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Technisches Gebiet:
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Die
Erfindung betrifft einen Konvektor, zur Leistungserhöhung
durch natürliche Konvektion für eine Heiz- oder
Kühlplatte, bestehend aus wenigstens einer flächigen
Platte, vorzugsweise aus Metall, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ebenso betrifft die Erfindung eine Heiz- oder Kühlplatte
mit wenigstens einem rohrförmigen Heiz- oder Kühlkörper,
Wärmetauscher, welcher entweder aus wenigstens einem mäanderförmig
oder spiralförmig gekrümmten Rohr oder aus parallel
zueinander geführten Rohren in Form eines Rohrregisters
besteht sind und die Rohre in eine, dieselben wenigstens teilweise,
vorzugsweise vollständig, umschließende Wärmeleitmasse
eingießbar sind, welche an der Oberfläche des
Wärmetauschers anhaftet und die Wärmeleitmasse
zusammen mit dem Wärmetauscher die Heiz- oder Kühlplatte
bildet, wobei zur Leistungserhöhung durch natürliche
Konvektion in die Wärmeleitmasse mindestens ein Konvektor
eingebracht ist, welcher einerseits mit den Rohren des Wärmetauschers
in Verbindung stehen und andererseits mit der erstarrten Wärmeleitmasse
eine feste, formschlüssige und dauerhafte Verbindung bildet,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Stand der Technik:
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Durch
die
DE 10 2005
055 594 A1 ist eine Heiz- oder Kühlplatte mit
einem Rohrwärmetauscher oder einem Heiz- oder Kühlkörper
als Wärmetauscher bekannt geworden, welcher in eine Wärmeleitmasse
eingegossen ist, die denselben wenigstens teilweise, vorzugsweise
vollständig, umschließt und die Wärmeleitmasse
an der Oberfläche des Wärmetauschers anhaftet
und die Wärmeleitmasse zusammen mit dem Wärmetauscher
die Heiz- oder Kühlplatte bildet, wobei zur Leistungserhöhung
durch natürliche Konvektion in die Wärmeleitmasse
aus Stahlblech oder aus Aluminium bestehende Konvektoren aufgebracht
sind, welche eine feste, formschlüssige und dauerhafte
Verbindung mit der erstarrten Wärmeleitmasse bilden und
die Konvektoren Lamellen sind, an welche L-Profile angeschweißt
sind, welche zur Armierung mit der Wärmeleitmasse in dieselbe eingedrückt
sind. Die Konvektoren können Profile in Form von Endloslamellen
sein, welche an der offenen Seite horizontal abgewinkelt und zur
Armierung mit der Wärmeleitmasse in dieselbe eingedrückt sind.
Des Weiteren können die Konvektorflächen der Konvektoren
des Wärmetauschers Segmente in Form von U-Profilen sein,
welche einzelne Konvektoren bilden, wobei die Schenkel der U-Profile
in die Wärmeleitmasse eintauchen. Ebenso können
die Konvektorflächen der Konvektoren durch an den Wärmetauschern
seitlich angebrachte oder angeschweißte oder angeklebte
Einbauten, wie L-Profile, gebildet sein, welche in die Wärmeleitmasse
eintauchen und somit die Einbauten armieren. Dieser Heizkörper
besitzt gute Heizeigenschaften, wobei jedoch die Wärmeübergänge
vom Rohrwärmetauscher zur Wärmeleitmasse sowie
zu den Konvektoren noch verbesserungsbedürftig sind.
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Durch
die Veröffentlichungsschrift
EP 05000360 A1 ist ein
Heizkörper bekannt geworden, bei welchem eine Verbindung
einer Rohrschlange oder eines Rohrregisters direkt mit den Lamellen und/oder
der Frontplatte des Heizkörpers existiert. Die Rohrschlange
bzw. das Rohrregister ist direkt und formschlüssig mit
Lamellen und/oder der Front- bzw. Rückplatte des Heizkörpers
verbunden, wodurch Material sowie Arbeitsaufwand eingespart werden
kann.
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Technische Aufgabe:
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Konvektor sowie eine
Heiz- oder Kühlplatte mit einem derartigen Konvektor dergestalt
zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile vermieden werden,
indem sowohl der Konvektor als auch die damit ausgestattete Heiz-
oder Kühlplatte materialsparend gegenüber dem
Stand der Technik ausgeführt werden können und
aufgrund der Verbesserung der Wärmeübergänge
der Energieverbrauch geringer ist, wie es auch Ziel der Erfindung
ist, die heute üblichen Flachheizkörper nach DIN/EN442 funktional
und optisch mindestens gleichwertig, oder auch hochwertiger, jedoch
kostengünstiger durch den erfindungsgemäßen
Konvektor sowie durch die erfindungsgemäße Heiz-
oder Kühlplatte zu ersetzen.
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Offenbarung der Erfindung sowie deren
Vorteile:
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[A1]
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst
durch einen Konvektor, zur Leistungserhöhung durch natürliche
Konvektion für eine Heiz- oder Kühlplatte, mit
wenigstens einer flächigen Platte, vorzugsweise aus Metall,
wobei der Konvektor wenigstens eine gebogene oder gekrümmte
Umfassung aufweist, welche an der Platte angeordnet und
- – imstande ist, sich außen an ein Heiz- oder
Kühlrohr, das Bestandteil der Heiz- oder Kühlplatte
ist, berührend anzuschmiegen,
- – und imstande ist, auf diese Weise einen Wärmeleitungskontakt
zwischen dem Heiz- oder Kühlrohr und dem Konvektor herzustellen.
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Eine
weitere Lösung der Aufgabe besteht bei einem Konvektor
der eingangs genannten Gattung darin, dass die Platte an wenigstens
einem ihrer Ränder nach außen offene Aussparungen
aufweist, welche eine ungefähr halbrunde oder wenigstens
halbrunde oder bombierte Kontur aufweisen, wobei im Bereich der
Aussparungen von der Kontur der Aussparungen ausgehende, vorzugsweise
in Richtung der Normalen der Platte sich erstreckende, dach- oder
hutförmige Umfassungen angeordnet sind, deren Wölbung über
die Länge der Umfassung in Richtung der Normalen der Platte
der Kontur der Aussparung entspricht.
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Jede
Umfassung ist dazu vorgesehen, sich außen an ein Heiz-
oder Kühlrohr berührend anzuschmiegen und mit
diesem in Wärmeleitungskontakt zu stehen, so dass ein intensiver
Wärmestrom oder Kältestrom zwischen dem Rohr und
dem Konvektor entsteht, wobei die Umfassung den Wärmeübergang zwischen
Rohr und Konvektor verbessert. Zwischen der Umfassung und dem Rohr
kann sich Wärmeleitmasse befinden. Der Konvektor steht
in thermischem Kontakt mit der Umgebungsluft und heizt diese auf bzw.
kühlt diese ab. Bevorzugt wird der Konvektor so angeordnet
und orientiert, dass er die aufsteigende Bewegung der erwärmten
bzw. die absteigende Bewegung der abgekühlten Luft nicht
behindert.
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Der
Vorteil der Erfindung gegenüber vergleichbaren Konvektoren
des Standes der Technik besteht darin, dass der erfindungsgemäße
Konvektor materialsparend gegenüber dem Stand der Technik ausgeführt
ist und aufgrund der Verbesserung der Wärmeübergänge
von den Rohren oder dem Rohrregister, Wärmetauscher, einer
Heiz- oder Kühlplatte der Energieverbrauch geringer ist,
wie auch eine derartig ausgerüstete Heiz- oder Kühlplatte
schneller auf Temperaturänderungen anspricht. Eine derartige Heiz-
oder Kühlplatte, welche mit dem erfindungsgemäßen
Konvektor ausgerüstet ist, ist erfindungsgemäß imstande,
die heute üblichen Flachheizkörper nach DIN/EN442 funktional
und optisch mindestens gleichwertig, oder auch hochwertiger, jedoch
kostengünstiger zu ersetzen.
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[A2]
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
weist die Platte an wenigstens einem ihrer Ränder nach
außen offene Aussparungen auf, welche eine ungefähr
halbrunde oder wenigstens halbrunde oder bombierte Kontur aufweisen,
wobei im Bereich der Aussparungen von der Kontur der Aussparungen ausgehende,
vorzugsweise in Richtung der Normalen der Platte sich erstreckende,
dach- oder hutförmige Umfassungen angeordnet sind, deren
Wölbung über die Länge der Umfassung
in Richtung der Normalen der Platte der Kontur der Aussparung entspricht.
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Der
Konvektor bzw. die Umfassung kann eine wärmeleitende Beschichtung,
insbesondere Wärmeleitschicht, aufweisen, welche imstande
ist, sich außen an das Heiz- oder Kühlrohr berührend
anzuschmiegen und einen Wärmeleitungskontakt zwischen dem
Heiz- oder Kühlrohr und dem Konvektor herzustellen. Die
Beschichtung kann z. B. durch Wärmeleitpaste, eine Wärmeleitmatte
oder durch eine Mehrzahl oder Vielzahl von einzelnen Wärmeleitkörpern
oder durch Galvanisierung gebildet sein.
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[A3]
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des
Konvektors ist die Platte eben, wobei die von den Konturen der Aussparungen
ausgehenden dach- oder hutförmigen Umfassungen auf beiden Seiten
der Platte sich erstrecken.
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[A4]
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des
Konvektors kann derselbe U-förmig oder V-förmig
gestaltet sein und Schenkelflächen aufweisen, welche an
ihren unteren Rändern die Aussparungen aufweisen, welche
sich gegenüberstehen, wobei die von den Konturen der Aussparungen
ausgehenden dach- oder hutförmigen Umfassungen entweder
sich nur an den Außenseiten der Schenkelflächen
oder nur an den Innenseiten derselben oder sowohl an den Außenseiten
als auch an den Innenseiten derselben befinden.
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[A5]
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des
Konvektors erstrecken sich die dach- oder hutförmigen Umfassungen
zwischen beiden Schenkelflächen des Konvektors und verbinden
die Schenkelflächen miteinander.
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[A6]
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des
Konvektors sind die Umfassungen bei einem halbkreisrunden Querschnitt
der Aussparungen mindestens halbzylinderförmig gestaltet.
[A15] Vorzugsweise können die Umfassungen mehr als halbzylinderförmig
gestaltet sein. [A17] Des Weiteren können die halbzylinderförmig
gestalteten Umfassungen sich nach unten hin verjüngen,
so dass sie in der ebenen Abwicklung eine kreissegmentförmige Gestalt
aufweisen. Auf diese Weise ist ein inniger Kontakt des Konvektors
auf den Rohren oder dem Rohrregister gewährleistet.
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[A18]
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des
Konvektors besteht derselbe wie auch die Umfassungen aus einem metallischen
Werkstoff, wobei die Umfassungen an den Konvektor angeschweißt
oder angelötet oder angeklebt sind. [A7] In einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung können die Umfassungen integral-einstückig
aus der Platte bzw. den Platten herausgebogen sein.
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Der
Konvektors kann somit U- oder V-förmig gestaltet sein und
aus zwei plattenförmigen Schenkelflächen bestehen,
wobei beide Schenkelflächen an ihren unteren Rändern
die Aussparungen aufweisen, welche sich, entsprechend dem Verlauf
der Rohre des Heiz- oder Kühlkörpers innerhalb
des Abstandes der beiden Schenkelflächen voneinander, gegenüberstehen,
wobei die von den Konturen der Aussparungen ausgehenden dach- oder
hutförmigen Umfassungen entweder sich nur an den Außenseiten der
Schenkelflächen oder nur an den Innenseiten derselben oder
sowohl an den Außenseiten als auch an den Innenseiten derselben
befinden. Ebenso können sich die dach- oder hutförmigen
Umfassungen zwischen beiden plattenförmigen Schenkelflächen der
Konvektors befinden und die Schenkelflächen bzw. die Platten
miteinander verbinden.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Konvektors
sind die dach- oder hutförmigen Umfassungen bei einem kreisrunden
Querschnitt der Rohre des Heiz- oder Kühlkörpers
etwas mehr als halbzylinderförmig gestaltet, so dass die
Umfassungen über den halben Querschnitt der Rohre übergreifen
und damit eine formschlüssig-klemmende Reiterverbindung
mit den Rohren einzugehen imstande sind. Dadurch ist sowohl ein
inniger Kontakt des Konvektors auf den Rohren oder dem Rohrregister
gewährleistet, als auch eine feste kraftschlüssige
Verbindung gegeben ist. Auf diese Weise wird bei der Herstellung
einer erfindungsgemäßen Heiz- oder Kühlplatte
mit einem Konvektor die Herstellung erleichtert, indem der Konvektor
mittels der Umfassungen formschlüssigklemmend auf die Rohre
oder Rohrregister aufgesetzt werden kann, ohne dass ein Verrutschen
oder ein Verschieben des Konvektors beim Ausfüllen der
Heiz- oder Kühlplatte mit beispielsweise einer Wärmeleitmasse
erfolgen kann.
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Der
erfindungsgemäße Konvektor kann dergestalt eingesetzt
werden, dass die Konvektorfläche gleichzeitig die Deckfläche
einer Heiz- oder Kühlplatte ist, wobei in diesem Fall die
dach- oder hutartigen Umfassungen nach innen der Heiz- oder Kühlplatte gerichtet
sind. Bei der Verwendung eines Konvektors, welcher U-förmig
gestaltet ist, können beide Platten bzw. Schenkelflächen
die sich gegenüberliegenden Deckflächen der Heiz-
oder Kühlplatte bilden, wobei in diesem Fall die dach-
oder hutförmigen Umfassungen des Konvektors nur auf den
Innenseiten der beiden einander zugewandten Platten bzw. Schenkelflächen
angeordnet sind, so dass sich die Umfassungen gegenübersehen.
In diesem Fall können die Umfassungen auch durchgehend
sein und die beiden Platten bzw. Schenkelflächen miteinander verbinden,
so dass der U-förmige Konvektor eine höchst stabile
Gestaltung aufweist.
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[A10]
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine erfindungsgemäße
Heiz- oder Kühlplatte mit wenigstens einem rohrförmigen
Heiz- oder Kühlkörper, Wärmetauscher,
welcher entweder aus wenigstens einem mäanderförmig
oder spiralförmig gekrümmten Rohr oder aus parallel
zueinander geführten Rohren in Form eines Rohrregisters
besteht und das Rohr bzw. die Rohre in eine, dieselben wenigstens
teilweise, vorzugsweise vollständig, umschließende
Wärmeleitmasse eingießbar oder eingegossen sind,
welche an der Oberfläche des Wärmetauschers anhaftet und
die Wärmeleitmasse zusammen mit dem Wärmetauscher
die Heiz- oder Kühlplatte bildet, wobei zur Leistungserhöhung
durch natürliche Konvektion in die Wärmeleitmasse
mindestens ein Konvektor eingebracht ist, welcher einerseits mit
dem Rohr bzw. den Rohren des Wärmetauschers in Verbindung
stehen und andererseits mit der erstarrten Wärmeleitmasse
eine feste, formschlüssige und dauerhafte Verbindung bildet,
gekennzeichnet durch einen Konvektor gemäß der
Ausgestaltung des Anspruchs 1 dahingehend, dass der Konvektor an
wenigstens einem seiner Ränder nach außen offene
Aussparungen aufweist, welche eine wenigstens halbrunde oder bombierte
Kontur aufweisen, wobei im Bereich der Aussparungen von der Kontur
der Aussparungen ausgehende, vorzugsweise in Richtung der Normalen
der Platte sich erstreckende, dach- oder hutförmige Umfassungen
angeordnet sind, deren Wölbung über die Länge
der Umfassung in Richtung der Normalen der Platte der Kontur der
Aussparung entspricht, wobei die Umfassungen wenigstens dem halben
Querschnitt der Rohre des Wärmetauschers entsprechen und
in genau den Abständen der einzelnen Rohre voneinander
längs des Randes des Konvektors angeordnet sind, so dass
der Konvektor mit den Umfassungen reiterartig auf dem Rohr bzw.
den Rohren aufzusitzen imstande ist, und die Umfassungen das Rohr
bzw. die Rohre wenigstens zur Hälfte ihres Querschnitts
unter Ausbildung eines flächigen Kontaktes kontaktierend
umschließen.
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Mittels
der Erfindung wird der Wärme- bzw. Kältestrom
zwischen dem Heiz- bzw. Kühlrohr und der Umgebungsluft
vergrößert, d. h. es wird ein effektiverer Wärme-
bzw. Kälteübergang erzielt.
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[A11]
Der Konvektor nach Anspruch 1 oder 10 kann insbesondere nach einem
der Ansprüche 2 bis 9 oder 15–19 gestaltet sein.
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[A12]
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung der
Heiz- oder Wärmeplatte ist der Konvektor mit den gebogenen
oder gekrümmten, z. B. rinnenförmigen oder dach-
oder hutförmigen Umfassungen auf das Rohr oder auf die
Rohre oder auf das Rohrregister mittels eines hochwärmeleitfähigen
Klebers aufgeklebt. [A13] Oder der Konvektor kann mit den gebogenen
oder gekrümmten, z. B. rinnenförmigen oder dach-
oder hutförmigen Umfassungen auf das Rohr oder die Rohre
aufgeschweißt oder aufgelötet sein.
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Das
Wesen der Erfindung besteht somit darin, dass der Konvektor im Bereich
seiner Aussparungen in Richtung der Rohre sich erstreckende und
von der Kontur der Aussparungen ausgehende dach- oder hutförmige
Umfassungen aufweist, welche beim Aufsetzen des Konvektors auf die
Rohre des herzustellenden Heiz- und Kühlkörpers
wenigstens zur Hälfte ihres Querschnitts unter Ausbildung
eines flächigen Kontaktes die Rohre kontaktierend umschließen,
so dass der Konvektor mit den Umfassungen, welche eine große
Wärmeübergangsfläche darstellen, reiterartig
auf den Rohren aufzusitzen imstande ist.
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[A8]
Der Konvektor kann insbesondere aus einer Platte gebildet sein,
aus welcher die Umfassungen integral-einstückig so herausgebogen
sind, dass ein Teil der Umfassungen nach einer Seite von der Ebene
der Platte absteht und die übrigen Umfassungen nach der
anderen Seite von der Ebene der Platte absteht, wobei die Umfassungen
kreisförmig um eine gemeinsame Achse (A) gekrümmt
sind, welche in der Ebene der Platte verläuft.
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[A9]
Der Konvektor kann aus einer V- oder U-förmig gebogenen
Platte gebildet sein, wobei der Konvektor zwei Umfassungen aufweist,
welche dadurch gebildet sind, dass der Endbereich des einen Schenkels
des V oder U halbzylindrisch um eine erste Achse gebogen ist, und
der Endbereich des anderen Schenkels des V oder U halbzylindrisch
um eine zweite Achse gebogen ist, wobei die erste und die zweite
Achse parallel zueinander und senkrecht zu der von dem U oder V
aufgespannten Ebene verlaufen.
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[A16]
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung umgibt jede Umfassung die Achse über einen
Winkel von 80°–100°.
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[A19]
Der Konvektor bzw. die Konvektoren ist bzw. sind gemäß einer
Variante zumindest teilweise in eine Vergussmasse eingegossen.
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[A14]
Die Heizplatte kann insbesondere ein Heizkörper sein, bzw.
die Kühlplatte kann ein Kühlkörper sein.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung, in der zeigen:
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1 zwei
vereinzelte Konvektoren bestehend jeweils aus einer Platte, die
an ihrem unteren Rand halbkreisförmige Aussparungen besitzt,
die entlang der Kontur sich nach einer Seite erstreckende dach-
oder hutförmige Umfassungen aufweisen
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2 einen
Konvektor in einer U-förmigen Gestaltung mit zwei parallel
zueinander verlaufenden Platten, die gemäß der 1 gestaltet
sind, wobei die dach- oder hutförmige Umfassungen sich
nach innen erstrecken und die beiden Platten miteinander verbinden
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3 einen
Konvektor in einer U-förmigen Gestaltung mit zwei parallel
zueinander verlaufenden Platten, die gemäß der 1 gestaltet
sind, wobei die dach- oder hutförmige Umfassungen sich
nach außen erstrecken und die beiden Platten nur an ihren oberen
Enden miteinander verbunden sind
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4 eine
Draufsicht einer Heiz- oder Kühlplatte mit einem Röhrenregister und
mit auf das Röhrenregister aufgesetzten, aus der Heiz-
oder Kühlplatte herausragenden Konvektoren
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5 eine
Seitenansicht einer Heiz- oder Kühlplatte, wobei von einem
Röhrenregister nur das vorderste Rohr sichtbar ist und
auf das Röhrenregister ein Konvektor in einer U-förmigen
Gestaltung gemäß der 3 aufgesetzt
und teilweise in eine Vergussmasse der Heiz- oder Kühlplatte
eingebettet ist,
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6 eine
weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Konvektors in perspektivischer Darstellung,
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7 den
Konvektor von 6 in Draufsicht von vorne,
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8 eine
Platte zur Herstellung des Konvektors der 6 und 7,
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9 den
Konvektor von 6 und 7 in Draufsicht
von oben,
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10 eine
weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Konvektors in perspektivischer Darstellung, und
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11 eine
Aneinanderreihung von drei Konvektoren gemäß 10 in
Draufsicht von vorne,
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Wege zur Ausführung der Erfindung:
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Die 1 zeigt
ein Beispiel von zwei erfindungsgemäßen Konvektoren 1,
welche jeweils aus einer rechteckförmigen Platte 2 besteht.
Die Platten bestehen vorzugsweise aus einem Metall. Im unteren Rand 5 der
Platte 2 sind – vorzugsweise – halbkreisförmige,
nach außen hin offene Aussparungen 6 angeordnet,
wie es beim in der Zeichnung der 1 linken
Konvektor 1 ersichtlich ist. Längs einer jeden Kontur
einer jeden Aussparung 6 ist jeweils eine dach- oder hutförmige
Umfassung 4, 4', 4'', 4''' angeordnet.
Bei einer metallischen Platte 2 sind die dach- oder hutförmige
Umfassung 4, 4', 4'', 4''' in
oder auf der Kontur der Aussparung 6 angeschweisst oder
angelötet oder auch angeklebt. Ebenso können die dach-
oder hutförmigen Umfassung 4, 4', 4'', 4''' in geeigneter
Weise aus der ebenen Platte 2 des Konvektors 1 herausgebogen
sein, so dass in diesem Fall Platte 2 und dach- oder hutförmige
Umfassungen 4, 4', 4'', 4''' integral-einstückig
miteinander verbunden sind.
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Die
dach- oder hutförmigen Umfassungen 4, 4', 4'', 4''' besitzen
eine Rundung, vorzugsweise Radius, welcher der Rundung, vorzugsweise
Radius, der Röhre oder der Röhren entspricht,
auf welche der Konvektor 1 mit den dach- oder hutförmigen
Umfassungen 4, 4', 4'', 4''' aufgesetzt
werden soll, sobald der Konvektor zur Herstellung einer Heiz- oder
Kühlplatte auf die Röhren aufgesetzt und teilweise
in die Wärmeleitmasse eingebettet wird. Dabei werden die Umfassungen
vollständig in die Wärmeleitmasse eingebettet,
aus der die übrige Platte oder Platten des Konvektors herausragen.
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Die 2 zeigt
einen Konvektor 3 in einer U-förmigen Gestaltung
mit zwei in einem Abstand a parallel zueinander verlaufenden Platten 8, 9,
welche mit einem am oberen Ende des Konvektors 3 befindlichen
Mittelsteg 10 miteinander verbunden sind. Platten 8, 9 bilden
die Schenkelflächen der U-förmigen Gestaltung,
die mittels des Mittelstegs miteinander verbunden sind. Der untere
Rand 11, 11' einer jeden Platte weist eine Gestaltung
gemäß der 1 auf, so
dass sich im unteren Rand 11, 11' einer jeden Platte 8, 9 halbkreisförmige,
nach außen hin offene Aussparungen befinden, wie es aus
der Platte 9 in 2 ersichtlich ist. Längs
einer jeden Kontur einer jeden Aussparung ist jeweils eine dach-
oder hutförmige Umfassung 13 angeordnet, die die
beiden Platten 8, 9 miteinander verbindet, so
dass diese sowohl am oberen als auch am unteren Ende miteinander verbunden
sind. Gleichermaßen besitzen die dach- oder hutförmigen
Umfassungen 13 eine Rundung, vorzugsweise Radius, welcher
der Rundung, vorzugsweise Radius, der Röhre oder der Röhren
entspricht, auf welche der Konvektor 3 mit den dach- oder
hutförmigen Umfassungen 13 aufgesetzt werden soll,
sobald der Konvektor in eine Heiz- oder Kühlplatte teilweise
eingebettet wird.
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3 zeigt
eine ähnliche Gestaltung eines Konvektors 7 gemäß demjenigen
der 2, wobei hier die dach- oder hutförmige
Umfassungen 4, 4', 4'', 4''' an
den Platten 8, 9 sich nach außen erstrecken
und die beiden Platten 8, 9 nur an ihren oberen Enden
mittels des Mittelstegs 10 miteinander verbunden sind.
Eine einzelne Platte entspricht somit eine Platte 2 der 1.
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Ebenso
können die beiden Platten eines Konvektors V-förmig
mit einem relativ geringen Öffnungswinkel gestaltet und
zueinander geneigt sein. Auf jeden Fall aber verlaufen die dach-
oder hutförmige Umfassungen waagrecht entsprechend dem
Verlauf der Röhren oder der Röhrenregisters, auf
welches der Konvektor aufgesetzt werden soll.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf eine Heiz- oder Kühlplatte 14 mit
einem Röhrenparallelregister 18, welches aus parallelen
Heizrohren 16, 16', 16'', 16''' und
einer Querverbindung 15 besteht, und mit auf die Heizrohre 16, 16', 16'', 16''' aufgesetzten,
aus der Heiz- oder Kühlplatte herausragenden Konvektoren 7, 7', 7'', 7''', 7''''.
Die Heiz- oder Kühlplatte 14 besteht im Wesentlichen
aus einer Wanne F, in welche das Röhrenregister 18,
bestehend aus den parallel zueinander und in einer Ebene liegenden
Röhren 16, 16', 16'', 16''' und
der Querverbindung 15, eingelegt ist; das Röhrenregister 18 bzw.
Parallelregister 18 besitzt einen oberen Anschluss S. Auf
die einzelnen Röhren 16, 16', 16'', 16''' des
Röhrenregisters 18 sind in äquidistanten
Abständen die Konvektoren 7, 7', 7'', 7''', 7'''',
welche gemäß denjenigen der 3 gestaltet
sind, aufgesetzt, dergestalt, dass die dach- oder hutförmigen
Umfassungen 4, 4', 4'', 4''' der
Konvektoren 7, 7', 7'', 7''' einen
innigen Kontakt mit den Oberflächen der Röhren 16, 16', 16'', 16''' des
Parallelregisters 18 eingehen.
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Die
Heiz- oder Kühlplatte 14 von 4 ist vorzugsweise
so orientiert, dass die Rohre 16, 16', 16'', 16''' senkrecht übereinander
liegen, alle horizontal verlaufen und hierbei das Rohr 16 das
unterste, das Rohr 16''' das oberste Rohr ist, so dass
in der Anordnung von 4 die von der Heizplatte 14 erwärmte
Luft in von links nach rechts aufsteigt bzw. die von der Kühlplatte 14 abgekühlte
Luft von rechts nach links absinkt.
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Zur
Erstellung der Heiz- oder Kühlplatte 14 ist die
Wanne F mit einer wärmeleitfähigen Wärmeleitmasse
ausgegossen und zwar in der Höhe, dass die Umfassungen 4, 4', 4'', 4''' der
Konvektoren 7, 7', 7'', 7''' vollständig
von der Wärmeleitmasse umschlossen sind und die übrigen
Flächen der Platten der Konvektoren aus der Ebene der Heiz-
oder Kühlplatte 14 herausragen. Die Konvektoren
können entlang der Rohre 16, 16', 16'', 16''' in
beliebigen Abständen in der Heiz- oder Kühlplatte
angeordnet sein entsprechend der gewünschten Wärmeabgabe.
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Die 5 zeigt
einen Ausschnitt einer Seitenansicht einer Heiz- oder Kühlplatte,
welche gemäß der 4 aufgebaut
sein kann und das Parallelregister 18 mit den Röhren
bzw. Rohren 16, 16', 16'', 16''' von 4 aufweist,
wobei die Heiz- oder Kühlplatte vor eine Wand W gehängt
ist und mittels einer Stütze T sich an der Wand W abstützt.
Die Blickrichtung der Draufsicht von 5 auf das
Rohr 16 entspricht der Blickrichtung von links nach rechts
in 4. Daher ist von dem Parallelregister 18 in 5 nur
das Rohr 16 sichtbar. Das Rohr 16 bzw. das Parallelregister
ist von vorzugsweise wärmeleitender Vergussmasse 17 umgeben.
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In 5 ist
das Parallelregister 18 nicht mit den Konvektoren 7, 7', 7'', 7''' bestückt,
sondern die Heiz- oder Kühlplatte der 5 ist
mit Konvektoren 31 gemäß der 12 ausgestattet, welche jeweils zwei Schenkel 23, 23' und
zwei Umfassungen 25, 26 aufweisen, wobei in 5 nur
die Schenkel 26 und die Umfassungen 23' sichtbar
sind. Auf die Röhren des Röhrenregisters 18,
von denen in 5 nur das Rohr 16 des
Parallelregisters 18 von 4 sichtbar ist,
sind jeweils die Konvektoren 31 mittels der Umfassungen 25, 26 aufgesetzt,
wobei die Umfassungen 25 in 5 nicht
sichtbar sind. Mittels vergussfähiger Wärmeleitmasse
sind die jeweiligen Umfassungen 25, 26 der Konvektoren 31 vergossen.
Auf diese Weise sind die Konvektoren 31 fest innerhalb der
Heiz- oder Kühlplatte und unter Ausbildung eines innigen
Kontaktes mit den Röhren R des Röhrenregisters
verankert. Die Pfeile in der 5 zeigt
die Luftzirkulation von unten nach oben an den Konvektoren an.
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Die 6 bis 9 beziehen
sich auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Konvektors 30. 6 zeigt
den Konvektor 30 in perspektivischer Darstellung. 7 zeigt
den Konvektor 30 von 6 in Draufsicht
von vorne, 9 in Draufsicht von oben.
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Ein
erfindungsgemäßer Konvektor dient zur Leistungserhöhung
durch natürliche Konvektion für eine Heiz- oder
Kühlplatte und besteht aus wenigstens einer flächigen
Platte, vorzugsweise aus Metall, und einer oder mehreren gekrümmten
Umfassungen, welche ebenfalls vorzugsweise aus Metall bestehen. Der
Konvektor 30 von 6 besteht
aus einer Platte 24, vier gekrümmten Umfassungen 21 sowie
vier gekrümmten Umfassungen 22. Die Umfassungen
Umfassung 21, 22 sind imstande, sich außen
an ein Heiz- oder Kühlrohr R, das Bestandteil einer in
den 6–11 nicht
gezeigten Heiz- oder Kühlplatte ist, berührend
anzuschmiegen und mit diesem in Wärmeleitungskontakt zu
treten. Mit Wärmeleitungskontakt ist gemeint, dass zwischen
dem Rohr und der Umfassung auf Grund von mechanischer Berührung Wärmeleitung
stattfindet, wenn zwischen dem Rohr und der Umfassung ein Temperaturunterschied
besteht.
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Alternativ
können die Umfassungen 21, 22 an der
Innenseite ihrer gekrümmten Oberflächen jeweils
eine wärmeleitende Beschichtung aufweisen, welche auf dem
Rohr R aufliegt und Wärmeleitungskontakt zwischen dem Rohr
R und dem Konvektor 30 herstellt
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Die
Umfassungen 21, 22 sind integral-einstückig
so aus der Ebene der Platte 24 herausgebogen, dass die
vier Umfassungen 21 alle nach einer Seite von der Ebene
der Platte 24 abstehen und die anderen vier Umfassungen 22 alle
nach der anderen Seite von der Ebene der Platte 24 abstehen.
Alle Umfassungen 21, 22 sind kreisförmig
um eine gemeinsame Achse A gekrümmt, welche in der Ebene
der Platte 24 verläuft. Mit kreisförmiger
Krümmung ist gemeint, dass jede Umfassung 21, 22 die
Form eines Abschnitts eines Zylindermantels aufweist.
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Der
Krümmungsradius der Krümmung der Umfassungen 21, 22 entspricht
dem Außendurchmesser des Heiz- oder Kühlrohres
R, an dessen Außenseite die Umfassungen 21, 22 anliegen
und sich berührend anschmiegen, so dass sie in Wärmeleitungskontakt
mit dem Rohr R stehen. Auf diese Weise wird der Wärmestrom
vom Rohr R zur Platte 24 bzw. umgekehrt wesentlich verbessert.
Die Platte 24 steht in thermischem Kontakt mit der Umgebungsluft und
gibt, falls das Rohr R ein Heizrohr ist, Wärme an die Umgebungsluft
ab, oder nimmt, falls das Rohr R ein Kühlrohr ist, wärme
aus der Umgebungsluft auf und gibt sie über die Umfassungen
an das Kühlrohr R ab.
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Die
gemeinsame Achse A fällt mit der Achse des Rohres R zusammen.
Im vorliegenden Beispiel von 6 umgibt
jede Umfassung 21,22 die Achse A über
einen Winkel von 90°.
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8 zeigt
eine Platte zur Herstellung des Konvektors 30 der 6, 7 und 9. 8 zeigt
den Zustand, bevor die Umfassungen 21, 22 aus
der Ebene der Platte 24 herausgebogen sind. In diesem Zustand
weise die Platte 24 acht vorstehende Fortsätze 21', 22',
auf, welche in der Plattenebene liegen und aus welchen durch Herausbiegen
aus der Plattenebene und kreisförmiges Krümmen
(d. h. durch Krümmen zur Form eines Zylindermantelabschnitts)
die Umfassungen 21, 22 entstehen.
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Der
Konvektor 30 wird vorzugsweise so angeordnet, dass die
Achse A vertikal verläuft, da in diesem Fall die vom Konvektor 30 erwärmte
bzw. abgekühlte Luft ungehindert nach oben bzw. nach unten strömen
kann.
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Die 10 und 11 beziehen
sich auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Konvektors 31, wobei 10 eine
perspektivische Darstellung dieses Konvektors 31 zeigt. 11 zeigt
eine Aneinanderreihung von drei Konvektoren gemäß 10 in
Draufsicht von vorne.
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Der
Konvektor 31 ist aus einer U-förmig gebogenen
Platte gebildet und weist zwei Umfassungen 25, 26 auf,
welche dadurch gebildet sind, dass der Endbereich des einen Schenkels 23 des
U halbzylindrisch um eine erste Achse A1 gebogen ist, und der Endbereich
des anderen Schenkels 23' des U halbzylindrisch um eine zweite
Achse A2 gebogen ist, wobei die erste und die zweite Achse A1, A2
parallel zueinander und senkrecht zu der von dem U aufgespannten
Ebene verlaufen.
-
Jede
der Umfassungen 25, 26 umgibt je ein Rohr R über
einen Winkel von 180° und schmiegt sich berührend
an dessen Oberfläche an, so dass über die Umfassungen 25, 26 Wärmeleitungskontakt zwischen
den Rohren R und dem Konvektor 31 besteht. Die Achsen A1,
A2 fallen mit der Achse je eines der Rohre R zusammen.
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Die
Konvektoren 31 von 12 sind
in gleichmäßigen Abstanden an einer Halterung 27, 28 angeordnet.
Die Rohre 25, 26 von 11 sind
Teil eines parallelen oder seriellen Registers.
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Der
Konvektor 31 wird vorzugsweise so angeordnet, dass die
Achsen A1, A2 vertikal verlaufen, da in diesem Fall die vom Konvektor 31 erwärmte bzw.
abgekühlte Luft ungehindert nach oben bzw. nach unten strömen
kann.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit:
-
Der
erfindungsgemäße Konvektor sowie die erfindungsgemäße
Heiz- oder Kühlplatte mit einem derartigen Konvektor ist
insbesondere zur Herstellung von Energie- und Herstellungskosten
sparenden Heiz- oder Kühlplatten gewerblich anwendbar,
wie auch die erfindungsgemäße Heiz- oder Kühlplatte
mit einem derartigen Konvektor gewerblich geeignet ist, die heute üblichen
Flachheizkörper nach DIN/EN442 funktional
und optisch mindestens gleichwertig, oder auch hochwertiger, jedoch
kostengünstiger zu ersetzen.
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- 1
- Konvektor
- 2
- Platten
- 3,
3', 3'', 3'''
- Konvektoren
- 4,
4', 4'', 4'''
- dach-
oder hutförmigen Umfassungen
- 5
- unterer
Rand der Platten 2
- 6
- Aussparung
- 7
- Konvektoren
- 8,
9
- Platten
- 10
- Mittelsteg
- 11,
11'
- untere
Ränder der Platten 8, 9 des Konvektors 3
- 13
- dach-
oder hutförmigen Umfassungen
- 14
- Heiz-
oder Kühlplatte
- 15
- Querverbindung
- 16,
16', 16'', 16'''
- Röhren
des Röhrenregisters 18
- 17
- vergussfähige
Wärmeleitmasse
- 18
- Parallelregister
- 21,
22, 25, 26
- Umfassungen
- 21',
22'
- Fortsätze
- 23,
23'
- Schenkel
- 24
- Platte
- 27,
28
- Halterung
- 30,
31
- Konvektoren
- A,
A1, A2
- Achsen
- a
- Abstand
von zwei Konvektoren
- W
- Wand
- T
- Stütze
- F
- Wanne
- R
- Rohr
- S
- Anschluss
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005055594
A1 [0002]
- - EP 05000360 A1 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN/EN442 [0004]
- - DIN/EN442 [0008]
- - DIN/EN442 [0064]