FI81445B - Vaermebatteri. - Google Patents

Description

1 81445 Lämmityspatteri

Keksinnön kohteena on lämmityspatteri, jossa on useita suulakepuristetusta alumiinista valmistettuja ripa-5 putkia, jotka on yhdistetty rinnan vastaavan ylä- ja ala-pääputken väliin, vesitiiviin liitoksen ollessa muodostettu jokaisen ripaputken ja vastaavan pääputken yhtymäkohtaan, jossa lämpöpatterissa jokainen ripaputki on muodostettu ainakin kahdesta aksiaalisesti suuntautuvasta rivas-10 ta, jotka on muotoiltu niin, että ne muodostavat pääasiassa H-muotoisen poikkileikkauksen itse putken ollessa H:n poikittaisosassa ja H:n toisen jalan ollessa pitempi kuin toinen ja vierekkäisten H-muotoisten poikkileikkauksien lyhyempien jalkojen rajatessa väliinsä raon järjestelyn 15 ollessa sellainen, että H-muotoisten ripaputkien muodostamat jalat muodostuvat viereisten ripaputkien kanssa lämpöpatterin etu- ja takapinnat.

Keksintö koskee huonelämmitysjärjestelmissä käytettäviä kuumavesilämpöpattereita ja nimenomaan sellaista mal-20 lia, jossa voidaan käyttää alumiinia kevyen ja esteettisesti miellyttävän lämpöpatterin muodostamiseksi.

Nykyään tavallisin alumiinilämpöpatteri ja ainoa lämpöpatterirakenne, johon käsiteltävä keksintö liittyy, käsittää useita ripaputkia, jotka on valmistettu suulake-25 puristetusta alumiinista ja yhdistetty rinnan vastaavien ylä- ja alapääputkien väliin, vesitiiviin liitoksen ollessa muodostettu jokaisen ripaputken ja vastaavan pääputken yhtymäkohtaan. EP-patenttihakemuksissa 0044365, 0067798, FR-patenttiselityksissä 2205655 ja 2112275 ja CH-patentti-30 selityksessä 601759 selostetaan vastaavia rakenteita.

Toisella tunnetulla lämpöpatterityypillä, joka on vanhempi eikä ole yleensä tarkoitettu valmistettavaksi alumiinista, pyritään saamaan aikaan parannettu lämmitys-teho tavanomaisiin levylämpöpattereihin verrattuna käyt-35 tämällä laatikkorakennetta, johon kuumennettava ilma vede- 2 81 445 tään sen etureunassa olevien aukkojen läpi ja siirtyy sitten laatikon etuosasta sen takaosaan (suurimman osan lämmitystehosta tapahtuessa tämän siirtymisen aikana), minkä jälkeen ilma tulee ulos laatikon takaosassa olevista lisä-5 aukoista. GB-patenttiselityksissä 1045214 ja 2044910 ja FR-patenttiselityksissä 1156142 ja 1389309 selostetaan tätä tyyppiä olevia rakenteita. Käsiteltävässä keksinnössä tätä laatikkolämpöpatterityyppiä pyritään soveltamaan edellä selostettuun yleiseen alumiinilämpöpattsrirakenteeseen.

10 Esillä olevan keksinnön mukaiselle huonelämpöpatte- rille on tunnusomaista, että ripaputket on sijoitettu pääputkiin niin, että vierekkäisten H-muotoisten poikkileikkauksien vastaavat pitemmät jalat liittyvät toisiinsa päit-täin, ja että H-muotoisten ripaputkien pitempiin jalkoihin 15 on muodostettu aukot, jolloin kuumennettava ilma voidaan vetää sisään etuosaan vierekkäisten ripaputkien välissä olevien mainittujen rakojen kautta ja poistaa takaosasta ripaputkien pitemmissä jaloissa olevien mainittujen rakojen kautta.

20 On huomattava, että nykyisten lämpöpatterien olles sa suunnattu käytössä niin, että pääputket ovat vaakasuoria ja ripaputket pystysuoria, tällainen suuntaus ei ole kuitenkaan oleellinen käsiteltävän keksinnön mukaisen lämpö-patterin tehokkaan toiminnan kannalta; normaali suuntaus 25 on kuitenkin tällainen ja termit "ylä- ja alapään putki” onkin ymmärrettävä tällä tavoin.

Käyttöä varten lämpöpatteri kiinnitetään seinään niin, että sen taakse jää tietty tila. Kuumennettava ilma imetään sisään vierekkäisten ripaputkien vä-30 Iissä olevista aukoista, ja se poistuu takaseinämässä olevista aukoista suuntautuen tällöin yleensä ylöspäin. Kuumennettu ilma tulee lämmittimen takaosassa olevaan edellä mainittuun tilaan ja nousee ylöspäin huoneen lämmittämiseksi. On huomattava, että tällä pyritään 35 saamaan aikaan lämmittimen takaosaan sellainen ilmamas- 3 81445 sa, joka on kuumempi ja sen vuoksi ohuempi kuin lämpö-patterin etuosassa oleva ilma. Näin muodostuva paine-ero saa aikaan yhtäjaksoisen imutoiminnon, joka vetää ilmaa patterin läpi edellä selostetulla tavalla. Tämä toimin-5 tamenetelmä saa aikaan parannetun tehon tavanomaisiin levylämpöpattereihin verrattuna, koska koko lämmitys-pinta suorittaa tehollista työtä. Tavanomaisessa levy-lämpöpatterissa ilman rajakerros levypintaa vasten kuumenee noustessaan ylös pintaa pitkin. Näin ollen lämpö-10 tilaero lämpöpatterissa olevan veden ja rajakerrokses sa kuumennettavan ilman välillä laskee, mitä korkeammalle lämpöpatterin pinnassa ilma nousee. Lähellä lämpö-patterin yläpäätä energian säteilymäärä pinta-alayksikköä kohden laskee tällöin paljon, kun sitä verrataan 15 vastaavaan alueeseen lähellä patterin alaosaa, eli noin kolmanneksen tavallisessa levylämpöpatterissa. Käsiteltävässä lämpöpatterissa kylmää ilmaa vedetään jatkuvasti lämpöpatteriin vierekkäisten ripaputkien välissä etuosassa olevien aukkojen läpi, niin että lämmönsiir-20 tomäärä vedestä pysyy paremmin vakiona lämpöpatterin pinnan osalla. Tämä saa aikaan parannetun tehon, joten kooltaan pienemmällä lämpöpatterilla saadaan vastaava lämpötulos.

Tehoa voidaan vielä parantaa sulkemalla joko ko-25 konaan tai osittain lämmittimen takaosassa olevan ti lan sivut ja pohja, jolloin estetään kylmän ilman vetäminen suoraan lämpöpatterin takaa. Tällainen kylmä ilma syrjäyttäisi muuten sen lämminneen ilman, joka nousee lämpöpatterin takaosasta ja vähentäisi sen ilman 30 määrää, joka vedetään etuosasta lämpöpatterin takaosaan edellä selostetulla tavalla. Tätä lisäysvaikutusta voidaan todella käyttää hyväksi säädettäessä lämpöpatterin lämpötulos järjestämällä lämpöpatterin takana olevan tilan pohjaan läppä, jota voidaan kääntää, jolloin se 35 avaa halutulla tavalla lämpöpatterin takaosassa olevan 4 81 445 tilan pohjan ja muuttaa näin aukon koon, niin että saadaan aikaan lämmön välisäädöt. Tämä onkin paljon tehokkaampi lämpöpatterin säätötapa kuin lämpöpatterin tehon pienentäminen tavanomaista lämpöpatterivent-5 tiiliä käyttämällä, mikä on venttiilin epälineaarisen toiminnan vuoksi melkein mahdotonta.

Aukot voidaan tehdä takaseinämään eri tavoin.

Ne voidaan muodostaa yksinkertaisina reikinä, jotka puhkaistaan ripametaiiiin, nai ripametaiii voidaan 10 rei'ittää, niin että ilma pääsee virtaamaan sen läpi.

Suositettavassa rakenteessa aukot on tehty puristettuina tuuletusrakoina.

Ripaputket voivat olla erimuotoisia. Eräässä rakenteessa jokainen H-prof iilinpaputki käsittää kaksi 15 T-profiiliripaa molempien T-profiilien jalkojen suun tautuessa itse putkesta toisiinsa nähden vastakkaisiin säteittäisiin suuntiin, niin että a) H-p rofiilin poikittaisosa käsittää itse putken ja T-profiiliripojen molemmat jalat, ja 20 b) H-profiilin kumpikin jalxa käsietää toisen T-profiilirivan vastaavan yläpään, joka on pitempi kuin toisen rivan yläpää, jolloin H-profiilin jalat tulevat pituudeltaan erilaisiksi.

Erään lisärakenteen mukaan jokainen ripa voi 25 olla V- tai Y-muotoinen, jolloin saadaan paljetyyppi- nen takaseinämä.

Rakenteesta riippumatta on välttämätöntä, että lämpöpatteriin muodostuu kammio tai kammioita, joiden läpi kuumennettava ilma virtaa mennessään lämpöpatte-30 rin etuosasta sen takaosaan. Tässä kammiossa syntyy tietty ilman pyörretila, joka takaa tehokkaan lämmönsiirron putkista ilmaan. Lämmönsiirtoa tapahtuu myös silloin, kun ilma menee takaseinämässä olevien aukkojen läpi, nimenomaan silloin, jos ne on muodostettu 35 r istikkoreik.i nä tai esimerkiksi tuuletusrakoina, jotka 5 81445 antavat läpi menevälle ilmalle suuren lämmönsiirto-määrän .

Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi sen erästä rakennetta selostetaan nyt vain esimerkkinä viittaa-5 maila oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on päätykuva keksinnön mukaisen lämpöpatterin eräästä rakenteesta, kuviot 2 ja 3 esittävät vastaavasti osittaista etu- ja tasokuvaa kuvion 1 mukaisesta lämpöpätteriyk-10 siköstä, kuvio 4 on osittainen vaakaleikkaus kuvion 1 mukaisesta lämpöpätteriyksiköstä, ja kuvio 5 on yläosassa leikkaus kuvion 4 linjaa A-A pitkin ja alaosassa linjaa B-B pitkin.

15 Lämpöpätteriyksikkö käsittää ylä- ja alapääputket 1, 2, jotka ovat suulakepuristettua alumiinia tai alumiiniseosta ja kierteitetty sisäpuolelta päistään, niin että ne voidaan yhdistää vastaaviin putkiosiin (ei esitetty) . Ylä- ja alapääputkien välissä on useita ripaput-20 kia 3, jotka on muodostettu suulakepuristetusta alumii nista tai alumiiniseoksesta. Tätä tarkoitusta varten putkien 1, 2 etupinnat 4, 5 ovat samassa tasossa ja yhdensuuntaisia, niin että ne voidaan liittää helposti putkien 3 katkaistuihin päihin. Pintoihin 4, 5 on muodostettu 25 rivi aukkoja 6 (kuvio 5) tietylle etäisyydelle toisis taan, niin että ne vastaavat putkien 3 välistä etäisyyttä, ja vesitiivis, mekaanisesti luja liitos on muodostettu jokaiseen liitoskohtaan teräksisen lieriöputken 7 avulla, joka on välisovite sekä aukkoon 6 että vastaa-30 van putken 3 päähän. Koko lämpöpatterielementti pysyy näin ollen jäykkänä yksikkönä ilman lisäosia.

Jokainen putki 3 on muodostettu suulakepuristus-menetelmällä kahden pitkittäisrivan 8, 9 ollessa järjestetty niin, että jokainen ripaputki on leikkaukseltaan 35 suunnilleen H-muotoinen. Ripaputken poikittaisosassa 6 81445 10 on itse putki, joka on esitetty viitenumerolla 11. Jokaisen H-profiilirivan toinen jalka 12 on vähän pitempi kuin toinen jalka 13, jolloin jokaisen vierekkäisen ripaputkiparin väliin muodostuu aukko 14, kun put-5 ket ovat paikoillaan jokaisen jalan 12 päiden kosket taessa päittäin viereisiin jalkoihin 12, kuten kuviosta 4 käy selvästi ilmi. Lisäksi jalan 12 jokaisessa osassa on aukot, jotka on muodostettu tuuletusrakoina 27, jotka on puristettu ripametal.liin suulaKepurxstuksen 10 jälkeen.

Kun kaikki ripaputket 3 on kiinnitetty pääputkien 1, 2 väliin, putkien 3 H-muoto muodostaa rakenteen, jossa on pääasiassa yhtäjaksoinen takaseinämä 15, jonka toisiinsa päittäin liittyvät ripajalat 12 muodostavat.

15 Jokaisen vierekkäisen putkiparin väliin on rajattu vas taava kammio 30. Aukot 14 näkyvät lämpöpatterin etuosasta pitkänomaisina aukkoina, jotka ovat yhdensuuntaisia putkien 3 kanssa, toisin sanoen pystysuoria lämpöpatterin ollessa käyttöasennossa.

20 Lämpöpatteri on kiinnitetty asianomaiseen seinään 17 (kuvio 4) tavanomaisilla lämpöpatterikannuttimilla 18, jotka on kiinnitetty seinään ruuveilla ja joihin lämpö-patterielementti on kiinnitetty useilla vaakasuorilla metallisuikaleilla 19. Jokaista kannatinta varten on 25 järjestetty kaksi tällaista suikaletta 19, joiden ulko- päät suuntautuvat kohtaan 20, niin että saadaan kiinnityskohta päätylevyä 21 varten, kuten myöhemmin selostetaan. Suikaleet 19 pysyvät paiKoillaan takaseinä-mässä korvakkeiden ja lukitusruuvien avulla esitetyllä 30 tavalla. Välisuikaleita 22, jotka vastaavat suikalei ta 19, voidaan järjestää siinä tapauksessa, että lämpö-patterielementriä varten tarvitaan kesKxtuki.

On huomattava, että piirustuksien esittäessä lämpöpatterin asennettuna niin, että pääputket 1, 2 35 ovat vaakasuoria ja ripaputket pystysuoria, se voi-

II

V 81445 daan sijoittaa kuitenkin muihinkin suuntiin; varsinkin pitkien, matalien lämpöpatterien ollessa kysymyksessä voi olla edullista, että ripaputket tehdään pitkiksi ja pääputket lyhyiksi ja lämpöpatteri asennetaan 5 niin, että pääputket ovat pystysuoria ja ripaputket vaakasuoria. Tällä asennusmuodolla lämpöpatteriin tulee vähemmän liitoksia ja se on yksinkertaisempi ja huokeampi valmistaa.

Kun lämpöpatteri kiinnitetään seinään, patterin 10 takaosaan jää tila 23, joka on suljettu sivuiltaan edel lä mainituilla päätylevyillä 21, vaikka kuviossa 4 esitetäänkin vain yksi päätylevy. Tätä tarkoitusta varten kiinnittimien 19 ulokeosat 20 on muotoiltu niin, että niissä on kiinnitysura (ei esitetty) levyjen pitämiseksi 15 paikoillaan ruuvien 26 avulla. Pyörivä läppä 24 on kiin nitetty päätylevyjen väliin akseliin 25, ja sen tehtävänä on sulkea tilan 23 pohja tarpeen mukaan, kuten myöhemmin selostetaan. Läpän toiseen päähän on sijoitettu nuppi 28 läpän käsikäyttöä varten. Haluttaessa tilan 23 20 päälle voidaan järjestää ristikko 29, joka estää esinei den putoamisen lämpöpatterin taakse.

Käyttöä varten lämpöpatterielementti yhdistetään normaalisti lämmitysjärjestelmään. Tavalliset keskuslämmitysjärjestelmät on suunniteltu niin, että poisto- ja 25 tuloveden lämpötilaero on noin 20°C; edellä selostetut lämpöpatterit käsittävässä järjestelmässä tämä ero voidaan pienentää, esim. 10°C;een.

Kylmä ilma vedetään lämpöpatterin etuosaan aukoista 14 ja sitten kammioihin 30. Näihin kammioihin 30 muodostuu tietty pyörretila, ennen kuin ilma poistuu takaseinämässä olevien tuuletusrakojen 27 läpi, ilman noustessa tällöin pääasiassa ylöspäin nuolilla A kuviossa 5 esitetyllä tavalla. Kun ilma siirtyy lämpöpat-terielementin etuosasta sen takaosaan, se lämpiää, jol-35 loin elementin takaosassa olevaan tilaan 23 tuleva ilma 8 81 445 on ohuempaa kuin etuosan ilma. Näin ollen syntyy tietty imutoiminto, joka vetää kylmää ilmaa tilaan 23 läm-pöpatterielementin läpi ja läpän 24 ollessa auki myös lämpöpatterin alapuolelta. Lämpöpatterin suuri teho 5 johtuu siitä, että kuumennettavaan ilmaan kohdistuu suurin mahdollinen lämpötilaero lämpöpatterin koko pinta-alan osalla. Jos läppä 24 on auki, jolloin kylmää ilmaa pääsee virtaamaan tilaan 23 lämpöpatterielementin alapuolelta ja takaa, tilaan 23 lämpöpatterielementin 10 kautta tulevan (ja tällöin lämmitettävän) ilman määrä pienenee, ja tämä vähentää puolestaan tehoa, koska ylöspäin nousevan rajailmakerroksen vaikutus etupintaan tulee voimakkaammaksi. Jos läppä 24 on kokonaan kiinni, kaikki tilaan 23 tuleva ilma on vedettävä lämpöpatteri-15 elementin läpi, mistä on seurauksena suuri kylmän ilman syöttö etupintaan ja nousevan rajailmakerroksen lämpötilan pysyminen miniminä. Näissä olosuhteissa lämpöpatterin teho on maksimi, samoin sen lämpötulos. Voidaan siis todeta, että läppä 24 muodostaa laitteen, jolla 20 lämpöpatterin lämpötulosta voidaan muuttaa ja tämä oh jaus onkin todettu paljon tehokkaammaksi kuin veden syöttöön vaikuttavien patteriventtiilien suorittama ohjaus. Edellä selostetussa lämpöpatterissa läpän siirtäminen kokonaan suljetusta asennosta kokonaan avonai-25 seen asentoon saa aikaan lämpöpatterin lämpötuloksen 25 muodostumisen suunnilleen puoleksi tavallisesta. Läpän 24 väliasennoilla saadaan sellainen lämpötulos, joka on täyden ja puolen välillä.

Selostetulla rakenteella saadaan myös kohtuulli-30 nen määrä säteilyenergiaa suoraan ripojen 9 jalkojen etupinnasta.

Selostettu lämpöpatteri on teholtaan tuntuvasti parempi kuin nykyiset alumiinilämpöpatterit, nimenomaan silloin, kun sitä käytetään läpän ollessa kiinni, jol-35 loin saadaan vastaavia tuotteita pienempi ja sen vuok- 9 81445 si kevyempi ja huokeampi lämpöpatteri. Lämpöpatterin etuosa on esteettisesti miellyttävän näköinen ja sitä voidaan muunnella helposti muuttamalla rivan 9 jal-kaosaa 13 vallitsevien olosuhteiden tai maun mukaan.

Claims (7)

10 81 445

1. Lämpöpatteri, jossa on useita suulakepuristetus-ta alumiinista valmistettuja ripaputkia (3), jotka on yh- 5 distetty rinnan vastaavan ylä- ja alapääputken väliin (1, 2), vesitiiviin liitoksen ollessa muodostettu jokaisen ripaputken ja vastaavan pääputken yhtymäkohtaan, jossa lämpöpatterissa jokainen ripaputki (3) on muodostettu ainakin kahdesta aksiaalisesti suuntautuvasta rivasta (8, 10 9), jotka on muotoiltu niin, että ne muodostavat pääasias sa H-muotoisen poikkileikkauksen itse putken ollessa H:n poikittaisosassa ja H:n toisen jalan ollessa pitempi kuin toinen ja vierekkäisten H-muotoisten poikkileikkauksien lyhyempien jalkojen (13) rajatessa väliinsä raon (14) jär-15 jestelyn ollessa sellainen, että H-muotoisten ripaputkien muodostamat jalat muodostuvat viereisten ripaputkien kanssa lämpöpatterin etu- ja takapinnat, tunnettu siitä, että ripaputket (3) on sijoitettu pääputkiin (1, 2. niin, että vierekkäisten H-muotoisten poikkileikkauk-20 sien vastaavat pitemmät jalat liittyvät toisiinsa päit- täin, ja että H-muotoisten ripaputkien pitempiin jalkoihin on muodostettu aukot (27), jolloin kuumennettava ilma voidaan vetää sisään etuosaan vierekkäisten ripaputkien (3) välissä olevien mainittujen rakojen kautta ja poistaa 25 takaosasta ripaputkien pitemmissä jaloissa olevien mainittujen rakojen (3) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämpöpatteri, tunnettu siitä, että ripaputkien pitemmissä jaloissa olevat aukot ovat puristettuja tuuletusrakoja (27).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämpöpatteri, tunnettu siitä, että tuuletusraot (27) ovat yhdensuuntaisia lämpöpatterin pääputkien (1, 2) kanssa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen lämpöpatteri, tunnettu siitä, että jokainen H-35 muotoinen ripaputki (3) on muodostettu kahdesta T-profii- II 11 81445 lirivasta, jolloin molempien T-profiilien jalat suuntautuvat itse putkesta keskenään vastakkaisiin säteittäisiin suuntiin, niin että a) H-poikkileikkauksen poikittaisosa käsittää itse 5 putken (11) sekä T-profiiliripojen molemmat jalat, ja b) H-poikkileikkauksen kumpikin jalka käsittää toisen T-profiilirivan yläosan (12, 13), toisen T-profiili-rivan yläosan (12) ollessa pitempi kuin toisen T-profiilirivan yläosa (13), jolloin saadaan aikaan H-poikkileik- 10 kauksen erilainen jalkapituus.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen lämpö-patteri, tunnettu siitä, että H-muotoiset ripa-putket (3) ovat symmetrisiä H:n poikittaisosan kohdalla, niin että H:n vierekkäisten lyhyempien jalkojen väliin 15 rajattu rako (14) on suoraan vastapäätä H:n vierekkäisten pitempien jalkojen välistä päittäisliitosta.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämpöpatteri, tunnettu siitä, että siinä on kiinnityslaitteet (18, 19) lämpöpatterin kiinnittämiseksi 20 seinään niin, että lämpöpatterin takaosaan jää tietty tila (23) , ja että tilan sivut ja pohja on kokonaan tai osittain suljettu, jolloin estetään tai vähennetään kylmän ilman vetäminen suoraan ylös lämpöpatterin taakse sen ollessa käytössä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lämpöpatteri, tunnettu siitä, että siinä on säädettävä läppä (24) lämpöpatterin takaosassa olevan tilan (23) pohjassa, niin että ilma pääsee valinnan mukaan tai ei pääse suoraan lämpöpatterin takaosaan. i2 81445