DE2118202A1 - Kon vektorheizkörper - Google Patents
Kon vektorheizkörperInfo
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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-
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- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
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Description
■—'-" Pctf nip
Γ/r.-ing. von Krelsjer Drying?. SchonwclcJ
Pivlng.Th. M^yer Dr. Fuss ©ipL-Cii?»!!. Aiek von
Pip|.'Chem.CqiOla Keller Dr,-lng, Klöpsch ΰψ\Μ$' Selling
Ko t η, Pihh
14.4,3.971
Runtal Holding Company S, A., Glarus (Schweiz)
Konvekt orhe i zkörpe r
Die Vorliegende Erfindung betrifft einen Konventorheizkörper,
der insbesondere für Zentralheizungen vorgesehen ist. Bei bekannten Heizkörpern dieser Art, die als Grundbestandteile·
aus einer Anzahl von eine Schweisskonstruktion bildenden
Rohren bestehen, sind zur Yergrösserung der Heizfläche
quer zu den Rohren verlaufende Blechstreifen vorgesehen, die mit den Rohren in metallischer Verbindung stehen, indem sie
beispielsweise jeweils den halben Umfang der parallel angeordneten Rohre umfassen und mit ihren zwischen den Rohren befindlichen.
Abschnitten in der mit äe.n Achsen der Rohre gleichen
Shene liejjen.. Badurch te;ntsteht ays Sohren. und Blechstreifen
ein ,gitterartiger Körpea?,, doch ist es natürlich auch denkbar s
statt dex Anzahl Blechstreifen ein durchgeherides, in .gleicher Weise gefo;rmtes Blech mit der Ephrkpnstruktiph zu■ veiveinigeia.
Eine Hei:zfläehenve^ er-
wähntj d..amit zwar .erreiphbai\, um einen für die Raumheizung
vorteilhaften Konvektion^ luftstrom in hinreichendem !lass ent^·
stehen zu lassen, sind jedoch noch weitere Massnahmen erfpr^-
derlich. Man feat daher bei dew bekannten Heizkörpern im
stand von der genannte^n (ritterkonstruktipn einen Sciiirm
W geordnet:, deir #urch Wärmestrahlung erwärmt wird und zur
strahlung sowie ^zur Bi;ldun:g eines Konvektionsluftstromes
Erfindung siiellt sich daher die Aufgabe, das aufgerzeigte MeI nicht nur besser zu exreichen, sondern auch npoh
eine höhere theirmlsehe leistung des Heizkörpers gegenüber· bis
her beifcarmten dieser Art zu gewinnen, der gegenüber diesen
auch noch eine Que^rscjinittsyerringerung der Eohre erlauben
soll,, was bei .einer dadurch be dingt eh höheren Strömungsgeschwindigkeit
des Heizmediums auch eine geringere Einfüll-r·
fljenge desselben bedeutet und damit die theTmisehe Trägheit
des Hel^öjFpers iherab zusetzen «rjnöglicht,
IDew HeiMfcörper jgeBiäSiS #er ;BrfindU:ng ist dadurch,
zeichnet,, Äaps .eine Gruppe ^pn ihorizpntal und im Abstand
rallel i^er#iiiander angeordneten und von einem Heizmedium
zu durclhströme;n bestifflmtiein flohren mindestens auf der einen
Sphrjgrup0>e;nS:eite mit elraem -prefilierten Kpnvektorble&h, das
ei-ne ixi ^ertikaleg? tRiiihtunj verlaufende Wellung -besitzt, in
wärme1Le±tender J^rühr,ung steht, und die Wellen des Bleches
liufträjane ftöi" eine infolge ;S'herm:psyaEihonwirkung aiifwärts ge^-
richtete 3JuftstirOmung begreiizen,. In bevorzugter AusgestalT·
tung -d«^ JJf^p^d^n^^e^ejistanÄes ist auf ^edei* der ^beiden
|e :$i.n Kpp^ektprbleph iangeordnet,, wohei
■-» 3' — ■'■· ■ ■-'■'■■ - " " " * ■:* - ■ ■
die Wellung hei beiden Blec lie η %j£ar/fc #mnietrlseh'. zu ^en
zwischen befindlichen ^ohi-en verlauf tf' lass die Wellentäler
yon beiden Blechen gegene^attäei? liieg^n, ' ~^%siLüffh&tw& der* jeweils
über den halben Röh^uffifang sich erötieÖköndeVi Berüli-.rungsflachen.
zwischen Blech wad JRöhr;^ Bo ctäss bei: de^nv gegen-
^einand^et,.liegenden lle.öiföis Vj&"-ivei ^egentiberiieg^tldi-Wllen'-berge
züsaamejß aeweilfe ;"|ineii;^atiat .fi% IsiM dMiaH ll^eien: aufwärt
s gerichtete liüfts#<5ie^ ; ^l " '- ; ;."■
: . ; Witere^^inzelh^itla ütiä" ¥ojt^£lfe Äel'^jSiiittiuni^^ipgeben
sich au^ den 'jyiispr^.iien;,'-d:ei\B0;selir^ibiJiag. und den ·.Zeichnungen
in welchen ;eine AusfUhfungsf ornj "des Sifindungs^egenstä,n4^e
.rein- ieiÄ^i^WeiaC^e^^i^^ "rS->- {''::: ";':. '
1- den Könveictbrheifkoriier in Apöi^hf j ,'-Γ -; ^ '■■;-:;_ '<
^ 2 eiiaeh' QÜ0rschni^% Iwreh denlEoiy^^©»^
nach-4er Mnie G-O in Sig. rl? ^ "" ; >; ' " ;;t ':
1%^* 3 einen Längsschnitt durch den ICönAre&|ö^lie|2kÖrper
nach der line B-D in Pig* 1· '"' ',■ ./
33er KonvektorleBfper weist gemass den Pig. 1 bis 3 drei
horizontal und im Abstand parallel übereinander angeordnete Rohre Ϊ auf, die mit ihren beiden linden jeweils in ein vertikales
Saamelrohr 2 einmünden, welches einen rechteekförnii*-
gen Querschnitt aufweist· -Die Rohre 1 und 2 werden vom Heiz*-
medium durchströmt· Zu beiden Seiten der drei übereinander
angeordneten Rohre 1 ist je ein Konvektorblech 5 angeordnet,
das über das oberste Rohr nach oben und über das unterste Rohr nach unten hinausreictit. Dieses Konvektorblech 3 besitzt
eine vertikal ausgerichtete Wellung, d. h. die Wellenberge 4
und Wellentäler 5 verlaufen in vertikaler Richtung ,und senkrecht zu den Achsen der Rohre 1. Aus den Figuren ist erkennbar,
dass, das Konvektorblech 3 eine Wel'lung mit einem im
Querschnitt aus geradlinigen Abschnitten bestehenden Mnienzug
aufweist, und die Abschnitte schliessen rechtwinklig
10 9 8 4 9 / 1 0 3 7 ORIGINAL INSPECTED
2118 ? Π 2
aneinander an, was bedeutet, dass die Wellung aus im Querschnitt
rechtwinkligen Wellenbergen und Wellentälern besteht. Das Konvektorblech 3 erstredet sich über die ganze
Länge der Rohre 1 zwischen den beiden Sammelrohren 2, welche einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen, der in
der zur horizontalen Rohrachse senkrechten Richtung ein solches Längenmass besitzt, das gleich dem Abstandsmass
von dem Wellenberg des einen Konvektorbleches zu dem des anderen Bleches ist, so dass also das Konvektorblech und
die Sammelrohre eine in der gleichen Ebene liegende vordere Kante besitzen.
Aus den Mg. 2 und 3 ist erkennbar, dass die Wellentäler
5 der beiden Konvektorbleche 3 in einer mit den Achsen der Rohre 1 gemeinsamen Ebene gegeneinander liegen, und dass die
Rohre selbst über ihren halben Umfang von einem Wellental umfasst sind. Diese Bereiche sind die Berührungsflächen zwischen
Rohr und Blech. Durch diese Ausgestaltung bilden die zu den Wellentälern benachbarten Wellenberge von beiden Blechen
zusammen jeweils einen Kanal 6, der sich in vertikaler Richtung von der unteren, bis zur oberen Kante der beiden Bleche
erstreckt und durch den die Luft infolge Thermosyphonwirkung
aufwärts strömen kann* Durch jeden dieser im Querschnitt rechteckigen Kanäle erstrecken sich die drei übereinander
angeordneten Rohre 1 hindurch, so dass die Luft sich gut erwärmen kann. Ebenso bildet sich natürlich auch ein gewisser.
Konvektionsluftstrom in den nur dreiseitig begrenzten Lufträumen 7 zwischen je zwei Wellenbergen (Mg. 3). Jedes
Konvektorblech 3 selbst kann natürlich auch mehrteilig ausgebildet sein, d. h. es erstreckt sich nicht über die ganze
Länge der Rohre 1, sondern es sind mehrere gewellte Bleche aneinander gefügt.
Der Vorteil des beschriebenen Konvektorheizkörpers mit strömungen) äs si g parallel geschalteten Rohren besteht darin,
109849/ 1 037
2118 2 0?
dass das gewellte Konvektorblech eine grosse Berührungsfläche mit der durch Thermosyphonwirkung beiderseits des Bleches aufwärts
strömenden Luft gewährt, so dass diese durch Wärmekonvektion gut erwärmt wird. Dies erlaubt wiederum den Rohrquerschnitt
der horizontalen Rohre zu verringern, wodurch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums erreicht wird.
Die Einfüllmenge an Heizmedium ist infolgedessen entsprechend geringer. Die genannten Merkmale führen zu einer Erhöhung
der Wärmeübergangszahl zwischen Heizmedium und Rohrwandung
und zu einer Herabsetzung der thermischen Trägheit des Heizkörpers. Ausserdem ergibt sich durch die Querschnittsreduzierung
der Rohre ein geringerer Materialbedarf für den Heizkörper. Durch diese Querschnittsreduzierung wird zwar die Biegesteifigkeit
der Rohre vermindert, was jedoch im vorliegenden Fall ohne Uachteil ist, weil die rechtwinklig zu den Rohrachsen
verlaufenden Wellentäler und Wellenberge des Konvektorbleches die horizontalen Rohre versteifen. Durch diese Ausbildung
ist es daher sogar möglich, verhältnismässig lange horizontale Rohre zu verwenden, durch die der Heizkörper insgesamt
eine Eechteckform mit horizontal verlaufenden Längsseiten des Rechteckes erhält.
ORIGINAL INSPECTED
109849/1037
Claims (5)
1.) Konvektorheizkörper, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von horizontal und im Abstand parallel übereinander
angeordneten und von einem Heizmedium zu durchströmen bestimmten Rohren (1) mindestens auf der einen Rohrgruppenseite
mit einem profilierten Konvektorblech (3), das eine in vertikaler Richtung verlaufende Wellung (4, 5) besitzt, in wärmeleitender
Berührung steht, und die Wellen (4, 5) des Bleches Lufträume (6, 7) für eine infolge Thermosyphonwirkung aufwärts
gerichtete Luftströmung begrenzen.
2. Konvektorheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn+
zeichnet, dass je ein über das unterste und oberste Rohr
hinaus reichendes Konvektorblech (3) auf jeder der beiden Rohrgruppenseiten angeordnet ist, und die Wellung (4, 5) bei
beiden Blechen zu den dazwischen befindlichen Rohren (1) derart symmetrisch verläuft, dass mit Ausnahme der jeweils über
den halben Rohrumfang sich erstreckenden Berührungsflächen zwischen Blech (1) und Rohr (3) die Wellentäler (5) von beiden
Blechen gegeneinander liegen, wodurch die benachbarten Wellenberge (4) beider Bleche (3) zusammen jeweils einen
Kanal (6) für eine durch diesen aufwärts gerichtete Luftströmung umschliessen.
3· Konvektorheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Konvektorbleoh (3) eine Wellung mit
im Querschnitt rechtwinkligen Wellenbergen (4) und Wellentälern (5) aufweist, und dass das Konvektorblech (3) ein-
oder mehrteilig ausgebildet ist.
109849/1037 ordinal inspected
'"ti" 2 11 Π ? Π 2
4. Konvektorheizkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, dass er die Form eines Rechteckes besitzt und im Abstand vom die waagerecht verlaufenden Rechtecklängsseiten
bildenden oberen und unteren Rand des im Umriss rechteckförmigen Konvektorbleches (3) eine Gruppe von
drei übereinander angeordneten horizontalen Rohren (1) aufweist, die durch die rechtwinklig zu den Rohrachsen verlaufenden
Wellentäler (5) und Wellenberge (4) des Konvektorbleches (3) biegefest versteift sind.
5. Konvektorheizkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal übereinander angeordneten
Rohre (1) an ihren entgegengesetzten Enden in je ein vertikales Sammelrohr (2) einmünden, das einen rechteckförmigen
Querschnitt aufweist, welcher in der zur horizontalen Rohrachse senkrechten Richtung vorzugsweise ein Längenmass
besitzt, das gleich dem Abstandsmass zwischen den Wellenbergen (4) der Konvektorbleche (3) zu beiden Seiten der
horizontalen Rohre (1) ist»
1 0 9 8 A 9 / 1 0 3 7 OWGiN*?. !N8P£Cted
Leerseite
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