AT510076A1

AT510076A1 - Heizvorrichtung zur erwärmung eines raumes

Info

Publication number: AT510076A1
Application number: AT10052010A
Authority: AT
Original assignee: Lobnig Erwin
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2012-01-15
Also published as: EP2397780A3; EP2397780A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zur Erwärmung eines Raumes, wobei die Heizvorrichtung eine Wärmequelle, einen Diffuser und eine Strömungsvorrichtung, zur Bewegung eines Gases in die Nähe der Wärmequelle und mit einer Strömungsgeschwindigkeit durch den Diffuser mit einer Strömungsrichtung in den Raum, sodass ein im Raum befindliches kaltes Gas durch ein erwärmtes Gas verdrängt wird.

Um eine Verteilung der abgegebenen Wärme zu erzielen, umfassen manche Heizgeräte nach dem Stand der Technik Ventilatoren. Ein durch die Ventilatoren bewirkter Luftstrom ist jedoch für die Benutzer unangenehm.

Der Energiebedarf der Heizstrahler nach dem Stand der Technik ist sehr hoch.

Die hier diskutierte Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Heizvorrichtung für den Außenbereich bereitzustellen, welche Heizvorrichtung sich unter anderem durch einen niedrigen Energieverbrauch und durch eine gleichmäßige Verteilung der Wärme in einen Raum, in welchen sich die Benutzer aufhalten oder ein Gegenstand befindet, auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Diffuser sich zumindest über Teilbereiche des Bodens des Raumes erstreckt, der Raum durch an den Seitenflächen des Raumes angeordnete Raum bildende Elemente definiert ist und an seiner Oberseite eine offene Seite aufweist, welche Raum bildenden Elemente eine Erstreckung im wesentlichen in Richtung parallel zu der Strömungsrichtung oder in vertikaler Richtung aufweisen, sodass ein seitliches Ausströmen der erwärmten Luft aus dem Raum durch die offene Seite im wesentlichen unterbunden ist.

Die Art der Wärmequelle ist unter anderem in Abhängigkeit des Gas zu wählen. Die Wärmequelle kann beispielsweise eine Gasflamme, eine elektrische Spule sein, wobei das Fluid in einen Bereich benachbart zu der Wärmequelle bringbar ist, damit das Gas erwärmt wird.

Im Regelfall ist das zu erwärmende Gas Sauerstoff. Die hier diskutierte Offenbarung schließt nicht aus, dass ein Gas oder ein Gasgemisch zur Anwendung kommt, welches sich durch eine höhere Dichte als das die Heizvorrichtung umgebende Umgebungsgas, im Regelfall als Sauerstoff aufweist. Das Gas kann sich weiters durch eine schlechte Vermischbarkeit mit Sauerstoff auszeichnen. t t · I · « I · » t · I * » » Φ»« «*· · · · «·*«*· »*» *«»··· * · * *

Vorzugsweise umfasst die Wärmequelle ein Infrarotheizelement, welches einen Gegenstand erwärmt, welcher Gegenstand vom zu erwärmenden Gas umströmt wird.

Die Wärmequelle kann mit den Elementen der Heizvorrichtung kombiniert werden. Es kann mittels einer Infrarotheizung der Diffuser erwärmt werden, sodass das durch den Diffuser strömende Gas erwärmt wird.

Der zu erwärmende Raum wird durch Raum bildende Elemente begrenzt. Als Raum bildende Elemente sind im Rahmen dieser Erfindungsoffenbarung im wesentlichen flächige Elemente angeordnet, welche um den zu erwärmenden Raum angeordnet sind. Die Raum bildenden Elemente sind so angeordnet, dass einerseits durch die Ausdehnung der Raum bildenden Elemente, andererseits durch ein den Raum umgebendes kaltes Gas ein Ausströmen des erwärmten Gases aus dem Raum unterbunden wird.

Die Raum bildenden Elemente sind im Regelfall vertikal ausgerichtet, sofern diese keine weitere, unten beschriebene Funktion erfüllen. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann in einem Boden eingetieft sein, sodass sich der Raum unter der Bodenoberkante erstreckt.

Im Rahmen dieser Offenbarung ist unter einer offenen Seite eine Seite des Raumes zu verstehen, in welcher offenen Seite sich kein Raum bildendes Element erstreckt. Eine Person kann über die offene Seite den Raum betreten. Ebenso können Gegenstände über die offene Seite in den Raum eingebracht werden.

Ein kaltes Gas, insbesondere eine kalte Luft ist schwerer als eine erwärmte Luft. Die hier offenbarte Erfindung basiert unter anderem darauf, dass die offene Seite des Raumes unter einem kalten Umgebungsgas angeordnet ist, welches den Raum umgibt. Ein Ausströmen des erwärmten Gases durch die offene Seite aus dem Raum ist durch das kalte Umgebungsgas unterbunden.

Durch das Einströmen des erwärmten Gases in den Raum wird einerseits das kalte Gas aus dem Raum verdrängt. Der Diffuser hat die Aufgabe einen konzentrierten Luftstrom, welcher aufgrund einer hohen Strömungsgeschwindigkeit für eine Person unangenehm wäre, welche Strömungsgeschwindigkeit zur einer Verteilung des erwärmten Luftstroms in einem Raum notwendig ist, zu vermeiden und anstelle des 2 »*«·· · · · · » • ο · «··· ··« ι · · ·»·♦·· ♦ * ♦ * ··«··· ♦ · ♦ · konzentrierten Luftstroms einen über eine Querschnittsfläche gleichmäßig verteilten Luftstrom zu bewirken. Ein über eine Querschnittsfläche gleichmäßig verteilter Luftstrom muss zur Erwärmung eines Raumes keine hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweisen, da die erwärmte Luft über eine Fläche verteilt und nicht punktförmig eingebracht wird.

Andererseits werden durch das Einströmen des erwärmten Gases Turbulenzen hervorgerufen. Die Turbolenzen können eine Ausströmen des erwärmten Gases aus dem Raum hervorrufen. Die hier diskutierte Erfindung basiert darauf, dass das erwärmte Gas langsam, unter Vermeidung des Entsehens von Turbulenzen eingebracht wird.

Die Bewegung des in den Raum einströmenden erwärmten Gase wird durch die Trägheit des im Raum befindlichen kälteren Gases gebremst. Im Falle einer zu hohen Einströmgeschwindigkeit des erwärmten Gases in den Raum ist es möglich, dass das erwärmte Gas direkt aus dem Raum strömt.

Bei einer zu geringen Ausdehnung der Raum bildenden Elemente ist es möglich, dass das erwärmte Gas, dessen Bewegung durch das kalte Gas abgebremst und/oder umgeleitet wird, ebenso direkt aus dem Raum strömt.

Eine Abkühlung des im Raum befindlichen erwärmten Gases erfolgt vorzugsweise ausschließlich über Konvektion.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung eignet sich unter anderem als Heizvorrichtung für den Außenbereich. Die Heizvorrichtung kann weiters Vorrichtung umfassen, welche ein Verschmutzen der Heizvorrichtung verhindern oder das Ableiten von Wasser aus der Vorrichtung gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Diffuser sich über Teilbereiche des Bodens des Raumes erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erstreckt sich der Diffuser über die gesamte Grundfläche des zu erwärmenden Raumes, da so eine möglichst gleichmäßige Einbringung der erwärmten Luft in den Raum bewerkstelligbar ist. 3 • 4 · * ··«« ·· ·· « · · · · · · * • » 4 4 Φ · · « • · « * 4 « 4 4 fc Φ · 4 4 4 * ·· « i

Eine Person oder ein Gegenstand, welche sich in dem Raum befinden, kann sich auf dem Diffuser befinden, sodass die Person oder der Gegenstand durch das erwärmte Gas umströmt und so erwärmt wird.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann eine Steuereinheit umfassen, sodass durch das Betreten des Raumes durch eine Person oder durch das Stellen eines Gegenstandes in den Raum die Strömungsvorrichtung und die Wärmequelle aktivierbar ist.

Die Heizvorrichtung kann sämtliche, dem Fachmann bekannte Steuereinheiten umfassen, durch welche die Wärmequelle und/oder die Strömungsvorrichtung so gesteuert wird, dass die Heizvorrichtung einen möglichst geringen Energiebedarf hat. Ebenso kann die Wärmequelle und/oder die Strömungsvorrichtung in Abhängigkeit der Größe der im Raum befindlichen Personen beziehungsweise Gegenstände oder der Anzahl der im Raum befindlichen Personen beziehungsweise Gegenstände gesteuert wird.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann beinhalten, dass ein Raum bildendes Element aus einem Textil hergestellt ist und eine einen Hohlraum umschließende Form aufweist und ein erwärmbares Gas oder ein erwärmtes Gas mittels einer Strömungsvorrichtung in den Hohlraum einbringbar ist, wodurch das Raum bildende Element aus Textil aufblähbar ist.

Das Textil kann zumindest in Teilbereichen für das erwärmte Gas durchlässig sein, sodass das Textil in Teilbereichen als Diffuser wirkt und durch daö Textil das erwärmte Gas in den Raum eingebracht werden kann.

Die Heizvorrichtung kann Leitflächen umfassen, welche in einem Bereich benachbart zum Diffuser angeordnet sind.

Die Leitflächen können in Strömungsrichtung des erwärmten Gas gesehen vor und/oder nach dem Diffuser angeordnet sein. Leitflächen, welche vor dem Diffuser angeordnet sind, können ein gleichmäßiges Anströmen des Diffusers in einen definierten Winkel bewirken.

Leitflächen, welche nach dem Diffuser angeordnet sind, können das gleichmäßige Einströmen des erwärmten Gases in den Raum bewirken. 4 • · « f · · · * · · * « « * · * # ··♦ # · * ··«··« · »·» ··«*«« · » · ♦

Der Diffuser kann auch Leitflächen beinhalten.

Die Leitflächen können so gerichtet sein, dass ein Benutzer der Heizvorrichtung nicht direkt, insbesondere sensible Körperpartien des Benutzers nicht direkt von einem Luftstrom angeströmt werden,

Die Raum bildenden Elemente als Leitflächen dienen, durch welche ein zirkulierender Gasstrom des erwärmten Gases im Raum herstellbar ist. Die Raum bildenden Elemente können hierzu in Richtung Raumzentrum geneigt sein,

Ebenso kann der Diffuser erwärmbar sein, sodass das durch den Diffuser strömende Gas erwärmt wird.

Figur 1 zeigt ein Schnittbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung.

Figur 2 zeigt ein Schnittbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung, welche zum Teil auf der ersten Ausführungsform der Heizvorrichtung basiert.

Figur 3 zeigt ein Schnittbild einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 1 zur Erwärmung eines Raumes 4, wobei die Heizvorrichtung 1 eine Wärmequelle 5, einen Diffuser 6 und eine Strömungsvorrichtung 7, zur Bewegung eines Gases in die Nähe der Wärmequelle 5 und mit einer Strömungsgeschwindigkeit durch den Diffuser mit einer Strömungsrichtung 12 in den Raum 4, sodass ein im Raum befindliches kaltes Gas durch ein erwärmtes Gas verdrängt wird, wobei der Diffuser 6 sich zumindest über Teilbereiche des Bodens des Raumes 4 erstreckt, der Raum 4 durch an den Seitenflächen des Raumes 4 angeordnete Raum bildende Elemente 2 definiert ist und an seiner Oberseite eine offene Seite 3 aufweist, welche Raum bildenden Elemente 2 eine Ausdehnung im wesentlichen in Richtung parallel zu der 5 ···*« · « · · φ • ·· Φ * · · t · · mm · #»··** * * · * ·*···· ·* · ·

Strömungsrichtung 12 aufweisen, sodass ein seitliches Ausströmen der erwärmten Luft aus dem Raum 4 durch die offene Seite 3 im wesentlichen unterbunden ist. Figur 1 zeigt die Strömungsrichtung 12 des Gases in Teilbereichen der Heizvorrichtung. Ein Austreten des erwärmten Gases aus dem Raum 4 durch die offene Seite 3 ist durch die höhere Dichte des kalten Umgebungsgases unterbunden. Der Diffuser 6 ist ein Bodenelement 8 des Raumes 4, auf welchem Bodenelement sich die Person 9 befindet. Durch das Betreten des Raumes 4, insbesondere des Bodenelementes 8 durch eine Person 9 ist die Strömungsvorrichtung 7 und/oder die Wärmequelle 5 aktivierbar. In einem Bereich unter dem Diffuser 6 sind Leitflächen angeordnet, welche ein Leiten des Gases auf den Diffuser 6 in einer definierten Richtung und unter gleichmäßiger Verteilung bewirken.

Figur 2 zeigt ein Schnittbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung, welche im Vergleich zu der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform um Raum bildende Elemente 2 erweitert ist, welche Raum bildende Elemente 2 als Diffuser 6 ausgebildet sind. Die Heizvorrichtung umfasst zwei Raum bildende Elemente, die aus Textil 13 hergestellt sind und eine einen Hohlraum 10 umschließende Form aufweist und das erwärmbare Gas oder das erwärmte Gas mittels der Strömungsvorrichtung 7 in den Hohlraum 10 eingebracht wird, wodurch das Raum bildende Element aus Textil 13 aufgebläht wird. Teilbereiche des Raum bildenden Elementes aus Textil 13 sind als Diffuser 6 ausgebildet, damit das erwärmte Gas in den Raum 4 eingebracht wird.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; welche sich unter anderem dadurch auszeichnet, dass die Leitflächen 11 im Gehäuse 14 Heizvorrichtung einstückig ausgebildet sind. Das Gehäuse 14 weist an der dem von der erwärmten Luft durchströmten Raum 15 eine polygonale Form auf. Durch die polygonale Form der erwähnten Oberfläche des Gehäuses 14 wird eine Strömungsrichtung 12 Luftstroms bewirkt. 6

Claims

«···* * # I · * » ·« · < f · · ·*··· * * · · «·«*«* ·· »« PATENTANSPRÜCHE 1. Heizvorrichtung (1) zur Erwärmung eines Raumes (4), wobei die Heizvorrichtung (1) eine Wärmequelle (5), einen Diffuser (6) und eine Strömungsvorrichtung (7) zur Bewegung eines Gases in die Nähe der Wärmequelle (5) und mit einer Strömungsgeschwindigkeit durch den Diffuser (6) mit einer Strömungsrichtung (12) in den Raum (4), sodass ein im Raum (4) befindliches kaltes Gas durch ein erwärmtes Gas verdrängt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffuser (6) sich zumindest über Teilbereiche des Bodens des Raumes (4) erstreckt, der Raum (4) durch an den Seitenflächen des Raumes (4) angeordnete Raum bildende Elemente (2) definiert ist und an seiner Oberseite eine offene Seite (3) aufweist, welche Raum bildenden Elemente (2) eine Erstreckung im wesentlichen in Richtung parallel zu der Strömungsrichtung (12) oder in vertikaler Richtung aufweisen, sodass ein seitliches Ausströmen der erwärmten Luft aus dem Raum (4) und/oder durch die offene Seite (3) im wesentlichen unterbunden ist.
2. Heizvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Betreten des Raumes (4) durch eine Person (9) oder durch das Steilen eines Gegenstandes in den Raum (4) die Strömungsvorrichtung (7) und/oder die Wärmequelle (5) aktivierbar ist.
3. Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum bildendes Element aus Textil (13) hergestellt ist und eine einen Hohlraum (10) umschließende Form aufweist und das erwärmbare Gas oder das erwärmte Gas mittels der Strömungsvorrichtung (7) in den Hohlraum (10) einbringbar ist, wodurch das Raum bildende Element aus Textil (13) aufblähbar ist.
4. Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (1) Leitflächen (11) umfasst, welche in einem Bereich benachbart zum Diffuser (6) angeü« einet sind.
5. Heizvorrichtung 1 nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Raum bildenden Elemente (2) als Leitflächen dienen, durch welche ein zirkulierender Gasstrom des erwärmten Gases im Raum (4) herstellbar ist. 8 • · * * » 4 ·«· • « · I I <4 « * · » 4 44 • « I 4 4 4 « 4 4* « * 4 4 · 4 4 4 4 ♦
6. Heizvorrichtung 1 nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffuser (6) erwärmbar ist und dadurch das durch den Diffuser (6) strömende Gas erwärmt wird. Wien, am 17. jUni 2010 Erwin LOBNIG vertreten durch HÄUPL & ELLMEYER KG

Dipl. Ing. Di. tecnn. vv. Hupp Ausweis Nr. 434 9