DE29508134U1

DE29508134U1 - Klimatisierungsregister mit flächige Elemente aufweisendem Rohrelement

Info

Publication number: DE29508134U1
Application number: DE29508134U
Authority: DE
Original assignee: ELPAG AG CHUR
Current assignee: Bleckmann GmbH and Co KG
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2005-05-18

Description

Hünchen, den Unser Zeichen:

17. Mai 1995 E 5062

Anmelder/Inhaber: ELPAG AG CHUR

Amtsaktenzeichen: Neuanmeldung

• 8remen
Patentanwälte European Patent Attorneys Dip!.-Ing. Günther Eisenführ Dipl.-Ing. Dieter K. Speiser Dr.-Ing. Werner W. Rabus Dipl.-Ing. Jürgen ßrügge Dip!.-Ing. Jürgen Klinghardt Dipi.-Ing. Klaus G. Göken

Rechtsanwalt Ulrich H. Sander

• München
Patentanwälte European Patent Attorneys Dipj.-Phys. Gerhard Liedl Dipl.-Wirtsch.-Ing. Rainer Fritsch

Patentanwalt

Dipl.-Chem. Dr. Peter Schuler

• Berlin
Patentanwältin European Patent Attorney Dipl.-Ing. Jutta Kaden

Herterichstrasse 18 D-81479 München Tel. 089-7990 96-98 Fax 0 89-79 01 777

Klimatisierungsregister mit flächige Elemente
aufweisendem Rohrelement

Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungsregister mit mindestens einem Rohrelement.

Aus der Praxis sind Klimatisierungsregister bekannt, die sowohl zur Kühlung als auch zur Erhitzung eines an dem Register vorbei strömenden Mediums dienen. Hierbei kann das Rohrelement sowohl zur Aufnahme einer Heizquelle als auch einer Kühlquelle verwendet werden. Wird ein bekanntes Klimatisierungsregister beispielsweise zum Erhitzen eines Mediums eingesetzt, so hat es sich als nachteilig erwiesen, daß das Rohrelement eine im Verhältnis zum Strömungsquerschnitt des zu erwärmenden Mediums, insbesondere Luft, verhältnismäßig kleine Außenoberfläche aufweist. Infolgedessen tritt ein von dem Rohrelement zum Rand der Strömung reichendes, starkes Temperaturgefälle auf. Es sind also hohe Heizleistungen notwendig, um eine große Menge an zu erwärmendem Medium auf die gewünschte

Temperatur zu erhitzen. Darüber hinaus kann es bei Klimatisierungsregistern, die Heiz- bzw. Kühleinrichtungen verwenden, deren wärme- bzw. kälteerzeugende Bauteile unmittelbar in der Strömung des zu behandelnden Mediums angeordnet sind, zu einer Reduzierung der Heiz- bzw. Kühlleistung im Laufe des Betriebes kommen, da sich Staub oder andere Partikel, die in dem strömenden Medium mitgerissen worden sind, auf den die Wärme bzw. Kälte erzeugenden Bauteilen absetzen. Dies kann insbesondere bei Heizeinrichtungen auftreten, die mit elektrischen Widerstands-Heizelementen arbeiten.
10

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klimatisierungsregister der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine hohe Klimatisierungsleistung bei einem geringen Energieeinsatz ermöglicht.

Die vorliegende Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Temperaturgefälle von dem die Wärme bzw. Kälte erzeugenden Bauteil des Rohrelements zu dem Rand des flächigen Elements ist, insbesondere wenn das flächige Element aus gut wärme- bzw. kälteleitendem Material ist, geringer als bei einem Klimatisierungsregister, bei dem das zu erwärmende bzw. zu kühlende Medium das die Wärme bzw. Kälte erzeugende Bauteil direkt umströmt. Hierdurch wird das Medium, über den Strömungsquerschnitt betrachtet, gleichmäßiger aufgeheizt bzw. gekühlt, so daß entweder eine geringere Klimatisierungsleistung notwendig ist oder aber eine größere Menge an zu erwärmendem bzw. kühlendem Medium erhitzt bzw.

gekühlt werden kann. Darüber hinaus wird durch das flächige Element eine große Oberfläche erzeugt, wodurch ein optimaler Wärme- bzw. Kälteübergang von dem Rohrelement auf das zu erwärmende bzw. zu kühlende Medium erzielt wird.

Das flächige Element kann in seiner Geometrie ganz verschieden gestaltet sein. Hierdurch besteht die Möglichkeit, daß die unterschiedlichsten Anforderungen berücksichtigt werden können. So kann das flächige Element nur teilweise und/oder abschnittsweise in Umfangsrichtung an der Mantelwand vorgesehen sein. Dabei können mehrere flächige Elemente in Umfangs-

richtung der Mantelwand an dieser angeordnet sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß das flächige Element die gesamte Mantelwand umschließt, das heißt also, entlang der Umfangsrichtung der Mantelwand einen geschlossenen Linienzug bildet. Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß die Außenumfangskante des flächigen Elements konzentrisch zu dem äußeren Umfang der Mantel wand verläuft oder hiervon abweicht. Beispielsweise kann das Rohrelement eine im wesentlichen zylindrische Mantelwand aufweisen, an dem als flächiges Element eine viereckige Blechscheibe angebracht ist.

Das flächige Element kann mit der Längsachse des Rohrelements unterschiedliche Winkel einschließen. Eine besonders gute Wärme- bzw. Kälteübertragung auf das Medium wird erzielt, wenn das flächige Element mit der Längsachse des Rohrelements einen Winkel von im wesentlichen 90^e einschließt. Wird hierbei das Rohrelement quer zur Strömungsrichtung des zu erwärmenden bzw. kühlenden Mediums in dem Klimatisierungsregister angeordnet, so verläuft das flächige Element parallel zur Strömung des Mediums.

Dient das Rohrelement beispielsweise zur Aufnahme einer Heizeinrichtung, welche nicht über die gesamte Länge des Rohrelements zur Erhitzung des Mediums verwendet wird, beispielsweise weil in den Enden des Rohrelements Sicherungsbaugruppen eingesetzt sind, so ist es vorteilhaft, wenn das flächige Element im Wärmeerzeugungsbereich der Heizeinrichtung angeordnet ist. Gleiches gilt auch für die Aufnahme einer Kühleinrichtung in dem Rohrelement.

Eine besonders gute Wärme- bzw. Kälteübertragung wird erzielt, wenn mehrere zueinander beabstandet angeordnete flächige Elemente entlang des Rohrelements angeordnet sind. Dabei können diese flächigen Elemente zumindest abschnittsweise in gleichmäßiger Teilung und/oder ungleichmäßiger Teilung vorgesehen sein.

Um eine gute Wärme- bzw. Kälteleitung von dem Rohrelement zu dem flächigen Element, und umgekehrt, zu erzielen, ist es weiterhin von Vorteil,

wenn die Dicke des flächigen Elements, betrachtet in Längsrichtung des Rohrelements, klein gegenüber der Länge des Rohrelements ist.

Damit eine möglichst große Wärmemenge an das zu erwärmende Medium übertragen bzw. eine große Wärmemenge dem zu kühlenden Medium entzogen werden kann, ist es weiterhin von Vorteil, wenn das flächige Element aus einem gut wärmeeleitenden Material hergestellt ist. Um die Herstellung und/oder die Verbindung des flächigen Elements mit der Mantelwand zu vereinfachen, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn das flächige Element aus dem gleichen Material wie die Mantelwand hergestellt ist. Als Materialien kommen hierbei Kupfer oder Aluminium infrage.

Das erfindungsgemäße Klimatisierungsregister kann mit einem oder mit mehreren Rohrelementen ausgestattet sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß das Rohrelement mit dem quer zu seiner Längsrichtung verlaufenden Flächenelement, insbesondere ein Rohrelement in Form eines elektrischen Widerstands-Rohrheizkörpers, für andere Verwendung als ein Klimatisierungsregister eingesetzt wird.

Das Rohrelement kann ganz unterschiedlich aufgebaut sein. Ist das Rohrelement zur Aufnahme eines elektrischen Widerstands-Heizelement eingesetzt, so bietet die erfindungsgemäße Lösung der Anordnung eines quer zur Längsrichtung des Rohrelements verlaufenden, flächigen Elements an der Mantelwand eines elektrischen Widerstands-Heizelements den Vorteil, daß eine Aufkohlung des Widerstands-Heizdrahtes infolge von in dem zu erwärmendem Medium mitgerissenen Partikeln, insbesondere Staub vermieden wird.

Es ist noch zu bemerken, daß die erfindungsgemäß Lösung sowohl jeweils getrennt für die Erwärmung bzw. Kühlung eines Mediums als auch gleichzeitig hierzu eingesetzt werden kann. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen werden, daß durch das Rohrelement ein erhitztes Medium, um das vorbeiströmende Medium zu erwärmen, oder ein gekühltes Medium, um das vorbeiströmende Medium zu kühlen, geleitet wird. Ebenso besteht die Möglich-

keit, in das Rohrelement sowohl eine Heiz- als auch eine Kühleinrichtung einzubauen. Schließlich besteht noch die Möglichkeit, daß in das Rohrelement eine Heiz- oder Kühleinrichtung in der Weise eingebaut wird, daß zusätzlich noch ein kühlendes Medium oder ein erhitzendes Medium hindurchgeführt werden kann.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungsfigur erläutert. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist für ein Klimatisierungsregister vorgesehen, welches zur Erhitzung eines an dem Register vorbei strömenden Mediums - hier Luft - verwendet wird. Die Beschreibung ist aber ebenso für den Fall zu verstehen, daß das Klimatisierungsregister als Kühlregister eingesetzt wird, um ein an dem Register vorbeiströmendes Medium Wärme zu entziehen und so dieses Medium zu kühlen. Zur Verdeutlichung der Erfindung ist ausschließlich ein Rohrelement gezeigt, das beispielsweise quer zur Strömungsrichtung in dem als Heizregister verwendeten Klimatisierungsregister eingebaut sein kann.

In der Figur ist Rohrelement 10 gezeigt, in dem ein elektrisches Widerstands-Heizelement aufgenommen ist. Beispielsweise kann das Rohrelement 10 des Mantelrohr eines Rohrheizkörpers sein. Nachfolgend wird anstelle von dem Rohrelement 10 von dem Rohrheizkörper 10 gesprochen.

Der Rohrheizkörper 10 weist eine nicht weiter dargestellte Widerstands-Heizwendel auf, die in ein ebenfalls nicht dargestelltes Isoliermaterial, vorzugsweise Magnesiumoxid, eingebettet ist und in einem im wesentlichen zylindrischen sowie aus vorzugsweise gut wärmeleitenden Material hergestellten als Rohrelement 10 dienenden Rohr mit einer Mantelwand 12 angeordnet ist. Der elektrische Anschluß des Rohrheizkörpers 10 erfolgt über die Anschlußbolzen 14, 16, die in Isolierperlen 18, 20 in den Enden des Rohrheizkörpers 10 gehalten sind.

An der Mantelwand 12 sind in gleichmäßiger Teilung quer zur Längserstreckung des Rohrheizkörpers 10 flächige Elemente 30 vorgesehen, die im wesentlichen ringförmig ausgebildet sind und die mit der Längsachse L des

Rohrheizkörpers 10 einen Winkel von ca. 90° einschließen. Die flächigen Elemente sind im Heizbereich vorgesehen, d.h. innerhalb des von den beiden Einschnürungen 22, 24 bestimmten Bereich des Rohrheizkörpers 10. Die Flächenelemente 30 sind auf der Mantelwand 12 aufgeschrumpft. Ebenso können sie aber durch jedes andere Befestigungsmittel oder jede andere Befestigungsart an der Mantelwand 12 angebracht sein. Die flächigen Elemente 30 bestehen aus dem gleichen Material wie die Mantelwand 12, im vorliegenden Fall aus Kupfer.

In der Figur ist der Rohrheizkörper 10 im wesentlichen längs erstreckt dargestellt. Selbstverständlich kann der Rohrkeizkörper 10 auch so geformt sein, daß seine Längsachse L beispielsweise U-förmig verläuft.

In einem erfindungsgemäßen Heizregister können einer oder mehrerer dieser Rohrheizkörper 10 quer zur Strömungsrichtung der Luft angeordnet sein. Dabei können diese Rohrheizkörper 10 übereinander bzw. hintereinander angeordnet sein.

Claims

Ansprüche

1. Klimatisierungsregister, mit mindestens einem Rohrelement (10), dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite einer Mantelwand (12) des Rohrelements (10) wenigstens ein im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Rohrelements (10) verlaufendes, flächiges Element (30) angeordnet ist.

2. Klimatisierungsregister nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) die gesamte Mantelwand (12) umschließt.

3. Klimatisierungsregister nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangskante des flächigen Elements (30) konzentrisch zum Außenumfang der Mantel wand (12) verläuft.

4. Klimatisierungsregister nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Mantel wand (12) des Rohrelements (10) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß das flächige Element (30) im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist.
25

5. Klimatisierungsregister nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Verlauf der Außenumfangskante des flächigen Elements (30) vom Verlauf des Außenumfangs der Mantelwand (12) abweicht. 30

6. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) in einem Winkel von im wesentlichen 90° zu der Längsachse (L) des Rohrelements (10) verläuft.

7. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem in dem Rohrelement (10) eine Heizreinrichtung aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) im Wärmeerzeugungsbereich der Heizeinrichtung angeordnet ist.

8. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des flächigen Elements (30), bezogen auf die Längsrichtung des Rohrelements (10), klein gegenüber der Länge des Rohrelementes (10) ist.

9. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere flächige Elemente (30) in gleichmäßiger Teilung in Längsrichtung des Rohrelements (10) an mindestens einem Abschnitt der Mantelwand (12) angeordnet sind.

10. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere flächige Elemente (30) in ungleichmäßiger Teilung in Längsrichtung des Rohrelements (10) an mindestens einem Abschnitt der Mantelwand (12) angeordnet sind.

11. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) aus dem gleichen Material wie die Mantelwand (12) hergestellt ist.

12. Klimatisierungsregister nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) aus gut wärmeleitendem Material ist.

13. Klimatisierungsregister nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) aus Kupfer ist.

14. Klimatisierungsregister nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element (30) aus Aluminium ist.

15. Klimatisierungsregister nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung ein elektrisches Widerstandselement ist.

RF/wa