DE1260740B

DE1260740B - Gliederheizkoerper

Info

Publication number: DE1260740B
Application number: DEM41512A
Authority: DE
Inventors: Georges Moritz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-05-17
Filing date: 1959-05-14
Publication date: 1968-02-08
Also published as: FR74384E; BE578723A; AT218706B; CH354565A; FR1217649A

Description

Gliederheizkörper Die Erfindung betrifft einen Gliederheizkörper, insbesondere für Zentralheizungen, dessen Einzelglieder aus wenigstens einem lotrechten, rohrförmigen Körper für den Durchgang des Wärmeträgers mit lotrechten Strahlwänden bestehen, die bei allen Gliedern parallel zueinander verlaufen und zwischen sich Aufstiegschächte für die Wärme aufnehmende Luft begrenzen, welche Schächte durch von den Strahlwänden nach beiden Seiten vorspringende, parallele Rippen in eine Mehrzahl von lotrechten Luftführungskanälen unterteilt sind, deren Einzelquerschnitte jeweils über den überwiegenden Teil ihrer Länge konstant sind.
Bei einem bekannten Gliederheizkörper weisen die Glieder die Gestalt eines Dreiecks mit nach oben zeigender Spitze auf und sind mit Führungsrippen für die Luft versehen, die nach der Luftaustrittsseite, welches die längste Dreiecksseite ist, divergieren. Dies wird nur dadurch ermöglicht, daß sowohl die Bodenseite als auch die dritte Dreiecksseite zum Lufteintritt herangezogen wird und jedes Luftteilchen nur einen gegenüber der Höhe der Glieder kleinen Weg unter Wärmeaufnahme von den Gliedern zurücklegt. Außerdem wird das Ziel, sich erweiternde Luftwege zu erhalten, nur in sehr begrenztem Ausmaß erreicht, so daß ein Teil der erwärmten Luft vorzeitig aus dem Raum zwischen den Heizungsgliedern verdrängt wird. Soweit eine Aufweitung der Kanäle überhaupt erzielt wird, wird der dadurch bedingte Vorteil durch die geringe Strecke des Wärmeaustausches für die einzelnen Luftteilchen bei weitem aufgewogen.
Es ist weiterhin ein Gliederheizkörper mit nach dem zu heizenden Raum einseitig ausladenden Gliedern bekannt, die über die ganze Höhe des Heizkörpers reichen und von dem durch obere und untere, quer verlaufende Rohre zu- bzw. abgeführten Wärmeträger durchströmt werden. Die einseitig ausladenden und im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Teile der Einzelglieder begrenzen jeweils zwischen sich lotrechte Aufstiegschächte für die Wärme aufnehmende Luft. Um der Ausdehnung der Luft infolge der Wärmeaufnahme Rechnung zu tragen, ist bei diesem bekannten Gliederheizkörper vorgesehen, daß die Querschnitte der einzelnen Heizglieder jeweils nach oben allmählich abnehmen, so daß sich dadurch im gleichen Maß der Querschnitt der dazwischenliegenden Aufstiegschächte für die Luft nach oben erweitert. Dadurch kann sich jedes am Heizkörper erwärmende Luftteilchen ohne Störung der Bewegung der benachbarten Luftteilchen ausdehnen. Dies wird jedoch nur unter Inkaufnahme einer Verminderung des Durchströmungsquerschnittes der Glieder für den Wärmeträger von unten nach oben erreicht. Dabei bestimmt der engste Querschnitt der Glieder die Durchströmmenge und Durchströmgeschwindigkeit des Wärmeträgers. Vor allem aber verändert sich der gegenseitige Abstand der den Aufstiegschacht für die Luft jeweils begrenzenden Wärmeabstrahlwände, so daß die Dicke des Luftstromes und damit der Abstand zwischen dem Kern dieses Luftstromes und den zunächst liegenden Strahlwänden zunehmen, was eine erhebliche Verschlechterung der Wärmeaufnahme durch die Luft nach oben zur Folge hat.
Es ist weiterhin ein Gliederheizkörper bekannt, bei dem die Einzelglieder aus mindestens einem lotrechten Rohrkörper für den Durchgang des Wärmeträgers und von diesem in Form von sich radial erstreckenden Längsrippen ausgehenden Strahlwänden bestehen. Bei dem aus solchen Gliedern zusammengesetzten Heizkörper verlaufen die Strahlwände alle parallel zueinander und begrenzen zwischen sich Aufstiegschächte für die über im wesentlichen die ganze Höhe der Glieder nach oben strömende Luft. Bei diesem bekannten Gliederheizkörper ist jeder Auf-"stiegschacht durch von den Strahlwänden nach beiden Seiten vorspringende und parallel zueinander verlaufende Rippen in eine Mehrzahl von einzelnen je für sich abgeschlossenen Führungskanälen unterteilt, die nach unten für den Lufteintritt offen und am oberen Ende in horizontaler Richtung abgebogen sind und auf der dem Zimmer zugewandten Heizkörpervorderseite münden. Der Querschnitt der Einzelkanäle bleibt über die ganze Kanallänge unverändert. Die hinteren Rippen beginnen höher als die vorderen, um einen Lufteintritt trotz eines unteren, quer durch den Heizkörper verlaufenden Anschlußrohres für den Wärmeträger zu ermöglichen. Bei diesem bekannten Gliederheizkörper nimmt die Strömungsgeschwindigkeit entsprechend der Wärmeaufnahme und der dadurch bedingten Ausdehnung der Luft erheblich zu, so daß sich dadurch die Verweilzeit der Luft und damit die Wärmeaufnahme nach oben zu wesentlich verringern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gliederheizkörper der zuletzt näher beschriebenen Art so weiterzubilden, daß einerseits die gesamte Luft die Glieder über etwa deren ganze Höhe überstreicht und die Strömungsgeschwindigkeit hierbei im wesentlichen konstant bleibt, so daß die Luft auch im oberen Bereich der Glieder ausreichend lange mit diesen in Kontakt bleibt, um möglichst optimal Wärme aufnehmen zu können, und zugleich dafür Sorge zu tragen, daß die Dicke des Luftstromes zwischen den Gliedern und damit der maximale Abstand der Luftteilchen von den nächstliegenden Wärme abstrahlenden Wänden vom Eintritt bis zum Austritt der Luft im wesentlichen konstant bleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzahl der Luftführungskanäle vom unteren Eintrittsende bis zum oberen Austrittsende der Aufstiegschächte in Anpassung an die Luftausdehnung infolge der Wärmeaufnahme fortschreitend zunimmt und daß die seitlich vorspringenden Rippen benachbarter Strahlwände im gegenseitigen Abstand voneinander enden.
Auf Grund dieser Ausbildung wird erreicht, daß die über die ganze Höhe der Glieder strömende Luft entsprechend der Wärmeaufnahme eine Ausdehnung erfahren kann, ohne daß dadurch Luft aus dem Aufstiegschacht vorzeitig in den zu beheizenden Raum verdrängt wird, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in dem Aufstiegschacht nennenswert zunimmt und ohne daß sich die Dicke der einzelnen Luftströme im Aufstiegschacht und damit der maximale Abstand der Luftteilchen von den Strahlwänden über die Höhe der Glieder nennenswert ändern. Da die Strömungsgeschwindigkeit und die Dicke der Luftströme Bleichbleiben, erfolgt hierdurch auch keine Änderung des Wärmeüberganges. An sich verschlechtert sich nach oben zu die Wärmeaufnahme, da die Temperaturdifferenz zwischen Strahlwänden und Luft nach oben zu abnimmt. Dem wirkt aber die Zunahme der Fläche der Strahlwände von unten nach oben infolge der Erhöhung der Zahl der Luftführungskanäle vorteilhaft entgegen. Ferner kann zwischen den Luftführungskanälen jedes Aufstiegschachtes ein wirksamer Druckausgleich stattfinden, da die Rippen benachbarter Glieder nicht aneinanderstoßen, sondern Durchlässe freilassen. Es ist dabei für die Funktion unerheblich, ob die zwischen den Strahlwänden benachbarter Glieder begrenzten Aufstiegschächte nach außen, also dem Zimmer od. dgl. zu, durch Abdeckleisten verschlossen oder offen sind. Auch bei offenen Aufstiegschächten wird die Luft trotz ihrer Ausdehnung durch Wärmeaufnahme nur unwesentlich aus dem Aufstiegschacht verdrängt, sondern fast vollständig durch die in ihrer Zahl nach oben zunehmenden Luftführungskanäle geführt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. F i g. 1 ist ein Glied in Seitenansicht eines Gliederheizkörpers nach der Erfindung; F i g. 2 ist eine Vorderansicht eines aus Gliedern nach F i g. 1 aufgebauten Gliederheizkörpers, während F i g. 3 ein horizontaler Schnitt durch zwei benachbarte Glieder des Heizkörpers nach F i g. 2 ist.
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel weist jedes einzelne Glied einen rohrförmigen Körper 1 auf, der im eingebauten Zustand des Heizkörpers lotrecht verläuft und durch welchen der Wärmeträger hindurchfließt. An den beiden Enden des rohrförmigen Körpers 1 sind Zu- und Abgangsstutzen 2 bzw. 3 für den Wärmeträger vorgesehen. Von dem rohrförmigen Körper 1 geht diametral eine Strahlwand 4 aus, die sich im Ausführungsbeispiel von unten nach oben erweitert.
Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, begrenzen die Strahlwände 4 benachbarter Glieder zwischen sich Aufstiegschächte für die Luft. Diese Aufstiegschächte sind durch Rippen 5, die von den Strahlwänden 4 nach beiden Seiten ausgehen, unterteilt in eine Mehrzahl von einzelnen Luftführungskanälen 7, die über den überwiegenden Teil der Höhe der Heizglieder etwa parallel zum rohrförmigen Körper 1 verlaufen und gleichbleibenden Querschnitt haben. An den radial außenliegenden Kanten weisen die Strahlwände Querflansche 6 auf, welche den äußeren Abschluß bilden und ebenso wie die Rippen 5 an der Luftführung beteiligt sind Die Querflansche 6 benachbarter Strahlwände können auch aneinanderstoßen oder durch Abdeckleisten miteinander verbunden sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erhitzte Luft fast vollständig im oberen Teil der Vorderseite des Heizkörpers ausgestrahlt. Hierzu verlaufen die Rippen 5 in ihrem oberen Teil bogenartig nach außen; außerdem bilden ihre etwas über die Kante der Strahlwand 4 vorstehenden Enden leicht nach oben abgelenkte Führungslippen, durch die eine die Fließgeschwindigkeit der austretenden Luft begünstigende Abschnürung der Austrittsquerschnitte erzielt wird.
Wie ersichtlich, erhöhen sich nach Maßgabe der einseitigen Erweiterung der Strahlwand 4 auch die Anzahl der Rippen 5 und somit die Anzahl der Luftführungskanäle. Dadurch wird die unten eintretende Luft trotz der nach oben zu größer werdenden Ausdehnung infolge Wärmeaufnahme stets sicher geführt und bleibt nahezu vollständig zwischen den Strahlwänden benachbarter Glieder eingeschlossen, bis sie oben austritt. Da mit der Ausdehnung der Luft auch die wirksame Fläche der Strahlwände größer wird, bleibt der innige Kontakt der Luft mit den Heizflächen stets erhalten. Da, wie F i g. 3 zeigt, die Rippen 5 benachbarter Strahlwände im gegenseitigen Abstand enden, kann zwischen den Luftführungskanälen ein freier Austausch von Luft stattfinden bzw. bei der Ausdehnung verdrängte Luft in die zusätzlichen, erst weiter oben beginnenden Luftführungskanäle übertreten. Die Zunahme der Anzahl von Luftführungskanälen kann statt einseitig, wie dargestellt, auch nach beiden Seiten des rohrförmigen Körpers 1 erfolgen.
In den Figuren haben sowohl die Strahlwände 4 als auch die Rippen 5 eine gerade Linienführung. Sie können selbstverständlich auch in bekannter Weise entlang einer gebrochenen bzw. zickzackförmigen Linie, einer wellenförmigen oder sägezahnförmigen Linie verlaufen oder die Wirbelbildung erhöhende Einbauten aufweisen.
Die vorbeschriebenen Maßnahmen sind besonders vorteilhaft bei Gliederheizkörpern für Zentralheizungen. Sie lassen sich aber auch mit Vorteil bei anderen Heizungen, z. B. bei aus Gliedern zusammengesetzten elektrischen Heizkörpern, verwenden, die im allgemeinen zur zusätzlichen Beheizung von Räumen verwendet werden und deren Heizwiderstände entweder unmittelbar in die rohrförmigen Körper 1 der Glieder eingebettet sind oder in eine Flüssigkeitsfüllung in diesen rohrförmigen Körpern eintauchen.

Claims

Patentanspruch: Gliederheizkörper, insbesondere für Zentralheizungen, dessen Einzelglieder aus wenigstens einem lotrechten, rohrförmigen Körper für den Durchgang des Wärmeträgers mit lotrechten Strahlwänden bestehen, die bei allen Gliedern parallel zueinander verlaufen und zwischen sich Aufstiegschächte für die Wärme aufnehmende Luft begrenzen, welche Schächte durch von den Strahlwänden nach beiden Seiten vorspringende, parallele Rippen in eine Mehrzahl von lotrechten Luftführungskanälen unterteilt sind, deren Einzelquerschnitte jeweils über den überwiegenden Teil der Länge konstant sind, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Anzahl der Luftführungskanäle vom unteren Eintrittsende bis zum oberen Austrittsende der Aufstiegschächte in Anpassung an die Luftausdehnung infolge der Wärmeaufnahme fortschreitend zunimmt und daß die seitlich vorspringenden Rippen (5) benachbarter Strahlwände (4) im gegenseitigen Abstand voneinander enden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 334 809, 343 965, 845 053, 943 674; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1732 055; britische Patentschriften Nr. 377 651, 544 289, 637 235; USA.-Patentschriften Nr. 1120 956,1821434; Konstruktion, 1957, S. 100.