AT523079B1

AT523079B1 - Temperature control device

Info

Publication number: AT523079B1
Application number: ATA50002/2020A
Authority: AT
Original assignee: Saaeed A Neama Aljazaari
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2021-05-15
Also published as: AT523079A4

Abstract

Es wird eine Temperiervorrichtung mit einem Konvektionskörper (1), der einen geschlossenen Fluidkanal (2) mit einem Fluideingang (3) und einem Fluidausgang (4) bildet, wobei Fluideingang (3) und -ausgang (4) über einen Strömungsantrieb (5) miteinander zu einem umlaufenden Fluidkanal verbunden sind, beschrieben. Um eine derartige Temperiervorrichtung zu schaffen, die bei äußerst geringem Energieaufwand und unter Vermeidung störanfälliger Umwälzsysteme sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eine Temperierung von im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bauelementen wie Böden oder Decken ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass der Strömungsantrieb (5) einen den Antriebseinlass (8) mit dem Antriebsauslass (9) verbindenden, vertikal verlaufenden U-förmigen Verbindungskanal (10) umfasst, der im Wesentlichen vertikal verlaufende Beschleunigungsabschnitte (11, 12) aufweist und sich zum Antriebseinlass (8) zu einer Düse (13) und zum Antriebsauslass (9) zu einem Diffusor (14) erweitert, und dass im dem Antriebsauslass (9) abgewandten Ende des auslassseitigen Beschleunigungsabschnitts (12) und / oder im dem Antriebseinlass (8) zugewandten Ende des einlassseitigen Beschleunigungsabschnitts (11) ein Heiz- und / oder Kühlelement (24, 25, 26, 27) vorgesehen ist.There is a temperature control device with a convection body (1), which forms a closed fluid channel (2) with a fluid inlet (3) and a fluid outlet (4), the fluid inlet (3) and outlet (4) with each other via a flow drive (5) are connected to a circumferential fluid channel, described. In order to create a temperature control device of this type that enables the temperature of essentially horizontally extending components such as floors or ceilings to be temperature controlled both indoors and outdoors with extremely little energy expenditure and avoiding trouble-prone circulation systems, it is proposed that the flow drive (5) be one of the Drive inlet (8) with the drive outlet (9) connecting, vertically running U-shaped connecting channel (10) which has substantially vertically extending acceleration sections (11, 12) and to the drive inlet (8) to a nozzle (13) and to Drive outlet (9) expanded to form a diffuser (14), and that in the end of the outlet-side acceleration section (12) facing away from the drive outlet (9) and / or in the end of the inlet-side acceleration section (11) facing the drive inlet (8) a heating and / or or cooling element (24, 25, 26, 27) is provided.

Description

description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperiervorrichtung mit einem Konvektionskörper, der einen geschlossenen Fluidkanal mit einem Fluideingang und einem Fluidausgang bildet, wobei Fluideingang und -ausgang über einen Strömungsantrieb miteinander zu einem umlaufenden Fluidkanal verbunden sind. The invention relates to a temperature control device with a convection body which forms a closed fluid channel with a fluid inlet and a fluid outlet, wherein the fluid inlet and outlet are connected to one another via a flow drive to form a circumferential fluid channel.

[0002] Fußbodenheizungen werden mit Umwälzpumpen betrieben, welche das Heizmedium durch den Kreislauf treiben. Nachteiligerweise benötigen diese Umwälzpumpen elektrische Energie, welche den an und für sich hervorragenden Wirkungsgrad von derartigen Heizsystemen verschlechtern und zudem einen Ausfall des gesamten Heizsystems verursachen, wenn diese zum Erliegen kommen. Darüber hinaus können die Umwälzpumpen nicht in lärmsensiblen Bereichen eingesetzt werden oder müssen speziell schallisoliert verbaut werden. Floor heating systems are operated with circulation pumps, which drive the heating medium through the circuit. Disadvantageously, these circulating pumps require electrical energy, which worsens the efficiency of such heating systems, which is excellent in and of itself, and also causes the entire heating system to fail if it comes to a standstill. In addition, the circulation pumps cannot be used in noise-sensitive areas or have to be installed in a specially soundproofed manner.

[0003] Daneben sind aus dem Stand der Technik Schwerkraftheizungen bekannt, welche zwar eine Umwälzung des flüssigen Heizmediums in einem geschlossenen Heizkreis ohne Pumpe ermöglichen, allerdings sehr hohe Temperaturen des flüssigen Heizmediums und groß ausgedehnte Heizkreise erfordern, um die ohnedies nur sehr langsam und schwach ablaufende Umwälzung des Heizmediums überhaupt erst in Gang zu setzen, welche dann ohnehin in der Ebene rasch zum Erliegen kommt. Die sehr hohen Temperaturen verschlechtern dabei nicht nur den Gesamtwirkungsgrad des Heizsystems erheblich und machen dadurch die Effizienzsteigerung durch die pumpenlose Umwälzung wieder zunichte, sondern führen auch häufig zu einem Bersten der Leitungen und zu Beschädigungen von Gebäudeeinrichtungen auf Grund der thermischen Ausdehnung. Somit sind Schwerkraftheizungen trotz ihres pumpenlosen Antriebs für den Einsatz bei Niedrigenergieanwendungen gänzlich ungeeignet. In addition, gravity heaters are known from the prior art, which allow a circulation of the liquid heating medium in a closed heating circuit without a pump, but require very high temperatures of the liquid heating medium and large heating circuits to the very slow and weak anyway To start the circulation of the heating medium in the first place, which then quickly comes to a standstill in the plain anyway. The very high temperatures not only worsen the overall efficiency of the heating system considerably and thereby destroy the increase in efficiency due to the pumpless circulation, but also often lead to lines bursting and building equipment to be damaged due to thermal expansion. Thus, despite their pump-less drive, gravity heating systems are completely unsuitable for use in low-energy applications.

[0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Temperiervorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei äußerst geringem Energieaufwand und unter Vermeidung störanfälliger Umwälzsysteme sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eine Temperierung von im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bauelementen wie Böden oder Decken ermöglicht. The invention is therefore based on the object of creating a temperature control device of the type described above, which at extremely low energy consumption and avoiding trouble-prone circulation systems both indoors and outdoors a temperature control of essentially horizontally extending components such as floors or ceilings enables.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Strömungsantrieb einen den Antriebseinlass mit dem Antriebsauslass verbindenden, vertikal verlaufenden U-förmigen Verbindungskanal umfasst, der im Wesentlichen vertikal verlaufende Beschleunigungsabschnitte aufweist und sich zum Antriebseinlass zu einer Düse und zum Antriebsauslass zu einem Diffusor erweitert, und dass im dem Auslass abgewandten Ende des auslassseitigen Beschleunigungsabschnitts und / oder im dem Einlass zugewandten Ende des einlassseitigen Beschleunigungsabschnitts ein Heiz- und / oder Kühlelement vorgesehen ist. The invention solves the problem in that the flow drive comprises a vertically extending U-shaped connecting channel connecting the drive inlet to the drive outlet, which has essentially vertically extending acceleration sections and extends to the drive inlet to a nozzle and to the drive outlet to a diffuser expanded, and that a heating and / or cooling element is provided in the end of the outlet-side acceleration section facing away from the outlet and / or in the end of the inlet-side acceleration section facing the inlet.

[0006] Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass die freie Konvektion eines gasförmigen Fluids, beispielsweise Luft, höhere Umlaufgeschwindigkeiten bei gleichzeitig niedriger Temperatur des Fluides ermöglicht und dadurch auch horizontal angeordnete Konvektionsflächen beheizt oder gekühlt werden können. Das Fluid wird dabei in dem Strömungsantrieb durch das Heiz- und / oder Kühlelement erwärmt oder gekühlt, wodurch eine lokale Dichte- und Druckänderung stattfindet. Durch die lokale Erwärmung bzw. Kühlung des Fluids, steigt dieses im vertikal verlaufenden Verbindungskanal des Strömungsantriebes zufolge des Dichtegradienten und des sich daraus ergebenden Differenzdruckes auf bzw. sinkt ab. Um den Differenzdruck auszugleichen, strömt zudem Fluid aus dem Fluidkanal des Konvektionskörpers über den Antriebseinlass in den Verbindungskanal nach. Die sich dadurch bildendende Fluidströmung wird zufolge der erfindungsgemäßen Düse beschleunigt und in den einlassseitigen Beschleunigungsabschnitt des Verbindungskanals geleitet. Um eine turbulenzfreie Beschleunigung des Fluids durch den Verbindungskanal des Strömungsantriebes zu ermöglichen und die Ausbildung einer laminaren Fluidströmung zu begünstigen, verlaufen der einlass- sowie der auslassseitige Beschleunigungsabschnitt im Wesentlichen gerade, wobei diese durch einen im Wesentlichen bogenförmig verlaufenden Verbindungskanalabschnitt miteinander verbunden sind. Um überdies zu verhindern, dass beim Ubergang der Fluidströmung vom Antriebsauslass des Verbindungskanals zum Fluidkanal des Konvektionskörpers Verwirbelungen und Strömungsabrisse auftreten, erweitert sich The invention is based on the knowledge that the free convection of a gaseous fluid, for example air, enables higher circulation speeds with a simultaneously low temperature of the fluid and thereby also horizontally arranged convection surfaces can be heated or cooled. The fluid is heated or cooled in the flow drive by the heating and / or cooling element, as a result of which a local change in density and pressure takes place. As a result of the local heating or cooling of the fluid, it rises or falls in the vertically running connecting channel of the flow drive due to the density gradient and the resulting differential pressure. In order to compensate for the differential pressure, fluid also flows from the fluid channel of the convection body via the drive inlet into the connecting channel. The resulting fluid flow is accelerated as a result of the nozzle according to the invention and directed into the acceleration section of the connecting channel on the inlet side. In order to enable turbulence-free acceleration of the fluid through the connecting channel of the flow drive and to promote the formation of a laminar fluid flow, the inlet-side and the outlet-side acceleration section are essentially straight, with these being connected to one another by a connecting channel section running essentially in an arc. In order, moreover, to prevent turbulence and flow breaks occurring during the transition of the fluid flow from the drive outlet of the connecting channel to the fluid channel of the convection body, it widens

der auslassseitige Beschleunigungsabschnitt in Richtung Antriebsauslass zu einem Diffusor. Zudem wird durch den Diffusor auch eine die Umlaufströmung des Fluids begünstigende Saugwirkung erzielt. Zufolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen bildet sich somit eine freie Umlaufkonvektion in der Temperiervorrichtung aus. Die Konvektionsflächen des Konvektionskörpers geben dabei die Wärmeenergie an die Umgebung ab bzw. nehmen Wärmeenergie aus der Umgebung auf. Es ist zudem auch denkbar, dass der Konvektionskörper nach außen hin offen ausgebildet ist, sodass beispielsweise zusätzliche Bauplatten diesen abdecken und als Konvektionsflächen dienen können. Um gute Strömungsbedingungen zu erzielen, können die vertikal verlaufenden Beschleunigungsabschnitte gemäß einer Ausführungsform für ein gasförmiges Fluid jeweils eine Länge zwischen 10 und 15 cm aufweisen und die Sehnenlänge des horizontal, bogenförmig verlaufenden Verbindungsabschnittes zwischen 30 und 40 cm betragen. Der Verbindungskanal kann beispielsweise eine Höhe von 6 bis 8 cm sowie eine Breite von 3 bis 5 cm aufweisen, wobei sich die Breite der Düse bzw. des Diffusors über eine Länge von 10 bis 15 cm hin zum Antriebseinlass bzw. -auslass auf 12 bis 15 cm erweitern kann. Die eingestellte Temperatur des Heizelementes kann 30° C bis 45° C, die des Kühlelementes 16° C bis 18° C betragen. the outlet-side acceleration section in the direction of the drive outlet to a diffuser. In addition, the diffuser also achieves a suction effect that promotes the circulating flow of the fluid. As a result of the measures according to the invention, free circulating convection is thus formed in the temperature control device. The convection surfaces of the convection body emit the heat energy to the environment or absorb heat energy from the environment. It is also conceivable that the convection body is designed to be open to the outside, so that, for example, additional building panels can cover it and serve as convection surfaces. In order to achieve good flow conditions, the vertically extending acceleration sections according to one embodiment for a gaseous fluid can each have a length between 10 and 15 cm and the chord length of the horizontal, arcuate connecting section can be between 30 and 40 cm. The connecting channel can, for example, have a height of 6 to 8 cm and a width of 3 to 5 cm, the width of the nozzle or diffuser being 12 to 15 cm over a length of 10 to 15 cm towards the drive inlet or outlet cm can expand. The set temperature of the heating element can be 30 ° C to 45 ° C, that of the cooling element 16 ° C to 18 ° C.

[0007] Die erfindungsgemäße Temperiervorrichtung eignet sich insbesondere zur nachhaltigen und energieeffizienten Trockenlegung von Böden oder Decken, sowie zur Ermöglichung eisfreier Außenflächen im Winter. Die möglichen Ausgestaltungsvarianten der Temperiervorrichtung reichen dabei von einzelnen, einen Konvektionskörper und wenigstens einen Strömungsantrieb umfassenden Temperiermodulen bis hin zu mehreren, in Reihe und / oder parallel geschalteten, zu einem Gesamtmodul zusammengesetzten Temperiermodulen mit mehreren Konvektionskörpern bzw. Strömungsantrieben. Ein einzelner Konvektionskörper kann beispielsweise je einen parallel verlaufenden Zulauf- und Ablaufkanal bilden, wobei zur Ausbildung eines geschlossenen Fluidkanals die Strömungsantriebe Endabschnitte bilden. Ebenso kann der Konvektionskörper auch nur mit einem Strömungsantrieb zu einem umlaufenden Fluidkanal verbunden sein, wobei am dem Strömungsantrieb gegenüberliegenden Ende des Konvektionskörpers ein abschließender Umlenkabschnitt zur Verbindung der beiden parallel verlaufenden Zulauf- und Ablaufkanäle zu einem geschlossenen Fluidkanal vorgesehen sein kann. The temperature control device according to the invention is particularly suitable for sustainable and energy-efficient drainage of floors or ceilings, as well as to enable ice-free outdoor surfaces in winter. The possible design variants of the temperature control device range from individual temperature control modules comprising a convection body and at least one flow drive to several temperature control modules connected in series and / or in parallel to form an overall module with several convection bodies or flow drives. An individual convection body can, for example, each form a parallel inlet and outlet channel, the flow drives forming end sections to form a closed fluid channel. Likewise, the convection body can also be connected to only one flow drive to form a circumferential fluid channel, with a final deflection section for connecting the two parallel inlet and outlet channels to form a closed fluid channel at the end of the convection body opposite the flow drive.

[0008] Um zu vermeiden, dass die Temperiervorrichtung sensibel auf externe Temperaturschwankungen reagiert, zu deren Ausgleich ein erhöhter Energiebedarf der Vorrichtung erforderlich wäre, wird vorgeschlagen, dass der Fluidkanal des Konvektionskörpers Wärmespeicher mit umströmten Oberflächen aufweist, die zur Erhöhung der Umlaufkonvektion Stromstörelemente ausbilden. Die Wärmespeicher ermöglichen aufgrund der gespeicherten Wärmeenergie eine Pufferwirkung gegenüber Temperaturschwankungen der Umgebung, wobei zur Aufrechterhaltung der Pufferwirkung lediglich ein geringer Energieeintrag notwendig ist. Somit kann die erforderliche Temperierleistung verringert werden bzw. müssen die Heiz- oder / Kühlelemente nicht im Dauerbetrieb eingeschaltet sein. Zudem können die Wärmespeicher gleichzeitig als Wärmebrücke zwischen Fluidkanal und den Konvektionsflächen des Konvektionskörpers dienen. Dadurch, dass die Stromstörelemente lokale Verwirbelungen erzeugen, kann der Wärmeaustausch des umlaufenden Fluids mit den umströmten Wärmespeichern, sowie der direkte Wärmeaustausch zwischen Fluid und Konvektionsflächen verbessert werden. Folglich kann dadurch die Umlaufkonvektion insgesamt erhöht werden. In order to avoid that the temperature control reacts sensitively to external temperature fluctuations, to compensate for which an increased energy requirement of the device would be required, it is proposed that the fluid channel of the convection body has heat accumulators with surfaces flowing around them, which form baffles to increase the circulating convection. Due to the stored thermal energy, the heat accumulators enable a buffer effect against temperature fluctuations in the environment, whereby only a small amount of energy is required to maintain the buffer effect. In this way, the required temperature control performance can be reduced or the heating and / or cooling elements do not have to be switched on in continuous operation. In addition, the heat accumulators can simultaneously serve as a thermal bridge between the fluid channel and the convection surfaces of the convection body. Because the baffle elements generate local turbulence, the heat exchange between the circulating fluid and the heat accumulators flowing around it, as well as the direct heat exchange between the fluid and the convection surfaces, can be improved. As a result, the circulation convection can be increased as a whole.

[0009] Da die erfindungsgemäße Temperiervorrichtung unter anderem auch in Böden zum Einsatz kommt, muss ein sicheres und einsturzfreies Betreten oder Befahren der jeweiligen Bodenabschnitte, in denen die Temperiervorrichtung verbaut wird, sichergestellt werden. Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, dass die Wärmespeicher lastabtragende Elemente des Konvektionskörpers sind. Besonders günstige Bedingungen ergeben sich, wenn die Wärmespeicher blockförmig ausgebildet sind, sodass diese einerseits als lastabtragende Stützsäulen des Konvektionskörpers fungieren und andererseits als Stromstörelemente die Umlaufkonvektion erhöhen, ohne dabei die Fluidströmung zu beeinträchtigen. Since the temperature control device according to the invention is also used in floors, among other things, it must be ensured that the respective floor sections in which the temperature control device is installed can be safely and collapse-free entering or driving on. For this reason, it is proposed that the heat accumulators are load-bearing elements of the convection body. Particularly favorable conditions arise when the heat accumulators are block-shaped, so that on the one hand they function as load-bearing support columns of the convection body and on the other hand, as baffle elements, increase the circulation convection without impairing the fluid flow.

[0010] Um zudem das Regelverhalten der Temperiervorrichtung zu verbessern, ohne dabei deren Gesamtwirkungsgrad zu verschlechtern, können zusätzliche Heiz - und / oder Kühlelemente im Fluidkanal des Konvektionskörpers vorgesehen sein. Dadurch wird erreicht, dass die ge-In order to improve the control behavior of the temperature control device without impairing its overall efficiency, additional heating and / or cooling elements can be provided in the fluid channel of the convection body. This ensures that the

wünschten Temperaturprofile rascher eingestellt werden können. Dabei wird nur ein temporär höherer Energieeintrag benötigt, sodass nach Erreichen des Temperaturprofils die zusätzlichen Heiz- / oder Kühlelemente wieder abgeschaltet werden können. desired temperature profiles can be set more quickly. Only a temporarily higher energy input is required, so that the additional heating / or cooling elements can be switched off again after the temperature profile has been reached.

[0011] Das Regelverhalten der Temperiervorrichtung kann weiter verbessert werden, wenn im Fluidkanal ein aktives Lüfterelement zur Unterstützung der Umlaufkonvektion angeordnet ist. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit des umlaufenden Fluids aktiv beeinflusst und somit der konvektive Wärmetransport erhöht werden. Demzufolge kann nicht nur ein gewünschtes Temperaturprofil rascher eingestellt, sondern auch der Wärmeaustausch zwischen Temperiervorrichtung und Umgebung deutlich verbessert werden. The control behavior of the temperature control device can be further improved if an active fan element is arranged in the fluid channel to support the circulating convection. As a result, the flow rate of the circulating fluid can be actively influenced and thus the convective heat transport can be increased. As a result, not only can a desired temperature profile be set more quickly, but the heat exchange between the temperature control device and the environment can also be significantly improved.

[0012] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen In the drawing, the subject matter of the invention is shown, for example. Show it

[0013] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung in einem Schrägriss, 1 shows a schematic representation of a temperature control device according to the invention in an oblique view,

[0014] Fig. 2 eine schematische Darstellung einer invertierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung in einem Schrägriss, 2 shows a schematic representation of an inverted embodiment of a temperature control device according to the invention in an oblique view,

[0015] Fig. 3 eine Vorderansicht der Fig. 1 in einem kleineren Maßstab, mit einem im auslassseitigen Beschleunigungsabschnitt angeordneten Heizelement, 3 shows a front view of FIG. 1 on a smaller scale, with a heating element arranged in the acceleration section on the outlet side,

[0016] Fig. 4 eine Vorderansicht der Fig. 2 in einem kleineren Maßstab, mit einem im einlassseitigen Beschleunigungsabschnitt angeordneten Heizelement, 4 shows a front view of FIG. 2 on a smaller scale, with a heating element arranged in the acceleration section on the inlet side,

[0017] Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit einem im einlassseitigen Beschleunigungsabschnitt angeordneten Kühlelement und [0017] FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 3 with a cooling element arranged in the inlet-side acceleration section and

[0018] Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung mit einem im auslassseitigen Beschleunigungsabschnitt angeordneten Kühlelement. 6 shows a representation corresponding to FIG. 4 with a cooling element arranged in the outlet-side acceleration section.

[0019] Eine erfindungsgemäße Temperiervorrichtung weist einen Konvektionskörper 1 auf, der einen Fluidkanal 2 mit einem Fluideingang 3 und einem Fluideingang 4 bildet. Der Fluideingang 3 und Fluidausgang 4 sind über einen Strömungsantrieb 5 miteinander zu einem umlaufenden Fluidkanal verbunden. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ergeben sich besonders günstige konstruktive Bedingungen, wenn der Konvektionskörper 1 zueinander parallel verlaufende Kanalabschnitte 6, 7 umfasst, sodass der Fluideingang 3 und der Fluidausgang 4 parallel nebeneinander angeordnet mit dem Strömungsantrieb 5 verbunden sind. A temperature control device according to the invention has a convection body 1 which forms a fluid channel 2 with a fluid inlet 3 and a fluid inlet 4. The fluid inlet 3 and fluid outlet 4 are connected to one another via a flow drive 5 to form a circumferential fluid channel. As can be seen in FIG. 1, particularly favorable structural conditions result when the convection body 1 comprises channel sections 6, 7 running parallel to one another, so that the fluid inlet 3 and the fluid outlet 4 are connected to the flow drive 5 arranged parallel to one another.

[0020] Der Strömungsantrieb 5 weist einen dem Fluidausgang 4 zugeordneten Antriebseinlass 8 und einen dem Fluideingang 3 zugeordneten Antriebsauslass 9, sowie einen den Antriebseinlass 8 und den Antriebsauslass 9 verbindenden, vertikal verlaufenden U-förmigen Verbindungskanal 10 auf. Der Verbindungskanal 10 weist im Wesentlichen vertikal verlaufende Beschleunigungsabschnitte 11, 12 auf, wobei sich der einlassseitige Beschleunigungsabschnitt 11 zu einer Düse 13 und der auslassseitige Beschleunigungsabschnitt 12 zu einem Diffusor 14 erweitert. Die Beschleunigungsabschnitte 11, 12 sind über einen Verbindungsabschnitt 15 miteinander verbunden, der eine im Wesentlichen halbkreisförmige Kontur aufweisen kann. The flow drive 5 has a drive inlet 8 assigned to the fluid outlet 4 and a drive outlet 9 assigned to the fluid inlet 3, as well as a vertically extending U-shaped connecting channel 10 connecting the drive inlet 8 and the drive outlet 9. The connecting channel 10 has essentially vertically extending acceleration sections 11, 12, the inlet-side acceleration section 11 expanding into a nozzle 13 and the outlet-side acceleration section 12 expanding into a diffuser 14. The acceleration sections 11, 12 are connected to one another via a connecting section 15 which can have an essentially semicircular contour.

[0021] Je nach Ausführungsform kann der Konvektionskörper 1 wenigstens eine den Fluidkanal 2 und der Strömungsantrieb 5 wenigstens eine den Verbindungskanal 10 nach außen abdeckende Konvektionsfläche aufweisen. Dadurch kann die Temperiervorrichtung problemlos in Gussmassen eingebettet werden. Ebenso ist es möglich, dass der Konvektionsköper 1 nach oben bzw. der Strömungsantrieb 5 zur Seite in offen ausgebildet sind, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt wird. In diesem Fall können beispielsweise Bauplatten als Abdeckung bzw. als Konvektionsflächen herangezogen werden. Depending on the embodiment, the convection body 1 can have at least one the fluid channel 2 and the flow drive 5 at least one convection surface covering the connecting channel 10 to the outside. As a result, the temperature control device can be embedded in casting compounds without any problems. It is also possible that the convection body 1 is designed to be open at the top or the flow drive 5 to the side, as shown in FIGS. 1 and 2. In this case, for example, building boards can be used as a cover or as convection surfaces.

[0022] Um einen geschlossenen Fluidkanal 2 auszubilden, kann der Konvektionskörper am dem Fluideingang 3 und Fluidausgang 4 gegenüberliegenden Ende einen Umlenkabschnitt 16 ausbilden. Dadurch werden die zueinander parallel verlaufende Kanalabschnitte 6, 7 miteinander verbunden. Anstatt des Umlenkabschnittes 16 kann auch ein zweiter Strömungsantrieb zur Verbindung der Kanalabschnitte 6, 7 vorgesehen sein. In order to form a closed fluid channel 2, the convection body can form a deflection section 16 at the end opposite the fluid inlet 3 and fluid outlet 4. As a result, the channel sections 6, 7 running parallel to one another are connected to one another. Instead of the deflection section 16, a second flow drive for connecting the channel sections 6, 7 can also be provided.

[0023] Der Strömungsantrieb 5 kann in Bezug auf den Konvektionskörper 1 auf einem niedrigeren Niveau angeordnet sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt wird. Ebenso ist je nach baulichen Gegebenheiten oder Präferenzen auch eine invertierte Ausführungsform einer Temperiervorrichtung gemäß Fig. 2 möglich. Um eine möglichst flächendeckende Wirkung zu erzielen, können auch mehrere der in Fig. 1 bzw. Fig. 2 beispielhaft dargestellten Temperiervorrichtungen in Reihe und / oder parallel zusammengesetzt werden, wobei je nach Bedarf die Konvektionskörper 1 verlängert oder zwischen den einzelnen Konvektionskörpern 1 Strömungsantriebe 5 angeordnet werden können. The flow drive 5 can be arranged at a lower level with respect to the convection body 1, as is shown in FIG. 1. Likewise, depending on the structural conditions or preferences, an inverted embodiment of a temperature control device according to FIG. 2 is also possible. In order to achieve the most comprehensive effect possible, several of the temperature control devices exemplified in Fig. 1 or Fig. 2 can be combined in series and / or parallel, with the convection bodies 1 being extended or flow drives 5 arranged between the individual convection bodies 1, as required can be.

[0024] Der Fluidkanal 2 des Konvektionskörper 1 kann Wärmespeicher 17 mit umströmten Oberflächen aufweisen, die zur Erhöhung der Umlaufkonvektion Stromstörelemente 18 ausbilden. Die Stromstörelemente 18 können zur besseren Lastabtragung blockförmig ausgebildet und in Längsrichtung der Kanalabschnitte 6, 7 in diesen mit Abstand zueinander angeordnet sein. Dabei bilden die Stromstörelemente vorzugsweise Auflageflächen 19 aus. Ebenso kann der die Kanalabschnitte 6, 7 in deren Längsrichtung voneinander trennende Steg 20 als Wärmespeicher ausgeführt sein, der Stromstörelemente 21 ausbildet. Zudem kann eine im Wesentlichen U-förmige Umlenkführung des Fluides auf einfache Weise gebildet werden, indem der Steg 20 in den halbkreisförmigen Umlenkabschnitt 16 mit einem Stromstörelement 21 hineinragt, wie dies in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist. Um bei vorhandenen Stromstörelementen 18 einen möglichst turbulenzfreien Strömungsübergang zwischen Fluideingang 3 und Antriebsauslass 9 sowie zwischen Fluidausgang 4 und Antriebseinlass 8 zu ermöglichen, können zusätzliche Leitstege 22 vorgesehen sein. The fluid channel 2 of the convection body 1 can have heat accumulators 17 with flow-around surfaces which form baffle elements 18 to increase the circulating convection. The baffle elements 18 can be block-shaped for better load transfer and can be arranged in the longitudinal direction of the channel sections 6, 7 in these at a distance from one another. The baffle elements preferably form support surfaces 19. Likewise, the web 20 separating the channel sections 6, 7 from one another in their longitudinal direction can be designed as a heat accumulator, which forms baffle elements 21. In addition, a substantially U-shaped deflection guide for the fluid can be formed in a simple manner in that the web 20 protrudes into the semicircular deflection section 16 with a baffle element 21, as can be seen in FIGS. 1 and 2. In order to enable as turbulence-free a flow transition as possible between fluid inlet 3 and drive outlet 9 and between fluid outlet 4 and drive inlet 8 when baffle elements 18 are present, additional guide webs 22 can be provided.

[0025] Die Fig. 3 bis 6 zeigen eine Vorderansicht von Strömungsantrieben 5, wobei Strömungsverläufe der durch den Verbindungskanal 10 strömenden Luft 23 schematisch angedeutet werden. In Fig. 3 wird dabei eine Umlaufströmung mittels eines im dem Antriebsauslass 9 abgewandten Ende des auslassseitigen Beschleunigungsabschnittes 12 angeordneten Heizelement 24 in einer Temperiervorrichtung gemäß Fig. 1 angedeutet. Fig. 4 betrifft eine Umlaufströmung in einer Temperiervorrichtung gemäß Fig. 2 mittels eines im dem Antriebseinlass 8 zugewandten Ende des einlassseitigen Beschleunigungsabschnittes 11 angeordneten Heizelementes 25. In Fig. 5 und Fig. 6 weisen die Strömungsantriebe 5 jeweils Kühlelemente 26 bzw. 27 auf. Dabei ist das in Fig. 5 zu sehende Kühlelement 26 im dem Einlass zugewandten Ende des einlasseitigen Beschleunigungsabschnittes 11 angeordnet. Das in Fig. 6 zu sehende Kühlelement 27 ist dagegen im dem Auslass abgewandten Ende des auslassseitigen Beschleunigungsabschnittes 12 angeordnet. Fig. 5 ist dabei in entsprechender Weise einer Temperiervorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 6 einer Temperiervorrichtung gemäß Fig. 2 zuzuordnen. 3 to 6 show a front view of flow drives 5, flow profiles of the air 23 flowing through the connecting channel 10 being indicated schematically. In FIG. 3, a circulating flow is indicated by means of a heating element 24 arranged in the end of the outlet-side acceleration section 12 facing away from the drive outlet 9 in a temperature control device according to FIG. 1. 4 relates to a circulating flow in a temperature control device according to FIG. 2 by means of a heating element 25 arranged in the end of the inlet-side acceleration section 11 facing the drive inlet 8. In FIGS. 5 and 6, the flow drives 5 each have cooling elements 26 and 27, respectively. In this case, the cooling element 26 to be seen in FIG. 5 is arranged in the end of the inlet-side acceleration section 11 facing the inlet. The cooling element 27 to be seen in FIG. 6, on the other hand, is arranged in the end of the outlet-side acceleration section 12 facing away from the outlet. FIG. 5 is assigned in a corresponding manner to a temperature control device according to FIG. 1 and FIG. 6 is assigned to a temperature control device according to FIG. 2.

Claims

1. Temperature control device with a convection body (1) which forms a closed fluid channel (2) with a fluid inlet (3) and a fluid outlet (4), the fluid inlet (3) and outlet (4) being connected to one another via a flow drive (5) a circumferential fluid channel, characterized in that the flow drive (5) comprises a vertical U-shaped connecting channel (10) which connects the drive inlet (8) to the drive outlet (9) and which has essentially vertical acceleration sections (11, 12) and expands to the drive inlet (8) to a nozzle (13) and to the drive outlet (9) to a diffuser (14), and that in the end of the outlet-side acceleration section (12) facing away from the drive outlet (9) and / or in the drive inlet ( 8) facing the end of the inlet-side acceleration section (11) a heating and / or cooling element (24, 25, 26, 27) is provided.

2. Temperature control device according to claim 1, characterized in that the fluid channel (2) of the convection body (1) has heat accumulators (17) with surfaces around which flow flows and which form baffle elements (18) to increase the circulating convection.

3. Temperature control device according to claim 2, characterized in that the heat accumulators (17) are load-bearing elements of the convection body (1).

4. Temperature control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that additional heating and / or cooling elements are provided in the fluid channel of the convection body.

5. Temperature control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an active fan element is arranged in the fluid channel to support the circulating convection.

For this purpose 3 sheets of drawings