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Die
Erfindung betrifft einen Röhrenradiator mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Röhrenradiatoren
bestehen üblicherweise aus mehreren Lagen von als Heizröhren
ausgebildeten Heizelementen, die an ihren Endbereichen über eine
Sammelkammer mechanisch und strömungstechnisch verbunden
sind. Dabei bilden bei derartigen Röhrenradiatoren die
hintereinander in den einzelnen Lagen üblicherweise fluchtend
angeordneten Heizröhren mit den zugehörigen Teilsammelkammern
Heizkörperelemente, die über nabenartig ausgebildete
Verbindungsbereiche mit jeweils einem benachbarten Heizkörperelement
verbunden sind. Auf diese Weise lassen sich Röhrenradiatoren
unterschiedlicher Breite auf einfache Weise herstellen. Der Vorlaufanschluss
und der Rücklaufanschluss sind üblicherweise an
den Außenseiten der jeweils äußeren Heizkörperelemente
vorgesehen. Dabei können der Vorlaufanschluss und der Rücklaufanschluss
auf der selben Seite des Heizkörpers oben und unten vorgesehen
sein oder an den gegenüber liegenden Seiten jeweils oben
bzw. unten.
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Die
nabenartigen Verbindungsbereiche der einzelnen Heizkörperelemente
weisen dabei üblicherweise einen Durchbruch auf, so dass
die einzelnen Heizkörperelemente bzw. die das Heizmedium führenden
Teilsammelkammern und die Heizröhren strömungstechnisch
verbunden sind.
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Der
Begriff „strömungstechnisch verbinden" wird dabei
im Folgenden als Abgrenzung zu einer rein mechanischen Verbindung
verstanden, wobei hierdurch lediglich ausgedrückt werden
soll, dass das Heizmedium durch eine strömungstechnische Verbindung
mit dem angrenzenden Heizmedium in Verbindung steht, nicht aber
notwendigerweise ein Durchfluss durch die betreffende strömungstechnische
Verbindung erfolgen muss.
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Bei
bekannten Röhrenradiatoren erfolgt das Durchströmen
der mehreren Lagen von Heizröhren üblicherweise
jeweils in der selben Richtung, beispielsweise bei vertikal angeordneten Heizröhren entweder
in einer Strömungsrichtung von unten nach oben oder oben
nach unten, je nach Anordnung von Vorlauf- und Rücklaufanschluss.
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In
der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass ein Heizkörper
eine größere Behaglichkeit erzeugt und die Wärmeverluste
an die Außenwand, an welcher der Heizkörper montiert
ist, geringer sind, wenn bei einer gegebenen Heizleistung die in
den Raum gerichtete Vorderseite des Heizkörpers eine höhere
Temperatur aufweist als die der Außenwand zugewandte Rückseite.
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Dieses
Prinzip ist beispielsweise aus der
EP 0 890 800 B1 bekannt, welche einen ein-
oder mehrreihigen Heizkörper mit zumindest zwei verschieden ausgelegten
Abschnitten betrifft, wobei der in den Raum hinein gerichtete Heizabschnitt
in Form einer Heizplatte ausgebildet ist. Der Vorlaufanschluss ist an
der in den Raum gerichteten Heizplatte entweder oben oder unten
auf der einen Seite angeordnet. Das zugeführte Heizmedium
durchströmt zunächst die vordere Heizplatte und
erst anschließend den dahinter vorgesehenen oder die mehreren
dahinter vorgesehenen weiteren Heizabschnitte. Die vordere Heizplatte
und der eine oder die mehreren dahinter vorgesehenen Heizabschnitte
sind nur durch eine Verbindungsleitung auf der dem Vorlaufanschluss
gegenüber liegenden Seite des Heizkörpers verbunden.
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Auf
diese Weise wird erreicht, dass zunächst die in den Raum
gerichtete Heizplatte vom Heizmedium durchströmt wird,
so dass diese Heizplatte eine höhere Temperatur und einen
höheren Strahlungsanteil aufweist als der weitere oder
die weiteren Heizabschnitte.
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Der
Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe
zugrunde, einen Heizkörper mit wenigstens zwei Lagen von
Heizelementen, insbesondere einen Röhrenradiator, zu schaffen, welcher
an seiner Vorderseite eine höhere Strahlungsleistung abgibt
als an seinen inneren Lagen von Heizelementen und welcher dieses
Ziel durch eine einfache und kostengünstige Konstruktion
erreicht.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1.
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Die
Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass das in der
EP 0 890 800 B1 beschriebene
Prinzip des Erzeugens einer höheren Strahlungsleistung bei
Heizkörpern, die zumindest an ihrer Vorderseite eine Heizplatte
und einen dahinter angeordneten weiteren Heizabschnitt aufweisen,
auch auf Röhrenradiatoren übertragbar ist, die
wenigstens zwei Lagen von Heizelementen aufweisen, wobei jede Lage von
Heizelementen ebenfalls wenigstens zwei nebeneinander geordnete
Heizelemente umfasst.
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Erfindungsgemäß sind
die zwei oder mehreren Reihen von Heizelementen des Radiators in
zwei oder mehrere Gruppen von Heizelementen aufgeteilt, wobei eine
Gruppe von Heizelementen jeweils ein oder mehrere Heizelemente einer
Reihe von Heizelementen umfasst oder jeweils ein oder mehrere Heizelemente
von jeweils mehreren benachbarten Reihen von Heizelementen. Die
Heizelemente von jeweils benachbarten Gruppen von Heizelementen sind
an jeweils einem Ende der Heizelemente mit jeweils einer Verbindungs-Sammeleinheit
derart verbunden, dass jedes Heizelement in fluidischer Verbindung
mit der betreffenden Verbindungs-Sammeleinheit steht und dass die
fluidischen Pfade der Heizelemente der jeweils benachbarten Gruppen
von Heizelementen mittels der betreffenden Verbindungs-Sammeleinheit
in Reihe geschaltet sind, wobei der fluidische Pfad in den Heizelementen
der benachbarten Gruppen von Heizelementen eine entgegengesetzte
Flussrichtung für das Heizmedium aufweist und wobei der
fluidische Pfad in Heizelementen innerhalb einer Gruppe von Heizelementen
eine gleichgerichtete Flussrichtung für das Heizmedium aufweist.
Die nicht mit einer Verbindungs-Sammeleinheit verbundenen Enden
der vordersten Gruppe von Heizelementen sind derart mit einer den
Vorlaufanschluss aufweisenden Vorlauf-Sammeleinheit verbunden, dass
jedes Heizelement in fluidischer Verbindung mit der Vorlauf-Sammeleinheit
steht, und die nicht mit einer Verbindungs-Sammeleinheit verbundenen
Enden der hintersten Gruppe von Heizelementen sind derart mit einer
den Rücklaufanschluss aufweisenden Rücklauf-Sammeleinheit
verbunden, dass jedes Heizelement in fluidischer Verbindung mit der
Rücklauf-Sammeleinheit steht.
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Auf
diese Art und Weise ergibt sich eine sehr einfache konstruktive
Ausgestaltung des Radiators, wobei die einzelnen, benachbarten Gruppen
von benachbarten Reihen von Heizelementen fluidisch in Reihe geschaltet
sind.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung können die Heizelemente
im Wesentlichen vertikal angeordnet werden. Hierdurch können
insbesondere Vorlauf- und Verbindungs-Sammeleinheiten verwendet werden,
die für alle ihnen jeweils zugeordnete Heizelemente einen
gemeinsamen Hohlraum aufweisen, ohne dass durch fluidische Trennungen
innerhalb des Hohlraums oder durch das Bilden der betreffenden Sammeleinheit
aus einzelnen fluidisch getrennten Gehäuseelementen eine
fluidische Zwangsführung erzeugt werden müsste,
um eine zumindest relativ gleichmäßige Erwärmung
der (in der Breite des Radiators gesehen) nebeneinander angeordneten Heizelemente
des Radiators zu ermöglichen.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Heizelemente der einzelnen
Reihen von Heizelementen jeweils nebeneinander in jeweils einer
Ebene angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine einfache Geometrie
der Vorlauf-, Rücklauf und der einen oder mehreren Verbindungseinheiten
und damit eine einfache und kostengünstige Herstellung
des Radiators.
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Gleiches
gilt auch für den Fall, dass die Heizelemente der einzelnen
Reihen von Heizelementen, senkrecht zu den Ebenen betrachtet, fluchtend
hintereinander angeordnet sind.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können
die Verbindungs-Sammeleinheit und/oder die Vorlauf-Sammeleinheit
und/oder die Rücklauf-Sammeleinheit als geschlossenes Gehäuse
ausgebildet sein, welches mechanisch und fluidisch mit den betreffenden
Heizelementen verbunden ist. Hierdurch ergibt sich ein einfacher
und kostengünstiger konstruktiver Aufbau.
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Die
Verbindungs-Sammeleinheit und/oder die Vorlauf-Sammeleinheit und/oder
die Rücklauf-Sammeleinheit können jedoch auch
aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen ausgebildet sein, wobei
die Gehäuseelemente in Erstreckungsrichtung der Reihen
von Heizelementen untereinander, vorzugsweise nabenartig, verbunden
sind und wobei jedes Gehäuseelement mit einem oder mehreren
Heizelementen verbunden ist. Damit lässt sich ein Radiator
(in seiner Breite gesehen) aus beliebig vielen Radiatorelementen
zusammensetzen. Sollen Radiatoren unterschiedlicher Breite hergestellt
werden, so lässt sich hierdurch die erforderliche Anzahl
unterschiedlicher Einzelteile reduzieren.
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Wie
bereits vorstehend erwähnt, können jeweils benachbarte
Gehäuseelemente von Vorlauf-, Rücklauf- und Verbindungs-Sammeleinheiten
fluidisch verbunden sein. Selbst in Fällen, in denen eine fluidische
Verbindung nicht erforderlich wäre, wird hierdurch eine
Entlüftung des Radiators erleichtert, wenn in einem in
vertikaler Richtung hochliegenden Bereich einer Sammeleinheit ein
Entlüftungsventil vorgesehen ist.
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Nach
einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorlauf-Sammeleinheit
mit einem oberen Ende der Heizelemente der betreffenden Gruppe von
Heizelementen verbunden und die Rücklauf-Sammeleinheit
mit einem unteren Ende der Heizelemente der betreffenden Gruppe
von Heizelementen. Hierbei ergibt sich eine strömungstechnisch
günstige Variante, bei der Vor- und Rücklaufanschlüsse
an durch die Konvektion des Heizmediums in vorteilhafter Weise unterstützten
Positionen liegen.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die eine oder die mehreren
Gruppen von Heizelementen, deren fluidischer Pfad eine vertikal
aufwärts gerichtete Strömungsrichtung aufweist,
nur eine einzige Reihe von Heizelementen. Denn in solchen Heizelementen
wird das Heizmedium infolge der Konvektion relativ rasch aufsteigen,
auch wenn die Flussrate des zum Radiator zugeführten Heizmediums
relativ gering ist. Hier bildet sich innerhalb eines Heizelements
eine Konvektionsströmung aus, die dazu führt,
dass warmes Heizmedium relativ schnell aufsteigt und kühleres
Heizmedium von oben nach unten nachströmt. Dadurch wird
das warme Heizmedium relativ schnell aus dem oberen Bereich des
Heizelements abgefördert und in die nächste Gruppe
von (Reihen von) Heizelementen gedrückt. Da hier die Strömungsrichtung
wieder antiparallel verläuft und in diesem Fall innerhalb
des Heizelements im Wesentlichen keine Konvektion auftritt, unterscheiden
sich die Temperaturen der Wandungen der Heizelemente in zwei derart
aufeinanderfolgend durchflossenen Heizelementen nicht sehr, da die
Energieabgabe in den aufwärts durchflossenen Heizelementen
deutlich geringer ist als in den abwärts durchflossenen
Heizelementen (hier ist mit Strömungsrichtung die mittlere
Strömungsrichtung gemeint). Soll daher in benachbarten
Gruppen von (Reihen von) Heizelementen von der (raumseitigen) Vorderseite
zur Rückseite des Radiators eine Abstufung der Temperatur
der Heizelemente erzielt werden, so kann es sinnvoll sein, diejenigen
Gruppen von Heizelementen, die aufwärts durchflossen werden,
nur wenigen, beispielsweise mit nur einer einzigen Reihe von Heizelementen
auszubilden.
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Das
Zusammensetzen eines Radiators nach der Erfindung mit einer vorbestimmten
Anzahl von Reihen von Heizelementen und Gruppen von Heizelementen
kann aus nur wenigen Standardbauelementen erfolgen. Die Vorlauf-,
Rücklauf- und Verbindungs-Sammeleinheiten können – unabhängig
davon, ob diese in der Breite des Radiators aus mehreren Gehäuseelementen
zusammengesetzt sind – im Wesentlichen identisch aufgebaut
sein. Beispielsweise können im Sinne eines modularen (Baukasten-)Systems
nur wenige unterschiedliche Sammeleinheiten, beispielsweise zur
Verbindung mit einer bis sechs von Heizelementen vorgesehen sein.
Bei der Verwendung als Verbindungs-Sammeleinheit können
die Anzahl N von Reihen von Heizelementen, die Heizmedium zuführen,
und die Anzahl von Reihen von Heizelementen, die Heizmedium abführen, beliebig
zwischen eins und N–1 gewählt werden, wobei die
Summe der Reihen der Gesamtzahl selbstverständlich gleich
N ist. Bei der Verwendung als Vorlauf- oder Rücklauf-Sammeleinheit
müssen selbstverständlich nur Heizmedium zuführende
bzw. abführende Reihen von Heizelementen berücksichtig
werden. Des Weiteren muss ein Vorlauf- bzw. Rücklaufanschluss
vorgesehen sein. Werden die Standard-Sammeleinheiten generell mit
einem oder mehreren (beispielsweise an der linken und rechten Stirnseite)
verschließbaren Anschlussöffnungen versehen, so
kann eine Vielzahl unterschiedlicher Radiatoren mit N verschiedenen
Sammeleinheiten (die als Vorlauf-, Rücklauf- oder Verbindungs-Sammeleinheiten
verwendbar sind) realisiert werden. Die Heizelemente können
hierzu insbesondere identisch ausgebildet sein. Radiatoren mit unterschiedlichen
Höhen lassen sich unter Verwendung von (im Querschnitt beispielsweise
identischen) Heizelementen mit wenigen verschiedenen Standard-Längen
herstellen, wobei selbstverständlich auch (vorzugsweise
wenige) im Querschnitt unterschiedliche Typen von Heizelementen
zur Herstellung von Radiatoren mit unterschiedlichem Design möglich
sind.
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Die
Sammeleinheiten können im Querschnitt beispielsweise D-förmig
ausgebildet sein, wobei an der im Wesentlichen ebenen Seite Öffnungen
zum Anschluss von Heizelementen (beispielsweise durch Verschweißen,
Einpressen, Verkleben oder dergleichen) vorgesehen sind.
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Anstelle
von Sammeleinheiten unterschiedlicher Länge zur Herstellung
von Radiatoren entsprechender Breite können diese, wie
bereits vorstehend ausgeführt, auch aus mehreren Gehäuseelementen zusammengesetzt
werden. Jedes Gehäuseelement kann dabei jeweils nur eine
einzige Öffnung zur Verbindung mit jeweils nur einem einzigen
Heizelement pro Reihe von Heizelementen verbunden ausgebildet sein.
Hierdurch können Radiatorelemente erzeugt werden, die dann
zur Erzeugung von Radiatoren mit bestimmter Breite bzw. mit bestimmter
Anzahl von Heizelementen pro Reihe von Heizelementen miteinander
verbunden werden. Hierzu können die Gehäuseelemente
Koppelbereiche aufweisen, die zumindest im Fall von Gehäuseelementen,
die zu Vorlauf- oder Rücklaufsammeleinheiten verbunden
werden, zur mechanischen und strömungstechnischen Verbindung
der Gehäuseelemente dienen. Bei Gehäuseelementen,
die zu Realisierung von Verbindungs-Sammeleinheiten dienen, ist
eine strömungstechnische Verbindung nicht zwingend erforderlich, jedoch
zur Entlüftung des Radiators zumindest an Verbindungs-Sammeleinheiten
in oberen Bereichen des Radiators sinnvoll.
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Weitere
Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Figuren näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 einen
Röhrenradiator bekannter Bauart in einer perspektivischen
Ansicht;
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2 eine
schematische Seitenansicht senkrecht zur Breite eines erfindungsgemäßen
Radiators mit jeweils einer Reihe von Heizelementen pro Gruppe von
fünf meanderförmig durchflossenen Gruppen von
Heizelementen;
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3 eine
Darstellung ähnlich 2 eines Radiators
mit zwei Gruppen von Heizelementen mit insgesamt fünf Reihen
von Heizelementen;
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4 eine
Darstellung ähnlich 2 eines Radiators
mit insgesamt sechs Reihen von Heizelementen, wobei jeweils Gruppen
von zwei Reihen von Heizelementen meanderförmig verschaltet
sind;
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5 eine
perspektivische Darstellung eines Radiators gemäß der
Schemadarstellung in 4 mit gegliederten Vorlauf-,
Rücklauf- und Verbindungssammeleinheiten;
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6 eine
perspektivische Darstellung des Radiators gemäß der
Schemadarstellung in
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4 mit
nicht-gegliederten Vorlauf-, Rücklauf- und Verbindungssammeleinheiten;
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7 eine
Darstellung ähnlich 2 eines Radiators
mit sechs Reihen von Heizelementen, wobei zwei Gruppen von drei
Reihen von Heizelementen ausgebildet sind.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines bekannten Röhrenradiators 1,
der, in der Breite des Radiators gesehen, aus fünf einzelnen
Radiatorelementen 1a zusammengesetzt ist. Die Radiatorelemente 1a weisen
hierzu in jeweils einem oberen und unteren Bereich einen nabenförmigen
Verbindungsbereich 3 auf, wobei die Verbindungsbereiche
an den äußeren Stirnseiten des Röhrenradiators 1 dicht
verschlossen sind. Die miteinander gekoppelten Verbindungsbereiche 3 sind
sowohl mechanisch als auch strömungstechnisch bzw. fluidisch
verbunden, so dass das über einen nicht näher
dargestellten Vorlaufanschluss zugeführte Heizmedium, symbolisiert durch
den Pfeil V, im oberen Bereich der Radiatorelemente 1a jeweils
den einzelnen Radiatorelementen 1a zugeführt werden
kann. Das Heizmedium wird dabei durch die röhrenförmigen
Heizbereiche oder Heizelemente 5 jedes Radiatorelements 1a entsprechend
der Flussrate des Vorlaufs V nach unten gedrückt und gelangt über
die strömungstechnisch bzw. fluidisch verbundenen Verbindungsbereiche 3 der Radiatorelemente 1a zu
einem nicht näher dargestellten Rücklaufanschluss,
wobei das über diesen abgeführte Heizmedium durch
den Pfeil R symbolisiert ist.
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Der
Röhrenradiator 1 wird mittels Befestigungselemente 7 beispielsweise
an einer nicht näher dargestellten Wand, vorzugsweise einer
Außenwand eines Raums, montiert.
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Wie
bereits vorstehend ausgeführt, ist es wünschenswert,
zur Steigerung des Wohlbefindens von Personen in dem zu beheizenden
Raum und zur Reduzierung von Wärmeverlusten durch die Wand des
Raums die Vorderseite, d. h. die raumseitige Außenseite
des Radiators 1 hei ßer werden zu lassen als die
Rückseite des Radiators. Dies kann dadurch erreicht werden,
dass die Heizelemente 5 der vorderseitigen Reihe von Heizelementen
als erstes von gemäß dem Pfeil V zugeführtem
sind Heizmedium durchflossen werden und das Heizmedium erst anschließend
der mittleren und/oder der hintersten Reihe von Heizelementen 5 zugeführt
wird.
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2 zeigt
eine Ausführungsform eines Radiators 100 in einer
schematischen Seitenansicht, wobei einer ersten Reihe von Heizelementen 102 über
eine Vorlauf-Sammeleinheit 104 das Heizmedium über
einen nicht näher dargestellten Vorlaufanschluss zugeführt
wird. Dies ist wieder mittels des Pfeils V schematisch dargestellt.
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Die
Vorlauf-Sammeleinheit 104 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem Rohr, welches mit den ebenfalls rohrförmig ausgebildeten Heizelementen 102 verbunden
ist. Das Verbinden kann durch Schweißen oder dergleichen
erfolgen.
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Über
die Heizelemente 102 der ersten und vordersten Reihe von
Heizelementen wird das Heizmedium abwärts in Richtung auf
eine erste Verbindungs-Sammeleinheit 106 geführt.
Die Sammeleinheit 106 ist im Querschnitt D-förmig
ausgebildet und weist als Halbzeug, d. h. vor dem Zusammenbau des Radiators 100,
zwei Reihen von Durchbrüchen auf, welche mit den betreffenden
Enden der vordersten (raumseitigen) Reihe von Heizelementen 102 und
einer weiteren, dahinter angeordneten Reihe von Heizelementen 102 verbunden
werden. In dieser zweiten Reihe von Heizelementen 102 wird
das Heizmedium aufwärts in Richtung einer zweiten Verbindungs-Sammeleinheit 106 geführt.
Diese ist vorzugsweise identisch mit der ersten Verbindungs-Sammeleinheit 106 ausgebildet.
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In
analoger Weise weist der Röhrenradiator 100 gemäß 2 eine
dritte, vierte und fünfte Reihe von Heizelementen 102 auf,
wobei jeweils benachbarte Reihen von Heizelementen 102 über
eine Verbindungs-Sammeleinheit 106 strömungstechnisch
in Reihe geschaltet werden. Hierdurch ergibt sich ein meanderförmiger
Verlauf des Heizmediums in den hintereinander liegenden Reihen von
Heizelementen 102.
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Da
jedem Heizelement der ersten Reihe über die Vorlaufs-Sammeleinheit 104 im
Wesentlichen Heizmedium gleicher Temperatur zugeführt wird, weisen
die einzelnen Heizelemente 102 jeder der hintereinander
liegenden Reihen von Heizelementen untereinander im Wesentlichen
dieselbe Temperatur auf. Da in jeder Reihe von Heizelementen 102 eine bestimmte
Wärmemenge abgegeben wird, reduziert sich die Temperatur
der Heizelemente 102 der hintereinander angeordneten Reihen
von Heizelementen stufenweise.
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Die
unteren Enden der hintersten Reihe von Heizelementen 102 sind
mit einer Rücklauf-Sammeleinheit 108 verbunden,
die bei der in 2 dargestellten Ausführungsform
identisch mit der Vorlauf-Sammeleinheit 104 ausgebildet
ist. Am Rücklaufanschluss (nicht dargestellt) der Rücklauf-Sammeleinheit 108 wird
das Heizmedium abgeführt. Dies ist durch den Pfeil R schematisch
dargestellt, wobei der Rücklaufanschluss selbstverständlich
an jeder beliebigen Position der Rücklauf-Sammeleinheit 108 vorgesehen
sein kann, wie beispielsweise an den äußeren Endbereichen
oder im Bereich der Mitte der Rücklauf-Sammeleinheit 108 (sogenannter
Mittelanschluss).
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Die
in 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der Ausführungsform nach 2 dadurch,
dass die Vorlauf-Sammeleinheit 104 in einem unteren Bereich
des Röhrenradiators 100 vorgesehen ist. Des Weiteren
sind mit der Vorlauf-Sammeleinheit 104 bei der Ausführungsform nach 3 zwei
Reihen von Heizelementen 102 verbunden. Die oberen Enden
dieser beiden ersten Reihen von Heizelementen 102 sind über
eine Verbindungs-Sammeleinheit 106 mit drei weiteren Reihen von
Heizelementen 102 verbunden, die das Heizmedium nach dessen
Aufwärtsführung in den beiden ersten Reihen abwärts
in Richtung auf eine Rücklauf-Sammeleinheit 108 führen.
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Diese
Rücklauf-Sammeleinheit 108 ist derart ausgebildet,
dass sie mit drei Reihen von Heizelementen 102 verbunden
werden kann.
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Die
in 4 dargestellte Ausführungsform eines
Röhrenradiators 100 weist ebenfalls eine Vorlauf-Sammeleinheit 104 auf,
welche mit zwei Reihen von Vorheizelementen 102 verbunden
ist, die abwärts vom Heizmedium durchströmt werden.
Das Heizmedium wird einer ersten Verbindungs-Sammeleinheit 106 zugeführt,
die mit zwei weiteren Reihen von Heiz elementen 102 verbunden
ist. In diesen wird das Heizmedium aufwärts zu einer weiteren
Verbindungs-Sammeleinheit 106 geführt. Diese ist
wiederum mit zwei weiteren Reihen von Heizelementen 102 verbunden,
die das Heizmedium in Richtung auf eine Rücklauf-Sammeleinheit 108 führen.
Zur Herstellung dieses Röhrenradiators sind lediglich drei
unterschiedliche Typen von Halbzeugen erforderlich, nämlich
jeweils identisch ausgebildete Vorlauf- und Rücklauf-Sammeleinheiten 104, 108 sowie
zwei identisch ausgebildete Verbindung-Sammeleinheiten 106 und rohrförmige
Heizelemente 102 mit vorbestimmter Länge.
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Wie
bereits vorstehend ausgeführt, können die Vorlauf-Sammeleinheit 104,
die Rücklauf-Sammeleinheit 108 und die Verbindungs-Sammeleinheiten 106 sowohl
einteilig mit einem entsprechenden Gehäuse ausgebildet
sein, als auch in Form mehrerer, untereinander verbundener Gehäuseelemente (gegliederte
Sammeleinheiten 104, 106, 108), die beispielsweise
nabenartig an den einander gegenüber liegenden Stirnseiten
untereinander verbunden sind. Auf diese Weise können einzelne
Radiatorelemente hergestellt werden, die in praktisch beliebiger Anzahl
zu einem gesamten Röhrenradiator 1 verbunden werden
können.
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5 zeigt
hierzu eine Ausführungsform eines Röhrenradiators 100 mit
dem schematisch in 4 dargestellten Strömungsverlauf,
wobei die Vorlauf-Sammeleinheit 104, die beiden Verbindungssammeleinheiten 106 und
die Rücklaufsammeleinheit 108 gegliedert ausgebildet
sind. Die einzelnen Elemente oder Glieder der Sammeleinheiten sind
jeweils mit 104a, 106a und 108a bezeichnet.
Die Glieder 104a, 106a und 108a der Vorlauf-Sammeleinheit 104,
der Verbindungs-Sammeleinheiten 106 und der Rücklaufsammeleinheit 108 sind
jeweils nabenartig an entsprechenden Verbindungsbereichen miteinander
verbunden. Während die Elemente 104a und 108a der
Vorlauf-Sammeleinheit 104 und der Rücklauf-Sammeleinheit 108 zwingend
fludidisch miteinander verbunden sein müssen, um das Heizmedium jedem
Heizelement 102 der beiden vordersten Reihen zuführen
bzw. von jedem Heizelement 102 der beiden hinteren Reihen
abführen zu können, können die Glieder 106a der
Verbindungs-Sammeleinheiten 106 auch fluidisch voneinander
getrennt sein. Denn die Glieder 106 müssen jeweils
nur eine fluidische Verbindung der betreffenden Gruppen von Heizelementen 102 (hier:
jeweils 2 hintereinander angeordnete Heizelemente 102 mit
den beiden dahinter angeordneten Heizelementen 102) herstellen.
Der Vorlauf ist bei der Ausführungsform nach 5 an
der linken oberen Seite vorgesehen. Der Rücklauf befindet
sich auf derselben Seite links unten. Vorlauf und Rücklauf
sind jeweils durch die betreffenden Pfeile angedeutet. An diesen
Positionen sind (nicht dargestellte) Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse
vorgesehen.
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Die
in 6 dargestellte Variante eines Radiators 100 basiert
wiederum auf dem in 4 gezeigten Schema, jedoch bestehen
hier die Sammeleinheiten 104, 106 und 108 aus
einem einzigen Gehäuse, an welchem bei der Vorlauf-Sammeleinheit ein
(nicht dargestellter) Vorlaufanschluss und bei der Rücklauf-Sammeleinheit
ein (nicht dargestellter) Rücklaufanschluss vorgesehen
ist. Die Sammeleinheiten stellen somit auch im Fall der Verbindungs-Sammeleinheiten 106 ein
fluidische Verbindung mit allen betreffenden Heizelementen 102 her. Diese
Ausführungsform weist somit einfacher gestaltete Sammeleinheiten
auf, jedoch können Radiatoren unterschiedlicher Breite
nicht mit der Flexibilität hergestellt werden, wie bei
der Ausführungsform nach 5.
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Die
in 5 und 6 dargestellten Varianten für
die Sammeleinheiten 104, 106 und 108 lassen sich
selbstverständlich auch generell mit allen andern Varianten
von Radiatoren verwenden, die aus jeweils Gruppen von Heizelementen 102 bestehen. Die
Glieder 104a, 106a und 108a können
dabei auch so vorgesehen sein, dass sie auch mehrere nebeneinander
angeordnete Heizelementen verbinden. Hierdurch lässt sich
eine andere Optik erreichen. Zudem lassen sich die Herstellungskosten
reduzieren, wobei allerdings die Flexibilität bei der Herstellung
unterschiedlich breiter Radiatoren reduziert wird.
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Die
in 7 dargestellte Variante eines Röhrenradiators 100 weist
zwar ebenfalls wie die in 4 dargestellte
Variante sechs hintereinander angeordnete Reihen von Heizelementen 102 auf,
wobei diese zu zwei Gruppen von Reihen zusammengefasst sind. Der
ersten Gruppe von Reihen von Heizelementen 102 wird über
eine Vorlauf-Sammeleinheit 104 Heizmedium an einem oberen
Ende zugeführt. Das Heizmedium durchströmt die
Heizelemente 102 der ersten Gruppe abwärts in
Richtung auf eine Verbindungs-Sammeleinheit 106 und wird
von dieser der zweiten Gruppe von Heizelementen 102 zugeführt, die
ebenfalls aus drei Reihen von Heizelementen 102 besteht.
Diese sind an ihrem oberen Ende mit einer Rücklauf-Sammeleinheit 108 verbunden,
von der das Heizmedium abgeführt wird.
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Selbstverständlich
lassen sich nach dem in 2 bis 4 und 7 dargestellten
Prinzip der meanderförmigen Reihenschaltung von Gruppen
von hintereinander angeordneten Heizelementen 102 beliebige
weitere Varianten realisieren. Diese unterscheiden sich insbesondere
in der Position der Vorlauf- und Rücklauf-Sammeleinheiten 104, 108,
die bei einer geradzahligen Anzahl von Gruppen von Heizelementen 102 entweder
beide am selben Endbereich der Heizelemente 102 (beispielsweise
oben oder unten bei einer vertikalen Anordnung der Heizelemente 102)
angeordnet sind oder die bei einer ungeradzahligen Anzahl von Gruppen
an gegenüber liegenden Enden der Heizelemente 102 angeordnet sind.
Im letztgenannten Fall können entweder die Vorlauf-Sammeleinheit 104 oder
die Rücklauf-Sammeleinheit 108 bei vertikalen
Heizelementen 102 am oberen Endbereich der Heizelemente 102 vorgesehen
sein. Aus strömungstechnischen Gründen (Konvektion)
ist es in diesem Fall bei vertikal angeordneten Heizelementen 102 von
Vorteil, die Vorlauf-Sammeleinheit 104 am raumseitigen
oberen Ende der vordersten Gruppe von Heizelementen 102 vorzusehen
und die Rücklauf-Sammeleinheit 108 am unteren Ende
der hintersten Gruppe von Heizelementen 102.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0890800
B1 [0007, 0011]