EP0501444A2 - Wärmekörper - Google Patents
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- EP0501444A2 EP0501444A2 EP92103259A EP92103259A EP0501444A2 EP 0501444 A2 EP0501444 A2 EP 0501444A2 EP 92103259 A EP92103259 A EP 92103259A EP 92103259 A EP92103259 A EP 92103259A EP 0501444 A2 EP0501444 A2 EP 0501444A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
- F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
- F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
- F28F9/0212—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
Definitions
- the invention relates to a heat body, preferably a radiant ceiling panel, consisting of a plurality of adjacent heat exchange elements connected in parallel on the fluid side and / or one behind the other, the inflow and outflow of which are connected to a continuous collecting line, in which, for dividing the collecting line into individual line sections, elastic separating plugs, preferably made of rubber or plastic.
- Such heat bodies are known in particular as radiant ceiling panels. They are composed of several heat exchange elements of the same type, which are connected on the inflow and outflow sides to a continuous collecting line.
- separating plugs are arranged, on the one hand to avoid a short circuit between the inflow and outflow of the heating medium flowing through the heating element when the inflow and outflow are connected to the same collecting line, and on the other hand to divide the collecting lines into individual line sections when the heat exchange elements forming the heating element form several exchange surfaces lying next to one another but through which flow flows in the opposite direction.
- the separating plugs which are preferably made of rubber or plastic, are produced with outer dimensions that are slightly larger than the inner dimensions of the collecting pipe into which the separating plugs are inserted.
- the separating plugs are non-positively fixed in the manifolds. Since the elasticity of the separating plugs wears off over time, especially since the separating plugs are also exposed to an aggressive heat medium, it cannot be ruled out that, particularly at high flow velocities, displacements of the separating plugs occur within the collecting lines. Such displacements change the distribution of the heat medium within the heat exchange elements, which can be associated with a considerable reduction in the heat output. In addition, such shifts are not recognizable from the outside without destroying the manifolds.
- the invention has for its object to develop heat bodies of the type defined in such a way that undesirable displacements of the separating plugs are prevented.
- the solution to this problem by the invention is characterized in that the separating plugs are positively fixed against displacement in the manifold by stop surfaces formed in the interior of the manifold. This prevents undesired displacements of the separating plugs that are not visible from the outside.
- the stop surfaces can be formed by indentations in the wall of the collecting line. These indentations are applied after the separating plugs have been placed in the respective position within the manifold. The type of indentation depends on the cross-section of the manifold.
- the stop surfaces can be formed by a pin which is inserted into a bore penetrating at least one wall of the collecting line and at least part of the separating plug.
- This pin is inventively at least at one end with the Welded manifold.
- the inside diameter of the bore in the separating plug can be made slightly smaller than the outside diameter of the pin, so that by inserting the pin into the separating plug an expansion of the separating plug results, which leads to a closer contact of the separating plug with the wall of the Bus line leads.
- FIG. 1 shows a total of 12 examples of radiant panels designed as radiant ceiling panels, each of which is made from two or more identical heat exchange elements 1.
- All heat exchange elements 1 of a heat body are connected at their two ends to common manifolds 2, which consequently run over the entire respective width of the heat body.
- stop surfaces are formed in the interior of the respective collecting line 2, which fix the respective separating plug 3 in a form-fitting manner against displacement in the collecting line 2.
- FIG. 2 shows a perspective view of a first exemplary embodiment of a collecting line 2 with a rectangular cross section based on a partial length of this collecting line 2.
- the separating plug 3 inserted into this manifold 2 can be seen in broken lines. It is held in the respectively predetermined position by indentations 4, which are formed in the exemplary embodiment according to FIG. 2 in two adjacent corners of the collecting line 2 after the separating plug 3 has reached its predetermined one Position in the manifold 2 has been brought.
- These indentations 4 form stop surfaces for the separating plug 3 in the interior of the collecting line 2, so that the latter cannot shift even at higher flow velocities and higher pressures and despite aging of the separating plug 3 which occurs over time.
- FIG. 3 shows a manifold 2 which is circular in cross section and in which a correspondingly cylindrical separating plug 3 is arranged. This separating plug 3 is also positively fixed in its predetermined position by indentations 4.
- the third exemplary embodiment according to FIG. 4 shows the section of a collecting pipe 2 with a triangular cross section, into which a corresponding triangular separating plug 3 is inserted.
- the separating plug 3 is positively fixed by a single indentation 4 which is formed in one of the three surfaces of the collecting line 2 as soon as the separating plug 3 has assumed the predetermined position in the collecting line 2.
- FIG. 5 shows an alternative embodiment of the stop surfaces for the form-fitting fixing of the separating plugs 3 in a perspective illustration corresponding to FIG. 2 of a section of a collecting line 2 with a rectangular cross section.
- the separating plug 3 shown in broken lines is fixed by a pin 5 which is secured by a hole is inserted in one of the four walls of the collecting line 2 and protrudes into a hole 3a in the separating plug 3.
- the pin 5 is welded to the manifold 2, as indicated in Fig. 5.
- This pin 5 also forms stop surfaces within the manifold 2, which form-fit the separating plug 3 at its predetermined position hold the manifold 2. If the inside diameter of the bore 3a is made slightly smaller than the outside diameter of the pin 5, the insertion of the pin 5 into the separating plug 3 also results in an expansion of the separating plug 3, which increases the sealing effect.
- the heat bodies can be formed from any number of heat exchange elements 1, the cross section of the manifolds 2 used here also being arbitrary.
- the heat exchange elements 1 and manifolds 2 can consist of metal, preferably steel or stainless steel, but also of suitable plastic.
- the elastic separating plugs 3 are preferably made of rubber or plastic.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Wärmekörper, vorzugsweise eine Deckenstrahlplatte, aus einer Mehrzahl nebeneinanderliegender, strömungsmittelseitig parallel und/oder hintereinander geschalteter Wärmeaustauschelemente, deren Zu- und Abfluß jeweils an eine durchgehende Sammelleitung angeschlossen ist, in der zur Unterteilung der Sammelleitung in einzelne Leitungsabschnitte elastische Trennstopfen, vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff, angeordnet sind.
- Derartige Wärmekörper sind insbesondere als Deckenstrahlplatten bekannt. Sie werden aus mehreren gleichartigen Wärmeaustauschelementen zusammengesetzt, die zufluß- und abflußseitig an eine jeweils durchgehende Sammelleitung angeschlossen sind. In diesen Sammelleitungen sind Trennstopfen angeordnet, um einerseits einen Kurzschluß zwischen Zufluß und Abfluß des die Wärmekörper durchströmenden Heizmediums zu vermeiden, wenn Zu- und Abfluß an derselben Sammelleitung angeschlossen sind, und andererseits die Sammelleitungen in einzelne Leitungsabschnitte zu unterteilen, wenn die den Wärmekörper bildenden Wärmeaustauschelemente mehrere nebeneinanderliegende, jedoch in entgegengesetzter Richtung durchströmte Austauschflächen bilden.
- Bei den bekannten Wärmekörpern werden die vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff hergestellten Trennstopfen mit Außenabmessungen hergestellt, die geringfügig größer als die Innenabmessungen der Sammelleitung sind, in die die Trennstopfen eingesetzt werden.
- Hierdurch erfolgt eine kraftschlüssige Fixierung der Trennstopfen in den Sammelleitungen. Da die Elastizität der Trennstopfen mit der Zeit nachläßt, zumal die Trennstopfen einem auch aggressiven Wärmemedium ausgesetzt werden, kann nicht ausgeschlossen werden, daß insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der Sammelleitungen Verlagerungen der Trennstopfen auftreten. Derartige Verlagerungen verändern die Verteilung des Wärmemediums innerhalb der Wärmeaustauschelemente, womit eine erhebliche Reduzierung der Wärmeleistung verbunden sein kann. Außerdem sind derartige Verlagerungen von außen ohne Zerstörung der Sammelleitungen nicht erkennbar.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wärmekörper der eingangs definierten Art derart weiterzubilden, daß unerwünschte Verlagerungen der Trennstopfen verhindert werden.
- Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstopfen durch im Inneren der Sammelleitung ausgebildete Anschlagflächen formschlüssig gegen ein Verschieben in der Sammelleitung fixiert sind. Hierdurch werden unerwünschte und von außen nicht sichtbare Verlagerungen der Trennstopfen verhindert.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Anschlagflächen durch Eindrückungen in der Wandung der Sammelleitung gebildet werden. Diese Eindrückungen werden angebracht, nachdem die Trennstopfen in die jeweilige Position innerhalb der Sammelleitung gebracht worden sind. Die Art der Eindrückung richtet sich hierbei nach dem jeweiligen Querschnitt der Sammelleitung.
- Alternativ können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Anschlagflächen durch einen Stift gebildet sein, der in eine zumindest eine Wand der Sammelleitung und zumindest einen Teil des Trennstopfens durchdringende Bohrung eingesetzt ist. Dieser Stift wird erfindungsgemäß mindestens an einem Ende mit der Sammelleitung verschweißt.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Innendurchmesser der Bohrung im Trennstopfen geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Stiftes ausgeführt sein, so daß sich durch Einführen des Stiftes in den Trennstopfen eine Aufweitung des Trennstopfens ergibt, die zu einer dichteren Anlage des Trennstopfens an der Wandung der Sammelleitung führt.
- Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wärmekörpers dargestellt, und zwar zeigen:
- Fig. 1 einige Beispiele eines aus mehreren Wärmeaustauschelementen zusammengesetzten Wärmekörpers,
- Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Abschnittes einer Sammelleitung mit eingesetztem Trennstopfen bei einer Sammelleitung mit rechteckigem Querschnitt,
- Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende perspektivische Darstellung einer im Querschnitt kreisförmigen Sammelleitung,
- Fig. 4 eine weitere perspektivische Darstellung eines Abschnittes einer im Querschnitt dreieckförmigen Sammelleitung und
- Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform zur Fixierung des Trennstopfens.
- Die Fig. 1 zeigt insgesamt 12 Beispiele von als Deckenstrahlplatte ausgebildeten Wärmekörpern, die jeweils aus zwei oder mehr gleichartigen Wärmeaustauschelementen 1 hergestellt sind.
- Sämtliche Wärmeaustauschelemente 1 eines Wärmekörpers sind an ihren beiden Enden an gemeinsame Sammelleitungen 2 angeschlossen, die demzufolge über die gesamte jeweilige Breite der Wärmekörper verlaufen.
- Um die unterschiedlich breiten und unterschiedlich durchströmten Wärmekörper strömungsmittelseitig derart zu schalten, daß ihre Wärmeaustauschelemente vom Wärmemittel parallel und/oder nacheinander durchströmt werden, sind in den Sammelleitungen 2 Trennstopfen 3 angeordnet, die die jeweilige Sammelleitung 2 in einzelne Abschnitte unterteilen. Wie die in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 eingezeichneten Pfeile für den Zufluß bzw. Abfluß des Wärmemediums erkennen lassen, ergibt sich hierdurch eine Vielzahl von unterschiedlichen Schaltungsmöglichkeiten für das die Wärmekörper durchströmende Wärmemittel. Es ist außerdem erkennbar, daß eine unerwünschte Verlagerung der Trennstopfen 3 innerhalb der jeweiligen Sammelleitung 2 zu einer Veränderung des Wärmemittelflusses innerhalb der nebeneinanderliegenden Wärmeaustauschelemente 1 und damit zu einer Veränderung der Leistungscharakteristik des Wärmekörpers führt.
- Um den jeweiligen Trennstopfen 3 zuverlässig an der jeweils vorgesehenen Stelle innerhalb der Sammelleitung 2 festzulegen, werden im Inneren der jeweiligen Sammelleitung 2 Anschlagflächen ausgebildet, die den jeweiligen Trennstopfen 3 formschlüssig gegen ein Verschieben in der Sammelleitung 2 fixieren.
- In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sammelleitung 2 mit rechteckigem Querschnitt anhand einer Teillänge dieser Sammelleitung 2 perspektivisch dargestellt. Der in diese Sammelleitung 2 eingesetzte Trennstopfen 3 ist gestrichelt zu erkennen. Er wird in der jeweils vorgegebenen Lage durch Eindrückungen 4 gehalten, die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in zwei nebeneinanderliegenden Ecken der Sammelleitung 2 ausgebildet werden, nachdem der Trennstopfen 3 an seine vorgegebene Position in der Sammelleitung 2 gebracht worden ist. Diese Eindrückungen 4 bilden im Inneren der Sammelleitung 2 Anschlagflächen für den Trennstopfen 3, so daß dieser sich auch bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten und höheren Drücken und trotz einer mit der Zeit eintretenden Alterung des Trennstopfens 3 nicht verlagern kann.
- Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeigt eine im Querschnitt kreisförmige Sammelleitung 2, in der ein entsprechend zylindrischer Trennstopfen 3 angeordnet ist. Auch dieser Trennstopfen 3 wird durch Eindrückungen 4 formschlüssig in seiner vorgegebenen Position festgelegt.
- Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt den Abschnitt einer im Querschnitt dreieckförmigen Sammelleitung 2, in die ein entsprechend dreieckförmiger Trennstopfen 3 eingesetzt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Trennstopfen 3 durch eine einzige Eindrückung 4 formschlüssig festgelegt, die in einer der drei Flächen der Sammelleitung 2 ausgebildet wird, sobald der Trennstopfen 3 die vorgegebene Position in der Sammelleitung 2 eingenommen hat.
- Eine alternative Ausbildung der Anschlagflächen zur formschlüssigen Fixierung der Trennstopfen 3 zeigt Fig. 5 in einer der Fig. 2 entsprechenden perspektivischen Darstellung eines Abschnittes einer im Querschnitt rechteckigen Sammelleitung 2. Bei dieser Ausführung ist der gestrichelt eingezeichnete Trennstopfen 3 durch einen Stift 5 fixiert, der durch eine Bohrung in einer der vier Wände der Sammelleitung 2 eingeführt wird und in eine Bohrung 3a im Trennstopfen 3 hineinragt. An seinem einen Ende ist der Stift 5 mit der Sammelleitung 2 verschweißt, wie dies in Fig. 5 angedeutet ist. Auch durch diesen Stift 5 werden innerhalb der Sammelleitung 2 Anschlagflächen gebildet, die den Trennstopfen 3 formschlüssig an seiner vorgegebenen Stelle in der Sammelleitung 2 festhalten. Wenn der Innendurchmesser der Bohrung 3a geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Stiftes 5 ausgeführt wird, ergibt das Einführen des Stiftes 5 in den Trennstopfen 3 zugleich eine Aufweitung des Trennstopfens 3, welche die Abdichtwirkung erhöht.
- Wie die Zeichnungen zeigen, können die Wärmekörper aus einer beliebigen Zahl von Wärmeaustauschelementen 1 gebildet werden, wobei der Querschnitt der hierbei verwendeten Sammelleitungen 2 ebenfalls beliebig sein kann. Die Wärmeaustauschelemente 1 und Sammelleitungen 2 können aus Metall, vorzugsweise Stahl oder Edelstahl, aber auch aus geeignetem Kunststoff bestehen. Die elastischen Trennstopfen 3 werden vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff hergestellt.
-
- 1
- Wärmeaustauschelement
- 2
- Sammelleitung
- 3
- Trennstopfen
- 3a
- Bohrung
- 4
- Eindrückung
- 5
- Stift
Claims (5)
- Wärmekörper, vorzugsweise Deckenstrahlplatte, aus einer Mehrzahl nebeneinanderliegender, strömungsmittelseitig parallel und/oder hintereinander geschalteter Wärmeaustauschelemente, deren Zu- und Abfluß jeweils an eine durchgehende Sammelleitung angeschlossen ist, in der zur Unterteilung der Sammelleitung in einzelne Leitungsabschnitte elastische Trennstopfen, vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff, angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennstopfen (3) durch im Inneren der Sammelleitung (2) ausgebildete Anschlagflächen formschlüssig gegen ein Verschieben in der Sammelleitung (2) fixiert sind. - Wärmekörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen durch Eindrückungen (4) in der Wandung der Sammelleitung (2) gebildet sind.
- Wärmekörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen durch einen Stift (5) gebildet sind, der in eine zumindest eine Wand der Sammelleitung (2) und zumindest einen Teil des Trennstopfens (3) durchdringende Bohrung (3a) eingesetzt ist.
- Wärmekörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (5) mindestens an einem Ende mit der Sammelleitung (2) verschweißt ist.
- Wärmekörper nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Bohrung (3a) im Trennstopfen (3) geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Stiftes (5) ausgeführt ist.
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