DE2857177C2

DE2857177C2 - Heißwasser-Radiator

Info

Publication number: DE2857177C2
Application number: DE2857177T
Authority: DE
Inventors: Thom Sollentuna Henningsson
Original assignee: INGENJOERSFIRMA T HENNINGSSON SOLLENTUNA SE AB
Current assignee: INGENJOERSFIRMA T HENNINGSSON SOLLENTUNA SE AB
Priority date: 1977-11-17
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1986-03-27
Also published as: NO783859L; JPS54500066A; DE2857177T1; NO146034B; CA1122967A; DK510778A; FI69516B; CH634403A5; DK151916B; SE7905924L; SE438375B; EP0006949A1; FI783422A; EP0006949B1; NO146034C; DK151916C; GB2023799A; FI69516C; WO1979000301A1; GB2023799B

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißwasser-Radiator mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Wärmeaustauscher dieser Art (CH-5 77 156) sind die die beiden Hauptkanäle verbindenden Kanäle Durchströmöffnungen, deren Querschnitte teilweise durch nach innen weisende pyramidenartige Vertiefungen reduziert sind. Da die zwischen den Hauptkanälen verlaufenden Kanäle einen offenen und gerade verlaufenden Querschnitt zwischen verhältnismäßig engen Eintritt- und Austrittsöffnungen der Hauptkanäle haben, ergibt sich zwischen den Hauptkanälen ein im wesentlichen laminarer Flüssigkeitsstrom, der für einen guten Wärmeaustausch nicht zweckmäßig ist. Der Strömungsquerschnitt der Querkanäle ist verhältnismäßig groß, was zur Folge hat, daß der Wärmeaustauscher eine verhältnismäßig große Dimension hat. Die dadurch erforderliche große Flüssigkeitsmenge wirkt sich ungünstig auf die Temperatursteuerung aus, da die Steuerung bei großen Flüssigkeitsmengen mit einer größeren Verzögerung als bei kleineren Flüssigkeitsmengen anspricht Durch die nach innen weisende Vertiefungen kommt es zu mehr oder weniger toten Bereichen im Strömungsbild der Flüssigkeit und damit zu Ungleichförmigkeiten im Wärmeübergang.

Bei einem anderen bekannten Wärmeaustauscher dieser Art (SE-3 84 567) wird ein sandwichartiger Plattenwärmeraustauscher offenbart der mehrere Platten aufweist zwischen denen zwei Strömungsmedien im Gegenstrom und voneinander getrennt hindurchströmen. Die Kanäle zwischen den einzelnen Platten haben iiöer ihre Länge praktisch einen konstanten Querschnitt wobei jede oder jede zweite Vertiefung sich über die volle Länge der betreffenden Platte erstreckt Die Ausformung der Kanäle bzw. deren Querschnitt wirkt sich nachteilig auf den Wärmeübergang zwischen dem durchströmenden Heißwasser und der Umgebung aus. Die erforderliche relativ große Flüssigkeitsmenge wirkt sich ungünstig auf die Temperatursteuerung aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heißwasser-Radiator zu schaffen, bei dem es zu einem besseren Wärmeübergang zwischen dem durchströmenden Heißwasser und der Umgebung kommt

Diese Aufgabe wird bei einem Heißwasser-Radiator der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches 2.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die ersten und zweiten Kanäle von verhältnismäßig kurzen, sich nach außen erstreckenden, abgerundeten Kanten aufweisenden Vertiefungen in den Hauptteilen und von die Vertiefungen voneinander trennenden Abschnitten der ebenen Oberflächen derart gebildet sind, daß die trennenden Abschnitte jedes Hauptteiles einer Vertiefung des jeweils anderen Hauptteiles gegenüber liegen, ist ein besonders guter Wärmeübergang von dem durchströmenden Heißwasser an die Umgebung gewährleistet

Des weiteren ist es durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Heißwasser-Radiators möglich, mit einem relativ geringen Wasservolumen pro m² Radiatorfläche die erwünschte Wirkung zu erzielen und dadurch einer relativ großen Verzögerung bei der Temperatursteuerung, hervorgerufen durch große Wassermengen, wirksam zu begegnen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel ausgewählter Teile der Heißwasser-Radiatoren dargestellt, und zwar zeigt

7 i g. 1 eine Vorderansicht eines Hauptteiles des Heißwasser-Radiators,

F i g. 2 einen Schnitt nach Liniell-HausFig. 1,

Fig.3 eine Vorderansicht eines zweiten Hauptteils des Heißwasser-Radiators,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV aus F i g. 3 und

Fig.5 einen senkrechten Schnitt durch den zusammengesetzten Heißwasser-Radiator.

Ein Heißwasser-Radiator besitzt zwei Hauptteile, von denen einer so gestaltet sein kann, wie es in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Der in diesen Figuren gezeigte eine Hauptteil 10 hat eine im wesentlichen ebene Oberfläche 11 und eine Anzahl von Vertiefungen 1, 2 und 12—19, die sich von einer Ebene in derselben Richtung durch die Oberfläche 11 erstrecken. Alle Vertiefungen 1,2 und 12—19 sind langgestreckt, und zwei derselben, nämlich die Vertiefungen 1 und 2, sind beträchtlich breiter und länger als die anderen Vertiefungen 12—19. Die Vertie-

% fungen 12—19 sind voneinander durch die durchgehen- ; de ebene Oberfläche 11 getrennt Ihre Form kann aus

■-■ einer Blickrichtung von der Außenseite des Radiators so angesehen werden, daß sie Wülsten entspricht, die in der longitudinalen und in der transversalen Richtung abgerundet sind.

'■· Einige der so geformten Vertiefungen, nämlich die

Vertiefungen 12,14, 16 und 18, sind direkt mit den beträchtlich größeren Vertiefungen 1,2 verbunden. Ande-

^; re Vertiefungen, nämlich die Vertiefungen 15 und 19, erstrecken sich in derselben Richtung wie die beträchtlich größeren Vertiefungen 1,2. Die übrigen Vertiefungen 12,13,14,16,17 und 18 verlaufen rechtwinklig zu dieser Richtung. Wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind sämtliche Vertiefungen 12—19 im Vergleich zu den Vertiefungen 1—2 und im Vergleich zu dem Abstand zwischen den Vertiefungen 1 sowie 2 kurz. Sämtliche dargestellten Vertiefungen 12—19 sind kürzer als ein Fünftel der Distanz zwischen der Vertiefungen 1 und Z Der Hauptteil 10 mit zumindest dem größten Teil der Vertiefungen 1, 2 und 12—19 kann durch Pressen

; oder Walzen von Blech mit einer Dicke von 1—1,5 mm hergestellt werden. F i g. 1 zeigt schließlich Vorrichtungen 3 und 4 zum Anschließen von Wasserleitungen mit oder ohne Ventilen.

Die F i g. 3 und 4 zeigen einen zweiten Hauptteil 20 mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche 21 und einer Anzahl von Vertiefungen 22 und 23. Diese erstrekken sich von einer Ebene in derselben Richtung durch die Oberfläche 21. Die Vertiefungen haben eine Form, die aus einer Blickrichtung von der Außenseite des Radiators so angesehen werden kann, daß sie etwas abgerundeten Pyramiden entspricht Sie sind voneinander durch die durchgehende Oberfläche 21 getrennt, die sich zwischen angrenzenden Vertiefungen 22, 23 erstreckt.

j Die gegenseitigen Lagebeziehungen der Vertiefungen 22,23 sind dergestalt, daß diese Gruppen bilden, wobei die Distanz zwischen angrenzenden Vertiefungen 22 in

; einer Gruppe im wesentlichen konstant und gleich groß a ist wie die Distanz zwischen angrenzenden Vertiefun-

: gen 23 in der anderen Gruppe. Der Abstand zwischen zwei angrenzenden Vertiefungen 22, 23 in verschiedenen Gruppen, einer Vertiefung 22 und einer Vertiefung

■' 23, ist andererseits beträchtlich größer. Alle Vertiefungen 22, 23 sind im Vergleich mit den Vertiefungen 1, 2 und im Vergleich mit der- Distanz zwischen den Vertiefungen 1 und 2 kurz.

Bei dem in F i g. 5 dargestellten Heißwasser-Radiator ist der eine Hauptteil 10 mit seiner ebenen Oberfläche

' 11 auf die ebene Oberfläche 21 des zweiten Hauptteiles 20 ausgerichtet, wobei die ebenen Oberflächen Ii, 21 aneinander liegen. Die Positionen und die Größe der Vertiefungen 22 sind in bezug auf die Positionen und die Größe der Vertiefungen 12,13,14 und 15 so eingestellt, daß eine gegenseitige Strömungsverbindung über den Raum zwischen der ebenen Oberfläche 11 und den Vertiefungen 22 möglich ist. Auf diese Weise werden durchgehende ICanäle 5 gebildet, die durch die ebenen Oberflächen 11 und 21 und wiederum eine Vertiefung 12, eine Vertiefung 22, eine Vertiefung 13 und Vertiefung 22, eine Vertiefung 22 und eine Vertiefung i4 begrenzt sind. Da die Vertiefungen 12 und 14 mit den Vertiefungen 1 und 2 in Strömungsverbindung stehen, bedeutet dieses, daß die Kanäle 5 eier Raum zwischen der Vertiefung 1 und dem zweiten Hauptteil 20 mit dem Raum zwischen der Vertiefung 2 und dem zweiten Hauptteil 20 verbinden.

Die Kanäle 5 erstrecken sich transversal in bezug auf die Längsrichtung der Vertiefungen 1 und Z Die Zwischenräume zwischen den ebenen Oberflächen 11 sowie 21 und den Vertiefungen 15 bilden in einer entsprechenden Weise Kanäle 6, die sich in der Längsrichtung der Vertiefungen 1 sowie 2 erstrecken und die die Kanäle 5 untereinander verbinden.

Die Positionen und Größe der Vertiefungen 23 sind den Positionen und der Größe der Vertiefungen 16,17, 18 und 19 in derselben Weise angepaßt, wie es für die Anpassung der Positionen und der Größe der Vertiefungen 22 an die Positionen und die Größe der Vertiefungen 12, 13, 14 und 15 gilt Die Räume zwischen den ebenen Oberflächen 11 sowie 21 und den Vertiefungen 16. 17, 18 und 23 bilden entsprechende durchgehende Kanäle 7, die den Raum zwischen der Vertiefung 1 sowie dem zweiten Hauptteil 20 mit dein Raum zwischen der Vertiefung 2 sowie dem zweiten Hauptteil 20 verbinden. Ferner bilden die Zwischenräume zwischen den Vertiefungen 19 sowie 23 und den eitlen Oberflächen 11 sowie 21 durchgehende Kanäle 8, d^ sich in der Längsrichtung der Vertiefungen 1 sowie 2 erstrecken und die die Kanäle 7 miteinander verbinden.

Da es keine longitudinalen Radiatorkanäle gibt die den den··· Kanal 7 nächstliegenden Kanal 5 mit dem nächstliegenden Kanal 7 verbinden, können die Kanäle 5,7 so betrachtet werden, daß sie zwei Gruppen bilden, wobei die Kanäle (beispielsweise 5) derselben Gruppe über Kanäle (beispielsweise 6) in der Gnippe direkt miteinander in Strömungsverbindung stehen, während die Kanäle (5 oder 7) in verschiedenen Gruppen nur über die Räume zwischen den Vertiefungen 1 sowie 2 und des zweiten Hauptteiles miteinander in Strömungsverbindung stehen. Wenn beispielsweise Heißwasser in den Radiator durch die Vorrichtung 3 eingelassen und aus dem Radiator über die Vorrichtung 4 abgelassen wird, können die letztgenannten Räume im Bereich der Vertiefungen 1 und 2 als ein erster Hauptkanal für das Einführen von Wasser bzw. als ein zweiter Hauptkanal für das Abführen von Wasser charakterisiert werden.

Die Hauptteile 10 und 20 können aneinandergefügt und miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen mit einer geeigneten Anzahl von Schweißpunkten und an solchen Positionen, wo die ebene Oberfläche 11 an der ebenen Oberfläche 21 anüegt Wenn die Hauptteile 10,20 dieselben Außenabmessungen haben, was bevorzugt ist, kann der Radiator durch Nahtschweißen um die Peripherie der Hauptteile 10,20 abgedichtet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Heißwasser-Radiator, mit zwei jeweils eine flache Oberfläche aufweisenden und Vertiefungen enthaltenden Hauptteilen, die sich teilweise gegeneinander abstützend derart aufeinander angeordnet und miteinander verbunden sind, daß einige der Vertiefungen einen verhältnismäßig langen Hauptkanal, der sich in einer ersten Richtung erstreckt und zur Flüssigkeitszufuhr in den Radiator dient und weitere Vertiefungen einen weiteren verhältnismäßig langen Hauptkanal, der sich im Abstand vom erstgenannten Hauptkanal parallel erstreckt und zum Abführen der Flüssigkeit aus dem Radiator dient bilden, wobei erste Kanäle die beiden Hauptkanäle miteinander verbindend sich im wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung erstrecken und sich ändernde Querschnitte aufweisen und wobei zweite Kanäle, weiche die ersten Kanäle an einer Anzahi von verhältnismäßig dicht aneinanderliegenden Stellen entlang der Länge der ersten Kanäle miteinander verbinden, sich in der ersten Richtung erstrekken und ebenfalls sich ändernde Querschnitte aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kanäle (5,6,7,8) von verhältnismäßig kurzen, sich nach außen erstreckenden, abgerundete Kanten aufweisenden Vertiefungen (16,17, 18,19,22 und 12,13,14,15,23) in den beiden Hauptteilen (10, 20} und von die Vertiefungen (16, 17,18, 19,22 und 12,13,14,1% 23) voreinander trennenden Abschnitten der ebenen Oberflächen (11, 21) derart gebildet sind, daß die trennend«« Abschnitte jedes Hauptteils (10,20) einer Vertiefung (16,17,18,19,22 bzw. Yl, 13,14,15,23) des jeweils anderen Haupttciles (10,20) gegenüberliegen.

2. Heißwasser-Radiator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vertiefungen (12 bis 19) wenigstens eines der Hauptteile (10) eine längliche wulstartige Form aufweist und mit einem Ende in der Nähe der Enden von wenigstens zwei anderen derartigen Vertiefungen (12 bis 19) liegt und daß diese in der Nähe voneinander liegenden Enden der Vertiefungen (12 bis 19) über eine pyramidenförmige Vertiefung (22,23) im anderen Hauptteil (20) miteinander in Verbindung stehen.