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Die Erfindung betrifft einen Warmwasser-Gliederheizkörper mit mindestens
am einen Ende als dampfbeheizter Wärmetauscher ausgebildetem Heizkörperglied, das
den mit der Wasserfüllung des Heizkörpers in Berührung stehenden Heizdampfbehälter
des Wärmetauschers in geringem Abstand umschließt.
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Bei bekannten Gliederheizkörpern der vorbezeichneten Art wurde für
den Wärmetauscher auf 170° C überhitzter Dampf mit einem Druck von etwa 50 atü nach
dem bekannten Perkins-System verwendet, dessen Benutzung heute mit Rücksicht auf
die einschlägigen gesetzlichen Bestimmungen nicht mehr zulässig ist. Obwohl bei
diesen Wärmetauschern also Dampf sehr hohen Wärmeinhalts benutzt wurde, wirde dieser
mittels einer viergliedrigen, stählernen Rohrschlange zweimal aufwärts und zweimal
abwärts durch den als Glied eines Gliederheizkörpers ausgebildeten Wärmetauscher
geführt. Diese bekannten Wärmetauscher versagen aber, wenn man sie mit dem heute
für solche Zwecke allein zulässigen und üblichen Niederdruckdampf von etwa 0,5 atü
Druck und einer Temperatur von etwa 104° C betreiben würde, weil der Niederdruckdampf
bereits in dem zweiten Glied der Rohrschlange nur noch auf Kondenswasser stoßen
würde, das die restlichen Glieder der Rohrschlange ausfüllt und bei dem geringen
Druck des Dampfes daraus nicht mehr entfernbar wäre, von dem für Niderdruckdampf
unzureichenden Wärmeübergang von der Rohrschlange, selbst wenn diese aus Kupfer
bestände, an das umgebende Heizwasser des Heizkörpers ganz abgesehen.
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Nach einem anderen bekannten Vorschlag erfolgt die Durchleitung des
zur Versorgung des Gliederheizkörpers verwendeten Dampfes durch den in der Mitte
in einem Teil eines solchen untergebrachten Wärmetauschers mittels eines Wendelrohres,
das aus Kupfer besteht. Abgesehen davon, daß bei dieser bekannten Bauform der den
Wärmetauscher darstellende Teil des Gliederheizkörpers eine stark von dem äußeren
Erscheinungsbild eines Heizkörpergliedes abweichende Form aufweist, weil das Gehäuse
des Wärmetauschers oben und unten mit Ansätzen von erheblichen Abmessungen für den
Anschluß der Kondenswasserleitung und der Dampfleitung über ein Regelventil versehen
ist, kommt dieser Wärmetauscher nur für dreisäulige Heizkörperglieder in Betracht.
Das in der Mitte des Heizkörpers befindliche Gehäuse des Wärmetauschers muß zudem
als Spezialglied gegossen werden, was seine Herstellung gegenüber solchen Wärmetauschern
verteuert, deren Gehäuse vollständig mit der Form eines normalen Heizkörperglieds
übereinstimmt. Ferner lassen sich Heizkörper, die mit diesem bekannten Wärmetauscher
versehen sind, nur zur freien Aufstellung an einer Innenwand verwenden. Infolge
des über den Heizkörper nach oben hinausragenden Dampfregelventils ist es nämlich
nicht möglich, einen entsprechend ausgerüsteten Heizkörper ohne erhebliche Platzvergeudung
in eine Fensternische einzubauen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Dampf betreibbaren
Warmwasser-Gliederheizkörper anzugeben, dessen Wärmetauscher einerseits in an sich
bekannter Weise eine der Form eines normalen Heizkörpergliedes entsprechende Außenform
aufweist und andererseits mit dem für Heizzwecke zur Verfügung stehenden Niederdruckdampf
einer Temperatur von etwa 104° C und einem Druck von etwa 0,5 atü betreibbar und
mit geringem Aufwand herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Warmwasser-Gliederheizkörper
der eingangs angegegebenen Art dadurch gelöst, daß der Heizdampfbehälter oben an
eine Dampfzuleitung sowie unten an eine Kondensatableitung angeschlossen ist, eine
Druckausgleichöffnung und die Form eines rechteckigen, aus flachen lotrechten und
waagerechten Rohren bestehenden Rohrrahmens hat, der zusätzlich ein lotrechtes Mittelrohr
haben kann oder bei dem die lotrechten Rohre durch einen plattenförmigen Hohlkörper
mit gegenläufig gewellten Wänden ersetzt sein können.
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Auf diese Weise erhält man einen Gliederheizkörper mit einem Wärmetauscher,
der, wie überraschend festgestellt werden konnte, eine für den Wärmeübergang von
dem Niederdruckdampf an das Heizwasser völlig ausreichend große Wärmeübergangsfläche
aufweist, ohne daß die Verwendung nur mit hohen Kosten herstellbarer Rohrschlangen-
oder -wendelsysteme für den Dampfdurchgang erforderlich wäre und ohne daß die Unterbringung
des Heizdampfbehälters im Innern des Wärmetauschers das kostspielige diametrale
Zerlegen eines normalen Gußheizkörpergliedes erforderlich machte. Auch das Auftreten
von Schwierigkeiten durch die Bildung von Kondenswasser im Heizdampfbehälter wird
durch die überall in gleicher Richtung erfolgende Durchströmung desselben vermieden.
Gliederheizkörper, die mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmetauscher versehen
sind, unterscheiden sich äußerlich nicht wahrnehmbar von nur mit Warmwasser betriebenen
Gliederheizkörpern und unterliegen hinsichtlich ihrer Anbringbarkeit oder Aufstellbarkeit
keinerlei etwa durch das Vorhandensein des Wärmetauschers bedingten Beschränkungen.
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Eine besonders leicht herstellbare Ausführungsform des Gliederheizkörpers
von denkbar einfachem Aufbau und besonders geringem Durchströmungswiderstand für
den Dampf läßt sich dadurch erhalten, daß das Heizkörperglied den Heizdampfbehälter
nur heizkörperseitig mit Abstand umschließt und gegen den zu beheizenden Raum dessen
Abschlußwand bildet, die heizkörperseitig durch eine lotrechte, zwischen den Gliedhalbschalen
befestigte Platte mit kleiner Offnung für den Druckausgleich ergänzt wird, und daß
dieser Heizdampfbehälter die geschlossenen, vorstehend erwähnten Heizdampfbehälter
mit zugehöriger Außengliedhalbschale ersetzt.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele des Warmwasser-Gliederheizkörpers
nach der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform des den Wärmetauscher
enthaltenden Gliedes des Gliederheizkörpers in Seitenansicht, F i g. 2 eine Draufsicht
auf das in F i g. 1 dargestellte Glied, F i g. 3 eine Stirnansicht des in F i g.
1 dargestellten Gliedes, F i g. 4 eine Ansicht einer Ausführungsform des in F i
g. 1 dargestellten Gliedes nach Abnahme der einen Hälfte, F i g. 5 einen Schnitt
gemäß der Linie V-V in Fig.4, F i g. 6 eine Gesamtansicht eines mit dem in F i g.
1 bis 4 veranschaulichten, den Wärmetauscher enthaltenden Glied versehenen Heizkörpers,
F
i g. 7 eine besondere Ausführungsform des Heizdampfbehälters in perspektivischer
Darstellung, F i g. 8 das Herstellen des in F i g. 7 dargestellten Heizdampfbehälters
aus einem Rohr, F i g. 9 eine andere Ausführungsform eines in ähnlicher Weise wie
in F i g. 8 dargestellt herstellbaren Heizdampfbehälters, F i g. 10 einen Querschnitt
durch einen Wärmetauscher mit dem in F i g. 7 veranschaulichten Heizdampfbehälter,
F i g. 11 einen Schnitt durch einen mit einer weiteren Ausführungsform des Wärmetauschers
versehenen Heizkörper und F i g. 12 einen Schnitt durch den in F i g. 11 dargestellten
Heizkörper gemäß der Schnittlinie XII-XIL Wie aus der Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen,
mit dem Wärmetauscher 1, 2 versehenen, als Warmwasser-Gliederheizkörper ausgebildeten
Heizkörpers 25 in F i g. 6 hervorgeht, wird der Wärmetauscher an dem einen Ende
des Heizkörpers 25 in der gleichen Weise angeschlossen und befestigt, in der die
einzelnen Glieder 26 desselben miteinander verbunden sind. Durch die Leitung 20
wird dem Wärmetauscher 1, 2, 3 Niederdruckdampf zugeführt, der über den Anschluß
18 in den Heizdampfbehälter 3 gelangt. Dieser besteht beispielsweise gemäß F i g.
4 und 5 aus zwei abgeflachten Rohren 4, 5 aus Kupfer, die mit ähnlichen in Querrichtung
verlaufenden Rohren 7, 8 oben und unten zu einem rechteckigen, flachen Rohrrahmen
verbunden sind; in dessen Mitte noch ein weiteres, dünneres, nicht abgeflachtes
Mittelrohr 6 parallel zu den Rohren 4, 5 und ebenfalls an die Rohre 7, 8 angeschlossen
angebracht sein kann. Das obere Rohr 7 ist mit einem in Richtung senkrecht zu- der
Rohrrahmenebene verlaufenden Anschlußrohr 18 versehen, mit dem es in beliebiger
bekannter Weise mit der Dampfzuleitung 20 verbunden ist. Ferner ist an dem oberen
Rohr 7 eine kleine Öffnung angebracht, an der ein vorzugsweise senkrecht nach oben
gerichtetes kurzes dünnes Rohrstück 27 angeschlossen ist. Dieses dient zum Druckausgleich-
für die Wasserfüllung des Heizkörpers 25, die nach Erreichen des Niveaus der oberen
Öffnung des Rohrstücks 27 sich durch diese hindurch in den Heizdampfbehälter 3 hinein
ausdehnen kann.
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Zum Ablassen oder Einbringen der Wasserfüllung des Heizkörpers 25
kann in an sich bekannter Weise am linken unteren Ende desselben ein Ablaßhahn 28
angebracht sein.
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Das Rohrstück 27 kann zur Vermeidung von Korrosionserscheinungen an
der ihm gegenüberliegenden Innenwand der Hälften des den Heizdampfbehälter 3 umschließenden
Wasserraums durch austretenden Dampf in Form eines nach unten gekehrten U ausgebildet
sein, so daß durch die nach unten gerichtete Öffnung des Rohrstücks 27 der Druckausgleich
der Wasserfüllung stattfinden kann, ohne daß etwa austretender Dampf unmittelbar
gegen die Innenwand des Wärmetauschergehäuses strömt.
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An seinem unteren Ende ist der Heizdampfbehälter 3 über ein Anschlußrohr
19 an die Kondensatableitung 21 angeschlossen.
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Infolge der großen Oberfläche, mit der der Heizdampfbehälter über
die abgeflachten Rohre 4, 5, 7, 8 und das Mittelrohr 6 mit der umgebenden Wasserfüllung
des Heizkörpers 25 in Berührung steht, wird ein guter Wärmeübergang von dem zugeführten
Heizdampf an die Wasserfüllung ermöglicht. Der Wasserraum des Wärmetauschers wird
in einfacher Weise durch die beiden an sich bekannten gepreßten Gliedhalbschalen
1, 2 eines normalen Warmwasserheizkörpers gebildet, die mit ihren Rändern bzw. Randflanschen
12, 13 flach aufeinandergelegt und miteinander vorzugsweise durch Verkleben verbunden
sind.
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Um bei besonders hohen Beanspruchungen des Wärmetauschers eine zuverlässige
Verbindung zwischen den beiden Gliedhalbschalen 1, 2 zu gewährleisten, können diese
gegebenenfalls durch zusätzliche Queranker miteinander verbunden werden.
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Eine besonders einfache Herstellung des Heizdampfbehälters 3 kann
in der Weise erfolgen, daß gemäß F i g. 7 bis 10 von einem Rohr 22, beispielsweise
einem Kupferrohr, ausgegangen wird, das in Richtung der in F i g. 8 angebrachten
Pfeile in Querrichtung zwischen zwei Gesenken zusammengepreßt wird, die ihm die
in F i g. 7 oder 9 und 10 veranschaulichte Längswellrohrform geben, wobei Abschnitte
von rohrförmigen oder abgeflacht rohrförmigem Profil, nämlich gegenläufig gewellte
Wände 14, 15, 16, über kurze, zusammengepreßte, im wesentlichen ebene Abschnitte
29, 30 miteinander verbunden sind. Es läßt sich auf diese Weise mit geringem Aufwand
ein allseitig geschlossenes Gebilde mit im wesentlichen gewellter Oberfläche erzielen,
das sich wegen seiner großen Oberfläche gut für die Wärmeübertragung von dem Heizdampf
an die Wasserfüllung des Heizkörpers 25 eignet, wobei die Stirnseiten 23, 24 des
flachen Längswellrohrkörpers durch ebene Bleche entsprechender Umrißform, die auf
sie beispielsweise aufgelötet werden können, verschlossen sind.
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Eine noch einfachere Herstellungsmöglichkeit für das den Wärmetauscher
enthaltende Heizkörperglied des Heizkörpers nach der Erfindung ergibt sich ge mäß
F i g. 11 und 12 dadurch, daß die beiden Gliedhalbschalen 1 und 2 unter Zwischenlage
einer ebenen oder auch gewellten Platte 9 aufeinandergelegt und mit ihren Rändern
und/oder Randflanschen 12, 13 durch Kleben, Schweißen oder Löten mit dem Rand der
Platte 9 und damit miteinander verbunden werden. Auf diese Weise entsteht in der
einen Gliedhalbschale 2 ein zusammenhängender, von dem Heizdampf durchströmter Heizdampfbehälter
3, der von der in den Wasserraum 10 gelangenden Wasserfüllung des Heizkörpers 25
lediglich durch die ebene oder gewellte Platte 9 getrennt ist. In diesem kann am
oberen Ende eine kleine Öffnung 11 angebracht sein, die zum Druckausgleich für die
Wasserfüllung des Heizkörpers 25 dient und erforderlichenfalls den übertritt einer
zum Druckausgleich erforderlichen Menge der Wasserfüllung aus dem Wasserraum 10
in den Heizdampfbehälter 3 und von dort in die Kondensatableitung 21 gestattet.
Die Wasserfüllung durchströmt bei dieser Ausführungsform des den Wärmetauscher enthaltenden
Heizkörpergliedes ungehindert den Wasserraum 10 der Gliedhalbschale 1, wobei
sie die ebene oder gewellte, auf seiner anderen Seite den Dampfstrom in dem Heizdampfbehälter
3 ausgesetzte Platte 9 des Wärmetauschers bespült. Erforderlichenfalls können die
Gliedhalbschalen 1, 2 des Wärmetauschers zusätzlich zu der Befestigung ihrer Randteile
oder -flansche 12, 13 durch Kleben, Schweißen oder Löten auch durch in der Zeichnung
nicht dargestellte Queranker zusammengehalten sein.