DE10140189A1

DE10140189A1 - Raum-Aufheizeinrichtung mit Heizkörper

Info

Publication number: DE10140189A1
Application number: DE10140189A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Wiesemann
Original assignee: PATENTWERK DE GmbH
Current assignee: PATENTWERK DE GmbH
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: DE10140189B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Raum-Aufheizeinrichtung mit einem Heizkörper 1, der zum Aufwärmen eines Raumes durch Konvektion einen warmen Luftstrom erzeugt. Eine derartige Raum-Aufheizeinrichtung wird im Hinblick auf verkürzte Aufheizzeiten eines Raumes dadurch erfindungsgemäß weitergebildet, dass zusätzlich mindestens eine Luftausrichtungseinheit 2 vorgesehen wird, die den von dem Heizkörper 1 erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung richtet, die zumindest eine von der sich nur durch den Heizkörper 1 ergebenden Strömungsrichtung abweichende Komponente aufweist. Die Erfindung betrifft ebenso eine derartige Luftausrichtungseinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Raum-Aufheizeinrichtung, die einen Heizkörper umfasst, der zum Erwärmen eines Raumes durch Konvektion einen warmen Luftstrom erzeugt.
Raum-Aufheizeinrichtungen mit derartigen Heizkörpern sind aus dem Stand der Technik umfangreich bekannt. Unter Heizkörpern sind dabei Wärmetauscher zu verstehen, die in den zu beheizenden Räumen in der Regel in Wandnähe entweder frei aufgestellt oder aber fest installiert werden.
Es ist normalerweise wünschenswert, dass ein Raum mit einem solchen Heizkörper möglichst schnell aufgeheizt werden kann. Ein schnelles Aufheizen wird aber häufig dadurch verhindert, dass der erwärmte Luftstrom auf kalte Decken und Wände gerichtet ist oder diese streift. Dies ist bei den gattungsgemäßen Raum-Aufheizeinrichtungen regelmäßig der Fall, da die Luft durch die Konvektion senkrecht von unten nach oben strömt.
Die Wände und die Decke, die unmittelbar dem warmen Luftstrom ausgesetzt sind, wirken ähnlich wie ein Kühlblech und nehmen die vom Heizkörper abgegebene Wärme zunächst zu einem großen Teil auf. Die vollständige Heizleistung steht zur Erwärmung der Raumtemperatur erst zur Verfügung, wenn die mit der erwärmten Luft angeblasenen Flächen selber warm sind. Für die Erwärmung von Wänden und Decke ist zu Beginn des Aufwärmvorgangs ein umfangreicher Teil der Heizleistung, etwa 2 KWh, erforderlich. Das Erwärmen der Flächen verlängert somit die Aufheizzeit der Raumluft erheblich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Zeit, die für die Aufheizung der Raumluft mittels eines Konvektions- Heizkörpers erforderlich ist, zu reduzieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen dadurch gelöst, dass die Raum-Aufheizeinrichtung zusätzlich zu dem Heizkörper mindestens eine Luftausrichtungseinheit umfasst. Diese Luftausrichtungseinheit lenkt den von dem Heizkörper erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung, die zumindest eine Komponente aufweist, die von der Strömungsrichtung abweicht, welche sich nur durch den Heizkörper ergibt.
Zum anderen wird die Aufgabe erfindungsgemäß ebenfalls gelöst durch eine solche Luftausrichtungseinheit.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass die Raumluft sich deutlich schneller erwärmen wird, wenn der von dem Heizkörper erzeugte warme Luftstrom gezielt von den nächsten Wänden und von der Decke weggelenkt wird, da diese dann zu Beginn der Aufheizung eine wesentlich geringere Heizleistung aufnehmen können. Statt dessen wird die Erwärmung der Wände und der Decke verlangsamt, was aber für die Raumtemperatur und damit für das Wohlbefinden in einem Raum ohne Bedeutung ist. Durch die Umleitung der erwärmten Luft in eine Richtung, die zumindest eine Komponente aufweist, die von der ursprünglichen Strömungsrichtung abweicht, kann sichergestellt werden, dass die Decke nicht auf direktem Wege von der erwärmten Luft erreicht wird, und dass auch keine Wand von dem erzeugten warmen Luftstrom in erheblichem Umfang gestreift wird.
Die Erfindung lässt sich dabei insbesondere auf Raum- Aufheizeinrichtungen anwenden, deren Heizkörper mindestens einen vertikalen Konvektionskanal aufweisen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Luftausrichtungseinheit mindestens einen zusätzlichen Konvektionskanal in dem Heizkörper. Zusätzlich bedeutet dabei zusätzlich zu keinem oder beliebig vielen in einem herkömmlichen Heizkörper ausgebildeten Konvektionskanälen. Dieser zusätzliche Konvektionskanal ist so ausgebildet, dass er den von dem Heizkörper erzeugten warmen Luftstrom mit zumindest einer Komponente der Strömungsrichtung austreten lässt, die von der natürlichen Strömungsrichtung abweicht.
In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Luftausrichtungseinheit mindestens einen Ventilator, der den von dem Heizkörper erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung bläst, die zumindest eine von der ursprünglichen Strömungsrichtung abweichende Komponente aufweist.
Ein solcher Ventilator kann beispielsweise an der Oberseite des Heizkörpers angebracht sein, so dass er die an der Oberseite des Heizkörpers ausströmende, erwärmte Luft in den Raum bläst.
In einer anderen, besonders bevorzugten Alternative ist der mindestens eine Ventilator aber etwa in halber Höhe des Heizkörpers angebracht. Der Ventilator kann dann die durch den Heizkörper erwärmte Luft von unten und von oben ansaugen und in den Raum hinein abgeben. Dadurch sinkt der Strömungswiderstand, und ein größerer Luftvolumenstrom wird erzeugt.
Insbesondere bei einer Anbringung mindestens eines Ventilators in halber Höhe des Heizkörpers ist der Ventilator vorteilhafterweise in den Heizkörper integriert, da so auch bei Heizkörpern, die aus im wesentlichen durchgehenden Heizplatten bestehen, eine Verbindung mit einem Luftkanal hergestellt werden kann in dem die erwärmte Luft den Heizkörper passiert. Ein solcher Luftkanal kann sich beispielsweise zwischen zwei Heizplatten oder zwischen einer Heizplatte und einer Wand ausbilden. Für andere Ausführungsformen von Heizkörpern oder bei einer Anbringung eines Ventilators oberhalb des Heizkörpers kann aber auch eine separate, insbesondere nachträglich durchführbare Anbringung an dem Heizkörper vorgesehen werden.
Eine erfindungsgemäße Raum-Aufheizeinrichtung mit mindestens einem Ventilator weist des weiteren vorzugsweise Mittel zur separaten Aktivierung/Deaktivierung des Ventilators auf. Die Mittel zur Aktivierung/Deaktivierung können dabei so ausgelegt sein, dass sie automatisch geschaltet werden, oder dass sie zusätzlich oder alternativ von einem Nutzer betätigbar sind.
Für eine automatische Betätigung der Mittel zur Aktivierung/Deaktivierung sind diese mit einer Regeleinrichtung verbunden. Die Regeleinrichtung kann Teil einer übergeordneten Regeleinrichtung sein, und insbesondere kann sie mit der Regeleinrichtung für den Heizkörper gekoppelt oder in diesen integriert werden. Die Regelung durch die Regeleinrichtung erfolgt vorzugsweise temperatur- und/oder zeitabhängig. Vorteilhafterweise ist die Regelung dann so eingerichtet, dass der Ventilator nur während einer Aufheizphase aktiviert wird. Auf diese Weise wird im Normalbetrieb der Raum-Aufheizeinrichtung, d. h. während der Aufrechterhaltung einer gewünschten und bereits erzielten Temperatur, keine akustische Belästigung erzeugt, und es werden keine unnötigen Luftbewegungen verursacht, die unangenehm sein können und den Raum verschmutzen.
Für eine Betätigung der Mittel zur Aktivierung/Deaktivierung durch einen Nutzer können die Mittel unmittelbar betätigbar oder aber funk- bzw. drahtgebunden ferngesteuert ausgebildet sein.
Alternativ zu Ventilatoren kann die mindestens eine Luftausrichtungseinheit durch mindestens eine über dem Heizkörper angebrachte Luftleitplatte gebildet werden. Die Luftleitplatte ist dabei so ausgebildet und mit dem Heizkörper verbunden, dass der von dem Heizkörper erzeugte warme Luftstrom so umgelenkt wird, dass die resultierende Strömungsrichtung eine Komponente aufweist, die von der ursprünglichen Strömungsrichtung der erwärmten Luft abweicht, also insbesondere in eine der nächstliegenden Wand entgegengesetzte Richtung.
Ebenso wie ein Ventilator kann die Luftleitplatte entweder in den Heizkörper integriert sein, oder nachträglich, beispielsweise an einen bereits installierten, herkömmlichen Heizkörper, angebracht werden.
Es existiert eine Vielzahl von weiteren Möglichkeiten, die vorliegende Erfindung auszugestalten und weiterzubilden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Raum- Aufheizeinrichtung.
Die in der Figur dargestellte Raum-Aufheizeinrichtung umfasst einen herkömmlichen Heizkörper 1, bei dem die Luft den Heizkörper 1 aufgrund der natürlichen Konvektion senkrecht von unten nach oben umströmt. Da die von unten kommende kalte Raumluft an den Metallteilen des Heizkörpers 1 entlang strömt und dadurch erwärmt wird, wird nach oben ein warmer Luftstrom abgegeben.
Der dargestellte Heizkörper 1 ist in einem Raum an einer der Raumwände befestigt. In seiner herkömmlichen Funktion liefert der Heizkörper 1 somit einen nach oben gerichteten erwärmten Luftstrom, der zum einen teilweise die Wand streift, vor der der Heizkörper 1 installiert ist, und der zum anderen gegen die Decke gerichtet ist. Besteht der Heizkörper 1 aus einer einzelnen Heizplatte, so bildet sich vor allem ein vertikaler Luftkanal zwischen dem Heizkörper 1 und der Wand aus. Alternativ kann beispielsweise mindestens ein Luftkanal zwischen zwei parallelen Heizplatten ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß sind nun zusätzlich an der dargestellten Vorderseite des Heizkörpers 1 vier Ventilatoren 2 angebracht. Die Ventilatoren 2 sind etwa in halber Höhe des Heizkörpers 1 montiert, und sie weisen eine Wirkrichtung auf, die senkrecht von der Wand, an der der Heizkörper montiert ist, wegzeigt. Auf ihrer Rückseite stehen die Ventilatoren 2 mit dem Luftkanal oder den Luftkanälen in Verbindung.
Während der Aufheizphase des Raumes wird nun der Heizkörper 1 in Betrieb genommen und zusätzlich werden die vier Ventilatoren 2 eingeschaltet.
Die aktivierten Ventilatoren 2 erzeugen einen Unterdruck hinter der Heizkörper-Platte bzw. allgemein in den Luftkanälen. Auf Grund der mittigen Positionierung saugen die Ventilatoren 2 dadurch die von dem Heizkörper 1 erwärmte Luft sowohl von unten als auch von oben aus den Luftkanälen des Heizkörpers 1 an, um sie nach vorne auszugeben. Die Luft ist durch das Vorbeiströmen an den Metallteilen in den Luftkanälen des Heizkörpers 1 erwärmt. Die Ventilatoren 2 sorgen somit dafür, dass während der Aufheizphase die Warmluft in oder hinter dem Heizkörper im wesentlichen waagerecht in den Raum geblasen wird, also in eine Richtung senkrecht zu dem Luftkanal für die natürliche Konvektion.
Die erfindungsgemäß weitergebildete Raum-Aufheizeinrichtung des präsentierten Ausführungsbeispiels schafft somit optimale Verhältnisse für eine Zwangskonvektion durch die Ventilatoren.
Sobald die Raumluft auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt ist, werden die Ventilatoren zur Vermeidung eines ständigen Geräuschs ausgeschaltet, und die Aufrechterhaltung der Temperatur durch den Heizkörper 1erfolgt ausschließlich auf herkömmliche Weise. Da die Ventilatoren 2 an der Vorderseite des Heizkörpers 1 angebracht sind, können die nach der Aufheizphase still stehenden Ventilatorflügel die natürliche Konvektion während des herkömmlichen Betriebs nicht behindern.

Claims

1. Raum-Aufheizeinrichtung, die einen Heizkörper (1) umfasst, der zum Erwärmen eines Raumes durch Konvektion einen warmen Luftstrom erzeugt, gekennzeichnet durch, mindestens eine Luftausrichtungseinheit (2), die den von dem Heizkörper (1) erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung lenkt, die zumindest eine von der sich nur durch den Heizkörper (1) ergebenden Strömungsrichtung abweichende Komponente aufweist.

2. Raum-Aufheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (1) derart ausgebildet ist, dass der von dem Heizkörper (1) erzeugte warme Luftstrom den Heizkörper (1) ohne den Einfluss der mindestens einen Luftausrichtungseinheit (2) aufgrund der Konvektion im Wesentlichen senkrecht von unten nach oben durchströmt.

3. Raum-Aufheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftausrichtungseinheit mindestens einen zusätzlichen Konvektionskanal in dem Heizkörper umfasst, wobei der mindestens eine zusätzliche Konvektionskanal den von dem Heizkörper erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung richtet, die zumindest eine von der ohne diesen mindestens einen zusätzlichen Konvektionskanal bewirkten Strömungsrichtung abweichende Komponente aufweist.

4. Raum-Aufheizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftausrichtungseinheit mindestens einen Ventilator (2) umfasst, der den von dem Heizkörper (1) erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung bläst, die zumindest eine von der von dem Heizkörper (1) alleine bewirkten Strömungsrichtung abweichende Komponente aufweist.

5. Raum-Aufheizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ventilator an der Oberseite des Heizkörpers angebracht ist.

6. Raum-Aufheizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ventilator (2) etwa in halber Höhe des Heizkörpers (1) angebracht ist.

7. Raum-Aufheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ventilator (2) Mittel zur Aktivierung/Deaktivierung aufweist.

8. Raum-Aufheizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ventilator (2) mit einer Regelungseinrichtung verbunden ist, die den Ventilator (2) über die Mittel zur Aktivierung/Deaktivierung nur während einer Aufheizphase aktiviert.

9. Raum-Aufheizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftausrichtungseinheit mindestens eine über dem Heizkörper angebrachte Luftleitplatte umfasst, die den von dem Heizkörper erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung richtet, die zumindest eine von der von dem Heizkörper alleine bewirkten Strömungsrichtung abweichende Komponente aufweist.

10. Raum-Aufheizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftausrichtungseinheit (2) den von dem Heizkörper (1) erzeugten warmen Luftstrom in eine Richtung richtet, die bei in der Nähe einer Wand des Raumes angeordnetem Heizkörper im Wesentlichen senkrecht von dieser Wand wegzeigt.

11. Raum-Aufheizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftausrichtungseinheit (2) in den Heizkörper (1) integriert ist.

12. Raum-Aufheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftausrichtungseinheit als Zusatzelement zu dem Heizkörper ausgebildet ist.

13. Luftausrichtungseinheit (2) für eine Raum- Aufheizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche.