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Warmluftheizung mit Luftumwälzung durch einen ein eingebautes Heizaggregat aufweisenden Steigschacht Die Erfindung betrifft eine Warmluftheizung mit Luftumwälzung durch einen ein eingebautes Heiz- aggregat aufweisenden Steigschacht, an dessen Kopfende die beheizten Räume über Verbindungsleitungen mit Austrittsöffnungen regelbaren Querschnittes angeschlossen sind. Bei den üblichen Warmluftheizungen dieser Art wird Aussen- oder Raumluft mit Hilfe des natürlichen Soges oder eines Gebläses durch den Steigschacht geleitet, umspült das Heizaggregat, wird dadurch erwärmt und gelangt als Warmluft in die beheizten Räume.
In diesen Räumen kühlt sich die Warmluft ab und verdichtet sich, so dass ständig in dem Steigschacht und in den Verbindungsleitungen ein natürlicher Sog entsteht. Um bei Verwendung des vorerwähnten Gebläses das Auftreten grösserer überdrücke in den beheizten Räumen zu vermeiden, hat man in diesen Räumen in der Nähe ihrer Fussböden Öffnungen zum Luftabzug vorgesehen. Es fehlt aber bisher an einer offenen Verbindung der beheizten Räume mit dem Fussende des Steigschachtes. Man hat sich vielmehr bisher damit begnügt, dass die aus den beheizten Räumen ausströmende Abluft durch Fenster- und Türritzen, Ventilationsklappen oder dergleichen in irgendeiner Weise ins Freie gelangt.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass die beheizten Räume über in der Nähe ihrer Fussböden vorgesehene Öffnungen zum Luftabzug und einen gemeinsamen Fallschacht mit dem Fussende des Steigschachtes, wo unterhalb des Heizaggregates ein Umwälzgebläse angeordnet ist, in offener Verbindung stehen. Die erfindungsgemässe Warmluftheizung ergibt den Vorteil, dass mit Hilfe des Gebläses ständig eine bestimmte einstellbare Luftmenge umgewälzt werden kann. Durch gelegentliches Öffnen von Fenstern oder Aussentüren kann man die umgewälzte Luftmenge zum Beispiel innerhalb der geschlossenen Wohnung oder des geschlossenen kleineren Gebäudes, wofür die Warmluftheizung bestimmt ist, beliebig erneuern, ohne dass dadurch der Luftumlauf gestört wird.
Bei Warmluftheizungen, die für Einfamilienhäuser und ähnliche mehrgeschossige abgeschlossene Wohnungen bestimmt sind, empfiehlt es sich, den Steigschacht mit dem eingebauten Heizaggregat im Kellergeschoss anzuordnen. Durch in diesem Geschoss verlegte, an das Kopfende des Steigschachtes angeschlossene Leitungen mit zu den beheizten Räumen führenden Steigleitungen ist der Steigschacht mit diesen Räumen verbunden, wobei die Steigleitungen bei den zugehörigen Aussenwänden in die beheizten Räume einmünden. Der mit seinem Fussende an das Fussende des Steigschachtes angeschlossene gemeinsame Fallschacht mündet mit seinem Kopfende im Erdgeschoss und steht über das Treppenhaus mit den beheizten Räumen der darüberliegenden Geschosse in offener Verbindung.
Zur Warmluftheizung von Etagenwohnungen dagegen werden die vom Kopfende des Steigschachtes zu den beheizten Räumen führenden Warmluftkanäle zweckmässig als Deckenkanäle ausgebildet. Ferner sind bei derartigen Warmluftheizungen mit Vorteil weitere, von den Warmluftkanälen luftdicht getrennte, zur Rückleitung von Umluft dienende Deckenkanäle (Umluftkanäle) vorgesehen. Diese Umluftkanäle stehen einerseits mit den beheizten Räumen und anderseits mit dem gemeinsamen Fallschacht in offener Verbindung.
Vorzugsweise sind dabei die Umluftkanäle oberhalb der Warmluftkanäle angeordnet und weisen nach unten gerichtete Umlufteintrittsstutzen auf, welche die Warmluftkanäle luftdicht durchsetzen.
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Die zwischen dem Steigschacht und den beheizten Räumen vorgesehenen leitungsartigen Verbindungen bestehen vorzugsweise aus je einem rohrartigen, mit einer Vielzahl von Lochungen versehenen und daher schallschluckenden Kern sowie einer mindest angenähert luftdichten Verkleidung.
Die Verkleidung der Warmluft führenden leitungsartigen Verbindungen zwischen dem Steigschacht und den beheizten Räumen besteht zweckmässig aus einem Schall- und zugleich wärmedämmenden Werkstoff, während für die Verkleidung der zur Rückleitung der Umluft dienenden Leitung in der Regel ein nur schalldämmender Werkstoff genügt.
Die Erfindung sei anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen in teilweise vereinfachter Darstellungsweise: Fig. 1 bis 4 eine Warmluftgebläseheizung für ein Einfamilienhaus, und zwar im einzelnen Fig. 1 und 2 je einen senkrechten Schnitt durch das Haus, wobei beide Schnitte um 90 zueinander versetzt sind, Fig. 3 und 4 das Kellergeschoss bzw.
das Erdgeschoss des Hauses im Grundriss, Fig. 5 und 6 eine Warmluftgebläseheizung für eine Etagenwohnung, die in Fig. 5 in senkrechtem Teilquerschnitt sowie in Fig. 6 in verkleinertem Massstab im Grundriss gezeigt ist, Fig. 7 bis 12 Einzelheiten verschiedener Teile der Heizungsanlage für die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 bis 4 bzw. 5 und 6.
Das in Fig. 1 bis 4 dargestellte Einfamilienhaus hat ein Kellergeschoss 1, ein Erdgeschoss 2 und ein Obergeschoss 3, die durch ein gemeinsames Treppenhaus 4 miteinander in Verbindung stehen. In den einzelnen Geschossen erweitert sich das Treppenhaus zu einem Dielenraum 5, von dem aus man durch Türen 6 in sämtliche Räume des betreffenden Geschosses gelangen kann. In der zum Dielenraum 5 des Kellergeschosses hin gelegenen Innenecke eines Kellerraumes la befindet sich ein geschlossener Warmluftsteigschacht 7, in den ein Einsatzofen 8 mit Strahlungsaufsatz 8a und unterhalb des Ofens 8 ein motorangetriebenes Gebläse 9 zum Umwälzen der zur Raumheizung dienenden Luft eingebaut sind.
Vom Dielenraum 5 des Erdgeschosses 2 aus führt ein senkrechter geschlossener Umluftfallschacht 10 in das Kel- lergeschoss 1, wobei an das Fussende des Schachtes 10 eine in das Fussende des Schachtes 7 unterhalb des Gebläses mündende Verbindungsleitung bzw. ein Kanal angeschlossen ist. Da bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel die Schächte 7 und 10 unmittelbar nebeneinanderliegen, genügt ein Mauerdurchbruch 11 der Zwischenwand beider Schächte als Verbindung.
Die von dem Gebläse 9 durch den Warmluftsteig- schacht 7 gedrückte Luft umspült den Einsatzofen 8 sowie dessen Strahlungsaufsatz 8a und wird dadurch genügend erwärmt. Sie strömt dann als Warmluft durch an der Kellerdecke verlegte Leitungen 12 senkrechten Steigleitungen 13 zu, die in unmittelbarer Nähe der Aussenwände 14a innerhalb einer Innenwand 15 nach oben führen. Jede der Steigleitungen 13 ist in Höhe des Erdgeschosses 2 und des Obergeschosses 3 mit Austrittsöffnungen 16 regelbaren Querschnittes versehen und versorgt zwei durch die Innenwand 15 getrennte Räume 2a und 2b bzw. 3a und 3b mit Warmluft.
Die Austrittsöffnungen 16 sind so gerichtet, dass die aus ihnen ausströmende Warmluft zumindest teilweise an den Aussenwänden 14a ent- langstreicht, auf die rechtwinklig dazu liegenden Aussenwände 14b auftrifft und von den Wänden 14b zu den Türen 6 abgelenkt wird, wie die in Fig. 4 eingezeichneten Pfeile andeuten. Die Türen 6 enthalten durch Klappen oder Schieber regelbare Austrittsöffnungen 17 für die aus den beheizten Räumen zum Treppenhaus 4 ,und aus diesem in den Umluftschacht 10 zurückströmende Umluft. Wie Fig. 1 erkennen lässt, kann im Erdgeschoss der dem Schacht 10 benachbarte Raum 2c auch mittels eines Mauerdurchbruchs 18 unmittelbar an den Umluftschacht angeschlossen sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 ist ein mit 21 bezeichneter geschlossener Steigschacht für die Warmluft an geeigneter Stelle, nämlich einigermassen zentral zu den beheizenden Räumen 22 der Etage gelegen, in dieser untergebracht und mit einem zweckmässig von der Wohnungsdiele 23 aus zugänglichen Heizaggregat, z. B. in Gestalt eines Ofens 24 für feste Brennstoffe mit Strahlungsaufsatz 25, ausgerüstet. Unterhalb des Ofens 24 befindet sich im Schacht 21 ein Gebläse 26a, das die Umluft aus öff- nungen am Fussende des Schachtes 21 ansaugt und um den Ofen 24 bzw. den Strahlungsaufsatz 25 durch den Schacht 21 nach oben drückt. An das Kopfende des Schachtes 21 schliessen sich Deckenkanäle 27 an, die in die zu beheizenden Räume 22 münden.
Insoweit entspricht die Anlage der üblichen Ausführung von Etagen-Warmluftheizungen.
Im Gegensatz zu der üblichen Ausführung sind oberhalb der Deckenkanäle 27, also zwischen diesen und der Etagendecke 28, weitere Deckenkanäle 29 vorgesehen, die aus den beheizten Räumen 22 zu einem senkrechten geschlossenen Fallschacht 30 führen. Der Fallschacht 30 steht am Fussende mit dem Fussende des senkrechten Schachtes 21 in offener Verbindung. An den Austrittsstellen der Warmluft aus den Deckenkanälen 27 und zweckmässig auch an den benachbarten Umlufteintrittsstellen in die Dek- kenkanäle 29 sind Drosselorgane beispielsweise in Gestalt von Jalousieklappen 31 angeordnet.
Durch Innenwanddurchbrüche oder Türöffnungen 32 von vorzugsweise regelbarem Querschnitt, die in der Nähe des Etagenfussbodens 33 angebracht sind, kann Umluft in bekannter Weise aus den Räumen 22 in die Wohnungsdiele 23 und von dieser in den Schacht 21 zurückströmen. Nur von demjenigen Wohnungsraum 22a, in welchem der Steigschacht 21 und der Fallschacht 30 liegen, führt ein Mauerdurchbruch unmittelbar in das Fussende des Steigschachtes.
In der Diele 23 dagegen sind die Warmluftkanäle 27 luftdicht von Stutzen 34 durchsetzt, die sich von den Umluftkanä- len 29 aus nach unten in die Diele erstrecken.
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Je nach der Leistung des Gebläses 26a und des Heizaggregates 24, 25 kann man bei Vollbetrieb der Warmluftheizung eine bestimmte Höchstmenge an Warmluft erzeugen und durch entsprechende Einstellung der Drosselorgane 31 auf die einzelnen Räume 22 verteilen.
Der unmittelbare Abzug der in diesen Räumen abgekühlten Umluft erfolgt teils durch die COffnungen 32 und teils durch die Deckenkanäle 29, wobei man durch Einstellung der zu diesen Anlageteilen gehörigen Drosselorgane das Verhältnis der Teilmengen zueinander innerhalb weiter Grenzen beliebig einregeln kann. Mit Hilfe der geschilderten Einrichtungen lässt sich also die Beheizungsintensität für jeden einzelnen Wohnraum 22 sehr fein einstellen. Ohne dass man an dieser Feineinstellung etwas zu ändern braucht, kann man die erfindungsgemässe Warmluftbeheizung gemäss Fig. 5 und 6 durch entsprechende Drosselung des Heizaggregates 24, 25 und des Gebläses 26a leicht im ganzen regeln.
Wie bereits eingangs erwähnt wurde, verhindern die Umluftkanäle 29 eine Wärmeabwanderung aus den Warmluftkanälen 27 in die Etagendecke 28 und beseitigen die bisher durch Beheizung der Etagendecke unvermeidlichen Wärmeverluste. Die Rückführung der Umluft aus der Wohnungsdiele 23 durch die Stutzen 34 in die Deckenkanäle 29 ruft in der Diele eine nach oben gerichtete Luftströmung hervor. Die beim Öffnen der Wohnungstür 35 aus dem gewöhnlich unbeheizten Treppenhaus 36 einströmende Kaltluft wird durch die nach oben strömende Umluft mitgenommen, somit in kürzester Zeit aus der Diele 23 entfernt und kann nicht in die beheizten Räume 22 gelangen.
Um einen Raum 22 zu lüften, ohne dass dabei allzu viel Beheizungswärme verlorengeht, braucht man nur die Drosselorgane 31 der in diesen Raum mündenden Warmluftaustritte zu schliessen und die Raumfenster zu öffnen. Die verbrauchte Raumluft wird, soweit sie nicht durch die Fenster nach aussen abströmt, durch die Öffnung 32 und den Umluftkanal 29 von dem Gebläse 26a abgesaugt und infolgedessen in kürzester Zeit durch Frischluft ersetzt. Man kann naturgemäss auch die Öffnungen 32 und, soweit an den Einmündungsstellen der Kanäle 29 Drosselorgane 31 vorgesehen sind, auch diese schliessen und die Raumbelüftung nur durch die Aussenfenster vornehmen.
Auf die eine oder andere Weise lässt sich jeder zeitweilig, das heisst wenigstens für die Zeitdauer des Lüftens, nicht bewohnte Raum dazu benutzen, um der Warmluftheizung immer wieder Frischluft zuzuführen und verbrauchte Luft aus der Etage zu entfernen. Wesentlich bleibt dabei, dass in den übrigen bewohnten Räumen die Warmluftheizung ungestört weiterarbeitet und keine zusätzlichen unangenehm wirkenden Luftbewegungen auftreten. Wenn man zum Beispiel während der Nachtzeit das Gebläse 26a stillsetzt und das Heizaggregat 24, 25 entsprechend drosselt, erhält man eine rein thermostatische Warmluftheizung, die mehr oder weniger schwach arbeitet.
Es bildet sich dann zwischen den Austrittsstellen der Warmluftkanäle 27 und den benachbarten Eintrittsstellen der Umluftkanäle 29 ein Kurzschluss, so dass die Räume 22 praktisch unbeheizt bleiben. Will man jedoch eine milde Beheizung der Räume 22 aufrechterhalten, so braucht man die Eintrittsstellen der Umluft in die Kanäle 29 nur durch entsprechende Betätigung der zugehörigen Drosselorgane 31 abzuschlie- ssen. Die aus den Warmluftkanälen ausströmende Warmluft muss dann durch die Räume 22 wandern und kann erst durch die Öffnungen 32 wieder aus den Räumen austreten und in den Steigschacht 21 zurück gelangen.
Mit Hilfe der in die Umluftkanäle 29 einmündenden Stutzen 34 wird in der Diele eine lebhafte Luftbewegung aufrechterhalten. Diese wirkt sich vorteilhaft aus, weil die Diele von Etagenwohnungen in der Regel schlecht belüftet ist und infolgedessen die darin befindliche Raumluft stagniert. Da bei Warmluft-Etagenheizungen das Heizaggregat meistens von der Diele aus zu bedienen ist und dementsprechend Wärme an die Diele abgibt, kann es in diesem Raum Leicht zu einer Überheizung kommen. Bei der erfindungsgemässen Warmluftheizung gemäss Fig. 5 und 6 wird diese Gefahr durch die vorerwähnte lebhafte Luftbewegung in der Diele mit Sicherheit vermieden.
Die Fig. 7 bis 11 zeigen Einzelheiten der leitungsartigen Verbindungen zwischen dem ein Heizaggregat enthaltenden Steigschacht und den beheizten Räumen. Soweit diese Verbindungen innerhalb von Mauerwerk verlegt sind, weisen sie zweckmässig eine Ausbildung nach Fig. 7 und 8 mit rechteckigem Querschnitt auf. Dabei besteht der rohrartige Kern dieser Leitungen aus einem mit Drahtgitter bespannten Gestell 21 (Fig. 7) oder aus gelochten Blechplatten 22 (Fig. 8), die zu einem Rechteck zusammengesetzt sind.
Als luftabdichtende, schau- und wärmedämmende Verkleidung des schallschluckenden Kerns 21 oder 22 dienen starr untereinander verbundene Platten 20 aus einem geeigneten Werkstoff.
Fig. 9 veranschaulicht ein als Ausblaskasten dienendes Formstück, mit dem beispielsweise eine Steigleitung 13 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 bis 4 in einen beheizten Raum ausmündet. In die Austritts- öffnung 16 der Warmluft eines solchen Ausblas- kastens 13a kann ein übliches Lüftungsgitter mit verstellbaren Lamellen oder dergleichen eingesetzt werden, um den lichten Querschnitt der Öffnung 16 beliebig einregeln zu können. Wie Fig. 9 zeigt, enthält auch der Ausblaskasten 13a einen inneren schallschluckenden Hohlteil und eine aus schall- und wärmedämmenden Platten bestehende Verkleidung.
Die ausserhalb des Mauerwerks verlegten Verbindungsleitungen zwischen dem Steigschacht der Warmluftheizung und den beheizten Räumen erhalten zweckmässig eine in Fig. 10 und 11 dargestellte Ausführung, z. B. die an der Kellerdecke verlegten Leitungen 12 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 bis 4. Hier dient ein gelochtes Blechrohr 23 bzw. 23b von kreisförmigem Querschnitt als Kern und eine um dieses Blechrohr möglichst dicht gewickelte Schnur 24
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aus Asbest, Glaswolle oder dergleichen als Verkleidung. Die Verkleidung 24 kann gegebenenfalls einen Hartmantel üblicher Ausführung tragen.
Das bei dem ersten Ausführungsbeispiel im ganzen mit 9 und bei dem zweiten Beispiel im ganzen mit 26a bezeichnete Gebläse ist im einzelnen aus Fig. 12 erkennbar. Es besteht aus einem elektromotorisch angetriebenen Radialgebläse 42, das mitsamt dem Antriebsmotor in einer Wanne 43 angeordnet ist. An einer Seite der Wanne befindet sich ein Gehäuse 44 mit Schaltknöpfen 45, das die Regel- und Schalteinrichtungen zur Betätigung des elektrischen Gebläsemotors enthält. Diese Einrichtungen sind zweckmässig mittels eines biegsamen Stromzufüh- rungskabels an eine ortsfeste Stromquelle angeschlossen.
Die Wanne 43 ist als Ganzes herausnehmbar in einem Einbaukasten 46 angeordnet, der unterhalb der Wanne ein gleichfalls herausnehmbares Luftfilter 47 enthält. Der Einbaukasten 46 wird in das Fussende des zugehörigen Steigschachtes 7 bzw. 21 eingesetzt, wobei die unterhalb des Luftfilters 47 befindliche Eintrittsöffnung 48 für die Umluft in offener Verbindung mit dem zugehörigen Fallschacht 10 bzw. 30 steht.