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In Garagen, Tankstellenräumen, Kraftfahrzeug-Reparaturwerkstätten
und Fertigungsbetrieben aller Art können explosible Dampf-Luft-Gemische entstehen.
Diese Dampf-Luft-Gemische sind häufig spezifisch schwerer als Luft und sinken daher
in dem betreffenden Raum nach unten. Die Oberflächentemperatur von Lufterhitzern,
deren Feuerung sich unmittelbar im Gerät befindet, liegt weitaus höher als die niedrigste
Temperatur, bei der sich solche Dampf-Luft-Gemische entzünden und eventuell explodieren
können, so daß Raumluft zur Erwärmung in einem solchen Lufterhitzer nicht über dem
Fußboden entnommen werden darf. Die einschlägigen Sicherheitsbestimmungen über die
Aufstellung derartiger gerätebefeuerter Lufterhitzer schreiben demgemäß vor, daß
bei Warmluftheizungsanlagen für explosionsgefährdete Räume mit einem gerätebefeuerten,
mit Heizluftgebläse und Umluftbetrieb arbeitenden Lufterhitzer, der unmittelbar
in dem zu beheizenden Raum angeordnet ist, die zu erhitzende Umluft in mindestens
2 m Höhe über dem Fußboden entnommen und die erhitzte Luft unmittelbar in den oberen
Teil des Raumes eingeleitet werden muß. Durch diese Forderung ist es bei reinem
Umluftbetrieb nicht möglich, die Aufenthaltszone des zu beheizenden Raumes in ausreichendem
Maß zu erwärmen, weil das Dampf-Luft-Gemisch spezifisch schwerer ist als Luft und
kalte Luft spezifisch schwerer ist als warme Luft. Infolgedessen kann die von dem
Lufterhitzer abgegebene Warmluft praktisch überhaupt nicht in die Aufenthaltszone
gelangen. Eine einigermaßen ausreichende Erwärmung der Aufenthaltszone wäre nur
bei reinem Außenluftbetrieb erreichbar, und zwar mittels einer Ventilationsheizung,
weil dann die neutrale Zone im Raum durch Anbringung von Öffnungen in der Außenwand
über dem Fußboden herabgedrückt werden kann. Ein solcher Betrieb ist aber unwirtschaftlich.
weil die zu erwärmende Luft nicht von der Raumtemperatur. sondern von der Außentemperatur
auf die Zulufttemperatur, d. h. auf die Temperatur der in den Raum zwecks Heizung
einzublasenden Luft, aufgeheizt werden muß. Allerdings läßt sich dieser reine Außenluft-
oder Frischluftbetrieb in solchen Fällen nicht vermeiden, in denen in einem zu beheizenden
Raum explosible Dampf-Luft-Gemische oder Staub-Luft-Gemische entstehen können, die
etwa das gleiche spezifische Gewicht wie die Luft oder ein geringeres spezifisches
Gewicht als Luft haben. In solchen Fällen darf der Lufterhitzer in gar keinem Fall
in dem zu beheizenden Raum selbst aufgestellt werden, und es darf auch aus diesem
Raum keine Luft zur Wiedererwärmung entnommen werden. Auch ist es schwierig, eine
ausreichende Erwärmung der Aufenthaltszone des zu beheizenden Raumes zu erzielen,
weil die warme Luft infolge ihres spezifischen Gewichtes, das geringer ist als das
der kühleren Luft, bestrebt ist, in den oberen Teil des Raumes zu fließen.
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Diese Unzulänglichkeiten sind bei einer bekannten Warmluftheizungsanlage
vermieden, bei welcher der Lufterhitzer einen Teil eines Kreislaufes darstellt,
in dem Frischluft über ein Heizluftgebläse in Umlauf gehalten wird, wobei ein Teil
der zirkulierenden Frischluft dem Umluftkreislauf über eine Rohrleitung zur Erwärmung
der Umluft beigemischt wird. Nachteilig macht sich bei dieser Ausführungsart bemerkbar,
daß der Teil der Anlage zur Erwärmung der zirkulierenden Umluft außerhalb des gefährdeten
Raumes angeordnet sein muß. Daraus ergeben sich für die gesamte Anlage höhere Erstellungskosten,
und die zwangläufig längeren Kanäle für die die Umluft beheizende Frischluft bedingen
Wärmeverluste, die den gesamten Wirkungsgrad der Anlage unwirtschaftlich werden
lassen. Weiterhin wird bei dieser Anlage als nachteilig empfunden, daß der den Umluftkreislauf
erwärmende Frischluftkreislauf Außenluft von tiefer Temperatur ansaugen und diese
auf erhöhte Temperatur erwärmen muß, da keine vorgewärmte Umluft zugeführt werden
darf. Daraus folgen höhere Energiekosten für die Erwärmung der Frischluft sowie
für den Antrieb des sich im Frischluftkreislauf befindlichen Gebläses, da ein erheblicher
größerer Teil der erwärmten Frischluft zur Kühlung der Heizflächen des Lufterhitzers
in Umlauf gehalten werden muß, als zur Erwärmung des Umluftkreislaufes nötig wäre.
Diese Kosten lassen den Wirkungsgrad der Anlage weiterhin absinken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art
derart auszugestalten, daß sie die Vorzüge der bekannten Bodenumluftabsaugung aufweist,
ohne jedoch hierbei die vorstehend aufgeführten Mängel in Kauf nehmen zu müssen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine oder
mehrere mit Luftförderorganen ausgestattete Leitungen vorgesehen sind, die einerseits
unmittelbar über dem Fußboden des oder der zu beheizenden Räume ausmünden und andererseits
- unter Umgehung des Lufterhitzers - in die Heißluft führende Leitung einmünden,
derart, daß ein Absaugen von Bodenumluft, ein Vermischen derselben mit der erhitzten
Umluft und sodann ein Ausblasen der Mischluft in den oder die zu beheizenden Räume
erfolgt.
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Hierdurch wird über die bekannte Wirkung, daß die neutrale Zone im
Raum abgesenkt und damit eine ausreichende Erwärmung der Aufenthaltszone gewährleistet
ist, hinaus erzielt, daß dadurch, daß bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung bereits
vorgewärmte Umluft wiedererwärmt wird, Heizenergie eingespart wird. Zugleich kann
sich bei der erfindungsgemäßen Luftführung in besonderen Fällen, bei Vorliegen von
Luft-Gas-Gemischen im Raum, bei denen die Sicherheitshöhe von 2 m normalerweise
keine ausreichende Gewähr gegen Explosionen bei im Aufstellungsraum befindlichem
Lufterhitzer mehr bieten würde, vorteilhaft bemerkbar machen, daß auf Grund des
Unterdruckes, der durch die Ansaugöffnungen am Boden des Raumes entsteht, verhindert
wird, daß explosibles Gemisch über die Zwei-Meter-Marke aufsteigt und so in den
Ansaugbereich des Lufterhitzers gelangt. Dadurch wird der Sicherheitsgrad der gesamten
Anlage vergrößert.
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Nach einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wird die
zu beheizende Umluft durch eine den Lufterhitzer umgebende Mantelwand oder durch
einen Ansaugstutzen dem Raum über dem Fußboden entnommen.
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Nach einer anderen Ausführungsform wird die erhitzte Luft in den unteren
und die nicht erhitzte Umluft in den oberen Bereich eines gemeinsamen Ausblasestückes
eingeleitet. Die nicht erhitzte, d. h. also kältere und infolgedessen spezifisch
schwerere Luft legt sich in Form einer Schicht auf den darunter eingeleiteten Warmluftstrom,
so daß dieser unter gleichzeitiger Mischung der beiden Luftanteile nach unten in
die Aufenthaltszone gedrückt wird.
Während man im allgemeinen die
Umluft über dem Fußboden des zu beheizenden Raumes mittels eines Ventilators absaugen
wird, kann man nach einer anderen Ausführungsform an Stelle dessen auch eine Ejektordüse
vorsehen, deren Düse von der erhitzten Frisch- oder Umluft durchströmt wird, während
ihre Ansaugkammer mit der Ansaugöffnung für die nicht zu erhitzende Umluft in Verbindung
steht, so .daß letztere durch die Saugwirkung der Ejektordüse, unter Wegfall eines
Ventilators, gefördert wird. In diesem Fall ergibt sich eine Mischwirkung zwischen
den beiden Luftanteilen, so daß die austretende Luftmischung eine gegenüber der
Austrittstemperatur des Lufterhitzers wesentlich herabgesetzte Temperatur aufweist
und somit keine allzu starke Auftriebswirkung mehr hat, was der Bewegung dieser
der Erwärmung des Raumes dienenden Luftmischung in die Aufenthaltszone des Raumes
förderlich ist.
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von Lufterhitzern
gemäß der Erfindung an Hand einer schematischen Ansicht auf einen direkt beheizten,
unmittelbar in dem zu beheizenden Raum aufgestellten Umluft-Lufterhitzer dargestellt.
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Bei dem dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der gesamte
Lufterhitzer 1 innerhalb einer ihn umgebenden Mantelwand 2 angeordnet, deren
Höhe mindestens 2 m beträgt, so daß die von der Ansaugöffnung 3 aus dem zu beheizenden
Raum angesaugte zu erhitzende Umluft dem Raum in einer Höhe von mindestens 2 m entnommen
wird. An Stelle der Mantelwand 2 ist die Ansaugöffnung 3 des Lufterhitzers
1 in anderen Ausführungsformen auch mit einem entsprechend hochgeführten
Ansaugstutzen versehen, um die gleiche Wirkung zu erzielen.
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Die von dem Lufterhitzer 1 erhitzte Luft wird zum Teil durch nicht
gezeigte Zuluftkanäle unmittelbar in benachbarte zu beheizende Räume eingeblasen.
Ein weiterer Teil der erwärmten Umluft fließt über eine Leitung, beispielsweise
einen Kanal 4, in den unteren Bereich eines Ausblasestückes 5, in dessen oberem
Bereich nicht erhitzte Umluft eingeblasen wird, die durch einen Kanal 6 mit unmittelbar
über dem Raumboden liegender Ansaugöffnung 7, in den ein Luftförderorgan, z. B.
ein Axial- oder Radialventilator 8, eingebaut ist, unmittelbar oberhalb des Raumbodens
abgesaugt wird. Die erhitzte und die nicht erhitzte Umluft mischen sich in gewissem
Maß in dem Ausblasestück 5; außerdem ergibt sich in diesem Kasten und in der daraus
austretenden Strömung eine gewisse Schichtung, in der die aus dem Kanal 6 kommende,
nicht erwärmte und somit schwerere Luft oben liegt und somit die im Lufterhitzer
1 erhitzte und somit leichtere Luft nach unten in den zu beheizenden Raum
drückt. An Stelle des gemeinsamen Ausblasestückes 5 ist in anderen Ausführungsformen
ein Strahlgebläse, z. B. eine Ejektordüse, vorgesehen, in deren Düse die erhitzte
Umluft und in deren Ansaugkammer die nicht erhitzte Umluft eingeleitet wird. In
diesen Fällen wird auf den Ventilator 8 verzichtet.
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Zwischen den verschiedenen durch den Lufterhitzer 1 zu beheizenden
Räumen sind nicht gezeigte Umluftgitter vorgesehen. Die Verbrennungsluftzuführung
erfolgt durch einen Ansaugkanal 10; der Rauchrohrschornstein ist mit
11 bezeichnet.