DE4104078A1 - Heizkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkörper mit Heizkanälen zum Durchströmen eines Wärmeträgermediums.

Raumheizkörper sind in vielfältigen Bauformen bekannt, so z. B. als Gliederheizkörper, Platten-, Rohrheizkörper, Konvektoren und die heute weniger verwendeten Rippenrohre, bekannt. Üblicherweise sind die Heizkörper mit Anschlüssen für das Rohrnetz eines Zentralheizungssystems versehen. Das verbreiteste Zentralheizungssystem ist die Warmwasserheizung, wobei die Umwälzung des Heizwassers durch die Heizkörper überwiegend mittels einer Pumpe erfolgt. Am häufigsten werden dabei die Heizkörper einseitig an das Rohrnetz mit dem vorlauf, d. h. dem Warmstrang, oben und dem Rücklauf, d. h. dem Kaltstrang, unten, längere Heizkörper auch wechselseitig angeschlossen. Zur Durchströmung des Wärmeträgermediums weisen die bekannten Heizkörper vertikal verlaufende Heizkanäle auf. Hierdurch ergeben sich jedoch ungünstige Strömungsverhältnisse für das Wärmeträgermedium innerhalb des Heizkörpers mit einer verminderten Heizleistung.

Auch sind bereits für Badezimmer oder bspw. Hallenschwimmbäder konzipierte Heizkörper zum Trocknen von Badetüchern u. dgl. bekannt mit mehreren in Montagestellung horizontal übereinander angeordneten Heizkanälen für das Wärmeträgermedium, welche mit ihren Enden in beiderseits der Heizkanäle vertikal nach oben sich erstreckende Verteilungsrohre für den Vor- und Rücklauf münden. zum Trocknen wird das jeweilige Handtuch über einen der Heizkanäle gehängt, so daß es mit seinen nach unten hängenden Enden unmittelbar an dem Heizkanälen anliegt. Derartige Heizkörper für Badetücher weisen mitunter einen Anschluß für eine elektrische Heizpatrone auf, um bei abgeschalteter Heizung auch während der Sommermonate ein Trocknen der Handtücher zu ermöglichen.

Da die Heizkanäle im rechten Winkel von den seitlichen Verteilungsrohren für den Vor- und Rücklauf abzweigen, ergeben sich äußerst ungünstige Strömungsverhältnisse für das Wärmeträgermedium mit einem hohen Temperaturgradienten über die Heizfläche, was zu der geringen Heizleistung von derartigen Heizkörpern führt. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Badetuch-Heizkörper ist auch, daß bei aufgehängtem Badetuch jegliche Wärmeabgabe zur Aufheizung des Raumes durch Konvektion verhindert ist.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Heizkörper der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei einfacher Herstellung und Montage eine hohe Wärmeübertragung der Heizfläche auf die Raumluft erreicht ist. Darüberhinaus ist ein weiteres Ziel der Erfindung bei hoher Heizleistung eine schnelle Trocknung von Badetüchern, Handtüchern u. dgl. zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es nach der Erfindung i. w. vorgesehen, daß die Heizkanäle gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sind mit einer vorlaufseitigen Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums von unten nach schräg oben.

Durch die schrägverlaufenden Heizkanäle ergeben sich in ihrem Anströmbereich, d. h. im Bereich ihres vorlaufseitigen Anschlusses an einen Verteilungskanal wesentlich günstigere Strömungsverhältnisse als bei den bekannten Heizkörpern. Hierzu trägt auch bei, daß die schräge Anordnung der Heizkanäle zu einer allein schon aufgrund der Schwerkraft des Wärmeträgermediums resultierenden Zirkulation führt. Insgesamt stellt sich eine wesentlich konstantere Temperturverteilung über die Heizfläche mit einer erheblich gesteigerten Heizleistungen.

Nach einer ersten besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß die für den Rücklauf des Wärmeträgermediums vorgesehenen Heizkanäle parallel zu den vorlaufseitigen Heizkanälen ausgerichtet sind mit einer Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums von oben nach schräg unten. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung des Wärmeträgermediums im Rücklauf, wodurch die Strömungsverhältnisse innerhalb des Heizkörpers und damit auch die Heizleistung nochmals verbessert sind.

Vorteilhafterweise verlaufen die Heizkanäle unter einem Winkel von 30°-70° gegenüber der Horizontalen.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Heizkanäle als mit seitlichem Abstand voneinander in einem Rahmenteil gehaltene Rohre ausgebildet, welche mit ihren Enden in einen mit dem Rahmenteil umlaufenden Durchströmkanal für das Wärmeträgermedium münden. In Verbindung mit der Schräg-Anordnung der Heizkanäle ergibt sich durch ihre Ausbildung als mit Abstand voneinander angeordnete Einzelrohre eine verbesserte Wärmeabgabe durch Konvektion. Dabei kann der Rahmenteil bspw. rechteckförmig ausgeführt sein, wobei die vorlaufseitigen Heizkanäle bzw. Rohre übereinander angeordnet, zwischen den sich vertikal nach oben erstreckenden seitlichen Abschnitten des Druchströmkanals des Rahmenteils verlaufen, während die rücklaufseitigen Heizkanäle unterhalb der vorlaufseitigen Heizkanäle angeordnet, von dem einen seitlichen Abschnitt des Durchströmkanals abzweigen und in den grundseitigen Abschnitt des Durchströmkanals münden. Die Ausführung kann auch so getroffen sein, daß die vor- und rücklaufseitigen Heizkanäle bzw. Rohre seitlich nebeneinander angeordnet, zwischen dem grundseitigen und dem gegenüberliegenden Abschnitt des Durchströmkanals verlaufen und die seitlich äußeren Abschnitte des Durchströmkanals selbst als Heizkanäle dienen.

Vorteilhafterweise ist der Durchströmkanal mit Stau- bzw. Leiteinrichtungen, wie bspw. Staublechen, zur zwangsweisen Durchströmung und/oder zur Trennung der vor- und rücklaufseitigen Heizkanäle versehen. Hierdurch ist sichergestellt, daß alle Heizkanäle, insbesondere auch die an strömungsmäßig an sich ungünstigeren Stellen angeordneten Heizkanäle bzw. Rohre, von Wärmeträgermedium durchströmt werden.

Selbstverständlich kann der Durchströmkanal, vorzugsweise im Bereich des vorlaufseitigen Anschlusses zur Aufnahme einer elektrischen Heizvorrichtung, bspw. einer Heizpatrone, ausgebildet sein. Hierdurch kann der erfindungsgemäße Heizkörper auch bei abgeschalteter Zentralheizung betrieben werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, daß mindestens eine, vorzugsweise am Rahmenteil angeordnete und ggf. vom Wärmeträgermedium durchströmte Halterung für ein mit Abstand vor den Heizkanälen zu liegen kommendes Handtuch, Badetuch o. dgl. Trockentuch vorgesehen ist. In dieser, insbesondere in Bädern, Hallenbädern o. dgl. zu montierenden Ausführungsart kommt die hohe Heizleistung und die i. w. gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Heizfläche des erfindungsgemäßen Heizkörpers in besonderem Maße zum tragen, um eine schnelle Trocknung des jeweiligen Handtuchs zu erreichen. Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Heizkörper die Enden des jeweils zu trocknenden Handtuches mit etwas Abstand vor den Heizkanälen nach unten hängen, wird die Konvektion des Heizkörpers nicht behindert, was ebenfalls die rasche Trocknung des Handtuches begünstigt und vor allem zur Erwärmung der Raumluft beiträgt. Nicht zuletzt auch wegen seines gelungenen Designs läßt sich der erfindungsgemäße Heizkörper nicht nur für eine wandseitige Montage sondern auch bspw. als Raumteiler in Badezimmern, Hallenbädern o. dgl. einsetzen.

Nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist es vorgesehen, daß i. w. parallel zu der durch den Rahmenteil festgelegten Ebene ein zweiter Rahmenteil angeordnet ist, dessen Heizkanäle gegenüber denjenigen des ersten Rahmenteils in entgegengesetzter Richtung schräg von unten nach oben verlaufen. Hierdurch ist ein Raumheizkörper geschaffen, welcher durch die netzartige Struktur seiner Heizfläche eine zusätzliche Konvektions-Komponente bei der Wärmeabgabe aufweist und sich daneben auch durch ein ansprechendes Design auszeichnet.

Dabei ist es herstellungstechnisch und konstruktionsmäßig besonders günstig, wenn die beiden Rahmenteile mit Heizkanälen gemeinsame Anschlüsse, ggf. mit Verbindungskanälen für den Vor- und Rücklauf des Wärmeträgermediums aufweisen.

Eine optimale Heizleistung ergibt sich bei diesem doppelteiligem Heizkörper nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung dann, wenn die sich jeweils kreuzenden Heizkanäle beider Rahmenteile für eine entgegengesetzte Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums ausgebildet sind. Die beiden Heizkörperteile arbeiten damit nach dem Gegenstromprinzip, was zu einer besonders gleichmäßiger Temperaturverteilung über die gesamte Heizfläche führt.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers mit Halterungen zum Trocknen von Badetüchern, in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Durchströmkanal des Heizkörpers gemäß Fig. 1 längs der Linie C-C,

Fig. 3 die Ansicht D des Durchströmkanals gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine andere Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Heizkörpers in einer Draufsicht,

Fig. 5 eine bezüglich der Führung des Wärmeträgermediums gegenüber Fig. 4 geänderte Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Heizkörpers,

Fig. 6 die Ansicht B des Heizkörpers gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 einen Schnitt des Heizkörpers gemäß Fig. 5 längs der Linie A-A.

Der Heizkörper 1 gemäß Fig. 1 weist einen gleichzeitig einen Durchströmkanal 3 für das Wärmeträgermedium bildenden Rahmenteil 4 auf, zwischen dessen seitlichen Abschnitten gegenüber der Horizontalen geneigte, schräg von unten nach oben mit einem Winkel von etwa 45° verlaufende Heizkanäle 2 angeordnet sind. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel sind die Heizkanäle 2 als mit seitlichem Abstand zueinander angeordnete parallele Einzelrohre ausgebildet, welche mit ihren Enden in den Durchströmkanal 3 münden. Der obere Teil 2a der Heizkanäle 2 ist für den Vorlauf vorgesehen mit einer durch Pfeile mit ausgefüllter Pfeilspitze angedeuteten Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums von unten nach schräg oben, während der untere Teil 2b der Heizkanäle 2 für den Rücklauf mit Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums von oben nach schräg unten dient.

Der Heizkörper 1, welcher in seiner in Fig. 1 gezeigten aufrechten Stellung zu montieren ist, weist in seinem oberen Bereich zwei mit seitlichem Abstand voneinander angeordnete und gegenüber den Heizkanälen 2 mit unterschiedlicher Höhe vorstehende Halterungen 6 auf, an welchen Badetücher, Handtücher o. dgl. zum Trocknen aufgehängt werden können. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, sind auch die Halterungen 6 als Rohre ausgebildet, welche mit ihren Enden in die gegenüberliegende Seitenabschnitte des Durchströmkanals 3 münden und damit von Wärmeträgermedium durchflossen sind.

Für eine zwangsweise Durchströmung und Trennung der vor- und rücklaufseitigen Heizkanäle 2a, 2b sind im Durchströmkanal 3 Staubleche 5 vorgesehen. Die Ausführungen dieser Staubleche 5 ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Danach weisen die Staubleche 5 einen etwa L-förmigen Querschnitt auf, wobei sie mit ihrem einen Schenkel an der Innenseite des Durchströmkanals 3 angeschweißt sind und mit ihrem in der Querschnittebene des Durchströmkanals 3 zu liegen kommenden Schenkel einen geringen Spalt zu der einen Begrenzungswandung des Durchströmkanals 3 freigeben, um ein Durchströmen von Luft und damit einen Druckausgleich zu ermöglichen.

An dem unteren, horizontal verlaufenden Abschnitt des Durchströmkanals 3 findet sich ein vorlaufseitiger Anschluß 18 und ein rücklaufseitiger Anschluß 17 zur Verbindung mit dem Rohrnetz eines Zentralheizungssystems.

Ein dritter Anschluß 19 kann zur Aufnahme einer elektrischen Heizpatrone dienen. zusätzlich ist an dem in Montagestellung höchstgelegenen Punkt des Durchströmkanals 3 ein Entlüftungsventil 21 vorgesehen.

Im Betrieb des Heizkörpers 1 ergibt sich durch die diagonal bezüglich des Rahmenteils 4 angeordneten Heizkanäle 2 eine gleichmäßige Durchströmung der vor- und rücklaufseitigen Heizkanäle 2a, 2b mit Wärmeträgermedium. Dabei strömt das über den Anschluß 18 in den Heizkörper 1 eintretende Wärmeträgermedium in dem gemäß Fig. 1 rechten seitlichen Abschnitt des Durchströmkanals 3 senkrecht nach oben, wobei es sich zwangsläufig auf die vom Durchströmkanal 3 schräg nach oben abzweigenden Heizkanäle 2a und ebenfalls auf die rohrförmigen Halterungen 6 verteilt. Das heiße Wärmeträgermedium steigt in den Heizkanälen 2a noch oben und wird in dem gemäß Fig. 1 linken seitlichen Abschnitt des Durchströmkanals 3 gesammelt. Das nunmehr abgekühlte Wärmeträgermedium fließt dann im Durchströmkanal 3 nach unten, wo es nunmehr die von oben nach schräg unten sich erstreckenden rücklaufseitigen Heizkanäle 2b durchströmt, um endlich über den Anschluß 17 in den Rücklauf eines (nicht dargestellten) Rohrnetzes einer Zentralheizung zurückzuströmen. Diese in Fig. 1 durch Pfeile angedeutete Zirkulation des Wärmeträgermediums bewirkt eine i. w. gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Heizfläche des Heizkörpers 1 und führt damit auch im Hinblick auf das Trocknen von nassen Badetüchern o. dgl. zu einer hohen Heizleistung. Dabei wird eine Konvektion des Heizkörpers 1 zur Raumerwärmung durch die mit Abstand vor den Heizkanälen 2 zum Trocknen aufgehängten Handtüchern nicht behindert.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsart als Raumheizkörper 1 mit zwei hintereinander angeordneten Heizkörperteilen, welche jeweils einen als Parallelogramm ausgebildeten und zugleich als Durchströmkanal 20 für das Wärmeträgermedium dienenden Rahmenteil 7 und 8 aufweisen. zwischen den horizontal verlaufenden Längsabschnitten jedes der beiden Heizkörperelemente erstrecken sich die Heizkanäle 9 und 10 schräg von unten nach oben entsprechend den Seitenabschnitten des jeweiligen Rahmenteils 7 und 8. Die beiden Teile des Heizkörpers 1 sind zwar gleich ausgeführt, jedoch um 180° gegeneinander verdreht angeordnet, so daß die Heizkanäle 9 des in Fig. 4 bzw. 5 vorderen Heizkörperteiles gegenüber den Heizkanälen 10 des hinteren Heizkörperelementes in entgegengesetzter Richtung schräg von unten nach oben verlaufen.

Beide Heizkörperelemente weisen gemeinsame Anschlüsse 11, 12 für den Vor- und Rücklauf des Wärmeträgermediums auf und sind jeweils mit Entlüftungsventilen 21 versehen. Zur zwangsweisen Durchströmung und Trennung der vor- und rücklaufseitigen Heizkanäle 9, 10 sind wie bei der Ausführungsart gemäß Fig. 1 Staubleche 5 im Durchströmungskanal 20 vorgesehen.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 die vorlaufseitigen bzw. die rücklaufseitigen Heizkanäle 9, 10 einander gegenüberstehen, ist bei der Ausführungsart gemäß Fig. 5 bis 7 ein gegensinniger Strömungsverlauf des Wärmeträgermediums erreicht, indem die Strömungsrichtung in sich jeweils kreuzenden Heizkanälen 9, 10 beider Heizkörperelemente entgegengesetzt ist. Durch das Überlappen der vorlaufseitigen Heizkanäle 9 des in Fig. 5 vorderen Heizkörperelementes mit den rücklaufseitigen Heizkanälen 10 des hinteren Heizelementes und umgekehrt wird eine gleichmäßige Wärmeabgabe durch Strahlung und Konvektion erzielt.

Auch bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 5 besitzen beide Heizkörperlemente einen gemeinsamen Anschluß 11, 12 für Vor- und Rücklauf. Dabei ist für die rücklaufseitige Verbindung der beiderseitigen Heizkanäle 9, 10 ein erster Verbindungskanal 13 vorgesehen, welcher sich zwischen den in Abstand voneinander angeordneten beiden Heizkörperelementen im Bereich des unteren Längsabschnittes ihrer Rahmenteile 7, 8 bzw. der entsprechenden Abschnitte ihrer Durchströmkanäle 20 befindet. In diesen Verbindungskanal 13 mündet ein von dem in Fig. 5 hinteren Heizkörperelement ausgehender zweiter Verbindungskanal 15. In den Verbindungskanal 13 erstreckt sich schließlich ein weiterer Verbindungskanal 16, welcher über das gemäß Fig. 5 vordere Heizkörperelement zum rücklaufseitigen Anschluß 12 führt und mit Öffnungen 23 für eine Strömungsverbindung mit den rücklaufseitigen Heizkanälen 9 dieses vorderen Heizkörperelementes versehen ist. Die vorlaufseitigen Heizkanäle 9, 10 der beiden Heizkörperelemente sind über einen mit Öffnungen 23 versehenen weiteren Verbindungskanal 14 miteinander verbunden, welcher sich durch den für den Rücklauf vorgesehenen Verbindungskanal 13 zwischen den beiden Heizkörperelementen erstreckt. Konstruktions- und montagetechnisch besonders günstig hat sich dabei die Ausführung der Verbindungskanäle 14 bis 16 als mit Öffnungen 23 bzw. Bohrungen versehene Hülsen erwiesen, wobei die Verbindungskanäle 13 und 15 in einfacher Weise mittels Blindstopfen 22 nach außen abgeschlossen sind.

Bezugszeichenliste

 1 Heizkörper
 2 Heizkanal
 2a vorlaufseitige Heizkanäle
 2b rücklaufseitige Heizkanäle
 3 Durchströmkanal
 4 Rahmenteil
 5 Staublech
 6 Halterung
 7 Rahmenteil
 8 Rahmenteil
 9 Heizkanal
10 Heizkanal
11 Anschluß
12 Anschluß
13 Verbindungskanal
14 Verbindungskanal
15 Verbindungskanal
16 Verbindungskanal
17 Anschluß
18 Anschluß
19 Anschluß
20 Durchströmkanal
21 Entlüftungsventil
22 Blindstopfen
23 Öffnungen

Claims (10)

1. Heizkörper mit Heizkanälen (2) zum Durchströmen eines Wärmeträgermediums, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkanäle (2a) gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sind mit einer vorlaufseitigen Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums von unten nach schräg oben.

2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Rücklauf des Wärmeträgermediums vorgesehenen Heizkanäle (2b) parallel zu den vorlaufseitigen Heizkanälen (2a) ausgerichtet sind mit einer Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums von oben nach schräg unten.

3. Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkanäle (2) unter einem Winkel von 30°-70° gegenüber der Horizontalen verlaufen.

4. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkanäle (2) als mit seitlichem Abstand voneinander in einem Rahmenteil (4) gehaltene Rohre ausgebildet sind, welche mit ihren Enden in einen mit dem Rahmenteil (4) umlaufenden Durchströmkanal (3) für das Wärmeträgermedium münden.

5. Heizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal (3) mit Stau- bzw. Leiteinrichtungen, wie bspw. Staublechen (5), zur zwangsweisen Durchströmung und/oder zur Trennung der vor- und rücklaufseitigen Heizkanäle (2) versehen ist.

6. Heizkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal (3), vorzugsweise im Bereich des vorlaufseitigen Anschlusses zur Aufnahme einer elektrischen Heizvorrichtung bspw. einer Heizpatrone, ausgebildet ist.

7. Heizkörper nach einem oder mehren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine, vorzugsweise ist am Rahmenteil (4) angeordnete und ggf. vom Wärmeträgermedium durchströmte Halterung (6) für ein mit Abstand vor den Heizkanälen (2) zu liegen kommendes Handtuch, Badetuch o. dgl. Trockentuch vorgesehen ist (Fig. 1).

8. Heizkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß i. w. parallel zu der durch den Rahmenteil (7) festgelegten Ebene ein zweiter Rahmenteil (8) angeordnet ist, dessen Heizkanäle (10) gegenüber denjenigen des ersten Rahmenteils (7) in entgegengesetzer Richtung schräg von unten nach oben verlaufen (Fig. 4).

9. Heizkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rahmenteile (7, 8) mit Heizkanälen (9, 10) gemeinsame Anschlüsse (11, 12), ggf. mit Verbindungskanälen (13 bis 16) für den Vor- und Rücklauf des Wärmeträgermediums, aufweisen.

10. Heizkörper nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils kreuzenden Heizkanäle (9, 10) beider Rahmenteile (7, 8) für eine entgegengesetzte Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums ausgebildet sind (Fig. 5).