DE3110082C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Konvektor, bestehend aus einer langgestreckten, wannenförmigen Rinne mit etwa recht­ eckigem Querschnitt, an deren einer in Längsrichtung verlaufen­ der Seitenwand ein sich nahezu über die gesamte Länge der Rinne erstreckender Heizkörper unter Freilassung eines Zwischenraums zum Boden der Rinne angebracht ist.

Derartige Konvektoren werden vorwiegend als Zusatzheizungen zur Kaltluftabschirmung an großen Fensterflächen oder ungeschützten Außenwänden eingesetzt. Die in der wannenförmigen Rinne ange­ brachten Heizkörper können elektrisch oder mittels Wasser oder Dampf beheizt werden. Der Aufbau der Heizkörper kann beliebig sein, solange sie in der zugehörigen Rinne angeordnet werden können. Bei kleineren Räumen können solche Konvektoren auch als einzige Wärmequellen dienen. Die Konvektoren können in ent­ sprechenden Ausnehmungen eines Fußbodens oder auch auf dem Fuß­ boden, in der Nähe einer Fensterfläche eingebaut oder aufgebaut werden. Die nach oben offene Rinne kann mit einer für Säube­ rungszwecke leicht abzunehmenden und wieder anzubringenden Ab­ deckung verschlossen werden. Eine geeignete Abdeckung ist bei­ spielsweise ein Rollrost. Ein solcher Konvektor geht z. B. aus dem DE-GM 72 18 337 oder aus dem DE-GM 76 39 178 hervor.

Durch das DE-GM 75 39 422 ist außerdem ein Konvektor bekanntge­ worden, bei welchem ein Heizkörper diagonal in einer wannen­ förmigen Rinne angebracht ist, so daß die zu erwärmende Luft zwangsweise durch den Heizkörper hindurchtreten muß. Bei waage­ rechtem Einbau dieses Konvektors ist für die Luftbewegung zusätz­ lich ein Gebläse in der Rinne angebracht. Wegen des diagonalen Verlaufs des Heizkörpers wird für diesen Konvektor eine relative hohe Rinne benötigt. Außerdem ist eine gezielte Führung der Luft bei diesem Aufbau kaum möglich, so daß nur ein verhältnis­ mäßig geringer Wirkungsgrad erreichbar ist. Dieser Konvektor ist daher auf Einsatzfälle beschränkt, in denen nur relativ kurze Rinnen untergebracht werden können.

Ein Konvektor, wie er eingangs beschrieben ist, geht aus der DE-OS 22 23 730 hervor. Dieser mit einem elektrischen Heiz­ körper ausgerüstete Konvektor ist hauptsächlich für einen Ein­ satz in unmittelbarer Nähe von Kaltflächen, wie große Fenster oder Außenwände, gedacht, da sein Wirkungsgrad auch von der Eigenbewegung von kalter bzw. zu erwärmender Luft abhängt. Außerdem muß der Heizkörper sehr stark erwärmt werden (etwa 60°C), damit in Verbindung mit der an einer Kaltfläche abfallenden kalten Luft von dem Konvektor bzw. dessen Heizkörper ein er­ wärmter Luftstrom aufsteigen kann, der eine ausreichende Ab­ schirmung der Kaltfläche zum dahinterliegenden Raum als eine Art Warmluftschleier gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Konvektor anzu­ geben, der auch bei niedriger Erwärmung seines Heizkörpers an jeder beliebigen Stelle eines Raumes einsetzbar ist und gegen­ über bekannten Konstruktionen einen wesentlich verbesserten Wirkungsgrad hat.

Diese Aufgabe wird bei einem Konvektor der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß die Rinne an beiden Stirnseiten luftdicht verschlossen ist,
• - daß an einer Stirnseite der Rinne in derselben ein Gebläse angebracht ist,
• - daß innerhalb der Rinne unterhalb des Heizkörpers ein Zwischenboden angebracht ist, der im wesentlichen parallel zum Boden der Rinne verlaufend sich unter Freilassung des Platzes für das Gebläse über die gesamte Länge der Rinne er­ streckt und sowohl von dem Boden der Rinne als auch vom Heiz­ körper durch einen Zwischenraum getrennt ist,
• - daß der Zwischenboden an der Seitenwand der Rinne, an welcher sich der Heizkörper befindet, und der dem Gebläse gegenüber­ liegenden Stirnwand derselben luchtdicht anliegt,
• - daß der Zwischenboden an der dem Heizkörper gegenüberliegen­ den Seitenwand der Rinne bis in deren oberen Bereich nach oben gezogen ist und an seinem Ende mindestens einen in Längsrich­ tung der Rinne verlaufenden Spalt freiläßt, und
• - daß über dem in Längsrichtung der Rinne verlaufenden Ende des Zwischenbodens bzw. über dem Spalt ein sich über die ge­ samte Länge der Rinne erstreckendes Luftleitblech angebracht ist, das unter Freilassung eines Zwischenraumes zum Zwischen­ boden schräg nach unten in das Innere der Rinne weisend ver­ läuft.

Ein solcher Konvektor weist folgende Vorteile auf:

• - Dadurch, daß die Rinne stirnseitig verschlossen ist, bläst das Gebläse in einen nahezu geschlossenen Raum zwischen dem Boden der Rinne und dem Zwischenboden, so daß sich in diesem Raum ein relativ hoher Druck ergibt. Die vom Gebläse angesaugte und in den Zwischenraum geblasene Luft wird daher auf der gesamten Länge der Rinne als Zwangsströmung gleichmäßig durch den Spalt am freien Ende des Zwischenbodens gedrückt.
• - Wegen des relativ hohen Drucks der Luft im Zwischenraum ergibt sich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der aus dem Spalt aus­ tretenden Luft, die durch das schräg nach unten gerichtete Luftleitblech in das Innere der Rinne und damit in Richtung auf den Heizkörper in den Bereich unter demselben geleitet wird.
• - Infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird weitere Luft von außerhalb der Rinne angesogen, so daß sich für den zu erwärmenden Luftstrom ein großes Luftvolumen er­ gibt.
• - Die so erzeugte Zwangsströmung der zu erwärmenden Luft mit ihrem großen Volumen bedeutet für den Konvektor einen sehr hohen Wirkungsgrad, so daß die Rinne selbst und auch der Heizkörper sehr flach ausgeführt werden können. Hierdurch ergeben sich sowohl beim Einbau des Konvektors in einen Fuß­ boden als auch beim Aufbau desselben Vorteile, da ein flaches Bauteil leichter eingebaut werden kann und optisch wenig stört. Es wird außerdem auch bei Temperaturen von weit unter 60°C - den sogenannten Niedertemperaturen - ein stets ausreichen­ der Luftstrom erzeugt.
• - Der Konvektor kann infolge seiner selbsterzeugten Zwangs­ strömung an jeder beliebigen Stelle eines Raumes auf- bzw. eingebaut werden und ist daher nicht nur zur Kaltluftab­ schirmung sondern auch als direkte Heizung einsetzbar.

Der Wirkungsgrad des Konvektors kann noch verbessert werden, wenn vor dem Heizkörper ein grundsätzlich aus der DE-OS 22 23 730 bekanntes bandförmiges Luftleitelement angebracht wird, das parallel zum Heizkörper verläuft, von demselben jedoch getrennt ist. Die aus dem Spalt ausströmende Luft wird dadurch gehindert, seitwärts in den Heizkörper einzutreten.

Insbesondere dann, wenn der Heizkörper breiter ausgeführt ist, kann unter demselben auf dem Zwischenboden ein Luftleitsteg an­ gebracht werden, der über die ganze Länge des Heizkörpers ver­ läuft und eine bessere Aufteilung der einströmenden Luft bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen im Bereich einer Fenster­ fläche eingebauten Konvektor,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Konvektor,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Konvektor,

Fig. 4 und 5 Einzelheiten des Konvektors in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Konvektor wieder­ gegeben, der im Fußboden eines Raumes in der Nähe einer Fenster­ fläche 1 eingebaut ist. Der genauere Aufbau dieses Konvektors geht aus den Fig. 2 und 3 hervor. Er wird vorzugsweise in dem aus den beiden Schichten 2 und 3 bestehenden Fußboden so einge­ baut, daß er mit dessen Oberkante gerade abschließt. Die mit 3 bezeichnete Schicht des Fußbodens soll dabei die Rohdecke sein, während mit 2 die obere, den Estrich darstellende Schicht be­ zeichnet ist. Zwischen diesen beiden Schichten 2 und 3 kann sich eine Schicht 4 aus einem Material befinden, das geeignet ist, durch Schritte entstehende Geräusche so weit zu dämmen, daß sie in darunterliegenden Räumen nicht gehört werden können.

Der Konvektor selbst besteht aus einer im wesentlichen U-förmigen Rinne 5, die mit ihrem Boden 6 fest auf der Schicht 4 aufliegt. Die Rinne 5 besteht selbst aus einem mechanisch festen Material. Hierfür kann beispielsweise ein geeignetes Metall verwendet wer­ den. Es ist jedoch auch möglich, einen Kunststoff ausreichender mechanischer Festigkeit einzusetzen. Die Rinne 5 kann mit einer luftdurchlässigen Abdeckung 7 verschlossen werden, die vorzugs­ weise als Rollrost ausgebildet ist, und leicht von der Rinne 5 entfernt und wieder auf dieselbe aufgebracht werden kann. Der Heizkörper ist mit 8 bezeichnet und in der Rinne 5 so angeordnet, daß er bei eingebauter Rinne 5 auf der der Fensterfläche 1 abge­ wandten Seite liegt und einen freien Raum zum Boden 6 einhält, so daß die zu erwärmende Luft von unten in den Heizkörper 8 ein­ dringen kann. Der Aufbau des Heizkörpers 8 selbst sowie das Heiz­ medium sind beliebig.

An der freien Längskante des Heizkörpers 8 kann ein bandförmiges Luftleitelement 9 angebracht sein, das etwa in der Mitte der Rinne 5 liegt und sich über die ganze Länge des Heizkörpers 8 erstreckt. Das Luftleitelement 9 ist vom Heizkörper 8 durch einen Zwischenraum getrennt und es hat auch zum Boden 6 der Rinne 5 einen freien Abstand. An den Seitenwänden der Rinne 5 können außen jeweils elastische Zwischenlagen 10 und 11 angebracht sein, die verhindern sollen, daß das Material der Schicht 2 des Fußbodens bei temperaturbedingten Bewegungen die Rinne 5 mecha­ nisch beschädigen könnte.

Der Konvektor unterscheidet sich von den bekannten Konvektoren grundsätzlich dadurch, daß zwischen dem Heizkörper 8 und dem Boden 6 der Rinne 5 ein Zwischenboden 12 angebracht ist, bei welchem es sich um ein in die Rinne 5 ein­ gesetztes Blech handeln kann. Durch den Zwischenboden 12 wird der Raum unterhalb des Heizkörpers 8 in zwei Teilräume unter­ teilt. In den Zwischenraum 13 zwischen dem Boden 6 der Rinne 5 und dem Zwischenboden 12 bläst ein aus Fig. 3 ersichtliches Ge­ bläse 14 ständig zu erwärmende Luft hinein, die von außen ange­ saugt wird. Die Rinne 5 ist auf beiden Stirnseiten 15 und 16 luftdicht abgeschlossen und der Zwischenboden 12 liegt sowohl an der Stirnseite 15 als auch an der Seitenwand 21 der Rinne 5 luftdicht an. Der Zwischenraum 13 ist daher bezüglich dieser Stellen ein geschlossener Raum. Durch das Gebläse 14 wird also in diesem Raum ein relativ hoher Druck aufgebaut. Die einge­ blasene Luft kann entsprechend den in Fig. 2 eingezeichneten Pfeilen nur noch nach oben entweichen, wozu der Zwischenboden 12 auf der dem Heizkörper 8 abgewandten Seite schräg nach oben bis in den Bereich der oberen Kante der Rinne 5 gezogen ist.

An dieser oberen Kante liegt der Zwischenboden 12 nicht an der Seitenwand 19 der Rinne 5 an, sondern es verbleibt ein Spalt 17, durch welchen die im Zwischenraum 13 befindliche Luft austreten kann. Der Spalt 17 ist von einem gebogenen Luftleitblech 18 überdeckt, welches auf der einen Seite fest an der Seitenwand 19 der Rinne 5 anliegt und auf der anderen Seite so gebogen ist, daß es schräg nach unten in Richtung auf das Innere des Konvektors hinweist. Das Luftleitblech 18 erstreckt sich über die ganze Länge der Rinne 5 und ist vom Zwischenboden 12 durch einen Zwischenraum getrennt. Die aus dem Zwischenraum 13 durch den Spalt 17 hindurchgedrückte Luft kann also nur in Richtung des eingezeichneten Pfeils schräg nach unten in das Innere des Konvektors strömen. Bei richtiger Bemessung des Spaltes 17 wird die Luft infolge des Überdrucks im Zwischenraum 13 durch den Spalt 17 injektionsartig hindurchgezwungen, so daß eine relativ starke Zwangströmung entsteht.

Durch diese Zwangsströmung wird zusätzlich Luft von außen mit­ gerissen, die ebenfalls in das Innere des Konvektors gelangt und so den Luftstrom insgesamt vergrößert, der dadurch ein ver­ größertes Volumen erhält. Die Zwangsströmung ist durch das Luftleitblech 18 so gerichtet, daß die Luft unter den Heiz­ körper 8 gelangt. Sie kann dann nur noch durch den Heizkörper 8 aus der Rinne 5 herausgelangen und wird daher durch den Heiz­ körper 8 erwärmt, wobei die Temperatur des Heizkörpers 8 für das Volumen an aufsteigender, erwärmter Luft ohne Bedeutung ist, da die Luft durch die vom Gebläse 14 erzeugte Zwangsströmung eine ausreichend starke Bewegung hat. Der Heizkörper 8 kann dementsprechend insbesondere mit Niedertemperatur betrieben werden.

Das Luftleitelement 9 ist, wie es insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, vom Heizkörper 8 getrennt, so daß es durch den Heizkörper 8 nicht direkt erwärmt wird. Die dem Heizkörper 8 abge­ wandte Seite des Luftleitelements 9 bleibt daher relativ kühl, so daß hier keine Gegenströmung zu der gewünschten Strömung der Luft auftreten kann. Außerdem verhindert das Luftleitelement 9, daß die Luft seitwärts in den Heizkörper 8 eintreten kann.

Um die Verteilung der in den Konvektor einströmenden Luft bei ihrem Eintritt in den Heizkörper 8 zu verbessern, kann auf dem Zwischenboden 12 zusätzlich ein Luftleitsteg 20 angebracht sein, der sich etwa in der Mitte des Heizkörpers 8 befindet. Dieser Luftleitsteg 20 ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Heizkörper 8 relativ breit ausgeführt ist. Er sorgt dann dafür, daß der Luftstrom bereits weiter vorn in den Heizkörper 8 ein­ tritt. Der Zwischenboden 12 sollte an der Seitenwand 21, an welcher er fest anliegt, ebenfalls gebogen nach oben geführt sein, um auch hier eine verbesserte Führung des Luftstromes zu erreichen.

Der Heizkörper 8 selbst kann beispielsweise aus zwei Rohren 22 bestehen, die zur Aufnahme eines elektrischen Heizleiters oder auch zur Führung eines dampfförmigen oder flüssigen Heizmediums dienen können. Auf diesen Rohren sind Lamellen 23 angebracht, damit einerseits die erzeugte Wärme besser verteilt werden kann und damit andererseits der Luftstrom ungehindert durch den Heizkörper 8 hindurchtreten kann.

Der Zwischenboden 12 kann, wie es aus Fig. 4 in vergrößertem Maßstab ausschnittsweise ersichtlich ist, in Abständen an der Seitenwand 19 bzw. am Luftleitblech 18 mittels elastischer Ab­ standshalter 24 abgestützt sein. Die Abstandshalter 24 sorgen nicht nur dafür, daß der Spalt 17 zum Durchtritt der Luft ein­ gehalten wird, sondern sie legen gleichzeitig das Ende des Zwischenbodens 12 elastisch fest. Durch diese elastische Fest­ legung können durch die Erwärmung auftretende Bewegung der Einzelteile des Konvektors gut ausgeglichen werden und es er­ geben sich insbesondere keine Geräusche.

Die Abstandshalter 24 werden entsprechend Fig. 5 vorzugsweise in Abständen an dem Zwischenboden 12 angebracht. Allein durch die Abstandshalter 24 läßt sich somit schon ein ausreichender Spalt 17 erreichen. Wenn der Spalt 17 für ein ausreichendes Luftvolumen nicht ausreichen sollte, dann kann derselbe durch Ausstanzungen 25 im Zwischenboden 12 erweitert werden, so wie sie durch die gestrichelten Linien in Fig. 5 angedeutet sind.

Zur weiteren Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Zwischen­ raum 13 kann die Ecke der Rinne 5 unterhalb des Spaltes 17 be­ sonders abgerundet werden. Es ist hierzu beispielsweise möglich, in diese Ecke ein gebogenes Blech 26 einzusetzen.

Claims (5)

1. Konvektor, bestehend aus einer langgestreckten, wannen­ förmigen Rinne mit etwa rechteckigem Querschnitt, an deren einer in Längsrichtung verlaufender Seitenwand ein sich nahezu über die gesamte Länge der Rinne erstreckender Heiz­ körper unter Freilassung eines Zwischenraums zum Boden der Rinne angebracht ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Rinne (5) an beiden Stirnseiten (15, 16) luftdicht verschlossen ist,
• - daß an einer Stirnseite der Rinne in derselben ein Ge­ bläse (14) angebracht ist,
• - daß innerhalb der Rinne (5) unterhalb des Heizkörpers (8) ein Zwischenboden (12) angebracht ist, der im wesentlichen parallel zum Boden (6) der Rinne (5) verlaufend sich unter Freilassung des Platzes für das Gebläse (14) über die gesamte Länge der Rinne (5) erstreckt und sowohl von dem Boden (6) der Rinne (5) als auch vom Heizkörper (8) durch einen Zwischenraum getrennt ist,
• - daß der Zwischenboden (12) an der Seitenwand (21) der Rinne (5), an welcher sich der Heizkörper (8) befindet, und der dem Gebläse (14) gegenüberliegenden Stirnwand (15) derselben luftdicht anliegt,
• - daß der Zwischenboden (12) an der dem Heizkörper (8) gegenüberliegenden Seitenwand (19) der Rinne (5) bis in deren oberen Bereich nach oben gezogen ist und an seinem Ende mindestens einen in Längsrichtung der Rinne (5) ver­ laufenden Spalt (17) freiläßt, und
• - daß über dem in Längsrichtung der Rinne (5) verlaufen­ den Ende des Zwischenbodens (12) bzw. über dem Spalt (17) ein sich über die gesamte Länge der Rinne (5) erstreckendes Luftleitblech (18) angebracht ist, das unter Freilassung eines Zwischenraumes zum Zwischenboden (12) schräg nach unten in das Innere der Rinne (5) weisend verläuft.

2. Konvektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (12) mit seinem hochgezogenen Ende über elastische Abstandshalter (24) an der Seitenwand (19) der Rinne (5) abgestützt ist.

3. Konvektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Zwischenboden (12) unter dem Heiz­ körper (8), etwa in der Mitte desselben, ein in Richtung auf den Heizkörper (8) weisender und sich über dessen gesamte Länge erstreckender Luftleitsteg (20) angebracht ist.

4. Konvektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenboden (12) an der Seite, an welcher er fest an der Seitenwand (21) der Rinne (5) an­ liegt, nach oben gebogen ist.

5. Konvektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß etwa in der Mitte der Rinne (5) ein sich über die gesamte Länge des Heizkörpers (8) erstreckendes, von demselben getrenntes, bandförmiges Luftleitelement (9) ange­ bracht ist.