. Weiter könnte bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 zur Vereinfachung der Konstruktion auf die Anzeigemittel zur Anzeige des Verbrauchs der Opferanode verzichtet werden.
Ferner könnte die Opferanode bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 auf ihrer vom Warmwasser abgewandten Seite mit einer Verstärkungsplatte versehen sein, die zweckmässigerweise aus dem gleichen Material besteht wie das Radiatorelement.
Bei Radiatoren mit Radiatorelementen aus Stahl besteht die elektronegativere Opferanode vorzugsweise aus Zink oder einer Zinklegierung, obgleich auch Magnesium oder eine Magnesiumlegierung verwendet werden können. Bei Radiatoren aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht die elektronegativere Opferanode vorzugsweise aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung.
The claim of the main patent relates to a radiator with at least one built-in sacrificial anode for cathodic corrosion protection for hot water heating systems, the sacrificial anode consisting of a metal that is more electronegative in the electrochemical series of metals than the metal from which the radiator is made and the sacrificial anode is in electrical contact with the radiator wall and its surface exposed to hot water is covered with a perforated or porous thermoplastic material, so that on the one hand there is the direct electrical contact between the sacrificial anode and the hot water necessary for cathodic corrosion protection and on the other hand no solid corrosion products and crumbling parts of the sacrificial anode into the Hot water can reach.
The object of the present invention is to create a radiator of the type mentioned above, consisting of several radiator elements, in which each radiator element has its own sacrificial anode and this sacrificial anode can be quickly replaced from the outside without dismantling the radiator.
This object is achieved according to the present invention in that the radiator is composed of a plurality of radiator elements, each of which has an elongated, vertical body with an upper and a lower horizontal header pipe stub, which header pipe stubs are connected to one another by at least one vertical hot water channel formed in the body that each radiator element has a molded, vertical pipe socket at its lower end, which extends into the radiator element and is provided at its upper end with an inner flange or a grille or closed by an end wall having openings and is open at its lower end, and that Inside the pipe socket, a made of the perforated or porous thermoplastic material against the flange,
the grid or the front wall adjacent plate and a sacrificial anode under this plate are located, which sacrificial anode is held in the pipe socket directly or through the interposition of a means through a plug located in the lower end of the pipe socket, which consists of the same material as the radiator element, in such a way that the sacrificial anode can be removed by loosening the sealing plug from the pipe socket through its lower end.
Exemplary embodiments of the radiator according to the present invention are described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings shows:
1 shows a longitudinal section through the lower part of a radiator element, provided with a sacrificial anode, of a radiator according to the invention, the sacrificial anode being held firmly in place by a sealing plug,
FIG. 2 is a plan view of the lower part of the radiator element according to FIG. 1,
3 shows a longitudinal section similar to FIG. 1, but with a resiliently held sacrificial anode,
4 shows a similar longitudinal section to FIG. 1 with a non-resiliently held sacrificial anode, but which is provided with a cover made of the same material as the radiator element to protect the radiator element against electrolytic attack, and FIG
Fig.
5 shows a section through the lower part of a radiator element of a further radiator according to the invention, the sealing plug holding the sacrificial anode in the radiator element being provided with means which indicate when the sacrificial anode is used up and needs to be replaced.
The radiator according to the invention is composed of several radiator elements (not shown), each of which has an elongated, vertical body and an upper and lower manifold pipe stub, which extend in the horizontal direction through the body and are connected to one another by at least one vertical hot water channel formed in the body are. The sacrificial anodes of each radiator according to the invention consist of a metal which in the electrochemical series of metals is more electronegative than the metal of which the radiator is made. Each radiator element also has at its lower end an integrally formed, vertical pipe socket which extends into the radiator element and is provided at its upper end with an inner flange or a grille or closed by an end wall having openings.
FIG. 1 shows a longitudinal section through and FIG. 2 shows a plan view of the lower part of a radiator element of a radiator according to the invention provided with a sacrificial anode 3. As can be seen from FIGS. 1 and 2, an integrally formed pipe socket 1 located in the lower part of the radiator element extends in the vertical direction against the lower manifold pipe socket 10 of the radiator element. In this exemplary embodiment of the invention, the pipe socket 1 is provided with a grid 9 at its upper end. In the upper part of the pipe socket 1, which has a smaller diameter than the lower part of the pipe socket 1, a porous or perforated, circular plate 2 made of a thermoplastic material, e.g. Polyethylene, polytetrafluoroethylene or polyvinyl chloride is arranged in an annular groove in the pipe socket 1, which plate 2 rests on the grid 9.
Under the plate 2 there is the circular sacrificial anode 3, which is pressed upwards against the plate 2 by a rotationally symmetrical stopper 6 so that it rests against the grid 9 under pressure and thereby seals the inside of the radiotor element from the outside, whereby it is not connected to the grid 9 parts of the plate 2 in contact allow direct contact of the sacrificial anode 3 with the hot water in the radiator element.
The sealing plug 6 is provided on its end face facing the sacrificial anode 3 with a central contact pin 4 which is concentrically surrounded by an annular contact rib 5, which contact elements are pressed into the sacrificial anode and cause a secure galvanic contact between the sacrificial anode and the sealing plug. The sealing plug 6, which is provided with a screwdriver slot 7, is screwed into the lower part of the pipe socket 1, with a sealing ring 8 for additional sealing of the radiator element to the outside being provided between a support shoulder of the sealing plug and a support shoulder of the pipe socket 1.
3 shows a similar longitudinal section to FIG. 1, but with a sacrificial anode 3 resiliently held in the pipe socket 1. In the embodiment according to FIG. 3, the pipe socket 1 has no grid, but an inner flange 5, against the inside of which the porous or perforated thermoplastic plate 2 is pressed by the sacrificial anode 3, so that the plate 2, as in the embodiment according to FIG. 1, forms a seal of the radiator element against the outside, the part of the plate 2 not resting on the inner flange 5 making direct contact allows the sacrificial anode 3 with the hot water in the radiator element.
Between the sacrificial anode 3 and the sealing plug 6, two disc springs 4 are provided, which are pressed by the sealing plug against the sacrificial anode 3 and hold it resiliently, whereby a secure galvanic contact between the sacrificial anode and the sealing plug as well as a secure resting of the sacrificial anode 3 on the thermoplastic plate 2 and the Pipe socket 1 is achieved even if the sacrificial anode is slowly consumed during operation of the radiator.
The embodiment shown in FIG. 4 corresponds to that according to FIG. 1 with the exception that the pipe socket 1 is not provided at its upper end with a grid but with an inner flange 5, the sealing plug 6 has no contact pin and no contact rib and the sacrificial anode 3, with the exception of its side facing the thermoplastic sheet 2, is surrounded by a sheath 4 made of the same material as the radiator element.
By providing the casing 4, there is no direct galvanic contact between the sacrificial anode 3 and the pipe socket 1 belonging to the radiator element, so that the pipe socket is protected against any electrolytic attack emanating from the sacrificial anode. Since practically only the material of the sacrificial anode and not the material of the shell 4 is consumed during operation of the radiator, the upper edge of the shell 4 rests with even pressure on the thermoplastic sheet 2 and the sealing plug 6 rests with even pressure on the underside of the shell 4 so that during the entire operation of the radiator the sealing effect of the thermoplastic sheet 2 and the galvanic contact between the shell 4, ie
Ofperanode 3, pipe socket 1 and sealing plug 6 is guaranteed without a spring element between the sacrificial anode and sealing plug and an annular groove in the pipe socket 1 for clamping the thermoplastic plate 2 having to be provided.
5 shows an embodiment with a pipe socket 1 which is provided with an inner flange 5 at its upper end. A plug 6 is screwed into the pipe socket 1, which has a continuous, circular cylindrical bore and the lower end of which is designed as a hexagonal head, between which and the underside of the radiator element a sealing ring 8 is located. A porous or perforated thermoplastic plate 2 is clamped between the upper edge of the plug 6 and the inner flange 5 of the pipe socket. At the level of the upper end of the hexagonal head, an annular projection 12 is formed in the bore of the closure plug. The sacrificial anode 3, which extends from the plate 2 to the upper side of the projection 12, is located in the upper part of the bore of the closure plug.
In the lower part of the bore of the plug 6 there is a sight glass 7, which is arranged between an upper sealing ring 10 resting on the projection 12 and a lower sealing ring 11 which is pressed against the sight glass in a liquid-tight manner by a threaded ring screwed into the head of the plug from below becomes. The sight glass 7 is provided on its side facing the sacrificial anode 3 with a layer 9 made of a material which changes its color when it comes into contact with water.
On the layer 9 there is a coating (not shown) made of a material which is soluble in water after some time.
If, in the course of operation of the radiator, the sacrificial anode 3 is used up to such an extent that water can get into the space between the sacrificial anode 3 and the sight glass 7; the water-soluble coating is first dissolved after some time and then the color of the layer 9 is changed by the contact of the material of the layer 9 with the water.
This change in color is visible from the outside through the sight glass 7, which indicates that the sacrificial anode must be replaced. This can be done by simply replacing the sealing plug 6, since the sacrificial anode and the means for displaying the consumption of the sacrificial anode are accommodated in the sealing plug 6. In the side of the sacrificial anode 3 opposite the sight glass 7, a central bore 13 can be provided, the depth of which determines the amount of consumption of the sacrificial anode at which the color change of the layer 9 occurs.
The present invention is not restricted to the exemplary embodiments described. For example, in the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5, the sacrificial anode does not have to extend as far as the thermoplastic plate, but a space filled with hot water when the radiator is in operation can be present between the plate and the sacrificial anode, which increases the volume of the sacrificial anode on its hot water facing side permitted due to electrochemical corrosion. Furthermore, in the embodiment according to FIG. 5, in order to simplify the construction, the display means for displaying the consumption of the sacrificial anode could be dispensed with.
Furthermore, in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, the sacrificial anode could be provided with a reinforcement plate on its side facing away from the hot water, which is expediently made of the same material as the radiator element.
In radiators with radiator elements made of steel, the more electronegative sacrificial anode is preferably made of zinc or a zinc alloy, although magnesium or a magnesium alloy can also be used. In the case of radiators made of aluminum or an aluminum alloy, the more electronegative sacrificial anode is preferably made of magnesium or a magnesium alloy.