DE8123539U1 - Profilrohr - Google Patents

Description

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Profilrohr

Die Neuerung bezieht sich auf ein Profilrohr gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs.

Es ist bereits ein Raumheizkörper der insbesondere angesprochenen Art mit einem oberen und einem unteren Verteilrohr und mit verrippten Wärmetauschrohren auf dem Markt, die nebeneinander jeweils mit einer Querschnittfläche an umfangsseitig ausmündende Abzweigungen des jeweiligen Verteilrohres angeschlossen sind, wobei eine Schweißverbindung zwischen einer Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres und einem sich längs des Verteilrohres erstreckenden abstehenden Fortsatz des jeweiligen Verteilrohres ausgebildet ist, und wobei sich eine Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres unter Überlappung mit dem Fortsatz parallel zu diesem erstreckt (DE-OS 27 33 892 und DE-GM 79 23 708).

Bei dem bekannten Wärmetauscher verläuft die parallel mit dem Fortsatz verlaufende Rippe in der gemeinsamen Ebene der Achsen des Verteilrohres und der Wärmetauschrohre und greift in eine längs des Verteilrohres verlaufende Nut ein. Im Verteilrohr sind zu beiden Seiten dieser Rippe zwei längs des Verteilrohres durchlaufende Fortsätze vorgesehen. Diese greifen jeweils in eine Nut an je einer Rippe jedes Wärmetauschrohres ein, die rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung

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des Verteilrohres verläuft. Von der Seite des Verteilrohres aus ist jeweils dieser Nuteingriff außenseitig verschweißt, wofür aufwendige Lichtbogentechnik vorzusehen ist. Ferner behindern die abstehenden Fortsätze an den Verteilrohren die konvektive Wärmeabgabe durch Querschnittverengung der Konvektionsschächte. Wenn der Wärmetauscher von oben einblickbar ist, ergibt sich dabei auch ein unansehnlicher Anblick des Aufbaus infolge der breitflächig verlaufenden Schweißstelle. Ferner ist diese Art der Verschweißung dann aufwendig, wenn Verteilrohre an beiden Enden der Wärmetauschrohre angeschweißt werden müssen und daher beim Verschweißen entweder von beiden Stirnseiten der wärmetauschrohre her geschweißt werden muß oder das Schweißen in zwei Etappen vorgenommen werden muß, wobei der Wärmetauscher zwischen den Etappen um 18Ό⁰ zu drehen ist.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, solche Profilrohre zu schaffen, die als Verteilrohr und/oder Wärmetauschrohr den Aufbau eines solchen Wärmetauschers der genannten Arten ermöglichen, bei dem ohne Einbuße der Qualität der Verbindung, insbesondere auch Schweißverbindung, zwischen Verteilrohr(en) und Wärmetauschrohren eine solche Anordnung vorgesehen werden kann, bei der zum Zusammenbau des Wärmetauschers auch mit zwei Verteilrohren nur von einer Seite her gearbeitet, z.B. geschweißt zu werden braucht, und die erforderlichen Verbindungsstellen in einem ästhetisch unbedenklichen Bereich vorgesehen sind.

Diese Aufgabe wird nach der Neuerung bei einem gattungsgemäßen Profilrohr gemäß dem Kennzeichen durch die Merkmale des Schutzanspruchs gelöst. Die Neuerung macht dabei die schon beim in der Gattung des Schutzanspruchs insbesondere

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angesprochenen Wärmetauscher vorhandene, sich zu dem Fortsatz des Verteilrohres überlappend parallel erstreckende Rippe am Wärmetauschrohr für die Verbindung nutzbar. Dabei wird es entbehrlich, am Verteilrohr zwei parallele Fortsätze auszubilden; vielmehr kann man mit einem einzigen Fortsatz pro Wärmetauschrohr auskommen, der sich zur Schaffung der Verbindung hinreichend nahe neben der sich längs des Verteilrohres entsprechenden Rippe am Wärmetauschrohr befindet. Da ferner die Verbindung von der Rückseite des Wärmetauschers aus hergestellt werden kann, erübrigt es sich auch bei Wärmetauschern mit Verteilrohren an beiden wirksamen Enden der Wärmetauschrohre, von verschiedener Seite her die Verbindung herstellen zu müssen. Dabei kann man im Grenzfall sogar mit einer einzigen Verbindungsstelle an der Verbindung Wärmetauschrohr - Verteilrohr auskommen.

Da zwischen zwei hintereinander liegenden und nicht, wie im bekannten Fall, zwischen zwei einander kreuzenden Bauelementen eine Verbindung herzustellen ist, kann man mit einfacherer Verbindungstechnik, insbesondere Schweißtechnik, arbeiten, insbesondere auch weit verlaufende äußere Schweißstellen vermeiden. Die Verbindungsstellen lassen sich im übrigen im inneren Bereich des Wärmetauschers so anordnen, daß sie gegen äußere Betrachtung selbst dann weitgehend durch das Verteilrohr abgedeckt sind, wenn sich auf dem Wärmetauscher keine stirnseitige Verkleidung befindet.

Es ist bevorzugt, die Schweißstelle sowohl durch die Rippe als auch durch den Fortsatz hindurch auszubilden. Hierfür eignet sich besonders eine Nietverbindung oder die Ausbildung eines Schweißpunktes.

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ϊ Wie im Falle des Wärmetauschers der in der Gattung insbe-

:^! sondere angesprochenen Art kann jedes Wärmetauschrohr

i mit einer Rippe versehen sein, die im wesentlichen längs

it einer gedachten gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärme-

'[. tauschrohre verläuft. Anders als bei dem bekannten Wärmetauscher ist dabei jedoch diese Rippe die Rippe, die für die Verbindung nutzbar gemacht wird.

Bei dem genannten Wärmetauscher beschreibt die gedachte

• Ebene die Mittelebene der betreffenden Rippe. Stattdessen

• ist vorzugsweise vorgesehen, daß die gedachte Ebene eine Grenzfläche von Rippe und Fortsatz beschreibt. Diese Grenz-

I fläche kann eine Anlagefläche sein. Es ist jedoch allgemein

{■;. auch möglich, wenn auch nicht im gleichen Maße bevorzugt,

I daß zwischen Rippe und Fortsatz etwas Abstand verbleibt,

' solange eine einwandfreie Verbindung, insbesondere Ver-

■j schweißung, möglich ist. Die Technologien, die dies ermöglichen, sind an sich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterungen.

Die genannte Anordnung der Grenzfläche hat den Vorteil, daß ' die wirksame Beanspruchungsfläche der Verbindung in der gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre und des Verteilrohres bzw. der Verteilrohre liegt und so unerwünschte Drehmomentbeanspruchungen der Verbindungsstellen minimal I gehalten oder gar gänzlich vermieden werden können.

!; Die beschriebene Anordnung ist besonders bevorzugt bei

solchen Wärmetauschern vorgesehen, bei denen längs des Verteilrohres verlaufende Frontplatten der Wärmetauschrohre vorhanden sind. Dies ist bereits auch bei den in der Gattung angesprochenen bekannten Wärmetauschrohren der Fall; dort

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jedoch ist die der Frontplatte abgewandte Seite der Verrippung des jeweiligen Wärmetauschrohres durch eine zur Frontplatte jeweils parallel verlaufende Rückplatte geschlossen. Anstelle der auch gegebenen Möglichkeit, eine derartige Rückplatte vom übrigen Wärmetauschrohr abnehmbar auszubilden (vgl. hierzu auch DE-OS 23 14 159) oder die Rückplatte mit Ausnehmungen zu versehen, durch welche eine Schweißeinrichtung eingreifen kann, ist bevorzugt vorgesehen, daß die der Frontplatte abgewandte Seite der Verrippung des jeweiligen Wärmetauschrohres offen ausgebildet ist.

Eine solche Anordnung ist an sich bei Wärmetauschrohren ohne Offenbarung einer Verschweißung zwischen Wärmetauschrohr und Verteilrohr bekannt (DE-OS 24 12 735). Besonders bevorzugt wird ein neuerungsgemäßes Profilrohr mit Profilen gemäß der gleichzeitig eingereichten Gebrauchsmusteranmeldung G 81 23 546.1 derselben Anmelderin verwirklicht. Hierbei können Zwischenstege, welche das Leitungsrohr des Profilrohres bzw. einen zentralen Steg der dessen Verrippung bildenden Steganordnung mit ebenfalls zur Verrippung gehörenden Seitenstegen dieser Steganordnung verbinden, die die zur Ausbildung der Verbindung bzw. Verschweißung bildende Rippe am Wärmetauschrohr darstellen.

In solchen Fällen ist es zweckmäßig, wenn die die Verschweißungsebene oder sonstige Verbindungsebene definierende Grenzfläche, welche mit der gedachten gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre und damit meist auch der Achse des Verteilrohres zusammenfällt, die der Frontplatte abewandte Seitenfläche der Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres ist.

Es ist nicht erforderlich, daß zum Ausführen der Erfindung das Verteilrohr oder die Verteilrohre auf die freien Enden der Wärmetauschrohre aufgelegt ist bzw. sind. Vielmehr kann man in an sich bekannter Weise auch im Rahmen der Erfindung

die an die Abzweigungen des Verteilrohres anschließenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre relativ zu deren benachbarten Stirnflächen derart zurücksetzen, daß das Verteilrohr in den Enden der Wärmetauschrohre eingebettet verläuft. Bekannte Vorbilder zeigen dabei sowohl die Möglichkeit, in den Stirnseiten der Wärmetauschrohre einen offenen Schlitz vorzusehen, in den das Verteilrohr in Achsrichtung der Wärmetauschrohre eingeschoben wird, oder auch die Möglichkeit, an den Enden der Wärmetauschrohre geschlossene Ausnehmungen auszubilden, in die das Verteilrohr zunächst von der Seite her eingeschoben wird, ehe es mit seinen seitlichen Abzweigungen abgedichtet auf freie Enden der Leitungsrohre der Wärmetauschrohre aufgelegt und dann fixiert wird. Zum Fixieren dient hier die im einzelnen besprochene Verbindung nach der Erfindung.

Bereits bei dem in der Gattung angesprochenen Wärmetauscher ist das Verteilrohr durch Strangpressen unter integraler Anformung eines kontinuierlich längs des Verteilrohres verlaufenden Fortsatzes hergestellt worden. Genauer gesagt sind zwei derartige mit gegenseitigem Abstand an einer Seite des Verteilrohres ausgebildete Fortsätze ausgebildet worden. Im Rahmen der Neuerung ist es nur noch erforderlich, einen derartigen Fortzsatz vorzusehen. Bei dem bekannten Verteilrohr sind die beiden Fortsätze in bezug auf die Wärmetauschrohre exzentrisch angeordnet. Im Rahmen der Neuerung ist es zweck-

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mäßiger, die Fortsätze mindestens weitgehend zentriert auf die geraeinsame Ebene der Wärmetauschrohre anzuordnen. Dann wird zweckmäßig dieser einzige Fortsatz mindestens zum Bereich der anzuschließenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre mindestens teilweise abgetragen. Vorzugsweise erfolgt dieses Abtragen zugleich mit der Ausbildung der Abzweigungen des Verteilrohres mit zwei Werkzeugen, einem Bohr- und einem Stanzwerkzeug, die längs des schrittweise vorgeschobenen Sammelrohres im Abstand benachbarter Wärmetauschrohre versetzt im Gleichtakt arbeiten.

Bei den nach der Neuerung insbesondere angesprochenen Wärmetauschern erfolgt der Wärmetausch zwischen einem die Wärmetauschrohre durchströmenden meist flüssigen, gegebenenfalls aber auch gasförmigen, z.B. dampfförmigen, ersten Wärmetauschfluid und einem die äußere Verrippung der Wärmetauschrohre beaufschlagenden zweiten Wärmetauschfluid, bei Raumheizkörpern der Raumluft. Der Wärmetausch erfolgt dabei teils durch Wärmestrahlung, teils durch Konvektion. Raumheizkörper dieser Art sind auch als Radiatoren für Raumtemperierung bekannt. Verteilrohre dienen dazu, das erste Wärmetauschfluid den Wärmetauschrohren zuzuführen und/oder von diesen wieder abzuführen. Vorzugsweise wird der Wärmetauscher so angeordnet, daß die Wärmetauschrohre parallel zueinander vertikal verlaufen und oben und unten an je ein Verteilrohr angeschlossen sind.

Bezüglich der Profilrohre für Wärmetauscher, mit denen das neuerungsgemäße Profilrohr als Verteilrohr insbesondere verbunden werden soll, ist folgendes zu sagen:

Bei Wärmetauschern der hier angesprochenen Art erfolgt der Wärmetausch zwischen einem die Profilrohre durchströmenden, meist flüssigen, gegebenenfalls aber auch gasförmigen, z.B. dampfförmigen, ersten Wärmetauschfluid und einem die äußere Verrippung der Profilrohre beaufschlagenden zweiten Wärmetauschfluid, und zwar der Raumluft bei Raumheizkörpern. Der Wärmetausch erfolgt dabei teils durch Wärmestrahlung, teils durch Konvektion. Raumheizkörper dieser Art sind auch als Radiatoren für Raumtemperierung bekannt. Ebenfalls als Profilrohre ausgebildete Verteilrohre dienen dazu, das erste Wärmetauschfluid den als Wärmetauschrohre dienenden Profilrohren zuzuführen und/oder von diesen wieder abzuführen. Meist wird der Wärmetauscher so angeordnet, daß die Wärmetauschrohre parallel zueinander vertikal verlaufen und oben und unten an je ein Verteilrohr angeschlossen sind.

Die Neuerung betrifft derartige Profilrohre, unabhängig davon, ob sie als Halbfertigware, z.B. als Strangpreßprofil, oder im Einbauzustand in einem Wärmetauscher vorliegen.

Bei neuzeitlichen Radiatoren für die Raumtemperierung besteht das Bestreben, z.B. aus Energiesparungsgrunden, die Betriebstemperatur des ersten Wärmetauschfluids möglichst niedrig anzusetzen, z.B. typischerweise bei 50⁰C. Hierbei entsteht eine geringere Temperaturdifferenz gegenüber der Raumluft als bei älteren Raumheizkörpern, so daß schon deshalb das Bestreben besteht, den Strahlungsanteil möglichst hoch zu halten. Dies bietet auch bioklimatische Vorteile.

Ferner besteht das Bestreben, den Raumheizkörper möglichst wenig materialaufwendig, aber zugleich ohne deutliche Einbuße an Wirkungsgrad herstellen zu können.

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Bei bekannten Profilrohren gemäß DE-OS 24 12 735 sind diese Ziele schon teilweise erfüllt.

So ist das Leitungsrohr der Profilrohre bereits nahe benachbart der dazugehörigen Frontplatte angeordnet. Dadurch ist der Wärmeleitverlust zwischen Leitungsrohr und Frontplatte klein und der Strahlungsanteil der Frontplatte hoch. Ferner ist ein guter Zugang für Konvektionsluft dadurch gegeben, daß das Profilrohr an der der Frontplatte abgewandten,- also im Einbauzustand im allgemeinen einer Gebäudewand benachbarten, Seite offen ausgebildet ist und dadurch Konvektionsluft frei von hinten in das Wärmetauschrohr einströmen kann.

Bei dem bekannten Profilrohr wird ferner von der Annahme ausgegangen, daß die Verrippung und damit der Wirkungsgrad optimal gewählt sind, da die die Verrippung bildenden Stege im wesentlichen sternförmig vom Leitungsrohr des Profilrohres abstehen und dadurch die Wärmeleitwege in der Verrippung minimal kurz sind. Die sternförmige Anordnung der Verrippung erfordert dabei eine relativ große Zahl von Verrippungsstegen.

Um das Verhältnis von Wirkungsgrad des Wärmetauschers zu Bauaufwand weiter zu optimieren, ist vorgesehen, daß weitere Seitenstege der Steganordnung beidseits des zentralen Steges parallel zu diesem angeordnet sind.

Dabei nimmt man nur scheinbar einen Nachteil dadurch in Kauf, daß der Wärmeleitweg zu den Seitenstegen der Steganordnung größer wird als bei dem bekannten Profilrohr. Man schafft nämlich eine Reihe längs der Frontplatte verteilter und zur entgegengesetzten Seite der Frontplatte, im allgemeinen also

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nach hinten, hin offener Fächer mit rechteckigem oder im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, deren Weite also längs der Normalen auf der Frontplatte gleich oder im wesentlichen gleich ist. Dies ermöglicht ein optimales Eindringen der Konvektionsluft von hinten in die Bereiche des Leitungsrohres der Profilrohre oder gar der Frontplatte. Ein Zugang von von hinten kommender Konvektionsluft zur Frontplatte ist jedoch bei dem bekannten Profilrohr durch annähernd parallel zur Frontplatte verlaufende Seitenstege der Steganordnung weitgehend blockiert; soweit nach hinten offene Kammern zwischen den radial von dem Leitungsrohr abstehenden Stegen gebildet werden, nimmt der Querschnitt dieser Kammern in Richtung zum Leitungsrohr ständig ab, und das führt zu Zonen ruhender oder wenig umgewälzter Luft gerade in der Nachbarschaft des Leitungsrohres des jeweiligen Profilrohres.

Es hat sich gezeigt, daß man bei den genannten neuen Profilrohren mit relativ großem Abstand zwischen den einzelnen rechtwinklig oder wenigstens annähernd rechtwinklig von der Frontplatte abgehenden Stegen der Steganordnung auskommen kann, so daß bei einer deutlichen Verbesserung früher erreichbarer Wirkungsgrade eine drastische Materialeinsparung möglich ist, beispielsweise um ca. 30 % gegenüber den besten von der Anmlederin früher hergestellten Radiatoren, die ihrerseits bisher schon als optimal auf dem Markt erschienen.

Es hat sich gezeigt, daß man optimale Ergebnisse erreicht, wenn bei vorgegebener Dicke des Profilrohres zwischen der Frontplatte und der entgegengesetzten offenen Seite der Steganordnung die Abstände der untereinander im wesentlichen parallel und rechtwinklig zur Frontplatte verlaufenden Stege

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einschließlich des zentralen Steges gleich sind. Optimale Wirkungsgrade haben sich ergeben, wenn das Verhältnis des Abstandes zwischen der Frontplatte und der offenen Seite der Steganordnung zum Abstand zwischen den unter einem rechten Winkel zur Frontplatte verlaufenden Stegen im Bereich zwischen 10:1 liegt, vorzugsweise etwa 3 : 1 beträgt.

Es erscheint möglich, neben dem zentralen Steg - oder in denkbaren Abwandlungen auch einer vielfachen, z.B. zweifachen, Anordnung zueinander parallelen zentralen Stegen, die alle vom Verteilrohr abgehen, - beidseitig davon jeweils nur einen einzigen weiteren Seitensteg vorzusehen. Bevorzugt ist die Anordnung von jeweils zwei derartigen Seitenstegen, während aber auch eine größere Zahl noch denkbar ist. Dann allerdings wird eine gewisse Leistungseinbuße durch übergroßen Leitungsweg vom Leitungsrohr zum am weitesten entfernten Seitensteg erkennbar.

Es lassen sich ferner vorteilhafte Ergebnisse erreichen, wenn alle Seitenstege der Steganordnung unmittelbar von der Frontplatte ausgehen. Es hat sich jedoch als besonders bevorzugt herausgestellt, wenigstens die Seitenstege, welche dem zentralen Steg benachbart sind, gemäß Anspruch 16 nicht von der Frontplatte, sondern auch vom Leitungsrohr ausgehen zu lassen und so bezüglich dieser Seitenstege den Wärmeleitweg auch im Rahmen der erfindungsgemäßen Konfiguration kurzzuhalten. Zur Schaffung von nach hinten offenen Wärmeleitkammern, die auch im Bereich des Verteilrohres nicht eingeengt sind, ist dabei bevorzugt, daß der Zwischensteg parallel zur Frontplatte verläuft.

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Der Zv'ischensteg, der den zentralen Steg bzw. das Leitungsrohr mit den benachbarten Seitenstegen verbindet, hat minimale Länge bei großer Tiefe der Luftkammer, wenn der Zwischensteg wenigstens annähernd vom Schnittpunkt einer gedachten Parallelebene zur Frontplatte durch die Achse des Leitungsrohres mit der Wand des Leitungsrohres ausgeht.

Es ist auch bevorzugt möglich, den parallel zur Frontplatte verlaufenden Zwischensteg für eine Schweiß- oder Nietverbin= dung zur Verbindung mit einem nahe benachbart überlappenden Fortsatz eines mit den Profilrohren kommunizierenden Verteilrohres zu benutzen. Dies wird dadurch begünstigt, daß die Schweißwerkzeuge von der offenen Seite der Steganordnung der Profilrohre leicht eingeführt werden können.

Insbesondere für den Fall einer solchen Schweißverbindung ist dabei die Konfiguration der Steganordnung vorteilhaft, daß die gedachte Parallelebene die eine Seitenfläche des Zwischensteges, vorzugsweise die der Frontplatte abgewandte Seitenfläche, beschreibt, da dann die Trennebene zwischen den zu verschweißenden beiden Elementen gerade durch die Rohrachsen der Verteilrohre verläuft und somit infolge der Verschweißung keine unerwünschten Drehmomente auf die Verteilrohre einwirken.

Zweckmäßig nehmen die Querschnitte der einzelnen Stege mit zunehmender Querschnittstärke an den freien Enden der Stege in Richtung zum Wärmeleitrohr zu, indem etwa das Leitungsrohr mit der Frontplatte über einen Stegansatz größerer Stärke als der Stärke der Stege der Steganordnung und der Stärke der Frontplatte verbunden ist.

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Eine vorteilhafte Anordnung im Grenzbereich benachbarter Profilrohre im Wärmetauscher, um einerseits auch zwischen benachbarten Profilrohren eine im wesentlichen rechteckige und nach hinten offene Kammer ausbilden zu können und andererseits diese Kammer, die am weitesten entfernt von der Wärmequelle im Verteilrohr ist, durch zusätzliche Konvektion durch Spalte zwischen benachbarten Frontplatten noch stärker als die anderen Kammern zu belüften, erhält man, wenn die zum Leitungsrohr parallelen Außenränder der Frontplatte relativ zum benachbarten Seitensteg überstehen, vorzugsweise um weniger als die Hälfte des Abstandes zwischen, .den rechtwinklig zur Frontplatte verlaufenden Stegen.

Das Profilrohr ist vorzugsweise stranggepreßt. Bevorzugtes Material ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Bewährt als Aluminiumlegierung hat sich AlMgSiO,5.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht eines ersten Profilrohres für Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper;

Fig. 2 eine Stirnansicht einer ersten Abwandlung des Profilrohres gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Stirnansicht eines mit einem der Profilrohre gemäß Fig. 1 oder 2 verbindbaren Sammelrohres;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Sammelrohres gemäß Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Wärmetauseher, bei dem ein Profilrohr gemäß Fig. 1 mit einem Sammelrohr gemäß den Fig. 3 und 4 verbunden ist und der als Raumheizkörper dient; sowie

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Wärmetauscher gemäß .Fig. 5.

Die Profilrohre gemäß den Fig. 1 und 2 stimmen zunächst in folgendem überein:

Ein Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere Heizwasser oder Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen versehen· Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres 2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres 2 hin offene Steganordnung Diese weist einen sich vom Leitungsrohr 2 aus erstreckenden

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und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte 4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf, dessen Mittelebene durch die Achse des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der unmittelbar aus dem Leitungsrohr 2 hervorgeht.

Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich dabei zu beiden Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen. Abständen b untereinander.

Der zentrale Steg 8 sowie die Seitenstege 10 und 12 haben gleichen Abstand a zwischen der Frontplatte 4 und ihren freien Enden 14 auf der der Frontplatte 4 abgewandten Seite des Leitungsrohres 2; die freien Enden 14 liegen in einer zur Frontplatte 4 parallelen Ebene und beschreiben die offene Seite der Steganordnung 6.

Das Verhältnis a:b liegt im Bereich zwischen 10:1 und 2:1 und beträgt vorzugsweise etwa 3:1. Die Achse des Leitungsrohres j liegt in diesem vorzugsweisen Fall zweckmäßig etwa ein Drittel der Länge a von der Frontplatte 4 entfernt (vgl. die Bemessungen in den Fig. 1 3.) · Der Außendurchmesser des Leitungsrohres 2 ist dabei zweckmäßig gleich oder etwas kleiner als der Abstand b der Stege untereinander.

Die Frontplatte 4 ragt beidseitig .um etwas weniger als das halbe Maß b über den Seitensteg 12 hinaus, welcher von den Stegen 10, 12 dem zentralen Steg fernerliegt. Die an den Überständen 16 der Frontplatte 4 relativ zum jeweils benachbarten Seitensteg 12 ausgebildeten Außenränder 18 der Frontplatte verlaufen parallel zum Leitungsrohr 2.

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Die Profilrohre der Fig. 1 -fei* % unterscheiden sich in folgendem:

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Leitungsrohr über einen in der Ebene des zentralen Stegs 8 verlaufenden geraden Stegansatz 2 0 mit der Frontplatte verbunden. Die dem Leitungsrohr 2 benachbarten Seitenstege 10 erstrecken sich von ihren Enden 14 nur bis geringfügig über eine gedachte Ebene 22 hinaus, welche zur Frontplatte 4 parallel durch die Achse 24 des Leitungsrohres hindurch verläuft. Diese gedachte Ebene 22 beschreibt dabei die der Frontplatte 4 abgewandte Seitenfläche 2 6 je eines Zwischenstegs 28, der unter einem rechten Winkel an die der Frontplatte 4 benachbarten Enden der Seitenstege 10 anschließt und als gerader Steg parallel zur Frontplatte 4 verläuft und direkt in die Wandung des Leitungsrohres 2 einmündet.

Der Stegansatz 20 hat eine größere Stärke als die Stärke der Stege 8, 10 und 12 sowie die Stärke der Frontplatte Vorzugsweise ist dabei die Stärke doppelt so groß oder größer als die Stärke der Stege der Steganordnung 6.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 zeigt Wärmeleitungsvorteile wegen der direkten Anbindung der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 an das Leitungsrohr 2.

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Die Ausführungsform von Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführungsform von Fig. 1. Bei dieser Variante ist der Stegansatz 2 0 unter Beibehaltung der Zwischenstege 2 8 durch geradlinige Verlängerungen 30 der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 bis in rechtwinklige Einmündung in die Frontplatte 4 ersetzt. Dabei wird zwischen der Frontplatte 4, den Verlängerungen 30, den Zwischenstegen 2 8 und dem Leitungsrohr 2 ein zusätzlicher rings umschlossener Konvektionsschacht 32 gebildet.

Bei Verwendung solcher Profilrohre gemäß den Fig. 1 oder 2 in Wärmetauschern für die Raumheizung verlaufen zweckmäßig Profilrohre der beschriebenen Art in mehrfacher Anordnung nebeneinander vertikal derart, daß zwischen ihren Frontplatten 4 jeweils ein kleiner Spalt verbleibt und die Kammer zwischen benachbarten Seitenstegen 12 benachbarter Wärmetauschrohre etwa den gleichen Querabstand b hat wie die Seitenstege der Steganordnung eines einzigen Profilrohres.

Die Steganordnung 6 weist dann zweckmäßig am oberen und am unteren Ende jedes Wärmetauschrohres entweder einen rechteckigen stirnseitigen Ausschnitt 34 oder eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher ein Verteilrohr 36 von oben bzw. von der Seite her eingeschoben werden kann. Derartige Verteilrohre 36 verlaufen horizontal parallel zur Oberkante bzw. Unterkante 38 der Frontplatte 2. Wie dargestellt können die Verteilrohre einen zylindrischen Innenquerschnitt und eine quadratische - oder rechteckige - Außenform haben. Die der Steganordnung 6 zugewandte Außenseite des Verteilrohres 36 kann dabei auf dem Grund des Ausschnittes bzw. der Ausnehmung 34 plan aufliegen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Zweckmäßig vermeidet man dabei sonst eine Berührung des Verteilrohres 36 mit der Frontplatte 4 sowie den achsferneren Bereichen der Steganordnung entsprechend den in Fig. 5 eingezeichneten Abständen einerseits zur Frontplatte 4 und andererseits zum unausgeschnittenen Bereich des zentralen Steges 8.

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Die Auflagefläche der Steganordnung 6 ist mit 40 bezeichnet (Fig. 5), die Auflagefläche des Verteilrohres 36 auf dem jeweiligen Profilrohr ist mit 42 bezeichnet (Fig. 4). Man erkennt in Fig. 4, daß dabei das Verteilrohr 36 eine umfangsseitig ausmündende Abzweigung 44 aufweist, deren Achse mit der Achse 2 6 des als Wärmetauschrohr dienenden Profilrohres gemeinsam ist und dazu dient, die Kommunikation des Verteilrohres mit den Wärmetauschrohren herzustellen. An der der Stirnfläche des jeweiligen Leitungsrohres 2 des Profilrohres gegenüberliegenden Fläche des Verteilrohres 36 ist eine Ringnut 46 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtungsringes ausgespart, der mit der planen Stirnfläche des Leitungsrohres 2 des anzuschließenden Profilrohres zusammenwirkt.

Wenn der Zusammenbau der Profilrohre mit den Verteilrohren erfolgt ist, dienen die Stege der Steganordnung 6 gemeinsam mit der Frontplatte 4 als Verrippung des Leitungsrohres 2. Die einzelnen Stege können daher auch als Rippen bezeichnet werden.

Zur mechanischen Befestigung des Verteilrohres 36 am jeweils als Wärmetauschrohr 48 dienenden Profilrohr der Ausführungsform der Fig. 1 und analog der Fig. 2 dient ein Fortsatz 50, welcher von der dem Wärmetauschrohr 4 8 zugewandten Flachseite des Verteilrohres 36 rechtwinklig und geradlinig ausgeht. Aus der gestrichelten Darstellung von Fig. 4 kann man entnehmen, daß der Fortsatz 5 0 ursprünglich Teil eines kontinuierlich mit dem Verteilrohr 36 stranggepreßten Seitenstegteils 50a des Verteilrohres war und dessen nicht benötigte Bereiche ausgestanzt werden, so daß nur noch beidseitig der Abzweigung 44 des Verteilrohres 36 je ein Lappen des Fortsatzes übrigbleibt.

Gemäß Fig. 3 läuft die eine Seitenfläche des flachen Fortsatzes 50 in einer gedachten Ebene, welche durch die Achse des Verteilrohres 36 hindurch verläuft und im montierten

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Zustand mindestens annähernd mit der Seitenfläche 26 der vom Zwischensteg 28 gebildeten Rippe des Wärmetauschrohres zusammenfällt. Dies ermöglicht es, die beiden Lappen des Fortsatzes 50 und den Zwischensteg 28 der Profilform gemäß Fig. 1 (dargestellt) oder Fig. 2 unmittelbar nebeneinander in der Vertikalebene 2 6 anzuordnen und von der offenen Seite der Steganordnung 6 zu verbinden. Als sowohl den Fortsatz 5 als auch den Zwischensteg 2 8 durchdringendes Verbindungsmittel ist in Fig. 5 ein punktartiges Verbindungsmittel 54 dargestellt, welches eine Niete, eine Punktschweißung oder eine sonstige Verbindung, auch Schweißung anderer Art, sein kann. Aus Symmetriegründen ist es zweckmäßig, wenn jedes Verteilrohr 36 mit beiden Zwischenstegen 28 jeweils durch einen eigenen Lappen des Fortsatzes 5 0 und je eine punktjj artige Verbindungsstelle 5 4 verbunden ist. Die Achse 5 6 des κ jeweiligen Verbindungsmittels ist in Fig. 1 sowie in Fig. eingezeichnet und entsprechend in Fig. 2 zu denken.

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Schiedel GmbH & Co.

Zusammenfassung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper, mit mindestens einem Verteilrohr und mit verrippten Wärmetauschrohren. Diese sind nebeneinander jeweils mit einer Querschnittfläche an umfangsseitig ausmündende Abzweigungen des Verteilrohres angeschlossen, wobei eine Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, zwischen einer Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres und einem sich längs des Verteilrohres erstreckenden abstehenden Fortsatz des Verteilrohres ausgebildet ist, und wobei sich eine Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres unter Überlappung mit dem Fortsatz parallel zu diesem erstreckt. Nach der Erfindung ist eine Verbindung des Fortsatzes (50) mit der parallel zu diesem verlaufenden Rippe (2 8) des jeweiligen Wärmetauschrohres vorgesehen. Vorzugsweise ist die Verbindung als Nietverbindung oder Schweißpunkt (54) ausgebildet. Wenn das Verteilrohr des Wärmetauschers durch Strangpressen unter integraler Anformung eines kontinuierlich längs des Verteilrohres verlaufenden Fortsatzes ausgebildet ist, wird nach der Erfindung vorzugsweise nur ein einziger Fortsatz vorgesehen und dieser mindestens im Bereich der anzuschließenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre wenigstens teilweise abgetragen .

Für den erfindungsgemäßen Wärmetauscher ist ein an sich bekanntes Profilrohr mit einem Leitungsrohr für ein Wärmetauschfluid und mit einer wärmeleitenden Verrippung des Leitungsrohres in Gestalt von Stegen geeignet, die eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres erstreckende Front-

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platte sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres hin offene Steganordnung bilden, die einen sich vom Leitungsrohr aus erstreckenden und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte verlaufenden zentralen Steg aufweist, wobei das Leitungsrohr näher an der Frontplatte als an der offenen Seite der Steganordnung angeordnet ist. Dabei sind in Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig weitere Seitenstege der Steganordnung beidseitig des zentralen Steges (8) parallel zu diesem angeordnet (Fig. 5).

Claims (1)

1. ELISABETH JUN(S dr.phil„dipwsheJvi, : *. . I .'..". ßoqo·MÖNCHEN 40, JÜRGEN SCHIRDEWAHN dr. rer. wb'wtLwm} · <"· < '· '. · * ft?*^{B0X 4014 ω} GERHARD SCHMITT-NILSON dr.-inq. ~ telefSÄ34so³e7

   GERHARD B. HAGEN dr. phil. t telegramm/casle: invent München

   PETER HIRSCH dipl-ing. telex;5-29eao

   PATENTANWÄLTE

   EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

   Schiedel GmbH & Co.

   u.Z.: Q 697 M1+a (Dr.S/k) 3. Dezember 1982

   Profilrohr

   Schutzanspruch

   Profilrohr als stranggepreßtes Verteilrohr, an dem ein kontinuierlich längs des Verteilrohres verlaufender Fortsatz integral angeformt ist, insbesondere für einen Wärmetauscher, vorzugsweise Raumheizkörper, mit mindestens einem Verteilrohr und mit verripppten Wärmetauschrohren, [ die nebeneinander jeweils mit einer Querschnittfläche an umfangsseitig ausmündende Abzweigungen des Verteilrohres angeschlossen sind, wobei eine Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, zwischen einer Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres und einem sich längs des Verteilrohres erstreckenden abstehenden Fortsatz des Verteilrohres aus-

   POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 501 75 - 809 · BANKKONTO* DBUTSCHti GANK A.b.lMOfcCHEN. LEOPOLDSTRASSE 71. KONTO-NR. 60/35

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   gebildet ist, und wobei sich eine Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres unter Überlappung mit dem Fortsatz parallel
   zu diesem erstreckt, dadurch gekennzeichnet ,
   daß nur ein einziger Fortsatz (50) ausgebildet und dieser
   mindestens im Bereich der anzuschließenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre (48) wenigstens teilweise abgetragen ist.