DE2737643A1 - Mechanische waermetraegerfuehrung-rippenverbindung fuer heiz- und kuehlkoerper - Google Patents

Description

Mechanische Wärraeträgerführung-Rippenverbindung für Heiz- und Kühlkörper

Die Erfindung betrifft eine mechanische Wärmeträgerführung-Rippenverbindung für Heiz- und Kühlkörper.

Aus der DT-OS 25 30 152 sind Kollektorelemente zur Ausnutzung der Sonnenwärme bekannt, von denen jedes ein Rohr zur Ableitung der Wärme mittels eines flüssigen Mediums aufweist, das mit Metallflächenteilen zum Auffangen der Sonnenwärme verbunden ist. Die Längskante der Metallflächenteile sind mit Schenkeln versehen, in welche eine Nut eingebracht ist, so daß je zwei Metallflächenteile über eine Feder zentrierbar sind.

Den mechanischen Zusammenhalt zwischen den Metallflächen soll eine elastische und dichtende Überfangleiste und eine Klammer sicherstellen.

Dieses Konzept des Zusammenfügens von vorgefertigten Einzelteilen zu kompletten Kollektorarrangements ist mit dem Nachteil behaftet, daß das neben der dichten Abdeckung solcher Baueinheiten zweite kritische Problem, nämlich das des Treffpunktes von Wärmeträgerführung und Rippe,nicht befriedigend gelöst ist. So ist zwar auch vorgesehen, die Wärmeträgerführung (ein Rohr) zwischen den Endkanten der Rippen anzuordnen, nicht gelöst ist aber das Problem der Wärmedehnung. Die Verwendung unterschiedlicher Materialien von

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Kippe und Rohr muß nach der Offenlegungsschrift zu hohen Materialbelastungen führen, wobei Beschädigungen nicht auszuschließen sind. Das vorgeschlagene Konzept verlangt mithin eine sorgfältige Beachtung der Wärmedehnungsprobleme und führt zwangsläufig zu relativ kostenungünstigen Kollektorelementen.

Gerade in der Solartechnik und damit verbunden in der Klimatechnik,kommt es aber für die Konkurrenzfähigkeit entsprechender Produkte auf höchstmögliche Effizienz zu geringstmöglichem Preis, sprich niedrigstem technischen Aufwand entscheidend an. Nur bei Sicherstellung dieser Relation wird die Nutzung der Solarenergie in wirtschaftlich spürbarem Maße gelingen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, für das technische Sachgebiet der Klimatechnik, insbesondere für Kühlung/Heizung eine Wärmeträgerführung-Rippenverbindung zu schaffen, die den Einsatz beliebiger Materialkombinationen für Wärmeträgerführung und Rippe gestattet, damit eine wesentliche Kostenersparnis erbringt, sowohl infolge der Einsetzbarkeit beliebiger Materialkombinationen als auch infolge der Einfachheit der Verbindung selbst, ohne daß die mechanische Belastbarkeit für den Verwendungszweck nachteilig verändert wird.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Rippen an den den Wärmeträgerführungen zuweisenden Enden entsprechend der äußeren Form der Wärmeträgerführungen ausgeformt sind und die Wärmeträgerführungen in dem zwischen je zwei Rippen entstehenden Hohlraum eingebettet sind, daß die Ausformung der Rippe so bemessen ist, daß zwischen den Rippenenden ein die Dehnung der Rippen gestattender Zwischenraum verbleibt, und daß je zwei Rippen mit der Wärmeträgerführung durch ein Federelement verbunden sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß trotz der verblüffend einfachen Verbindungstechnik eine ausreichende kraftschlüssige Verbindung zwischen Wärmeträgerführung und Rippen bewerkstelligt ist. Einerseits ist ein enger Wärmekontakt zwischen Wärmeträgerführung und Rippen, andererseits aber eine voneinander unabhängige Wärmedehnbarkeit hergestellt. Der Aufwand an optimalen und damit teuren Werkstoffen wird auf ein Minimum reduziert. Sowohl Einzelfertigung bzw. Fertigung geringer Stückzahlen als auch Großserienfertigung kann kostengünstig vorgenommen werden.

In den nachfolgenden Figuren sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. la bis Id bevorzugte Wärmeträgerführung- Rippenverbindungen

Fig. 2a bis 2c Beispiele für Flächen/Raumgestaltungen.

Gemäß Fig. la sind Rippen 13 aus gebogenem Blech als Wärmeverteiler vorgesehen. An den Enden 12 der Rippen sind diese in der Form der aufzunehmenden Wärmeträgerführung vorgebogen. In den Ausführungsbeispielen wird von Wärmeträgerführungen in Form von Rohren 10 ausgegangen, so daß die Verformung der Rippe immer Kreisquerschnitt aufweist. Selbstredend können auch andere Querschnittsformen gewählt werden. Die Rohre 10 werden jeweils schlüssig zwischen den Rippen eingebettet. Ein einfacher Blattfederbügel 11 preßt Rippen und dazwischen angeordnetes Rohr fest gegeneinander. Wie aus der Figur ersichtlich, sind Zwischenräume 14,15 vorgesehen, welche eine ungehinderte Dehnung der Rippen sowohl infolge von Eigendehnung oder auch infolge von Dehnungen des Rohres zulassen. Die Feder 11 ihrerseits sorgt für stetige kraftschlüssige Verbindung, ohne daß es auf das Dehnungsverhalten von Rippen oder Rohr ankommt.

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Eine Abwandlung dieses Prinzips ist in Fig. Ib dargestellt. Die Bleche 16 sind mit einer einfachen Schraube oder Niet fest zusammengefügt, das Rohr 10 wird durch den Anpreßdruck jedoch nicht beaufschlagt. Vielmehr sorgt eine mit einer Tellerfeder unterlegte Schraube oder Niet o.a. 19 für den nötigen kraftschlüssigen Zusammenhalt, wiederum ohne Behinderung von unterschiedlichen Dehnungen der verwendeten Materialien.

In Fig. Ic und Id ist die Verbindungstechnik bei extrudierten Rippenprofilen 20 ausgeführt. Fig. Ic gibt das Prinzip aus Fig. la wieder. Fig. Id zeigt darüber hinaus eine Abwandlung mit einer gewellten Blattfeder 21 zwischen den Rippen 22.

Die Ausführungsbeispiele machen auch deutlich, daß Kräfte abgeleitet werden können, die aufgrund anderer als auf Dehnung beruhender Ursache wirken, wie z.B. Windkräfte. Die Verbindung erlaubt ein gewisses Nachfolgen der gesamten Anordnung und erweist sich somit als vielseitig einsetzbar. Die Federn 11 und 21 können sowohl sich über die gesamte Länge einer Rippe bzw· Rippenkombination erstreckend ausgelegt sein, oder aber auch aus Einzelelementen bestehen.

Die Fig. 2a bis 2c sollen einen Eindruck davon vermitteln, welche konstruktive Vielfalt von Flächengestaltungen mit der erfindungsgemäßen Verbindungstechnik realisierbar sind. Daraus folgt auch, daß es möglich wird, Anbringungsprobleme von beispielsweise Solarkollektoren auf Dächern existierender Bauten aufgrund der guten Anpassungsfähigkeit zu lösen.

In Fig. 2a ist eine ebene Anordnung mit ungeteilten Rippenstreifen 31 dargestellt. Ein Rohr 30 dient der Wärmeträgerführung. Um eine unterschiedliche Dehnung von Rohr und Rippe auch im Bereich der Rohrbogen aufnehmen zu können, sind die Rippen mit T-Schlitzen 32 als Dehnungsausgleich versehen.

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Federelemente 34, hier Blattfederelemente,bewerkstelligen die mechanische Verbindung (s.a. Vorderansicht 2b).

Fig. 2c zeigt wie auch räumliche Probleme gelöst werden können. Der dargestellte Polygonring 40 ist nichts weiter als die entsprechende Anordnung von Elementen, wie sie in Fig.2a dargestellt sind. ,

Wie bereits angesprochen, ist die einfache Verbindungstechnik für alle Rippen/Wärmeträgerführungs-Verbindungen in der gesamten Klima-/ Heizungs-/ Kühltechnik sinnvoll anwendbar.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Mechanische Wärmeträgerführung-Rippenverbindung für
   Heiz- und Kühlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (13,16,20,22)an den den Wärmeträgerführungen (10) zuweisenden Enden (12) entsprechend der äußeren Form der Wärmeträgerführungen ausgeformt
   sind und die Wärmeträgerführungen in dem so zwischen je zwei Rippen entstehendem Hohlraum eingebettet sind, daß die Ausformung der Rippen so bemessen ist, daß zwischen

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   den Rippenenden ein, die Dehnung der Rippen gestattender Zwischenraum (14,15) verbleibt und daß je zwei Rippen mit der Wärmeträgerführung durch ein Federelement (11,21) verbunden sind.
2. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen an einem Ende durch Schraube oder Niet (17) verbunden sind und am anderen Ende durch eine mittels Federelement (19) vorgespannte Schraub- oder Nietverbindung (18) gehalten werden.
3. 3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Federelemente (11,21) vorgesehen sind.
4. 4. Verbindung nach Anspruch 1,2,3, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen im Bereich eines Wärmeträgerführung sbogens (35) Dehnungsschlitze (32) aufweisen.
5. 5. Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen aus an den Enden ausgeformtem Blech bestehen.
6. 6. Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen aus extrudierten, an den Enden ausgeformten Profilen bestehen.

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