DE19541782A1 - Luftheizgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftheizgerät mit einem insbesondere plattenförmigen Wärmetauscher, der quer zu einer Seitenfläche von der zu erwärmenden Luft durchströmt ist, die von einem axial durchströmten Ventilator gefördert wird, der nahe einer Seitenfläche des Wärmetauschers befestigt ist und einen Elektromotor aufweist.

Es sind Luftheizgeräte bekannt, an dessen plattenförmigen Wärmetauschern nahe einer Seitenfläche ein Axiallüfter befestigt ist, der die zu erwärmende Luft durch den Wärmetauscher drückt. Die dicht nebeneinander liegenden Rippenrohre des Wärmetauschers werden hierbei unterschiedlich stark durchströmt, da im Nabenschatten des Ventilators geringere Luftgeschwindigkeiten auftreten als im übrigen Bereich, so daß im Nabenschatten in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher höhere Luftaustrittstemperaturen entstehen. Diese überhitzte Luft im Mittenbereich des Luftheizgerätes kann zu Überhitzungen von Staubpartikeln führen.

Ferner wird durch die im Mittenbereich austretende heißere Luft der Gesamtstrom unruhiger.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Luftheizgerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß im Mittenbereich des Ventilators keine höheren Lufttemperaturen als im übrigen Bereich entstehen und eine möglichst gleichmäßige Luftströmung mit großer Raumtiefe erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bereich des Wärmetauschers, der von der Nabe und/oder dem Motor des Ventilators überdeckt ist, frei von Rohren und/oder Rippen ist, um einen Luftdurchlaß zu bilden, der die durchströmende Luft nicht oder nur wenig erwärmt.

Der freie Bereich des Wärmetauschers hinter bzw. vor dem Motor bzw. der Nabe des Ventilators bildet einen Luftdurchlaß, in dem die durchströmende Luft wesentlich weniger erwärmt wird, so daß es in diesem Bereich nicht zu einer Überhitzung der Luft kommen kann. Vielmehr bleibt in diesem Mittenbereich des Axiallüfters die Luft etwa auf Raumtemperatur, so daß in diesem Bereich hinter dem Luftheizgerät ein "kalter" Kernstrahl entsteht, der der Stabilisierung der gesamten austretenden Luftströmung dient. Hierdurch wird eine größere Raumtiefe erreicht und es kann sogar mit geringerer Leistung gefahren werden. Hierbei ist die Konstruktion einfach und preiswert, ohne die Effektivität und Qualität zu verringern.

Hierbei ist es von besonderem Vorteil, daß der freie Bereich des Wärmetauschers einen geringeren Strömungswiderstand bildet als der übrige Wärmetauscherbereich.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß der Ventilator in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher liegt und der freie Bereich des Wärmetauschers im Strömungsdruckschatten des Motors liegt.

Alternativ kann aber auch der Ventilator in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher liegen und der freie Bereich des Wärmetauschers im Strömungsansaugschatten des Motors liegen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im freien Bereich ein Teil liegt, das den Strömungsquerschnitt des freien Bereichs verengt. Durch diese Maßnahme wird das Geschwindigkeitsprofil über den Wärmetauscher vergleich­ mäßigt. Hierbei kann das querschnittverengende Teil im Anfangsbereich, wo die Luft auftrifft, einen geringeren Körperdurchmesser aufweisen als im Endbereich.

Von Vorteil ist, wenn das querschnittverengende Teil einen Hohlraum aufweist, der an der Strömungsrückseite und an mindestens einer Querseite offen ist. Das querschnittverengende Teil kann damit seitlich Sekundärluft ansaugen und an die Ventilluftströmung abgeben, so daß das Eindringen des Gesamtluftstromes in den Raum noch tiefer wird und mittige Verwirbelungen verringert werden.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß der Wärmetauscher als Sammlerkonstruktion eine obere und untere Wasserkammer aufweist, zwischen denen sich Rippenrohre erstrecken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht des Luftheizgerätes mit austretender Luftströmung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Luftheizgerät.

Das Luftheizgerät 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das an seiner Rückseite eine Lufteintrittsöffnung 3 und an seiner Vorderseite eine Luftaustrittsöffnung 4 besitzt. Im Bereich der Lufteintrittsöffnung 3 ist ein Ventilator 5 befestigt, der als Axiallüfter einen mittigen Elektromotor 6 besitzt, dessen Achse koaxial zur Hauptluftströmungsrichtung 7 liegt. In Strömungsrichtung hinter dem Ventilator 5 ist im Gehäuse 2 ein insbesondere plattenförmiger Wärmetauscher 8 befestigt, dessen dem Motor 6 zugewandte Seitenfläche 9 parallel zur Lufteintrittsöffnung 3 und zur Luftaustrittsöffnung 4 ist.

Der Wärmetauscher 8 weist als Sammlerkonstruktion eine obere Wasserkammer 10 und eine untere Wasserkammer auf, zwischen denen sich Rippenrohre mit ovalem Querschnitt in regelmäßigen Abständen erstrecken. Die vom Ventilator 5 angesaugte Luft wird durch die Flügel 12 des Ventilators zwischen die Rippenrohre 11 gedrückt und tritt an der Vorderseite des Luftheizgerätes 1 aus. Hierbei wird die Luft durch das heiße Wasser oder den Wasserdampf im Wärmetauscher 8 erwärmt. Der Wärmetauscher 8 kann auch von anderer Konstruktion sein und insbesondere ohne Wasserkammern ausgeführt werden.

Im Bereich des Motors 6 des Ventilators 5 ist der Wärmetauscher 8 frei von Rippenrohren und bildet damit an dieser Stelle einen freien Luftdurchlaß 13, so daß die in diesem Bereich hindurchtretende Luft nicht oder nur wenig erwärmt wird. Der freie Bereich 13 kann einen runden oder rechteckigen Querschnitt besitzen. Ferner kann in dem Bereich 13 ein aerodynamisches Teil 14 befestigt sein, das den Querschnitt des Bereichs 13 bzw. des Luftdurchlasses verengt. Das Teil 14 wird damit rundum von Luft durchflossen und sorgt dafür, daß die durch den Bereich 13 hindurchtretende Luft noch genügend schnell diesen Bereich durchströmt. Das Teil 14 weist einen etwa V-förmigen Querschnitt auf, wobei die vordere Spitze des Teils dem Motor zugewandt ist. Hierbei liegt vorzugsweise das Teil 14 koaxial zur Motorenachse.

Das Teil 14 kann hohl ausgeführt und an seiner stromabwärts gelegenden Seite offen sein, wobei auch mindestens eine Querseite dieses Teils offen ist, so daß seitlich Sekundärluft angesaugt wird, die über die stromabwärts gelegene Öffnung des Teils 14 in den Gesamtluftstrom abgegeben wird, der den Luftdurchlaß 13 durchströmt.

Der Durchmesser des freien Bereichs bzw. des Luftdurchlasses 13 quer zur Strömungsrichtung ist etwa gleich oder kleiner als der Durchmesser des Motors 6 und der Durchmesser des Teils 14 ist kleiner als der Durchmesser des Luftdurchlasses 13.

An der Eingangsseite des Luftheizgerätes 1 ist ein Filter 15 befestigt, daß von der gesamten angesaugten Luft durchströmt wird und an der Ausgangseite des Luftheizgerätes befinden sich verstellbare Lamellen 16. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel kann der Ventilator 5 auch im Bereich der Luftaustrittsseite des Luftheizgerätes 1 befestigt sein, so daß er die zu erwärmende Luft durch den Wärmetauscher 8 hindurchsaugt.

In beiden Fällen tritt nicht oder wenig erwärmte Luft im mittigen Bereich an der Vorderseite des Luftheizgerätes aus und bildet dort einen stabilisierenden Kernstrahl 17.

Dieses Funktionsprinzip ist anwendbar sowohl bei Wärmetauschern mit Stahlrohren und Stahllamellen als auch bei Wärmetauscherbauarten mit Kupferrohren und Aluminiumlamellen.

Claims (8)

1. Luftheizgerät (1) mit einem insbesondere plattenförmigen Wärmetauscher (8), der quer zu einer Seitenfläche (9) von der zu erwärmenden Luft durchströmt ist, die von einem axial durchströmten Ventilator (5) gefördert wird, der nahe einer Seitenfläche (9) des Wärmetauschers (8) befestigt ist und einen Elektromotor (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Wärmetauschers (8), der von der Nabe und/oder dem Motor (6) des Ventilators (5) überdeckt ist, frei von Rohren (11) und/oder Rippen ist, um einen Luftdurchlaß (13) zu bilden, der die durchströmende Luft nicht oder nur wenig erwärmt.

2. Luftheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Bereich (13) des Wärmetauschers (8) einen geringeren Strömungswider­ stand bildet als der übrige Wärmetauscherbereich.

3. Luftheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (5) in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher (8) liegt und der freie Bereich (13) des Wärmetauschers im Strömungsdruckschatten des Motors (6) liegt.

4. Luftheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (5) in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher (8) liegt und der freie Bereich (139 des Wärmetauschers im Strömungsansaugschatten des Motors (6) liegt.

5. Luftheizgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im freien Bereich (13) ein Teil (14) liegt, das den Strömungsquerschnitt des freien Bereichs (13) verengt.

6. Luftheizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das querschnittver­ engende Teil (14) im Anfangsbereich, wo die Luft auftrifft, einen geringeren Körperdurchmesser aufweist als im Endbereich.

7. Luftheizgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das querschnittverengende Teil (14) einen Hohlraum aufweist, der an der Strömungsrückseite und an mindestens einer Querseite offen ist.

8. Luftheizgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (8) als Sammlerkonstruktion eine obere und untere Wasserkammer (10) aufweist, zwischen denen sich Rippenrohre (11) erstrecken.