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Luftheizung mit künstlicher Zuführung von Zuluft unter Druck und Erwärmung des Raumes durch wenigstens einen Heizkörper Bei den als Hochdrucksystem bezeichneten Luftheizungen wird die zugeführte Luft (Zuluft) mit relativ hohem Anfangsdruck durch ein relativ enges Kanalsystem den Raumgeräten zugeführt, die im allgemeinen unter jedem Fenster angeordnet sind. Hier wird die Zuluft mit Raumluft vermischt und in den Raum ausgeblasen. Dieses System hat relativ hohe Anlagen- und Betriebskosten. Durch die engen Rippen der Heizkörper ergibt sich eine rasche Verschmutzung. Die Reinigung ist schwierig. Auch ist die Abführung des Schwitzwassers bei Benutzung der Anlage zur Kühlung umständlich.
Bei der Luftheizung gemäss der Erfindung ist zwischen dem Eintritt für die Druckluft und dem Austritt der Luft in den Raum eine Beruhigungs- und Entspannungskammer für die Druckluft vorgesehen, welche Kammer durch mindestens einen Strahlheiz- körper zum Raum hin begrenzt ist. Sowohl der öff- nungsquerschnitt für den Eintritt der Druckluft in die Kammer als auch derjenige für den Austritt der entspannten Luft aus der Kammer sind kleiner als irgendein Querschnitt der Kammer.
Die Luftkammer soll also verhältnismässig gross sein, so dass sie als Beruhigungskammer für die Luftströmung dient. Die Zuluft kann mit hoher Geschwindigkeit durch kleine Kanalquerschnitte in die Luftkammer zugeführt werden. In der Kammer selbst stellt sich dann ein relativ geringer überdruck ein. Mit diesem strömt die erwärmte Luft in den Raum. Mittels eines Diffusors kann die zugeführte Luft ohne Geräusch von der hohen Geschwindigkeit auf eine niedrige Geschwindigkeit gebracht werden. Auf diese Weise lässt sich 70 bis 80 1/o der dynamischen Energie bei Hoch- und Mitteldruckverteilung zurückgewinnen.
Durch einen abnehmbaren Deckel, der die Kammer durch Dichtleisten luftdicht abschliesst, kann er- reicht werden, dass die Luftkammer leicht und gründlich gereinigt werden kann. Durch geneigte Anordnung des Strahlheizkörpers kann ferner erreicht werden, dass die Fussbodenfläche bevorzugt angestrahlt und erwärmt wird. Die Kammerwandung wird vorteilhaft nach aussen mit einer schallschluckenden Auskleidung versehen, die zugleich eine Wärmedämmung darstellt. Bei Anordnung einer gelochten Kammerwandung wird die akustische Dämpfung sehr gut.
Zur vollen Ausnutzung der Wärmeleistung des Strahlungsheizkörpers ist es zweckmässig, die Zuluft rückseitig an den Strahlungsheizkörper zu blasen. Hierbei kann in der Luftkammer eine den Raum abteilende Leitfläche vorgesehen werden, die die austretende Luft zum Bestreichen der Rückseite des Strahlungsheizkörpers zwingt. Zur Steigerung der Nachwärmung in dem durch die Leitfläche abgeteilten, an den Heizkörper grenzenden Raum können noch zusätzlich Heizrippen angeordnet werden. Der Eintrittsöffnung zu dem abgeteilten Raum lässt sich weiterhin eine Regelklappe zuordnen.
Diese Bauart ermöglicht es, durch Regeln der Temperatur des Strahlungsheizkörpers und der in dem abgeteilten Raum nachzuerwärmenden Zuluft die Zulufttempe- ratur und gleichzeitig die Wärmestrahlung zum Fussboden in Fensternähe den individuellen Forderungen weitestgehend anzupassen.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung lässt sich auch für die Kühlung des Raumes ausnutzen. Da bei der Kühlung Schwitzwasser auftritt, kann der untere Teil der Luftkammer vorteilhaft als Sammelrinne für das Schwitzwasser ausgebildet sein. Die Sammelrinne unterfasst zweckmässig den Strahlungs- bzw. Kühlkörper. Statt dessen kann man auch unter dem Strahlungskörper eine selbständige Schwitzwasserwanne anordnen, von der eine Ableitung zur Fangrinne der
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Luftkammer führt. Diese Ableitung wird zweckmässig U-förmig gehalten. Die Fangrinne entwässert den untern Teil der Luftkammer und sammelt das Schwitzwasser der Strahlungskörper.
Das angesammelte Wasser kann von einer Kammer zur andern weitergeleitet und an einer geeigneten Stelle in das Abwassersystem abgeführt werden.
Es ist ferner vorteilhaft, die raumseitige Wand der Luftkammer, in die der Zuluftstrom führt, durch mehrere Strahlheizkörper zu bilden, die vorteilhaft gestaffelt angeordnet werden, so dass die Luft aus der Kammer durch mehrere Schlitzdüsen austreten kann. Hierbei können die Strahlheizkörper, die vorzugsweise Flachheizkörper sind, parallel zueinander oder nach oben zu mit zu- oder abnehmbarer Neigung gegen die Waagrechte angeordnet werden. Die für den Luftaustritt dienenden Schlitze unter, zwischen und über den Flachheizkörpern können gleichbleibende oder unterschiedliche Grösse haben.
Die Schlitzbreite, insbesondere des obersten Schlitzes, ist vorteilhaft an den Enden der Kammer grösser als in der mittleren Zone. In geeigneten Fällen können die Schlitze aus herausnehmbaren Düsenteilen bestehen. Weiterhin können die Flachheizkörper eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Durch Leitflächen kann dafür gesorgt werden, dass die Luft mit der direkten Heizfläche der Heizkörper ausreichend in Berührung kommt, wobei die Heizkörper zusätzlich Rippen erhalten können.
Die Anordnung von mehreren Heizkörpern für die raumseitige Wand der Luftkammer hat in baulicher und lufttechnischer Beziehung Vorteile. Es lässt sich die Tiefe der Luftkammer verkleinern, wobei die Schräglage der Strahlheizkörper jedoch beibehalten werden kann. Die unterschiedliche Neigung der Heizkörper zur Waagrechten bietet verschiedene Möglichkeiten, die Richtung der Strahlwirkung der Heizkörper leicht verschieden zu lenken. Einen erheblichen Vorzug bilden mehrere Heizkörper beim Kühlen, weil damit die Kühlluft ausschliesslich in der Aufenthaltszone umgewälzt wird, da die Luftbewegung von den Schlitzen aus kräftiger ist als der natürliche Abtrieb der Luft und daher einen waagrechten bzw. mehr ansteigenden Kühlluftstrom in den Raum hinein ergibt.
Die Aufteilung des Luftstromes auf eine Mehrzahl von Schlitzdüsen hat den weiteren Vorteil, dass die ganze raumseitige Fläche von Flachheizkörpern voll angeblasen werden kann, so dass sich ein relativ hoher Temperaturunterschied zwischen Kühlfläche und Luft und eine hohe Geschwindigkeit ergeben. Der Wärmeübergang erreicht dadurch auch bei kleinen Temperaturunterschieden den Grösstwert. Unabhängig hiervon bleibt die Kühlwirkung durch Strahlung, die z. B. am stärksten auf die fensternahe Fussbodenfläche wirkt.
Die Zuführung der Zuluft kann durch Düsen erfolgen, die in dem untern Teil der Luftkammer angeordnet und mit ihren Austrittsöffnungen auf den oder die Strahlheizkörper gerichtet sind. Vorteilhaft können die Strahlheizkörper in zwei oder mehr als zwei Reihen hintereinander angeordnet werden. Hierbei werden die Düsen für die Zuführung der Zuluft zweckmässig in verschiedenen Winkelrichtungen angeordnet, so dass die Zuluft alle Reihen der Heizkörper ausreichend bestreichen kann.
Auch hierbei lässt sich unterhalb der Heizkörper ein genügend grosser Umluftschlitz anordnen, durch den Raumluft in die Kammer eintreten und infolge des thermischen Auftriebes diese Kammer durchströmen kann.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Zuluftkammer mit Strahl- heizkörper im Querschnitt.
Fig.3 bis 5 zeigen eine Luftkammer im Querschnitt mit mehreren Heizkörpern bei Anordnung unterhalb des Fensters.
Fig. 6 und 7 veranschaulichen zwei weitere Ausbildungen der Luftkammer unter Verwendung von Lüftern.
In den Fig. 8 bis 10 sind drei weitere Ausführungsformen der Ausbildung der Zuluftkammer im Querschnitt bei Zuführung der Zuluft unterhalb der Heizkörper dargestellt.
Fig. 11 und 12 zeigen eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt und im Querschnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 11 bei Verwendung eines Wellheizkörpers.
Fig. 13 und 14 veranschaulichen eine Anordnung der Luftkammer an der Deckenfläche mit Luftzuführung von der Seite bzw. von oben.
In Fig. 15 ist eine weitere Gestaltung der ge- staffelt angeordneten Heizkörper in Verbindung mit der Luftkammer dargestellt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die dem Raum künstlich unter Druck zuzuführende Zuluft von dem Kanal 1 in eine Zuluftkammer 2 geleitet, die in der Fensterbrüstung untergebracht wird und zu dem zu erwärmenden Raum 3 durch einen Strahlungsheizkörper 4 abgegrenzt wird, dessen ihn durchströmendes Heizmittel durch ein übliches Regelventil von Hand oder automatisch geregelt werden kann. Damit die Kammer gereinigt werden kann, isst ein abnehmbarer Deckel 5 vorgesehen, der die Kamer mittels Dichtleisten nach oben dicht abschliesst. Die Luft strömt vor dem Fenster 6 durch die Öffnung 7 nach oben aus. Diese Öffnung kann gegebenenfalls durch eine Klappe von Hand oder auch selbsttätig geregelt werden.
Durch die geneigte Aufstellung des Strahlungsheizkörpers wird der Fussboden 8 in der Nähe des Fensters bevorzugt angestrahlt. Unter dem Strahlungsheizkörper kann eine Fangrinne 9 eingebaut sein, die bei Verwendung der Einrichtung zur Kühlung das Schwitzwasser sammelt. Die Fangrinne kann den Strahlheizkörper mit unterfassen. Das vom Oberteil der Kammer anfallende Schwitzwasser läuft durch einen Durchlass 10 in den untern Sammelraum ab.
Der geringe Überdruck in der Luftkammer lässt durch diesen Durchlass auch Luft zur Sammelrinne 9 strömen, die unter dem Strahlheizkörper bei 11 in den Raum weiterströmt. Damit ein unerwünschter überdruck in der Sammel-
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rinne 9, der den Schwitzwasserabfluss behindern könnte, vermieden wird, wird der Durchlass 10 wesentlich enger gemacht als der Spalt 11, der in den Raum 3 führt. Durch die Leitfläche 18 wird auch die Vorderseite des Heizkörpers angeblasen.
Die Luftkammer 2 wird nach aussen und unten zweckmässig mit einem Isoliermantel 12 versehen. Diese Isolierung dient sowohl zur Wärmedämmung als auch zur Schalldämpfung. Zur Erhöhung der akustischen Dämpfung wird die Kammerwandung 13 vorteilhaft gelocht ausgeführt. Auf diese Weise lassen sich die Luftgeräusche in der Kammer auf einfache \''eise bis unter das normale Raumgeräusch herabdämpfen. Eine solche Geräuschdämpfung gestattet es, dass die Zuluft mit sehr hohem Anfangsdruck in das Kanalsystem geleitet werden kann. Man kann also ein Kanalsystem mit sehr hoher Luftgeschwindigkeit und entsprechend kleinen Kanaldurchmessern zulassen.
Zur besseren Ausnutzung der Wärmeabgabe des Strahlungsheizkörpers an seiner Rückseite sieht man eine Luftführung in der Luftkammer vorteilhaft so vor, dass die gesamte Zuluft gezwungen ist, den Strahlungsheizkörper anzublasen. Dies geschieht zweckmässig durch eine oder mehrere Leitbleche 14 (Fig. 2), die einen Schacht 15 längs des Strahlungsheizkörpers 4 abteilen. Durch eine Regelklappe 16 an der Eintrittsöffnung des Schachtes 15 kann mehr oder weniger Zuluft eintreten, die an der Rückseite des Strahlungsheizkörpers nacherwärmt und nach oben durch den Ausblas 7 in der Brüstungsplatte 5 vor dem Fenster abströmt.
Zur Steigerung der Nacherwärmung können auf der Rückseite des Strahlungsheizkörpers Rippenheizflächen 17 angeordnet werden. Diese Konvektorflä- chen, die sich über die ganze Länge oder einen Teil der Länge des Schachtes 15 verteilen können, können für sich sein oder auch mit dem Strahlungsheizkörper zusammenhängen.
Wenn der Heizkörper in der warmen Jahreszeit als Kühlkörper benutzt wird, so wird im umgekehrten Vorgang die Zuluft in dem Raum zwischen dem Kühler und der Wand 14 abgekühlt, welchen Raum sie durch den Ausblas nach oben als Kühlungsmittel verlässt. Unter dem Kühlkörper kann sich eine Schwitzwasserschale 19 (Fig. 2) befinden, von wo das Schwitzwasser durch eine U-förmige Rohrleitung 20 zur Kammer 2 geführt, dort gesammelt und abgeführt wird. Das Rohr 20 kann mit einem Reinigungsstopfen 21 versehen sein.
Die Strahlheizvorrichtung 4 wird vorteilhaft mehrfach aufgeteilt, z. B. in mehrere Platten 4a, 4b, 4c usw. (Fig. 3 bis 7). Die Einzelplatten können so miteinander verbunden werden, dass die Heiz- oder Kühlflüssigkeit diese hintereinander von oben nach unten oder umgekehrt durchströmt. Man kann die einzelnen Platten auch parallel miteinander schalten. Wenn die Wärmestrahlung der Flachheizkörper möglichst weit in den Raum hineindringen soll, z. B. wenn der Fussboden schon fast Raumtemperaur hat, können die Flachheizkörper 4a bis 4c nach oben zu mit zunehmender Neigung gegen die Waagrechte angeordnet werden (Fig. 4).
Die Luftstrahlen aus den Schlitzen 21 werden dann auch etwas divergent, die Luftströmung im Raum wird hierbei nur wenig verbreitert. Im umgekehrten Falle, d. h. wenn die Wärmestrahlung auf den Fussboden vcrstärkt werden soll, erhalten die Flachheizkörper nach oben zu abnehmende Neigung gegen die Waagrechte (Fig. 5). Bei dieser Anordnung vereinigen sich die Luftstrahlen und ergeben einen Gesamtstrahl, der in Höhe des Fensterbrettes eine geringe Tiefe hat.
An der Unter- und Oberkante der Heiz- oder Kühlplatten sind Luftschlitze 21, 22, 23 vorgesehen, aus denen die Kammerluft austritt und die Platten bestreicht, so dass die konvektive Wärmeabgabe verbessert wird. Wenn es notwendig ist, die Raumluft am Fussboden möglichst stark in Bewegung zu bringen, um die Temperatur an der Oberfläche des Fussbodens zu steigern, soll der unterste Schlitz 23 breiter als die andern werden, damit die Injektion der untern Raumluftschichten vergrössert wird.
Anderseits soll auch an den Seiten, insbesondere beim obersten Luftschlitz 22, eine Verbreiterung an den Enden erfolgen, um bei einer schmalen Kammer, die nur einen Teil der Fensterbreite einnimmt, die Luftströmung nach und an den Enden zu verstärken, so dass die stärkeren Seitenströmungen die Fensterluft auch seitlich von der Kammer ansaugen und damit das Einströmen der Fensterluft in den Raum seitlich von der Kammer verhindern.
Zur Steigerung der Wärmeabgabe kann vorgesehen werden, dass durch eine zur Reinigung herausnehmbare Leitfläche 14 (Fig. 3) die Luft aus der Kammer auch auf der Rückseite mit hoher Geschwindigkeit entlangströmt. Eine weitere Vergrösserung der Wärmeabgabe ist auch hier durch Rippen 17 möglich, die eine Leitfläche unnötig machen können und die von oben nach Abheben des Deckels leicht zu reinigen sind.
Fig.' 6 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele mit Lüftern 24, die Aussenluft unmittelbar ansaugen und diese durch einen Filter 25 in die Luftkammer 2 drücken.
Da die Aussenluft ohne Vorwärmung in die Kammer eintritt, muss die gesamte Heizwärme - bzw. Kühlleistung - von den Heizflächen der Kammer aufgebracht werden. Hierfür sind wie bei der zentralen Zuluftversorgung Leitflächen 14 oder Rippen an den Flachheizkörpern vorgesehen. Zusätzlich zu diesen soll aber, vorzugsweise am obersten Flachheizkörper, ein Konvektor 17 angebracht werden; dieser ist mit dem obersten Flachheizkörper 4a zusammen an die Vorlaufleitung der Heizung angeschlossen, kann dem Flachheizkörper vorgeschaltet oder auch parallel zu ihm durchflossen werden, im letzteren Falle also einen eigenen Rücklaufanschluss erhalten.
Das ist zweckmässig, wenn der Konvektor eine höhere Zulufttemperatur bewirken soll, sein Rücklaufwasser
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also zu kühl wird und damit die weiteren Flachheizkörper in ihrer Wärmeabgabe benachteiligen würde.
Vor dem oder den Lüftern 24 werden in an sich bekannter Bauart Regengitter 26 und selbsttätig schliessende Lamellen 27 angeordnet. Letztere können auch durch von Hand oder automatisch gesteuerte Regelklappen ersetzt werden, insbesondere dann, wenn Umluft aus dem Raum vom Lüfter angesaugt werden soll, wobei dann die Aussenluft- und die Umluftklappen miteinander gekuppelt werden. Die Regelung kann auf die Umluftklappen beschränkt werden, so dass der Lüfter die restliche Luft durch automatisch öffnende Klappen von aussen ansaugt.
Damit ist der Vorteil verbunden, dass bei stillstehen- dem Gerät kalte Aussenluft nicht in das Gerät oder den Raum einströmt. Wo die Klappen für die Umluft angeordnet werden, ist unerheblich; sie können unmittelbar vor dem Lüfter oder aber am oder im Gitter für die Umluft eingebaut werden, auch z. B. aus verstellbaren Lamellen des Umluftgitters bestehen.
Der Filter 25 soll senkrecht oder nahezu senkrecht angeordnet werden. Er wird oben mit einer Vorrichtung gehalten, die z. B. aus einer U-förmigen Klappleiste 28 besteht, so dass er nach Abheben des Fensterbrettes nach oben herausgenommen werden kann. Der Lüftermotor ist dann unschwer zu kontrollieren. Damit aber trotz des Filtereinbaues das ganze Innere der Kammer für die Reinigung leicht zugänglich ist, soll auch die untere Halteleiste 29 des Filters nach oben klappbar ausgebildet werden. Die seitlichen Begrenzungen des Filtereinbaues stören die Reinigung nicht und können daher fest eingebaut werden.
Statt am Fussboden Umluft abzusaugen (Fig. 7), kann die Absaugung auch dicht am Fenster vorgenommen werden (Fig.6), wobei zweckmässig eine zweite Scheibe 30 von mässiger Höhe den untern Raum am Fenster zu einer Kaltluftrinne gestaltet, so dass die Kaltluft über die ganze Breite des Fensters erfasst wird. Die am Fenster abgesaugte Luft wird der Saugseite 32 des Lüfters zugeführt und kann durch -eine Regelklappe, z. B. oben am Einström- gitter, beliebig eingestellt werden. Auch bei dieser Anordnung holt sich der Lüfter an Aussenluft, was als Fensterluft ihm nicht zuströmen kann.
Gemäss den Beispielen der Fig.8 bis 10 wird die Zuluftzuführung 1 so gelegt, dass die aus Düsen austretende Zuluft zwangläufig in Richtung der Heizkörper strömen muss. Hierzu befinden :sich die Zuluftdüsen im untern Teil der Luftkammer 2, so dass die Zuluft in Richtung der natürlichen Bewegung der Luft nach Erwärmung an den Heizkörpern vorbeistreichen kann. Zur Erhöhung der Wärmeleistung können die Heizkörper mehrfach hintereinander angeordnet werden (Fig. 8). Damit alle Heizkörper 4a bis 4e wirksam vom Luftstrom bestrichen werden, werden mehrere Düsen la und lb an dem Zuluft- kanal 1 vorgesehen.
Ihre Richtung liegt so, d'ass die Zuluft gleichmässig auf alle Heizkörper verteilt wird. Der Austritt der Zuluft aus der Kammer 2 in den Raum erfolgt durch die Schlitze 21, die über die ganze Breite der Kammer verteilt sein können.
Wenn mehrere Reihen von Heizkörpern 4 nicht ausreichen, können auf der Rückseite der Heizkörper Konvektoren 17a bis 17b (Fig. 9 und 10) angeordnet werden. Damit die Strömung der Zuluft die Konvektoren vollkommen durchströmt, ist bei dem Beispiel der Fig. 9 eine Leitfläche 14a vorgesehen, die unten bei 14b schwenkbar gelagert und oben durch Lenker 5a mit dem klappbaren Deckel 5 gelenkig verbunden ist. Beim Hochklappen des Deckels 5 in die gestrichelt gezeichnete Stellung wird die Leitfläche 14a so weit zurückbewegt, dass das Innere der Kammer 2 und die Konvektoren 17a und 17b leicht gereinigt werden können.
Der Luftwiderstand der Konvektoren 17 ist grösser als derjenige von glatten Plattenheizkörpern 4; die Zuluft wird daher durch die schlitzförmige Düse 1 a mit ausreichender Geschwindigkeit so ausgeblasen, dass ein Teil den untern Konvektor 17b unmittelbar durchströmt und der Rest an der Leitfläche 14a nach dem obern Konvektor 17a gelangt, um durch die Schlitze 21 zwischen den Teilen 5, 4a und 4b in den Raum auszutreten.
Damit die schalldämpfende Wirkung der Kammerauskleidung 12, 13 nicht vermindert wird, soll die Leitfläche 14a so ausgebildet sein, dass der Luftstrom geführt, die Schallwellen aber gedämpft werden; hierfür ist in an sich bekannter Weise eine L7ber- spannung durch eine elastische Folie auf einer Lochung zweckmässig.
Wenn die Lüftung nur zeitweise erforderlich ist, im allgemeinen aber die Heizung allein genügt, kann die kammerseitige Heizfläche der Plattenheizkörper 4 zur Wärmeabgabe mit herangezogen werden. Hierzu ist, wie in Fig. 10 dargestellt ist, unter den Plattenheizkörpern 4 ein Luftschlitz 21c vorgesehen, durch den die Raumluft in die Kammer 2 eintritt, wo sie erwärmt wird und durch den thermischen Auftrieb durch die Schlitze 21 in den Raum strömt. Die Raumluft in der Kammer 2 wird so hoch erwärmt, dass der thermische Auftrieb einen raschen Umlauf und dadurch eine schnelle Erwärmung der Raumluft bewirkt.
Wenn an der Schlitzdüse la Zuluft in die Kammer 2 einströmt, saugt diese durch Injektion die Raumluft aus Schlitz 21c an und drückt das Luftgemisch durch die Schlitze 21 in den Raum.
In den Fig. 11 und 12 ist eine weitere vorteilhafte Möglichkeit der Kombination der Heizung mittels Heizkörper und Zuluft im Querschnitt durch die Kammer und im Grundriss dargestellt. Die Zuluft- zuführung 1 ist so angeordnet, dass die Austrittsöffnungen der Zuluftdüsen auch raumseitig des Heizkörpers münden. Bei Verwendung eines Heizkörpers 4d als Wellheizkörper können die Austrittsöffnungen 1b der Zuluftzuführung sowohl raum- als auch kam- merseitig des Heizkörpers münden.
Bei einem Wegheizkörper können die Austrittsöffnungen in einer Linie liegen. Wenn ein gestreckter, gerader Heizkörper benutzt wird, können die Austrittsöffnungen
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so angeordnet sein, dass sie wechselweise raum- und kammerseitig gerichtet sind.
Bei dem Beispiel der Fig. 13 befindet sich die Luftkammer 2 an der flurseitigen Wand 33, z. B. unterhalb der Decke 34. Die raumseitige Wand der Kammer wird durch mehrere Flachheizkörper 4a bis 4c gebildet, die parallel zueinander sein oder auch verschiedene Neigung aufweisen können. Sinngemäss sollen auch die Schlitzdüsen 21 zwischen den Strahlheizflächen den Luftstrahlen verschiedene Neigung erteilen, so dass die Zuluftrichtung auch in diesem Falle zwischen der Senkrechten und der Waagrechten variieren kann. Auf diese Weise kann jeder Teil des versorgten Raumes die erforderliche Zuluftmenge zugeführt bekommen.
Bei der Verwendung der Heizflächen zur Kühlung ist zu beachten, dass die Neigung der einzelnen Flachheizkörper das Ablaufen des Schwitzwassers mit Sicherheit bewirkt, damit es in einer Sammelrinne 35 unter den Heizflächen aufgefangen und in eine Entwässerungsleitung abgeführt werden kann.
Nach dem gleichen Prinzip können auch Zuluft- auslässe in der Mitte der Decke oder auch unter der Deckenkonstruktion ausgeführt werden (Fig. 14), wobei die Form des Auslasses im Grundriss unerheblich ist, da runde, quadratische, rechteckige oder auch sehr lang gestreckte Bauarten weitgehende Anpassung an die Innenarchitektur unter vollkommener Wahrung der heiz- und lüftungstechnischen Belange gewährleisten. Die Zuführung der Zuluft kann von oben oder seitlich erfolgen.
In geeigneten Fällen kann ferner vorgesehen werden, dass die Zuluft beiderseits eines Fortluftschach- te.s 36 oder Kanals ausgeblasen wird, während die Fortluft von unten angesaugt und nach oben oder seitlich abgeführt wird. Die Wärmestrahlung wird dann gleichmässig im Raum verteilt, und die Neigung der Luftstrahlen wird so gewählt, dass ein Kurzschluss zur Fortluftöffnung vermieden wird.
Die Fig. 15 veranschaulicht eine besondere Ausbildung der Heizkörper, vornehmlich bei gestaffelter Anordnung desselben.
Die Heizvorrichtung (Fig. 15) besteht aus das Heizmittel führenden Rohren 37, an denen sich Flos- senflügel 38 und 39 in diametral entgegengesetzten Richtungen anschliessen. Diese Flossenheizkörper werden vorteilhaft gestaffelt zueinander angeordnet, und zwar so, dass die Flossenflügel 38 jeweils in Höhe der Flossenrohre 37 des benachbarten Heizkörpers endigen. Zwischen dem Rand des Flossenflügels 38 und dem Flossenrohr 37 ergibt sich eine Verengung, die den Luftdurchtritt bei natürlichem Auftrieb und auch bei Zuluftzuführung begünstigt.
Zweckmässig sieht man an der genannten Stelle eine Abdeckung 40 vor, die mit einzelnen Auslässen 41 versehen sein kann. Beispielsweise kann man einen gelochten Blechstreifen verwenden. Dadurch ergeben sich Aus- lässe, die düsenartig wirken Dies kann durch eine echte Düsenform bzw. durch Düseneinsätze unter- stützt werden. Die zugeführte Primärluft gelangt in den Raum zwischen den gestaffelt liegenden Flossenflügeln. Durch die gerichtete Luftausströmung gemäss den Pfeilen 43 wird Luft aus dem Raum, entsprechend den Pfeilen 44, als Sekundärluft mitgerissen und zum Umlauf gebracht.
Bei allen Ausführungsformen der Luftheizung mit künstlicher Zuführung von Zuluft unter Druck ist der der Entspannung und Beruhigung dienende Raum allseitig abgegrenzt, und zwar so, dass die Zu- und die Austrittsöffnungsquerschnitte der Entspannungskammer kleiner als ein sonstiger Querschnitt der Kammer sind. Dadurch kann sich die mit hoher Geschwindigkeit in die Kammer eintretende Druckluft so entspannen, dass die an der Rückseite der Heizkörper vorhandene Luftströmung infolge der Beruhigung der Druckluft im wesentlichen dem Gesetz des Wärmeauftriebes unterliegt und in dieser Weise aus der Kammer in den zu beheizenden Raum tritt. Hierbei wird der zugeführten Luft genügend Zeit gegeben, sich entsprechend zu erwärmen.
Da die Heizkörper verhältnismässig lang sind, ist dadurch der Querschnitt der Entspannungskammer in einer horizontalen oder vertikalen Ebene verhältnismässig gross, wogegen die Druckluft im wesentlichen durch eine Kreisöffnung, auch bei Benutzung eines Lüfters in die Kammer mündet. Infolge dieser Querschnittsver- hältnisse wird erreicht, dass der statische Druck sich an allen Stellen der Kammer gleich bzw. nahezu gleich einstellen kann, so dass die als Wärmeträger dienende Druckluft ausgeglichen in den zu beheizenden Raum austreten kann.
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Air heating with artificial supply of supply air under pressure and heating of the room by at least one radiator In the case of air heating systems known as high-pressure systems, the supplied air (supply air) is supplied with a relatively high initial pressure through a relatively narrow duct system to the room units, which are generally arranged under each window . Here the supply air is mixed with room air and blown into the room. This system has relatively high plant and operating costs. The narrow ribs of the radiators quickly become dirty. Cleaning is difficult. The removal of the condensation water when using the system for cooling is also cumbersome.
In the air heating according to the invention, a calming and relaxation chamber for the compressed air is provided between the inlet for the compressed air and the outlet of the air into the room, which chamber is limited to the room by at least one radiant heater. Both the opening cross section for the entry of the compressed air into the chamber and that for the exit of the relaxed air from the chamber are smaller than any cross section of the chamber.
The air chamber should therefore be relatively large so that it serves as a calming chamber for the air flow. The supply air can be fed into the air chamber at high speed through small duct cross-sections. A relatively low overpressure is then established in the chamber itself. With this, the heated air flows into the room. By means of a diffuser, the air supplied can be brought from high speed to low speed without making any noise. In this way, 70 to 80 1 / o of the dynamic energy can be recovered with high and medium pressure distribution.
A removable cover that seals the chamber airtight with sealing strips enables the air chamber to be cleaned easily and thoroughly. By arranging the radiant heater at an incline, it can also be achieved that the floor surface is preferably illuminated and heated. The chamber wall is advantageously provided with a sound-absorbing lining on the outside, which at the same time represents thermal insulation. If a perforated chamber wall is arranged, the acoustic damping is very good.
To fully utilize the heat output of the radiant heater, it is advisable to blow the supply air against the back of the radiant heater. In this case, a guide surface that divides the space can be provided in the air chamber, which guide surface forces the exiting air to coat the rear of the radiant heater. In order to increase the reheating in the space separated by the guide surface and adjacent to the radiator, additional heating ribs can be arranged. A control flap can still be assigned to the entry opening to the partitioned room.
This design makes it possible, by regulating the temperature of the radiant heater and the supply air to be reheated in the partitioned room, to adjust the supply air temperature and at the same time the thermal radiation to the floor near the window to the individual requirements as far as possible.
The device according to the invention can also be used for cooling the room. Since condensation occurs during cooling, the lower part of the air chamber can advantageously be designed as a collecting channel for the condensation. The collecting channel expediently covers the radiation or heat sink. Instead, you can also arrange an independent condensation water tank under the radiator, from which a discharge to the gutter of the
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Air chamber leads. This derivation is expediently kept U-shaped. The gutter drains the lower part of the air chamber and collects the condensation water from the radiation bodies.
The accumulated water can be passed on from one chamber to the other and discharged into the sewage system at a suitable point.
It is also advantageous to form the room-side wall of the air chamber, into which the supply air flow leads, by means of several radiant heaters, which are advantageously staggered so that the air can exit the chamber through several slot nozzles. Here, the radiant heating elements, which are preferably flat heating elements, can be arranged parallel to one another or upwards with an inclination that can be increased or removed from the horizontal. The slots below, between and above the flat radiators, which are used for air outlet, can be the same or different in size.
The slot width, in particular the uppermost slot, is advantageously larger at the ends of the chamber than in the middle zone. In suitable cases, the slots can consist of removable nozzle parts. Furthermore, the flat radiators can have different heights. By means of guide surfaces it can be ensured that the air comes into sufficient contact with the direct heating surface of the radiators, whereby the radiators can also have ribs.
The arrangement of several radiators for the room-side wall of the air chamber has advantages in terms of construction and ventilation. The depth of the air chamber can be reduced, but the inclined position of the radiant heater can be retained. The different inclination of the radiators to the horizontal offers different possibilities to steer the direction of the radiation effect of the radiators slightly differently. Several radiators are a considerable advantage for cooling because the cooling air is only circulated in the occupied zone, as the air movement from the slots is stronger than the natural force of the air and therefore results in a horizontal or more rising flow of cooling air into the room.
The division of the air flow over a plurality of slot nozzles has the further advantage that the entire area on the room side can be blown completely by flat radiators, so that there is a relatively high temperature difference between the cooling surface and air and a high speed. The heat transfer thus reaches its maximum value even with small temperature differences. Regardless of this, the cooling effect remains due to radiation that z. B. has the greatest effect on the floor area near the window.
The supply of air can take place through nozzles which are arranged in the lower part of the air chamber and with their outlet openings are directed towards the radiant heater (s). The radiant heaters can advantageously be arranged in two or more than two rows one behind the other. Here, the nozzles for supplying the supply air are expediently arranged in different angular directions so that the supply air can adequately cover all rows of the radiators.
Here, too, a sufficiently large circulating air slot can be arranged below the radiator, through which room air can enter the chamber and, as a result of the thermal lift, can flow through this chamber.
1 and 2 show, in two different exemplary embodiments, a supply air chamber with a radiant heater in cross section.
3 to 5 show an air chamber in cross section with several radiators when arranged below the window.
Figures 6 and 7 illustrate two further configurations of the air chamber using fans.
In FIGS. 8 to 10, three further embodiments of the design of the supply air chamber are shown in cross section when the supply air is supplied below the radiator.
11 and 12 show a further embodiment in longitudinal section and in cross section along the line XII-XII in FIG. 11 when a corrugated heating element is used.
13 and 14 illustrate an arrangement of the air chamber on the ceiling surface with air supply from the side and from above, respectively.
FIG. 15 shows a further design of the staggered heating elements in connection with the air chamber.
In the embodiment of Fig. 1, the room artificially under pressure to be supplied air from the channel 1 into an air intake chamber 2, which is housed in the window sill and is delimited from the room 3 to be heated by a radiant heater 4, whose heating means flowing through it a common control valve can be controlled manually or automatically. So that the chamber can be cleaned, a removable cover 5 is provided, which closes the camera tightly at the top by means of sealing strips. The air flows out in front of the window 6 through the opening 7 upwards. This opening can optionally be controlled manually or automatically by a flap.
Due to the inclined installation of the radiant heater, the floor 8 in the vicinity of the window is preferably illuminated. A gutter 9 can be installed under the radiant heater, which collects the condensation water when the device is used for cooling. The gutter can reach under the radiant heater. The condensation water from the upper part of the chamber drains through a passage 10 into the lower collecting space.
The slight overpressure in the air chamber also allows air to flow through this passage to the collecting channel 9, which flows further under the radiant heater at 11 into the room. So that an undesired overpressure in the collecting
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channel 9, which could hinder the condensation drainage, is avoided, the passage 10 is made much narrower than the gap 11, which leads into the space 3. The front of the radiator is also blown through the guide surface 18.
The air chamber 2 is expediently provided with an insulating jacket 12 on the outside and below. This insulation is used for both thermal insulation and soundproofing. To increase the acoustic damping, the chamber wall 13 is advantageously perforated. In this way, the air noises in the chamber can be easily reduced to below normal room noise. Such a noise reduction allows the supply air to be directed into the duct system with a very high initial pressure. So you can allow a duct system with a very high air speed and correspondingly small duct diameters.
For better utilization of the heat output of the radiant heater on its rear side, an air duct is advantageously provided in the air chamber in such a way that all of the supply air is forced to blow the radiant heater. This is expediently done by one or more guide plates 14 (FIG. 2) which divide a duct 15 along the radiant heater 4. A control flap 16 at the inlet opening of the shaft 15 allows more or less supply air to enter, which is reheated on the back of the radiant heater and flows up through the outlet 7 in the parapet 5 in front of the window.
To increase the reheating, rib heating surfaces 17 can be arranged on the rear side of the radiant heater. These convector surfaces, which can be distributed over the entire length or part of the length of the shaft 15, can be separate or can also be related to the radiant heater.
If the radiator is used as a heat sink in the warm season, the supply air in the space between the cooler and the wall 14 is cooled in the reverse process, which space it leaves through the outlet upwards as a cooling means. A condensation water bowl 19 (FIG. 2) can be located under the heat sink, from where the condensation water is guided through a U-shaped pipe 20 to the chamber 2, where it is collected and discharged. The tube 20 can be provided with a cleaning plug 21.
The radiant heater 4 is advantageously divided several times, for. B. in several plates 4a, 4b, 4c, etc. (Fig. 3 to 7). The individual plates can be connected to one another in such a way that the heating or cooling liquid flows through them one after the other from top to bottom or vice versa. You can also connect the individual panels in parallel with one another. If the heat radiation of the panel radiators should penetrate as far as possible into the room, z. B. when the floor has almost room temperature, the panel radiators 4a to 4c can be arranged upwards with increasing inclination against the horizontal (Fig. 4).
The air jets from the slots 21 are then also somewhat divergent, the air flow in the room is only slightly broadened in this case. In the opposite case, i.e. H. if the heat radiation on the floor is to be intensified, the panel radiators have an upward inclination that decreases towards the horizontal (Fig. 5). In this arrangement, the air jets combine and result in a total jet that has a small depth at the height of the window sill.
Air slots 21, 22, 23 are provided on the lower and upper edges of the heating or cooling plates, from which the chamber air exits and brushes the plates, so that the convective heat dissipation is improved. If it is necessary to move the room air on the floor as much as possible in order to increase the temperature on the surface of the floor, the lowest slot 23 should be wider than the others so that the injection of the lower room air layers is increased.
On the other hand, a widening at the ends should also take place on the sides, in particular at the uppermost air slot 22, in order to increase the air flow to and at the ends in a narrow chamber that takes up only part of the window width, so that the stronger side flows the Also suck in window air from the side of the chamber and thus prevent the window air from flowing into the room to the side of the chamber.
To increase the heat dissipation, provision can be made for the air to flow from the chamber along the rear at high speed through a guide surface 14 (FIG. 3) that can be removed for cleaning. A further increase in the heat dissipation is also possible here by means of ribs 17, which can make a guide surface unnecessary and which are easy to clean from above after the cover has been lifted off.
Fig. ' 6 and 7 show exemplary embodiments with fans 24 which directly suck in outside air and press it through a filter 25 into the air chamber 2.
Since the outside air enters the chamber without being preheated, the entire heating or cooling capacity must be provided by the heating surfaces of the chamber. For this purpose, as with the central supply air supply, guide surfaces 14 or ribs are provided on the flat radiators. In addition to these, however, a convector 17 should be attached, preferably to the top panel radiator; this is connected with the uppermost flat radiator 4a together to the flow line of the heater, can be connected upstream of the flat radiator or flow through it parallel to it, so in the latter case it can have its own return connection.
This is useful if the convector is to cause a higher supply air temperature, its return water
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So it becomes too cool and thus the other panel radiators would be at a disadvantage in terms of their heat output.
In front of the fan or fans 24, rain grids 26 and automatically closing slats 27 are arranged in a known design. The latter can also be replaced by manually or automatically controlled regulating flaps, especially if the fan is to suck in circulating air from the room, in which case the outside air and circulating air flaps are coupled to one another. The control can be limited to the air circulation flaps so that the fan draws in the remaining air from the outside through automatically opening flaps.
This has the advantage that when the device is at a standstill, cold outside air does not flow into the device or the room. It is irrelevant where the flaps for the circulating air are arranged; they can be installed directly in front of the fan or on or in the grille for the circulating air, including z. B. consist of adjustable slats of the air circulation grille.
The filter 25 should be arranged vertically or almost vertically. He is held up with a device that z. B. consists of a U-shaped folding strip 28, so that it can be removed upwards after lifting the window sill. The fan motor can then be checked easily. However, so that the entire interior of the chamber is easily accessible for cleaning despite the installation of the filter, the lower retaining strip 29 of the filter should also be designed to be foldable upwards. The lateral limits of the filter installation do not interfere with cleaning and can therefore be installed permanently.
Instead of sucking in circulating air on the floor (Fig. 7), the suction can also be carried out close to the window (Fig. 6), whereby a second pane 30 of moderate height makes the space below the window a cold air channel so that the cold air flows through the entire width of the window is captured. The air extracted from the window is fed to the suction side 32 of the fan and can be controlled by a control flap, e.g. B. at the top of the inlet grille, can be adjusted as required. With this arrangement too, the fan draws in outside air, which cannot flow in as window air.
According to the examples of FIGS. 8 to 10, the supply air feed 1 is placed in such a way that the supply air exiting from the nozzles must necessarily flow in the direction of the radiator. For this purpose: the supply air nozzles are located in the lower part of the air chamber 2, so that the supply air can sweep past the radiators in the direction of the natural movement of the air after heating. To increase the heat output, the radiators can be arranged one behind the other several times (Fig. 8). Several nozzles 1 a and 1 b are provided on the supply air duct 1 so that all radiators 4 a to 4 e are effectively swept by the air flow.
Their direction is so that the supply air is evenly distributed to all radiators. The exit of the supply air from the chamber 2 into the room takes place through the slots 21, which can be distributed over the entire width of the chamber.
If several rows of radiators 4 are not sufficient, convectors 17a to 17b (FIGS. 9 and 10) can be arranged on the back of the radiator. In order for the flow of the supply air to flow through the convectors completely, a guide surface 14a is provided in the example of FIG. 9, which is pivotably mounted at 14b at the bottom and articulated to the hinged cover 5 at the top by means of links 5a. When the cover 5 is folded up into the position shown in dashed lines, the guide surface 14a is moved back so far that the interior of the chamber 2 and the convectors 17a and 17b can be easily cleaned.
The air resistance of the convectors 17 is greater than that of smooth panel radiators 4; the supply air is therefore blown out through the slot-shaped nozzle 1 a at sufficient speed so that part of the flow directly through the lower convector 17 b and the remainder on the guide surface 14 a to the upper convector 17 a to pass through the slots 21 between the parts 5, 4 a and 4b to exit the room.
So that the sound-absorbing effect of the chamber lining 12, 13 is not reduced, the guide surface 14a should be designed so that the air flow is guided, but the sound waves are attenuated; for this purpose, in a manner known per se, an elastic film on a perforation is expedient.
If ventilation is only required temporarily, but the heating alone is generally sufficient, the heating surface of the panel heating element 4 on the chamber side can also be used for heat dissipation. For this purpose, as shown in FIG. 10, an air slot 21c is provided under the panel heating elements 4, through which the room air enters the chamber 2, where it is heated and flows through the slots 21 into the room due to the thermal lift. The room air in the chamber 2 is heated to such an extent that the thermal lift causes a rapid circulation and thus a rapid heating of the room air.
When supply air flows into the chamber 2 at the slot nozzle la, it sucks in the room air from slot 21c by injection and pushes the air mixture through the slots 21 into the room.
In FIGS. 11 and 12, a further advantageous possibility of combining heating by means of a radiator and supply air is shown in cross section through the chamber and in plan. The supply air supply 1 is arranged in such a way that the outlet openings of the supply air nozzles also open out on the room side of the radiator. When using a heating element 4d as a corrugated heating element, the outlet openings 1b of the air inlet can open out on both the room and the chamber side of the heating element.
In the case of a path heating element, the outlet openings can be in a line. If an elongated, straight radiator is used, the outlet openings
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be arranged in such a way that they are directed alternately towards the room and chamber side.
In the example of FIG. 13, the air chamber 2 is located on the hallway wall 33, e.g. B. below the ceiling 34. The room-side wall of the chamber is formed by several flat heating elements 4a to 4c, which can be parallel to one another or also have different inclinations. Correspondingly, the slot nozzles 21 between the radiant heating surfaces should also give the air jets different inclinations, so that the supply air direction can vary between the vertical and the horizontal in this case as well. In this way, every part of the supplied room can get the required amount of fresh air.
When using the heating surfaces for cooling, it should be noted that the inclination of the individual panel heating elements causes the condensation water to drain off so that it can be collected in a collecting channel 35 under the heating surfaces and discharged into a drainage pipe.
According to the same principle, supply air outlets can also be designed in the middle of the ceiling or under the ceiling construction (Fig. 14), whereby the shape of the outlet in the floor plan is irrelevant, since round, square, rectangular or even very elongated designs are extensive Ensure adaptation to the interior architecture while fully respecting the heating and ventilation requirements. The supply air can be supplied from above or from the side.
In suitable cases, provision can also be made for the supply air to be blown out on both sides of an exhaust air shaft 36 or duct, while the exhaust air is sucked in from below and discharged upwards or to the side. The heat radiation is then evenly distributed in the room, and the inclination of the air jets is chosen so that a short circuit to the exhaust air opening is avoided.
FIG. 15 illustrates a special design of the radiators, primarily with a staggered arrangement of the same.
The heating device (FIG. 15) consists of tubes 37 which carry the heating medium and to which fin wings 38 and 39 are connected in diametrically opposite directions. These fin heating elements are advantageously staggered relative to one another, specifically in such a way that the fin wings 38 each end at the level of the fin tubes 37 of the adjacent heating element. Between the edge of the fin wing 38 and the fin tube 37 there is a constriction, which promotes the passage of air with natural buoyancy and also with air supply.
A cover 40, which can be provided with individual outlets 41, is expediently provided at the point mentioned. For example, you can use a perforated sheet metal strip. This results in outlets that act like nozzles. This can be supported by a real nozzle shape or by nozzle inserts. The supplied primary air enters the space between the staggered fin wings. The directed air outflow according to the arrows 43 entrains air from the room, according to the arrows 44, as secondary air and circulates it.
In all embodiments of air heating with artificial supply of supply air under pressure, the space used for relaxation and calming is delimited on all sides, in such a way that the inlet and outlet opening cross-sections of the relaxation chamber are smaller than any other cross-section of the chamber. As a result, the compressed air entering the chamber at high speed can relax in such a way that the air flow present on the back of the radiator is essentially subject to the law of heat lift due to the calming of the compressed air and in this way exits the chamber into the room to be heated. The air supplied is given enough time to heat up accordingly.
Since the radiators are relatively long, the cross-section of the expansion chamber in a horizontal or vertical plane is relatively large, whereas the compressed air essentially flows into the chamber through a circular opening, even when a fan is used. As a result of these cross-sectional ratios, it is achieved that the static pressure can be set the same or almost the same at all points in the chamber, so that the compressed air serving as a heat transfer medium can exit the room to be heated in a balanced manner.