CH616738A5

CH616738A5 -

Info

Publication number: CH616738A5
Application number: CH427476A
Authority: CH
Inventors: Mario Andreoli
Original assignee: Mario Andreoli
Priority date: 1975-04-11
Filing date: 1976-04-06
Publication date: 1980-04-15
Also published as: ES446841A1; ATA262876A; US4212350A; AT352950B; BE840473A; DE2615230A1; FR2330969A1; GR59805B; GB1548606A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Konvektor-Wärmestrahler aus miteinander verbundenen Heizelementen, von welchen jedes ein Paar hohler und paralleler Muffenteile und eine in einer Ebene senkrecht zur Ebene, in welcher die Muffenachsen liegen, angeordnete und mit den Muffenteilen fest verbundene Platte aufweist, wobei die Platten auf beiden Seiten mit Rippen versehen sind, die im wesentlichen zueinander parallel und schräg in bezug auf die Ebene, in welcher die Muffenachsen liegen, verlaufen.

Bei den bekannten Konvektoren und Wärmestrahlern ist die Luftumwälzung hauptsächlich durch den Auftrieb bestimmt, welchen die Luft bei einer Erwärmung erfährt. Dieser Auftrieb der Luft, der auf den Unterschied zwischen der Dichte der erwärmten Luft und der umgebenden Luft zurückzuführen ist, ist aber begrenzt. Es kommt daher vor, dass wenn die zum grössten Teil im unteren Bereich des Wärmestrahlers bereits erwärmte Luft in den höher liegenden Bereich des Wärmestrahlers gelangt, der Temperaturgradient der Luft gegenüber dem Wärmestrahler zu gering ist, was zu einer Verringerung des Wärmeaustausches führt. Es ergibt sich somit eine thermische Sättigungserscheinung, welche den Wirkungsgrad des Wärmestrahlers verringert.

Zur Behebung dieses Nachteiles wurden bereits Wärmestrahler vorgeschlagen (deutsche Patentschrift Nr. 838 647), bei welchen die Rippen schräg zur Senkrechten verlaufen.

Bei diesen Wärmestrahlern strömt die Luft schräg von unten nach oben durch den Wärmestrahler, so dass zwischen derselben Luft und der von ihr bestrichenen Fläche ein merklicher Temperaturgradient verbleiben dürfte, der die Sättigungserscheinung verhindert. In der Tat wurde aber festgestellt, dass die schräge Anordnung der Rippen den Auftrieb der Luft bremst, weshalb der Sättigungseffekt nicht vollkommen beseitigt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Konvektor-Wärmestrahler der eingangs genannten Art so auszubilden, dass der konvektive Effekt im Vergleich zu gleichartigen Ausführungen verbessert wird,

damit eine beträchtlichere Verminderung der thermischen Sättigung und eine Erhöhung der Wärmeabgabe erzielt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Konvektor-Wärmestrahler gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Platten am einen Rand mit Rippen versehen sind, welche, bei Befestigung des Konvektor-Wärmestrahlers an einer Wand, die Stirnwand bilden und mit den Platten benachbarter Heizelemente senkrechte Kanäle begrenzen, in welchen die von den schrägen Rippen begrenzten schrägen Kanäle münden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Heizelementes nach einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Heizelementes nach einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 eine Teilansicht einer dritten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Seitenansicht nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Ansicht nach der Schnittlinie VI-VI von Fig. 7;

Fig. 7 eine Ansicht nach der Schnittlinie VII—VII von Fig. 6;

Fig. 8 eine Ansicht nach der Schnittlinie VIII-VIII von Fig. 5;

Fig. 9 eine Teilansicht einer vierten Ausführungsform.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, ist allgemein mit 1 eines der zusammensetzbaren, den Konvektor-Wärmestrahler bildenden Heizelemente bezeichnet. Das Heizelement 1 besteht aus zwei zueinander parallelen und über ein Rohr 4 miteinander verbundenen Muffenteilen 2, 3. In an sich bekannter Weise sind die Stirnenden der Muffenteile 2, 3 einerseits mit ringförmigen Erhebungen und andererseits mit komplementär zu den Erhebungen ausgebildeten Sitzen versehen. Auf diese Weise ist es möglich, zwei oder mehrere Heizelemente mittels durch die Muffenteile 2, 3 verlaufende Zugstangen nach herkömmlicher Praxis dichtend aneinander anzu-schliessen oder durch sogenannte Nippel, die mit entgegengesetzten Gewinden versehen und in die fluchtenden Muffenteile von nebeneinander liegenden Heizelementen eingeschraubt werden, zu verbinden.

In der senkrecht zu den Muffenteilen 2, 3 verlaufenden Mittelebene ist eine Platte 5 vorgesehen, welche sich vom Rohr 4 längs zwei diametral gegenüberliegenden Linien erstreckt. Auf den entgegengesetzten Seiten der Platte 5, im Bereich zwischen den Muffenteilen 2, 3 ist eine Mehrzahl von parallelen und eine gleiche Breite aufweisenden Rippen 6 vorhanden. Die Rippen 6 verlaufen senkrecht zur Platte 5 und s

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schräg in bezug auf die durch die Achsen der Muffenteile 2, 3 durchgehende Ebene. Vorzugsweise beträgt der Winkel a zwischen den Rippen 6 und der Senkrechten zur Achse des Rohres 4 etwa 75°. Nach dem Zusammenstellen der verschiedenen Heizelemente des Wärmestrahlers bilden die Rippen 6 mit den Rippen der angrenzenden Heizelemente schräge Kanäle 7. Wenn der Konvektor-Wärmestrahler an einer Wand befestigt wird, liegt der Lufteinlass der Kanäle 7 auf der rückwärtigen Seite, d. h. auf der zur Wand weisenden Seite, während der Luftauslass zur Vorderseite weist. Die schrägen Kanäle 7 sind so geneigt, dass der Lufteinlass in die Kanäle auf einer niedrigeren Höhe liegt als der Luftauslass.

Für die Zuführung der Luft ist zweckmässig im Bereich des unteren Muffenteiles eine Stirnrippe 8 vorgesehen, während im Bereich des oberen Muffenteiles 2 eine weitere Stirnrippe 9 vorgesehen ist. Die Platte 5 weist einen Teil auf, der sich nach vorne jenseits der vorderen Enden der schrägen Rippen 6 erstreckt. Senkrecht zu diesem Teil und auf beiden Seiten desselben sind im Bereich des vorderen Randes Rippen 10 ausgebildet, welche sich über die ganze Höhe des Konvektor-Wärmestrahlers zwischen den Muffenteilen 2, 3 erstrecken. Die Rippen 10 haben die gleiche Seitenbreite wie die Rippen 6, so dass sie nach Zusammenstellen der verschiedenen Elemente die sichtbare Stirnseite des Konvektor-Wärmestrahlers bilden und senkrechte Kanäle 11 für die Zuführung der aufsteigenden Luft begrenzen.

Im Bereich des unteren Lufteinlasses sind Lenkrippen 12 vorgesehen, die leicht strahlenförmig und zum Kanal 11 zusammenlaufend angeordnet sind. Mit 13 sind unmittelbar hinter den Stirnrippen 10 angeordnete und zu diesen parallele Rippen bezeichnet. Die Rippen 13 haben eine geringere Breite als die Rippen 10, so dass zwischen den gegenüberliegenden Rändern von Rippen 13 benachbarter Heizelemente ein Zwischenraum entsteht, welcher die Turbulenz der aufsteigenden Luft begünstigt. Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen den oberen Enden der Schrägrippen 6 und der durch die Rippen 10 gebildeten Stirnwand allmählich grösser von unten nach oben (S. Fig. 1). Auf diese Weise ist der Kanal 11 in der Lage, die ihm von den schrägen Kanälen 7 zugeführte Luft aufzunehmen, da der Luftstrom von unten nach oben grösser wird.

Wesentlich ist, dass mit dem beschriebenen Konvektor-Wärmestrahler der Luftstrom längs des Kanals 11 eine Zugwirkung hat, wobei weitere Luft aus den schrägen Kanälen herangezogen und die thermische Sättigung beseitigt wird, was folglich den Wirkungsgrad erhöht. Mit dem beschriebenen Konvektor-Wärmestrahler kann der Wassereinlauf im Gegensatz zu der üblichen Praxis im unteren durch die Muffenteile 3 gebildeten Sammelrohr und der Wasserauslauf im oberen durch die Muffenteile 2 gebildeten Sammelrohr vorgesehen werden. Dadurch wird eine grössere Erwärmung des unteren Teiles des Konvektor-Wärmestrahlers erzielt, was eine höhere Geschwindigkeit der aufsteigenden Luft und eine grössere Zugwirkung durch die schrägen Kanäle zur Folge hat.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der untere Lufteinlass mit einer grösseren Zahl von Lenkrippen 14 versehen, deren unterer Teil nach vorne geneigt ist und im Bereich des unteren Vorderrandes der Platte 5 endet. Der von unten nach

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oben grösser werdende Querschnitt der Kanäle 11 für die Zuführung der aufsteigenden Luft kann anstatt durch die Anordnung von kürzeren Schrägrippen nach der Darstellung in Fig. 1 durch die Anordnung von gleich langen Schrägrippen erzielt werden, wobei aber die Stirnwand leicht nach vorne geneigt angeordnet wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Bei der Ausführungsform von Fig. 5 ist der obere Muffenteil 15 mit dem unteren Muffenteil 16 über ein Rohr 17 und die Platte 18 verbunden. Auf entgegengesetzten Seiten der Platte 18 erstrecken sich Schrägrippen 19, welche nach Zusammenstellen der einzelnen Heizelemente die schrägen Kanäle 20 bilden. Die Rippe 21, die längs des Vorderrandes der Platte 18 vorgesehen ist und senkrecht von beiden Seiten der Platte 18 im Bereich des unter dem unteren Muff enteil 16 liegenden Abschnittes 22 wegsteht, bildet einen gekrümmten Abschnitt

23 der wie später näher erläutert wird, das Schneckengehäuse eines axialen, in seiner Gesamtheit mit 24 bezeichneten Ventilators bildet. Im Abschnitt 22 ist eine kreisrunde Öffnung 25 ausgespart die den Durchtritt des Laufrades 26 des Ventilators

24 ermöglicht. Die Enden des Laufrades 26 sind in Lagerschildern 27 und 28 drehbar gelagert, welche durch Schrauben an den Abschnitten 22 befestigt sind. Vorteilhafterweise ist der Antriebsmotor 29 des Laufrades in dem seitlich vom Abschnitt 22 gebildeten Sitz angeordnet.

Wie aus Fig. 5 erkennbar ist, sind im senkrechten Kanal 30, der als Zugkanal für die aufsteigende Luft dient, weitere Wärmeaustauschrippen 31, 32 vorgesehen, von welchen die erste für die Bildung einer grösseren Turbulenz und die zweite für die Erhöhung der Austauschfläche dient.

Der Konvektor-Wärmestrahler nach Fig. 5 wird durch eine Rippe 33 vervollständigt, deren unteres Ende mit dem gegenüberliegenden Abschnitt der Stirnrippe 21 die Ausmündung des Ventilators bildet, die daher mit dem senkrechten Kanal 30 fluchtet.

Zur Vermeidung der Verschmutzung des Konvektor-Wärmestrahlers mit Staub oder anderen Teilchen, ist auf der Rückseite gegenüber der Einmündung des Ventilators 24 ein Luftfilter 34 angeordnet, der aus einem engmaschigen Netz oder aus einem anderen geeigneten Material besteht.

Es versteht sich, dass die Strömung der Luft längs der Kanäle 30 einerseits einen energischen Wärmeaustausch im unteren Bereich des Konvektor-Wärmestrahlers, wo die Rippenanordnung dichter ist, und andererseits eine grössere Zugwirkung der Luft durch die schrägen Kanäle bewirkt.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ist der mit 35 bezeichnete Ventilator unmittelbar in einem geeigneten Sitz unterhalb des Konvektor-Wärmestrahlers angebracht und durch Bolzen 36 befestigt, die durch Ansätze des Ventilatorgehäuses und der Heizelemente geführt sind.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Strömung der ansteigenden Luft nicht durch einen Ventilator erzeugt, der durch den Konvektor-Wärmestrahler blasend nach der Darstellung der Fig. 5 angeordnet ist, sondern durch einen Ventilator erzeugt, der oberhalb des Konvektor-Wärmestrah-lers angeordnet ist und eine Saugwirkung ausübt.

Die den Konvektor-Wärmestrahler bildenden Heizelemente haben vorzugsweise einen monolithischen Aufbau und werden zweckmässigerweise durch Druckgiessen von Leichtmetall hergestellt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Konvektor-Wärmestrahler aus miteinander verbundenen Heizelementen, von welchen jedes ein Paar hohler und paralleler Muffenteile und eine in einer Ebene senkrecht zur Ebene, in welcher die Muffenachsen liegen, angeordnete und mit den Muffenteilen fest verbundene Platte aufweist, wobei die Platten auf beiden Seiten mit Rippen versehen sind, die im wesentlichen zueinander parallel und schräg in bezug auf die Ebene, in welcher die Muffenachsen liegen, verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (5,18) am einen Rand mit Rippen (10, 21) versehen sind, welche, bei Befestigung des Konvektor-Wärmestrahlers an einer Wand, die Stirnwand bilden und mit den Platten (5,18) benachbarter Heizelemente senkrechte Kanäle (11, 30) begrenzen, in welchen die von den schrägen Rippen (6,19) begrenzten schrägen Kanäle (7, 20) münden.

2. Konvektor-Wärmestrahler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Enden der schrägen Rippen (6,19) von der Stirnwand einen von unten nach oben allmählich grösser werdenden Abstand haben.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Konvektor-Wärmestrahler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass in die senkrechten Kanäle (11, 30) durch eine Mehrzahl von Lenkrippen (12, 32) unterteilt ist.

4. Konvektor-Wärmestrahler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den senkrechten Kanälen (11, 30) unmittelbar hinter den die Stirnwand bildenden Rippen (10,21) und parallel zu diesen weitere Rippen (13, 31) geringerer Breite vorgesehen sind.

5. Konvektor-Wärmestrahler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den Platten (18) im Bereich des Lufteinlasses in die senkrechten Kanäle (30) sich ein Abschnitt (22) erstreckt, der eine Öffnung (13) für den Durchtritt des Laufrades eines Ventilators (24) aufweist und in dem eine weitere Rippe (33) vorgesehen ist, die mit der Stirnwand die Ausmündung des Ventilators bildet, und dass die die Stirnwand bildenden Rippen (21) der Heizelemente gekrümmte Abschnitte (23) aufweisen, die das Laufrad zumindest teilweise umgeben und das Gehäuse des Ventilators bilden, wobei ferner ein Paar Lagerschilder (27, 28) vorgesehen sind, die an den Abschnitten (22) zur Abstützung des Laufrades befestigt sind.

6. Konvektor-Wärmestrahler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende der Heizelemente (1) ein Sitz für die Anbringung eines axialen Ventilators (35) vorgesehen ist, dessen Ausmündung mit den senkrechten Kanälen fluchtet.