DE1579958C2

DE1579958C2 - Lufterhitzer mit Speicherkern

Info

Publication number: DE1579958C2
Application number: DE1579958A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FABRIK ELEKTRISCHER HEIZAPPARATE U GROSSHANDEL MIT ELEKTRONISCHEN FABRIKATEN MELKPIELACH (OESTERREICH); Loysch Karl Dipl-Ing
Current assignee: FABRIK ELEKTRISCHER HEIZAPPARATE U GROSSHANDEL MIT ELEKTRONISCHEN FABRIKATEN MELKPIELACH (OESTERREICH); Loysch Karl Dipl-Ing
Priority date: 1966-04-19
Filing date: 1966-04-19
Publication date: 1975-08-07
Also published as: DE1579958B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lufterhitzer mit Speicherkern, mindestens zwei für sich angetriebenen Luftförderorganen und zwei voneinander getrennten Luftkanälen, einem den Speicherkern durchziehenden Warmluftkanal und einem Kaltluftkanal, denen je mindestens eines der Luftförderorgane zugeordnet ist und die austrittsseitig in einen Sammelkanal münden, in welchem die Luftmenge durch Veränderung der Drehzahl der Förderorgane in Abhängigkeit von der Mischluft-Temperatur regelbar ist.

Es sind bereits Mischluftheizanlagen mit elektrisch aufgeheizten Wärmespeicherkörpern bekannt, bei denen ein Ventilator durch eine automatische temperaturunabhängige Steuerung einen Luftstrom in zwei verschieden warme Luftströme aufspaltet und nach dem Verlassen der Heizung wieder zu einem konstanten Luftgesamtvolumen mit vorbestimmter Temperatur vereinigt. Ob mehr oder weniger Frischluft oder Umluft erwärmt werden soll, muß bei diesem System, das einen durch den Speicherkörper hindurchgeführten Hauptluftkanal und einen zu diesem parallel liegenden Nebenschlußluftkanal aufweist, durch Schieber od. dgl. besonders eingestellt werden. Bei derartigen Heizanlagen ist keine Rücksicht darauf genommen, daß das Luftvolumen, das jeweils von der Anlage bewältigt werden muß, insbesondere bei größeren Heizanlagen, nicht nur jahreszeitlich, sondern auch stündlich sehr stark schwankt.

Bei einer anderen, ebenfalls mit einem Hauptluftkanal und einem Nebenschlußluftkanal ausgestatteten Mischluftheizanlage sind zwei Ventilatoren vorgesehen, die aber gemeinsam im Sinne eines stets gleichbleibenden Verhältnisses Warmluft und Kaltluft mischen, so daß die Temperatur der Mischluft unmittelbar nach dem Aufladungsende des Speichers gerade noch so stark gekühlt wird, daß die vorgeschriebene Höchstemperatur beim Mischluftaustritt selbst bei der vorgeschriebenen Überlastungsprüfung nicht überschritten wird. Daraus ergibt sich aber nach längerer Speicherentladung ein stark fühlbar kühlerer Luftstrom.

Lufterhitzer dieser Art sind also mit Nachteilen behaftet und insbesondere nicht dazu beschaffen, getrennte Räume mit unterschiedlich temperierter Luft und mit verschieden großen Luftmengen zu vei sorgen.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die in manche. Fällen unzureichende Abgabe gespeicherter Wärm aus elektrischen Speicherofen mit Hilfe von elektri sehen Zusatzheizkörpern zu kompensieren, die in Bedarfsfall eingeschaltet werden. Dieser Weg is aber nicht allgemein gangbar und auch unwirtschaft lieh, denn zusätzliche elektrische Energie steht kei

ίο neswegs immer und überall zur Verfügung, und Tagstrom ist wesentlich teurer als Nachtstrom, so dal. ein wesentlicher Vorteil der Speicherheizung verlorengeht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit Speicher kern ausgestatteten Lufterhitzer der eingangs ge nannten Art zu schaffen, bei welchem sich die Mengt und die Temperatur der ihn verlassenden Heizluf: unter Berücksichtigung der besonderen Charakteristik eines derartigen Lufterhitzers den jeweils erforderliehen Werten dieser Größen anpassen läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Antriebsdrehzahlen der Luftförderorgane gegenläufig änderbar sind.

Zufolge dieser Maßnahmen können die Förderorgane unterschiedliche Luftmengen fördern, so daß sich das Verhältnis Warmluft zu Kaltluft stets den Forderungen entsprechend einstellen läßt, und andererseits kann jedem der Kanäle eintrittsseitig Luf; verschiedener Temperaturen, wie Frischluft, Warmluft oder ein Gemisch beider zugeführt werden.

Mit solchen Lufterhitzern läßt sich eine rationelle Warmluftversorgung erzielen, denn wegen der Entnahme der Luft für die beiden Ströme an getrennten Stellen und der Regelbarkeit beider Ströme wird selbsttätig beispielsweise darauf Rücksicht genommen, ob die Kaltluftseite Frischluft oder Umluft oder ein Gemisch beider enthält. Zufolge der zu dem Speicherwärmeinhalt gegenläufigen Steuerung der Luftströme werden bei heißer Luft im MischluftkanaL

z. B. einer Mischkammer, dieser nur wenig vom Speicher erwärmte Heißluft und mehr Kaltluft zugeführt. Wird aber der Mischkammer bei großem Wärmeverbrauch die Mischluft rasch entzogen, so würde bei unveränderlicher Heißluftzufuhr die Luft in der Kammer sehr rasch abkühlen. Der Temperaturfühler nimmt die beginnende Abkühlung wahr und selbsttätig wird die Zufuhr von Heißluft verstärkt, so daß die eingestellte Mischtemperatur rasch wieder hergestellt wird und somit praktisch erhalten bleibt.

Oft wird heißere Mischluft zu einer bestimmten Tageszeit, z. B. während der Ordination eines Arztes, oder abends benötigt. Diesem Wunsch läßt sich mit Lufterhitzern entsprechen, deren Warmluftkanal zwei Förderorgane zugeordnet sind. Gemäß einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung können diese Luftförderorgane parallel geschaltet sein und an verschiedenen Stellen Luft in den Warmluftkanal fördern.

Es versteht sich, daß man für die Herstellung des Warm- und Kaltluftstromes nicht mehr Förderorgane vorsehen wird, als erforderlich sind, und trachten wird, mit je einem Ventilator oder Gebläse auszukommen. Es kann sich aber als notwendig oder empfehlenswert erweisen, an Stelle eines einzigen Förderorgans zwei oder mehrere zu verwenden. Mit der Bezeichnung Förderorgan soll auch eine solche Gruppe umfaßt sein.

Die gegenläufige Änderung der Drehzahl des Ven-

tilators bzw. von Ventilatoren an der Fördereinrichtung für Warmluft mit der Drehzahl des Ventilators bzw. von Ventilatoren in der Fördereinrichtung für Kaltluft kann zwangläufig mittels mechanischer oder elektrischer Kopplung herbeigeführt werden.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung die F i g. 1 die eine und F i g. 2 die andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lufterhitzers im Schnitt.

Der Lufterhitzer nach Fig. 1 weist einen aus mehreren Einheiten aufgebauten Speicherkern 1 auf, der von einem Gehäuse 2 umgeben und mit.nicht dargestellten elektrischen Heizelementen aufheizbar ist. Das Gehäuse ist mittels einer Zwischenwand, die eine Durchtrittsöffnung freiläßt, in zwei Unterabteile geteilt, von welchem jedes einen Teil des Speicherkerns enthält, der von Luftkanälen durchzogen ist, die Bestandteile des Warmluftkanals sind. An dem einen Unterabteil ist ein Einlaß 7 für Kaltluft, d. h. Umluft oder Frischluft, vorgesehen, in dem ein Förderorgan, z. B. ein Ventilator 10 mit einem Antriebsmotor 8, angeordnet ist. Am anderen Unterabteil befindet sich ein Warmluftauslaß, der in eine Mischkammer 3 ausmündet, die wie gezeigt, an das Gehäuse 2 unmittelbar angesetzt sein kann. In die Mischkammer führt ferner ein Kaltluftkanal mit einem Einlaß 4 für Um- oder Frischluft, der in Nähe des Gehäuseauslasses für Warmluft liegt. An der gegenüberliegenden Seite ist die Mischkammer mit einem oder mehreren, z. B. drei Mischluftauslässen 5 versehen, an welche Kanäle anschließen, durch welche Mischluft an die vorgesehenen Stellen strömt und welche mittels Klappen od. dgl. (nicht dargestellt) vorzugsweise unabhängig voneinander ganz oder teilweise absperrbar sind. In oder vor diesem Kaltluftkanal ist ein von einem Motor 9 angetriebenes Förderorgan 11, z. B. ein Ventilator, untergebracht. Wenn die beiden Ventilatoren in Betrieb sind, wird durch die zwei an räumlich getrennten Stellen angeordneten Einlasse 7 bzw. 4 dem Lufterhitzer Luft zugeführt.

Die aus dem Einlaß 7 in das Gehäuse eintretende Luft überstreicht den Speicherkern und wird dabei erwärmt. Sie mischt sich nach ihrem Austritt der Kaltluft in der den Austrittssammelkanal darstellenden Mischkammer zu, wobei ein Mischluftgemenge entsteht, dessen Temperatur außer von den Temperaturen der beiden vereinigten Ströme von den pro Zeiteinheit vermischten Mengen der Kaltluft bzw. der Warmluft abhängt. Zur Temperaturregelung der Mischluft dient eine Abfühleinrichtung mit einem in der Mischkammer untergebrachten Temperaturfühler 13. Die von diesem festgestellte Temperatur ist zur gegenläufigen Beeinflussung der Warmluft- und der Kaltluftmengen herangezogen, die in der Mischkammer zu Mischluft vermengt werden. Zu diesem Zweck wird eine von dem Temperaturfühler gelieferte Anzeige an eine Regeleinrichtung 12 übertrager^ von welcher die Steuerung der Antriebsmotoren 8 und 9 der beiden Ventilatoren abgeleitet ist.

Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig, den Kaltluftstrom immer schon vor dem Warmluftstrom in die Mischkammer einzuleiten, was in ausreichendem Maße meist schon der größere Strömungswiderstand bewirkt, welcher bei der den Speicherkern durchsetzenden und/oder überstreichenden Luft zur Geltung kommt. Immerhin kann es sich empfehlen, dem Antriebsmotor 8 für die Fördereinrichtung des Warmluftstromes ein Verzögerungsrelais vorzuschalten. Der Kaltluftventilator 11 soll ferner mit einer bestimmten Mindestdrehzahl betrieben werden, um ein Austreten von Warmluft durch den Einlaß 4 auszuschließen. Unabhängig davon können in jedem Einlaß auch Temperaturwächter 14 vorgesehen sein, die mit der Regeleinrichtung 12 in Verbindung stehen, um beim eventuellen Austritt von Heißluft

ίο durch die Einlasse ein Einschalten des jeweiligen Ventilators zu bewirken.

Ein weiterer Temperaturwächter 15 kann in der Mischkammer 3 vorgesehen sein, der bei Erreichung einer bestimmten Maximaltemperatur an die Regeleinrichtung 12 ein Signal zur Betätigung des Kaltluftventilators und zur Veränderung des Kaltluftstromes abgibt. Der in die Mischkammer 3 praktisch direkt einblasende Ventilator 11 wird durch Änderung der Motordrehzahl z. B. mittels der Motorspannung gesteuert, womit sich nicht nur die Menge, sondern auch die Temperatur der Mischluft auf verschieden große wählbare Werte einstellen läßt. Der Beibehaltung eines eingestellten Wertes dient dann die von dieser Temperatur abgeleitete Beeinflussung der Förderorgane für die Warm- und für die Kaltluft.

Der in Fig. 2 dargestellte Lufterhitzer zeigt im wesentlichen denselben Aufbau wie der bereits beschriebene, jedoch mit dem Unterschied, daß der Speicherkern in zwei Blöcke 1 und 1' aufgeteilt ist und das Gehäuse 2 zwei getrennte Abteile aufweist, die ihrerseits wieder in z. B. je zwei Unterabteile unterteilt sind. In jedem Abteil ist ein Block des Speicherkerns eingebaut. Diese Abteile können hintereinander auch parallel geschaltet sein.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist dem den Speicherblock 1 enthaltenden Abteil das den Speicherblock 1' umschließende Abteil vorgesetzt, dessen Warmluftauslaß in das erstgenannte Abteil das in seinem übrigen Aufbau, bezüglich der Anordnung von Einlaß 7 und Fördereinrichtung 10 ebenso wie hinsichtlich der angesetzten Mischluftkammer 3 dem oben beschriebenen Lufterhitzer durchwegs entspricht, in Nähe seines Einlasses 7 einmündet. Das vorgesetzte Abteil ist mit einem Einlaß 7' für Frisch- oder Umluft versehen, dem eine Fördereinrichtung 10' samt Antriebsmotor 8' zugeordnet ist.

Demnach sind dem Warmluftkanal zwei Luftförderorgane 10 bzw. 10' zugeordnet, die an getrennten Stellen, nämlich an den Einlassen 7 bzw. 7' Luft in den Warmluftkanal fördern. Im Kanaleinlaß 7' ist ebenfalls ein Temperaturwächter 14' vorgesehen, der mit einem Regler 18, z. B. einem Schaltregister, zur Steuerung der Antriebe der Ventilatoren 7, 7' und 11 verbunden ist. Im Einlaß 7' ist weiters eine vorzugsweise selbsttätig schließbare Klappe 19 vorgesehen, welche einen Heißluftautritt verhindert, wenn nur der der Mischkammer 3 zunächstgelegene Speicherblock 1 zur Wärmeabgabe herangezogen und demnach allein von Luft überstrichen wird. Solche Klappen 19 können überdies in den Einlassen 7 und 4 angeordnet sein, was das Einschalten eines der beiden Abteile oder auch beider in den Warmluftkanal ermöglicht.

Die Regelung der Luftzufuhr zu dem Kanaleinlaß 7 und der durch den Einlaß 4 der Mischkammer 3 zuströmenden Luftmenge durch die von den Motoren 8 und 9 antreibbaren Ventilatoren 10 und 11 oder Ventilatorgruppen erfolgt entweder durch gegenläu-

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fige Drehzahlregelung oder durch Zu- bzw. Abschal- mente, temperaturabhängige Widerstände, insbesonten einzelner Ventilatoren nach Maßgabe von Ab- dere Halbleiter verwendet werden, die in Brückenweichungen der von dem Fühler 13 angezeigten schaltungen verlegt sein können, deren Ausgangs-Mischlufttemperatur von einem entsprechend der ge- signale, gegebenenfalls nach Verstärkung und/oder wünschten Temperatur des zu temperierenden Rau- 5 Umformung, auf Stromtore oder Schaltorgane oder mes eingestellten Wert. Als Antriebsmotoren für die auf Vorrichtungen zur Betätigung von Drehtransfor-Gebläse kommen Motoren mit stufenlos oder in Stu- matoren übertragen werden können, wobei im letzfen änderbarer Drehzahl, also außer Gleichstrom- teren Fall z. B. die Drehung eines Stellmotors, der motoren z. B. polumschaltbare Motoren, Repulsions- auf eine gemeinsame Antriebswelle zweier Drehmotoren od. dgl. in Betracht. Die gegenläufige An- io transformatoren arbeitet, in dem einen oder dem derung der Drehzahlen geschieht dann beispielsweise anderen Drehsinn bei dem einen Drehtransformator durch Ändern der Spannung oder durch Umschalten eine Spannungserhöhung und bei dem anderen eine der Pole. Jedenfalls wird die Änderung der Dreh- Spannungssenkung bewirkt, die sich im entgegenzahlen von den temperaturempfindlichen Organen, gesetzten Sinne auf die Förderleitung der Ventilatoder Fühler 14 oder Wächter 15 oder auch weiterer 15 ren der beiden Gruppen auswirkt. Es kann beispiels-Temperaturregler, die im Luftweg und/oder in der weise aber auch eine entgegengesetzt wirkende, tem-Mischkammer liegen, bewirkt. peraturabhängige Gleichrichterschaltung verwendet Die Anzeige der Fühler kann in mannigfacher werden, wenn die Verwendung von regelbaren Weise zu dem angegebenen Zweck ausgenützt wer- Gleichstrommotoren für den Antrieb der Ventilatoren den. Als Fühler können beispielsweise Thermoele- ao in Aussicht genommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lufterhitzer mit Speicherkern, mindestens zwei für sich angetriebenen Luftförderorganen und zwei voneinander getrennten Luftkanälen, einem den Speicherkern durchziehenden Warmluftkanal und einem Kaltluftkanal, denen je mindestens eines der Luftförderorgane zugeordnet ist und die austrittsseitig in einen Sammelkanal münden, in welchem die Luftmenge durch Veränderung der Drehzahl der Förderorgane in Abhängigkeit von der Mischluft-Temperatur regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehzahlen der Luftförderorgane (10, 11) gegenläufig änderbar sind.

2. Lufterhitzer nach Anspruch 1, bei dem dem Warmluftkanal zwei Luftförderorgane zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Luftförderorgane (10, 10') parallel geschaltet sind.