DE3211133A1

DE3211133A1 - Heizkoerper

Info

Publication number: DE3211133A1
Application number: DE19823211133
Authority: DE
Inventors: Horst Hano
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-26
Filing date: 1982-03-26
Publication date: 1983-10-06

Description

Patentanwälte
Wenzel & Kalkoff
Ruhrstr. 26
Postfach 2448
5810 Witten/Ruhr

Anmelder: Herr Horst Hano

Mühlackerplatz 4

4 600 Dortmund 13

Bezeichnung: Heizkörper

Die Erfindung betrifft einen Heizkörper, insbesondere einen Radiator, aus mehreren in der Gebrauchslage senkrecht mit Zwischenräumen in paralleler Lage miteinander fest verbundenen und von einem Heizmedium durchströmbaren Gliedern zur Raumbeheizung, insbesondere durch Abgabe von Wärme an die Raumluft.

Heizkörper dieser Art finden beispielsweise bei Warmwasserheizungen Verwendung. Sie geben die Wärme gewöhnlich durch Konvektion und Strahlung ab. 30

Die durch Konvektion an die den Heizkörper umgebende Luft abführbare und von dort der Raumluft zufließende Wärmemenge hängt unter anderem von der Größe der Oberfläche, also im wesentlichen von der Anzahl der Glieder des Heizkörpers, der Temperatur des Heizmediums, der Raumtemperatur, den Warmeübergangsbedingungen am Heizkörper, den Einbauverhältnissen und damit den Strömungsbedingungen für die Abfuhr der Konvektionswärme ab.

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Der Anteil der für die Erwärmung der Raumluft ausnutzbaren Strahlungswärme ist davon abhängig, wieviel Wärmestrahlung von den im Strahlungsbereich des Heizkörpers liegenden Gegenständen absorbiert und der Raumluft zugeführt werden kann.

Für den Wirkungsgrad einer Gebäudeheizung mit von einem Heizmedium durchströmten einzelnen Raumheizkörpern ist es wesentlich, daß von dem einzelnen Heizkörper eine möglichst große Wärmemenge bei möglichst geringer Gliederzahl abgenommen werden kann. Die Temperaturdifferenz zwischen Zu- und Abfluß des Heizmediums soll an jedem Heizkörper möglichst groß sein. Bei vorgegebener Heizkörperfläche kann bei einer Verbesserung der Wärmeabgäbe die Vorlauftemperatur niedriger gewählt werden. Außerdem kann man bei einer relativ hohen Temperaturdifferenz zwischen Zu- und Ablauf die Schalthäufigkeit des Brenners einer Zentralheizung reduzieren.

Die Anordnung der Heizkörper in Raumnischen und/oder hinter Verkleidungen kann die Ursache dafür sein, daß der Heizkörper nur relativ wenig Wärme abgibt, nämlich die Temperaturdifferenz zwischen Zu- und Ablauf relativ gering ist. Meist ist in solchen Fällen ein Wärmestau im unmittelbaren Bereich des Heizkörpers zu beobachten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Ausnutzung der in Heizkörpern der eingangs genannten Art zur Verfügung stehenden Wärme mit einfachen Mitteln zu verbessern.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß an dem Heizkörper mehrere mindestens in die Zwischenräume der Glieder greifende großflächige Elemente derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie Wärmestrahlung wirkungsvoll absorbieren und unmittelbar an die Umgebungsluft abgeben.

Der Erfindung liegt nämlich die Erkenntnis zugrunde, daß die geringe Ausnutzung der vom Heizkörper abgegebenen Wärmestrahlung eine wesentliche Ursache für eine unbefriedigende und ungenügende Wärmeabgabe vom Heizkörper an die Raumluft ist. Das Anbringen von sogenannter Reflexionsfolie hinter Heizkörpern ist ein untaugliches Mittel, mehr Wärmestrahlung für die Raumheizung nutzbar zu machen. Denn dadurch läßt sich allenfalls die Beheizung der Wand hinter dem Heizkörper reduzieren, nicht aber die im Bereich des Heizkörpers grundsätzlich zur Raumheizung zur Verfügung stehende Gesamtwärmemenge besser ausnutzen.

Die Erfindung beschreitet vielmehr den Weg, großflächige Elemente im Bereich des jeweiligen Heizkörpers und hier insbesondere in den Zwischenräumen anzuordnen, und zwar Elemente, die durch ihre Form und aufgrund ihres Materials geeignet sind, einen hohen Anteil der vom Heizkörper abgegebenen Wärmestrahlung direkt oder indirekt aufzunehmen bzw. zu absorbieren. Zu diesem Zweck sind die mindestens in die Zwischenräume der Glieder, wo ein relativ hoher Wärmestrahlungsanteil zur Verfügung steht, greifenden großflächigen Elemente vorgesehen. Die Strahlungsabsorption durch die Elemente ist der erste Schritt nach der Erfindung, und der zweite Schritt besteht darin, die absorbierte Wärme unmittelbar, zweckmäßig unter optimalen Wärmeübergangsbedingungen, an die an den großen Flächen der Elemente im wesentlichen nach oben strömende Umgebungsluft abzugeben, die in den Raum strömt und auf diese Weise die Raumluft wesentlich wirkungsvoller erwärmt, als es ohne Ausnutzung der Wärmestrahlung im Heizkörperbereich möglich wäre.

Je schlechter die Ausnutzung der Wärmestrahlung des Heizkörpers ist, insbesondere aufgrund der jeweiligen Einbauverhältnisse,oder wenn der Wärmestrahlung, soweit sie zum Raum hin gerichtet ist, der Weg dorthin durch eine Verkleidung versperrt ist, läßt die Erfindung eine

wesentliche Steigerung der Wärmeabnähme am Heizkörper und damit eine bedeutende Steigerung der Temperaturdifferenz zwischen Zu- und Ablauf des Heizmediums mit allen hierfür eingangs genannten Vorteilen zu. Die Vorlauftemperatur kann reduziert werden. Die Schalthäufigkeit des Brenners nimmt ab. Der Wirkungsgrad der Heizungsanlage insgesamt nimmt wesentlich zu, naturgemäß dort, wo die Wärmeabgabe, beispielsweise durch Heizungsverkleidungen, nicht optimal ist.

Vorzugsweise soll sich das Element im wesentlichen parallel zu den benachbarten Gliedern erstrecken, weil so der nach oben gerichtete Warmluftstrom die Oberflächen der Glieder und der Elemente am besten erreicht und sein Weg nicht behindert wird.

Der weitere grundsätzliche Vorteil der Erfindung, nämlich eine relativ hohe Steigerung der Wärmeausnutzung mit vergleichsweise sehr einfachen Mitteln zu erreichen, wird besonders deutlich bei einer bevorzugten Ausführungsform, nach der das einzelne Element aus einem großflächigen Blechstreifen, insbesondere einem Kupferblechstreifen, besteht. Diese Gestaltung erlaubt nicht nur eine einfache Fertigung, sondern auch eine leichte Sauberhaltung durch glattflächige Gestaltung der Elemente. Daß ein Element dieser Ausbildung auch sehr kostengünstig herstellbar ist, liegt auf der Hand. Der großflächige Blechstreifen ist ein hervorragend geeigneter Wärmestrahlungsfänger, der gleichzeitig als höchst wirkungsvoller Umwandler der Wärmestrahlung in Konvektionswärme arbeitet.

Theoretisch lassen sich eine ganze Reihe von Elementen vor, neben und zwischen den Gliedern des Heizkörpers anordnen, aber im Hinblick auf die praktischen Belange und für eine optimale Ausnutzung der zwischen den Gliedern verfügbaren Wärmestrahlung ist zweckmäßig vorgesehen, daß sich das Element hinsichtlich Höhe und Tiefe im wesentlichen der Form des Zwischenraums zwischen den Gliedern

entsprechend erstreckt, also von der Seite gesehen in groben Umrissen der Form der Glieder selbst entspricht. Aus praktischen Gründen ist die Fläche der Elemente, wie noch erläutert wird, jedoch häufig geringer.

So soll sich das Element bei einer vorteilhaften Ausführungsform im Falle oben und unten durch Naben miteinander verbundener Glieder zwischen den Naben erstrecken. Eine Einbeziehung der jenseits der Naben liegenden Teilräume ist in den meisten Fällen im Verhältnis zu dem dadurch hinzugewinnbaren Wärmeanteil zu aufwendig.

Aus Kostengründen, zur Erleichterung von Montage und Transport sowie zur Reduzierung des wärmespeichernden Materialvolumens auf ein Minimum ist das Element vorzugsweise aus möglichst dünnem Blech gebildet und wird aus Stabilitätsgründen,insbesondere randseitig, verstärkt, beispielsweise durch Umbördeln.

Das Element kann Luftleitstege aufweisen, um die Abführung der Wärme durch eine geeignete Luftströmung zu optimieren.

Die Luftleitstege können von der Fläche der Elemente abgewinkelt sein, beispielsweise unter einem Winkel von ca. 45°, schräg nach oben weisen und durch von unten nach oben zunehmende Länge einen Kanal abnehmender Querschnittsfläche für den aufsteigenden Luftstrom bilden. Auf diese Weise wird die Luftströmung beschleunigt und damit die Abführung der Wärme aus dem Bereich des Heizkörpers begünstigt.

Die Elemente sollen zweckmäßig nicht unlösbar befestigt, sondern abnehmbar sein, um die Sauberhaltung zu erleichtern und um auch die erfindungsgemäße Ausrüstung bereits vorhandener Heizkörper leichter durchführen zu können.

Die Elemente können dabei einzeln zwischen den Gliedern befestigbar, beispielsweise zwischen den Naben steck- oder klemmbar, angeordnet sein. Diese Befestigungsart ist besonders einfach und erfordert keine besonderen Fachkenntnisse.

Die Elemente können jedoch auch an einer gemeinsamen Halterung befestigt sein, die in bestimmter Lage gegenüber dem Heizkörper anzuordnen ist, beispielsweise direkt am Heizkörper selbst befestigt wird. Für manche Anwendungsfälle wird es zweckmäßig sein, wenn in dieser Weise die Elemente als Ganzes angebracht bzw. entfernt werden können.

Als Halterung kann jedoch auch eine normale Verkleidung des Heizkörpers, vorzugsweise in abnehmbarer Ausführung, dienen, und in diesem Fall sind die Elemente zweckmäßig an der Innenseite der Verkleidung direkt oder über eine gemeinsame Zwischenhalterung befestigt. Im Falle von Heizkörperverkleidungen erreicht man auf diese Weise zwei wesentliche Vorteile. Denn zum einen wird der bei verkleideten Heizkörpern besonders vorherrschende Wärmestau vermieden, also der Wirkungsgrad des einzelnen Heizkörpers wesentlich verbessert, und zum andern steht _mit der Verkleidung gleich eine Halterung zur Verfügung, an der die Elemente in vorbestimmtem Abstand fest oder lösbar angebracht werden können. Beim Abnehmen der Heizkörperverkleidung, beispielsweise zu Reinigungszwecken, wird folglich in einem Arbeitsgang auch die Anordnung

^ aus Elementen mitabgenommen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Heizkörpers mit an

einer Heizkörperverkleidung befestigten Elementen in einer Wandnische;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Heizkörpers von Fig. 1 ohne Verkleidung;

Fig. 3a, drei Schnittansichten eines Elements nach den 3b u.3c Schnittlinien B-A sowie A-A und A-C von Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein wandseitig befestigter Heizkörper, allgemein mit 1 bezeichnet, in einer durch eine Fensterbank 2 oben abgeschlossene! Nische 3 angeordnet. Der Heizkörper 1 besteht in üblicher Weise aus mehreren durch untere und obere Naben 4 bzw. 5 unter Bildung von Zwischenräumen 6 miteinander verbundenen Gliedern 7, die von -einem Heizmedium durchflossen sind. An der Vorderseite des Heizkörpers 1 ist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise eine Verkleidung 8 mittels einer Vorrichtung 9 angebracht, die erlaubt, die Verkleidung 8 zur Reinigung des Heizkörpers 1 leicht von diesem nach vorn zu ziehen und nach dem Reinigen wieder in die Gebrauchsstellung zurückzubringen.

An der Innenseite 10 der Verkleidung 8 sind vorzugsweise aus 0,5 mm dickem Kupferblech bestehende Elemente 11 jeweils den Zwischenräumen 6 zwischen den Gliedern 7 zentral gegenüberliegend in paralleler Lage zu den Gliedern 7 befestigt, vorzugsweise unter Benutzung von Schraubenlöchern 12 im abgewinkelten Teil 13 des jeweiligen Elements 11. Jedes Element 11 erstreckt sich in vertikaler Lage senkrecht zur Innenseite 10 der Verkleidung 8 von dort aus in den ihm zugeordneten Zwischenraum 6 zwischen zwei benachbarten Gliedern 7 hinein und endet kurz vor den hinteren Rändern der Glieder 7, wie aus der Zeichnung ersichtlich wird, mit einem umgebördelten Rand 1 4.

Der obere und untere Rand 15 bzw. 16 jedes Elements 11 befindet sich nahe der engsten Stelle der unteren bzw.

oberen Nabe 5, so daß sich die Elemente 11 jeweils selbst in mittiger Lage zwischen zwei benachbarten Gliedern 7
zentrieren.

Vom hinteren Rand 14 jedes Elements erstrecken sich

mehrere im Abstand voneinander sowie parallel zueinander schräg nach oben verlaufende Luftleitstege 17a, 17b sowie 17c, die, wie Fig. 3b zeigt, in einem Winkel von ca. 45° aus der Ebene des betreffenden Elements 11 durch Aus-

stanzen und Abwinkein seitlich vorstehen und, wie Fig. 1 zeigt, verschieden lang sind, damit sich der freie Querschnitt zwischen der Innenseite 10 der Verkleidung und
den Luftleitstegen von unten nach oben verengt zwecks
Verbesserung der Luftströmung.

Durch die Elemente 7 wird der Wärmestau, der sich insbesondere im Bereich von Heizkörpern mit Verkleidung sowie in Nischen einstellen kann, vermieden. Denn die Elemente 11 absorbieren die Wärmestrahlung im Bereich des Heiz-

körpers 1, die den Heizkörper 1 von unten nach oben durchströmende Luft streicht an den großen Flächen der
Elemente 11 entlang und nimmt die als Strahlungswärme an die Elemente 11 gelangte Wärme auf, so daß diese nunmehr durch Konvektion aus dem Bereich des Heizkörpers 1, nämlieh durch den Spalt 18 zwischen der Fensterbank 2 und
der Verkleidung 8 aus der Nische 3 heraus in den zu beheizenden Raum geführt wird. Die Luftleitstege 17a, 17b
und 17c begünstigen die Luftströmung nach Art eines
Düseneffektes.

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Claims

Patentanwälte jf

Wenzel & Kalkoff
Ruhrstr. 26
Postfach 2448
Witten/Ruhr

Patentansprüche

1 j Heizkörper aus mehreren in der Gebrauchslage senkrecht mit Zwischenraum in paralleler Lage miteinander fest verbundenen und von einem Heizmedium durchströmbaren Gliedern zur Raumbeheizung,insbesondere durch Abgabe von Wärme an die Raumluft, dadurch g e k e η η zeichnet, daß an dem Heizkörper (1) mehrere mindestens in die Zwischenräume (6) der Glieder (7) greifende großflächige Elemente (11) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie Wärmestrahlung wirkungsvoll absorbieren und unmittelbar an die Umgebungsluft abgeben.
2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Element (11) im wesentlichen parallel zu den benachbarten Gliedern (7) erstreckt.
3. Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (11) aus einem großflächigen Blechstreifen, insbesondere einem Kupferblechstreifen,besteht.
4. Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Element (11) hinsichtlich Höhe und Tiefe im

*" wesentlichen der Form des Zwischenraums (6) entsprechend erstreckt.
5. Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche

1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Element (11) im Falle unten und oben durch Naben (4 bzw. 5) miteinander verbundener Glieder (7) zwischen den Naben (4, 5) erstreckt.
6. Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (11) aus möglichst dünnem Blech gebildet und aus Stabilitätsgründen,insbesondere randseitig, verstärkt ist.
7. Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (11) Luftleitstege (17a, 17b, 17c) aufweist.
8. Heizkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitstege (17a, 17b, 17c) von der Fläche der Elemente (11) abgewinkelt sind, schräg nach oben weisen und durch von unten nach oben zunehmende Länge der Luftleitstege einen Kanal abnehmender Querschnittsfläche für den aufsteigenden Luftstrom bilden.
9. Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (11) vom Heizkörper (1) abnehmbar sind.
10. Heizkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (11) einzeln zwischen den Gliedern (7) befestigbar, beispielsweise steck- oder klemmbar, angeordnet sind.
11. Heizkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (11) an einer ge- meinsamen Halterung befestigt sind, die in bestimmter Lage gegenüber dem Heizkörper (1) anzuordnen, beispielsweise direkt am Heizkörper (1) befestigbar ist.

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12. Heizkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise abnehmbare Verkleidung (8) des Heizkörpers die Halterung bildet und die Elemente (11) hierfür an der Innenseite (10)

5 der Verkleidung (8) direkt oder über eine gemeinsame Zwischenhalterung befestigt sind.