DE19943380C1 - Konvektor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Konvektor, insbesondere für die Beheizung von Fahrzeugen, mit mindestens einem Rohr, das sich entlang einer Wand und/oder eines Bodens des Fahrzeug-Innenraums erstreckt und mit flächigen Wärmeübertragungselementen in Wärmeleitverbindung steht. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungselemente (12) als modulare Pakete (50) auf den Rohren (16), insbesondere von der der Wand und/oder dem Boden abgewandten Seite, anbringbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Konvektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Konvektoren, die insbesondere für die Beheizung von Fahrzeugen geeignet sind, sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt geworden. Derartige Konvektoren weisen Rohre auf, die von einem Wärmeträger als Heizmedium durchströmt werden. Von den Rohren ausgehend und mit diesen in Wärmeleitverbindung er­ strecken sich Lamellen in vertikaler Richtung. Die aufstei­ gende Konvektionswärme läßt sich so zur Beheizung des Fahr­ zeugs einsetzen, wobei derartige Konvektoren meist im boden­ nahen Wandbereich, beispielsweise entlang der Fahrzeug-Längs­ wände, eingesetzt sind.

Ein derartiger Konvektor ist aus der DE 92 04 125 U1 bekannt. Mit der aus dieser Druckschrift bekannten Lösung soll der Her­ stell- und Montageaufwand bekannter Konvektoren verbessert werden und außerdem soll die Heizleistung gesteigert werden. Um dies zu erreichen, sollen besonders dünnwandige Lamellen in entsprechend hoher Anzahl vorgesehen sein und der obere Rand der Abdeckung soll einen im wesentlichen U-förmigen Kanal für die Aufnahme der Innenverkleidung einer Omnibus-Seitenwand aufnehmen.

Die Lamellen sind wandseitig angeordnet und weisen zum Innen­ raum hin offene Schlitze für die Aufnahme der Rohre auf. Bei dieser Lösung ist allerdings nachteilig, daß aufgrund der hohen Lamellenanzahl die Herstellkosten doch recht hoch sind. Zudem ist zwar die Wärmeübertragung zwischen den Lamellen und der Umgebungsluft aufgrund der Vielzahl dünner Lamellen recht gut. Allerdings ist der Wärmewiderstand zwischen den Rohren selbst und den Lamellen ziemlich hoch, nachdem die Kunststoff- Rohrführungen wärmedämmend wirken, so daß die Heizleistung insgesamt eher unbefriedigend ist.

Für die Herstellung von Konvektoren ist es aus logistischen und montagetechnischen Gründen günstig, wenn eine Vorfertigung vorgenommen wird. Dieser Gedanke ist allerdings bereits der DE-AS 11 24 840 zu entnehmen. Andererseits haben Busse durch­ aus unterschiedliche Abmessungen, und die Handhabung einer sich entlang einer Omnibus-Längsseitenwand erstreckenden Konvektoreinheit ist schwierig, zumal sich eine entsprechende Einheit auch ausgesprochen schlecht in die Leerkarosserie eines Omnibusses, die ja bereits mit Fenstern versehen ist, einführen läßt.

Andererseits eignen sich Lamellenkonstruktionen auch schlecht für eine Kompakt-Handhabung, denn auch wenn die Lamellen dicker sind als die in der DE 92 04 125 U1 angesprochenen 0,2 mm, neigen sie doch eher dazu, sich zu verbiegen.

Die Rohre für das Zuleiten des Wärmeträgermediums sind regel­ mäßig entweder dampfgefüllt oder werden von dem Kühlwasser des Motors durchströmt. In beiden Fällen sind die Rohre insofern Teil der Primärinstallation, während der Innenausbau eines Busses regelmäßig erst später vorgenommen wird, teilweise auch in einem anderen Montagewerk. Die Lösung gemäß der DE 92 04 125 U1 verlangt aber, daß der vollständige Konvektor - abgesehen von der Abdeckung - schon installiert ist, bevor die Rohre verlegt werden können, so daß insofern ein weiterer besonderer Nachteil besteht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Konvektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der ohne weiteres an unterschiedliche Bustypen anpaßbar ist, leichter zu montieren ist, aber dennoch einen verbesserten Wärmewirkungsgrad aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es vorgesehen, die Wärme­ übertragungselemente, bevorzugt also die Lamellen, aber auch andere flächige Elemente, die für den Wärmetausch mit Luft ge­ eignet sind, kompakt zusammenzufassen, und insofern vorzu­ fixieren, um sie zum einen vor dem Verbiegen zu schützen, und andererseits besser handhaben zu können. Diese insofern gebil­ deten Pakete sind erfindungsgemäß modular aufgebaut, also in bestimmen Längen vorgefertigt, so daß sie praktisch spaltlos aneinander gereiht werden können, um eine Längsseitenwand eines Omnibusses in der erforderlichen Länge mit einem Konvek­ tor zu versehen. Die Vorfertigung kann beispielsweise in Längenstücken von 1 Meter und 20 Zentimeter erfolgen, so daß durch die Aneinanderreihung die erforderlichen Abmessungen bereitgestellt werden können. Ein Konvektor in einer Länge von 1 Meter ist andererseits recht gut handhabbar und auch ohne weiteres durch die Tür eines Omnibusses in diesen einbringbar.

Besonders günstig ist es, daß es in einer Ausgestaltung der Erfindung sogar möglich ist, die Pakete auf die Rohre aufzu­ stecken, auch wenn die Lamellen nicht geschlitzt sind. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die an den. Rohren angebrachte Durchbre­ chung in jeder Lamelle in Rohrsteckrichtung etwas umgebogen ist, so daß die Einführung nach der Art eines leichten Konus­ ses erleichtert ist. Diese Lösung bietet dennoch einen guten, und insbesondere auch innigen Kontakt zwischen Wärmeträgerrohr und umgebender Lamelle, so daß die Wärmeübertragung nicht durch eine wärmedämmend wirkende Kunststoffbuchse beeinträch­ tigt ist.

Nachdem die Lamellen auf die Rohre aufgesteckt werden, oder auch die Rohre in die Lamellen, wird das Rohr mechanisch durch einen Dorn aufgeweitet. Hierbei handelt es sich um eine plastische Verformung des Rohres. Ziel ist es dadurch, die Rohraußenwand fest an die Lamelle anzudrücken und somit einen ungehinderten Wärmefluß zu ermöglichen. Weiterhin erfolgt dadurch ein stabiles Paket bestehend aus Rohren und Lamellen.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, daß die modularen Pakete lediglich mit Klammern, also ohne Schrauben oder dergleichen, fixiert werden können. Bei Verwendung C-förmiger Klammern mit entsprechender, an sich bekannter Ausgestaltung, läßt sich auch das Abdeckprofil zunächst am oberen Anlenkpunkt verbinden und dann anschwenken, wobei abschließend die untere Klammer arretiert wird.

Bevorzugt ist es vorgesehen, daß die Lamellen sich quer zu den Rohren erstrecken. Hierdurch läßt sich in an sich bekannter Weise eine recht große Wärmetauschfläche bereitstellen. Gemäß einer anderen, besonders günstigen Ausgestaltung, ist es vor­ gesehen, ein Strangpreßprofil, beispielsweise aus Aluminium, für die Bereitstellung der Wärmeübertragungselemente zu ver­ wenden. Insofern wird inhaltlich auf die DE 196 35 731 A1 Bezug genommen.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die gesamten Lamellenpa­ kete, also einschließlich des Stützprofils und der Abdeckung, modular aufgebaut sind. Aus Gründen der Materialersparnis, aber auch der verbesserten Durchströmung, ist es bevorzugt, die Stützprofile lediglich über einen geringen Teil der Gesamtlänge der Lamellenpakete vorzusehen. Beispielsweise kann am Anfang, und am Ende eines 1 m langen Lamellenpakets ein je etwa 5 oder 10 cm breites Stützprofil vorgesehen sein, während die ganz überwiegende Länge des Lamellenpakets im rükwärtigen Bereich frei ist. Demgegenüber ist die Abdeckung so vorgese­ hen, daß sie sich stets über die gesamte Länge des Lamellen­ pakets erstreckt. Die Abdeckung, dient hierbei der mechanischen Aussteifung, wobei die Krümmung der Abdeckung im wesentlichen in C-Form die mechanische Steifheit unterstützt.

Auf diese Art läßt sich mit einem ziemlich geringen Material­ aufwand ein recht leichtgewichtiges Konvektorpaket erzeugen, wobei zudem hinsichtlich der Gewichtsreduktion günstig ins Ge­ wicht fällt, daß der gesamte obere Bereich der Abdeckung mit Durchtrittsausnehmungen für den Luftauslaß versehen sein kann.

In der modifizierten Ausgestaltung mit den längs verlaufenden Wärmeübertragungselementen ist es ohne weiteres möglich, ein Gebläse zur zusätzlichen Erzeugung der Zwangs-Luftströmung so in den Konvektor einzusetzen, daß dies von außen nicht sicht­ bar ist. Hierzu wird an der betreffenden Stelle ein modulares Paket mit der gleichen Abdeckung wie ein Lamellenpaket einge­ setzt. Bevorzugt ist eine separate Warmwasserleitung vorgesehen, die die Heizschlange mit besonders heißem Wasser versorgt, so daß sie als besonders heißer Zusatz-Wärmetauscher für das Gebläse dienen kann.

Bei dieser Lösung erfolgt dann bevorzugt die Luftansaugung von oben, aber bei Wärmeübertragungselementen in Fahrzeuglängs­ richtung auch aus den benachbarten modularen Paketen, die mit Wärmeübertragungselementen versehen sind. Die austretende Luftströmung erfolgt bevorzugt schräg nach unten/innen, so daß die Warmluft am Boden des Fahrzeugs entlang strömt und langsam aufsteigt. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist es günstig, die Luftansaugung von unten vorzusehen, so daß die Ausströmung nach oben erfolgt. Diese Lösung hat eine besonders gute Wurfweite des Gebläses.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an­ hand der Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Konvektors;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Konvektors; und

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Lamelle, in der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Konvektor 10, der Wärmeübertragungselemente 12 aufweist, die an Durchbrechungen 14 von mit einem Wärmeträ­ ger gefüllten Rohren 16 durchtreten ist. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind die Wärmeübertragungselemente 12 als Lamellen ausgebildet und über etwas mehr als ihren halben Umfang von einer Abdeckung 18 umgriffen und abgedeckt. Die Abdeckung 18 umgreift die ein Paket bildenden Lamellen 12 derart, daß sie in der Abdeckung 16 selbsttragend gehalten sind. Hierzu sind am oberen Ende 20 und auch am unteren Erde 22 der Abdeckung 18 je Vorsprünge 24 und 26 vorgesehen, wobei der Vorsprung 26 so klein ist, daß er ein Einrasten der ins­ besondere seitlich leicht biegbaren Lamellen erlaubt.

Es ist auch möglich, die Lamellen über in Fig. 1 ebenfalls dargestellte Spannhalterungen in dem erwünschten Abstand aufgespannt zu halten, so daß sie auch ohne das Abdeckprofil 18 selbsttragend sind.

Die Abdeckung 16 ist über Klammern 30 und 32 mit einem Stütz­ profil 34 verbunden. Das Stützprofil 34 stützt den von der Ab­ deckung 18 freigelassenen Bereich der Lamellen 12 ab und ist im wesentlichen L-förmig. Das Stützprofil 34 erstreckt sich im Gegensatz zur Abdeckung 18 nur über einen kurzen Abschnitt entlang eines Lamellenpakets, beispielsweise an dem vorderen und hinteren Ende des Lamellenpakets. Dennoch kann es ebenso wie die Abdeckung als Strangpreßprofil ausgebildet sein, wobei entsprechend kurze Stücke abgeschnitten werden.

An dem unteren Ende der Abdeckung 18 ist ein Schutzvorsprung 36 ausgebildet, der die Klammer 32 abdeckt und zugleich einen Eingriffsschutz bietet, so daß nicht die Gefahr besteht, daß die Fahrgäste mit ihren Füßen in den Bereich der Klammer oder des freistehenden Lamellenpakets gelangen. Hierdurch wird auch verhindert, daß die Schuhe der Fahrgäste von den Lamellen zerkratzt werden. Der Abstand zwischen dem Schutzvorsprung 36 und dem Boden ist ausreichend, um eine für die Konvektion erforderliche Luftströmung bereitzustellen, wobei es sich versteht, daß die Montagehöhe des Konvektors an der Seitenwand des Busses oder Eisenbahnwagons an die Erfordernisse angepaßt werden kann.

Für die Montage ist eine durchgehende Wandschiene 40 vorgese­ hen, die in besonderer Weise ausgebildet ist, so daß sie die Stützprofile 34 besonders gut aufnehmen kann. Hierzu sind an dem oberen Ende der Wandschiene an dem Stützprofil 34 bzw. an der Wandschiene 40 je ein einander zugewandter Rasthaken 42, 44 ausgebildet, die beim vertikalen Einschieben des Stütz­ profils in die Wandschiene 40 das Stützprofil 34 eingerastet halten.

Am unteren Ende der Wandschiene 40 sind ebenfalls sowohl an der Wandschiene 40 als auch am Stützprofil 34 einander zuge­ wandte Schrägflächen 46, 48 ausgebildet, die den Konvektor 10 praktisch aufgrund seines. Eigengewichts an die Wand heran­ ziehen, so daß die Montage erleichtert und der endgültige Montageort eindeutig festgelegt wird.

Aus Fig. 2 ist eine modifizierte Ausgeführungsform eines er­ findungsgemäßen Konvektors 10 ersichtlich. Bei dieser Lösung ist ein Strangpreßprofil für die Bildung von Wärmeübertra­ gungselementen vorgesehen, ähnlich wie es aus der DE-A1-196 35 731 bekannt ist. Bei dieser Lösung ist der modulare Aufbau der Pakete aus Wärmeübertragungselementen besonders gut ersicht­ lich. Ein Paket 50 weist in an sich bekannter Weise Wärme­ übertragungselemente aus Strangpreßprofilen auf. Dies ist ebenso für ein Paket 52 vorgesehen, das auf der anderen Seite ausgebildet ist. Dazwischen erstreckt sich ein Paket 54, das mit einem Gebläse 56 ausgerüstet ist. Das Gebläse ist als Tangentiallüfter oder als Radiallüfter vorgesehen und saugt Luft von oben und von der Seite, also aus benachbarten Schnit­ ten des Pakets, an, während die Ausströmrichtung nach unten weist.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß das Gebläse 56 von unten saugt und die Luft nach oben auswirft. Anschließend an das Gebläse sind Strangpreßprofile 62 und 64 vorgesehen, die auf die Wärmeübertragungsrohre auf­ steckbar sind.

Auch wenn in Fig. 2 keine Abdeckung dargestellt ist, versteht es sich, daß die gleiche Abdeckung 18 sich auch über das Ge­ bläse 56 erstreckt, so daß der Einbau des Gebläses von außen nicht sichtbar ist. Das Gebläse 56 weist ferner einen durch eine Heizschlange gebildeten Wärmetauscher 58 auf, der mit An­ schlüssen an die in Fig. 2 nicht dargestellten und durch die weiteren Pakete verlaufenden Rohre angeschlossen sein kann. Bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, daß der Wärmetauscher 58 von separaten Wärmeleiterrohren betrieben wird.

Aus Gründen der einfacheren Darstellung ist in Fig. 2 das obere Trägerrohr nicht ersichtlich, wobei es sich versteht, daß dieses so ausgebildet ist, daß es zum Gebläse 56 paßt.

Aus Fig. 3 ist die Ausgestaltung einer Lamelle 12 für die Ausführungsform gemäß Fig. 2 ersichtlich. Die Lamelle ist im Schnitt entlang der Linie III-III dargestellt. Wie ersichtlich ist, ist die Durchbrechung 14 abgekantet, daß sie einen Flansch 70 aufweist. Es ist bevorzugt, die Lamellen 12 so auf die Rohre 16 aufzuschieben, daß das Aufschieben in Richtung des Flansches 70 erfolgt. Dies ist mit dem Pfeil 72 für die Einschubrichtung angedeutet.

Am vorderen und am hinteren Ende sind die Lamellen 12 C-förmig abgebogen, so daß sie einerseits gut ausgesteift sind, andererseits leichte Befestigungsmöglichkeiten gegeben sind. Wenn die Lamellen aneinander gereiht werden, kommt die Noppe 78 in der Bohrung 74 zum liegen, was einen mechanischen Halt ergibt!

Claims (19)

1. Konvektor, mit mindestens einem Rohr, das sich entlang einer Wand und/oder eines Bodens eines Raums erstreckt und mit flächigen Wärmeübertragungselementen in Wärmeleitverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungs­ elemente (12) als modulare Pakete (50) auf den Rohren (16), insbesondere von der der Wand und/oder dem Boden abgewandten Seite, anbringbar sind.

2. Konvektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungselemente (12) als Lamellen ausgebildet sind, die sich parallel zu dem Rohr oder den Rohren (16) erstrecken.

3. Konvektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungselemente (12) als Lamellen ausgebildet sind, die sich quer zu dem Rohr oder den Rohren (16) erstrecken.

4. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die modularen Pakete (50) je eine Länge von etwa 50 bis etwa 150 cm aufweisen und daß eine Abdeckung (18) für die Lamellen/Pakete (52, 54) ebenfalls modular in gleicher Länge ausgebildet ist.

5. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paket (50) an seiner vorderen und hinteren Stirnseite flach endet und daß einander benachbarte Pakete (50) im wesentlichen spaltfrei aneinanderfügbar sind.

6. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Lamellen-Pakets (50) ein Gebläse-Paket (56) unter der gleichen Abdeckung (18) einsetz­ bar ist, das insbesondere auch benachbarte Lamellen-Pakete (52, 54) mit einer Zwangsluftströmung beaufschlagt.

7. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (18) und ein der Wand und/ oder dem Boden des Fahrzeug-Innenraums zugewandtes Stützprofil (34) zusammen das Lamellen-Paket (50) umgeben und die Ab­ deckung (18) und das Stützprofil (34) aneinander festgeklemmt sind und das Paket (50) aussteifen.

8. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (18) an einem Stützprofil (34) für das Lamellenpaket (50) über im wesentlichen C-förmige Klammern festgeklammert ist, die insbesondere eine im wesent­ lichen zungenförmige Greifhandhabe aufweisen.

9. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (18) sich von dem oberen wandseitigen Ende des Lamellen-Pakets (50) zum unteren innen­ raumseitigen Ende des Lamellen-Pakets (50) erstreckt und min­ destens die untere Klammer von einem Schutzvorsprung (36) ab­ gedeckt ist.

10. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von voneinander beabstan­ deten Stützprofilen (34) ausgebildet sind, die je die Lamellen (12) abstützen und insbesondere an einer Wandschiene (40) an­ gebracht sind.

11. Konvektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützprofile (34) etwa im Abstand von einem Meter ange­ ordnet sind und eine Länge von etwa 10 cm aufweisen.

12. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stützprofile (34) für die Pakete (50) an einer Wandhalterung (40), insbesondere einer Wandschiene, eingerastet gehalten sind, wobei die insbesondere Rastzungen einander zugewandt und einwärts angeordnet sind, so daß sie ohne Werkzeug Ton außen nicht lösbar sind.

13. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stützprofil (34), insbesondere eine Wandschiene (40), einander zugewandte Schrägflächen (46, 48) aufweist, die das Stützprofil (34) aufgrund seines Eigen­ gewichts an die Wand heranziehen.

14. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pakete (50) aus Wärmeübertragungsele­ menten (12), insbesondere Lamellen, Stützprofilen (34) und Abdeckungen (18), sowie die Rohre vorgefertigt sind und bei der Montage durch Zusammenklammern der Klammern zwischen Stützprofil (34) und Abdeckung (18) arretierbar sind.

15. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Abdeckprofils (18) für die Lamellen-Pakete (50) ausschließlich über Klammern erfolgt.

16. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (12) die Wärmeträgerrohre (16) kreisförmig umgeben und insbesondere an ihrer für die Rohraufnahme bestimmten Durchbrechung abgekröpft oder abge­ bogen sind.

17. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebläsepaket (56) unter der Abdeckung (18) zusätzlich zu einem separaten Wärmetauscher (58) montiert ist, der insbesondere über einen separaten Kreislauf mit heißem Wasser versorgt ist.

18. Konvektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmrichtung des Gebläses (56) nach oben weist.

19. Konvektor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmrichtung des Gebläses (56) nach unten weist.