EP0982164B1 - Heizvorrichtung für ein Warmluftsystem - Google Patents

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EP0982164B1
EP0982164B1 EP99116564A EP99116564A EP0982164B1 EP 0982164 B1 EP0982164 B1 EP 0982164B1 EP 99116564 A EP99116564 A EP 99116564A EP 99116564 A EP99116564 A EP 99116564A EP 0982164 B1 EP0982164 B1 EP 0982164B1
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EP
European Patent Office
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heating element
housing
heating
air supply
accordance
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP99116564A
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English (en)
French (fr)
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EP0982164A3 (de
EP0982164A2 (de
Inventor
Anette Waltraud Thesz-Freimuth
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP0982164A3 publication Critical patent/EP0982164A3/de
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Publication of EP0982164B1 publication Critical patent/EP0982164B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/062—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators using electric energy supply; the heating medium being the resistive element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems

Definitions

  • the present invention relates to a heating device for a warm air heating system with a housing, according to the features of the preamble of independent claim 1, such as. B. is known from US 4,963,716.
  • Heaters of this type are usually used between two pipe sections of the supply air pipe, so that the air coming from the warm air heating system flows through the heating element arranged in the housing, is thereby heated and then enters the further pipe section of the supply air pipe. From there it is led to the room to be heated, where it enters it through an air outlet.
  • the housing of the heating device For connection to the pipe sections of the supply air pipe, the housing of the heating device usually has two tubular connecting pieces, which are either plugged onto the ends of the pipe section of the supply air pipe or inserted into them. The heating device can then be finally fixed to the pipe ends of the supply air pipe with tensioning straps.
  • a disadvantage of the known heating devices is that, after installation, the heating element arranged in the housing is practically not is more accessible. This is all the more true since the supply air pipe is usually installed together with the heating device within a cavity wall, so that after the installation has been completed, access to the heating device is no longer possible. In this case, access to the heating element arranged within the housing of the heating device is very time-consuming.
  • the housing is designed as a pipe end piece with an air outlet opening through which the supply air transported through the supply air pipe is discharged into the space to be heated, that the heating element is detachably fastened in the housing and that the heating element can be removed from the housing through the air outlet opening and inserted into the housing.
  • the design of the housing of the heating device as a pipe end piece ensures in a simple manner that the heating element arranged within the housing is not arranged at any point within the hollow wall in the area between the warm air heating system and the outlet opening, but rather directly in the area of the outlet opening. Furthermore, thanks to the detachable fastening of the heating element in the housing and the design of the air outlet opening as an inspection opening, the heating element arranged directly in the region of the air outlet opening can be gripped through the air outlet opening and removed from the housing in the event of a fault.
  • the repaired heating element or a replacement heating element can then in turn be inserted through the air outlet opening into the housing and fastened there.
  • the heating device designed according to the invention thus ensures that a defective heating element can be replaced in a simple manner and without the need to provide a separate opening in the wall. In addition, no removal of the heater housing is required, so that the corresponding maintenance work can be further simplified.
  • both the heating element and the air outlet opening are designed in their shape and size such that the heating element fits through the air outlet opening.
  • the shape of the housing of the heating device in particular in the case of an angular configuration, should also be selected such that it can be removed easily of the heating element from its fastening position to the outlet opening and through it is possible.
  • the heating element can be locked in the housing. This enables a particularly simple and quick removal and a correspondingly quick insertion of a heating element.
  • the heating element it is also possible for the heating element to be fastened in the housing in another way, for example it can be screwed, jammed or fixed in the housing by another suitable type of fastening.
  • a fastening frame with latching elements is preferably provided on the inside of the housing, the heating element having latching counter-elements designed for engagement with the latching elements and the heating element latched with the fastening frame essentially completely filling it.
  • a fastening frame which can be formed in one piece with the housing or separately therefrom, uniform heating elements can be used for different pipe diameters and pipe cross-sectional shapes. Furthermore, it can be ensured that the supply air transported through the housing does not partially sweep past the heating element, which would reduce the heating power.
  • the heating element comprises at least one coupling element, wherein at least one heating element connecting section is provided within the housing, which can be connected to the coupling element of the heating element, and an energy supply element is provided on the housing through which the heating element Heating energy can be supplied via the heating element connecting section and the coupling element.
  • the coupling element can first be brought into contact with the heating element connecting section, whereupon the heating element is inserted further into the housing, for example by pivoting about the coupling point, until it arrives in its end position and here with the housing for example, is locked.
  • the heating element can be designed, for example, as an electrical heating element.
  • the energy supply element, the heating element connecting section and the coupling element are designed as electrical conductors.
  • an external power line can be connected to the energy supply element, so that the heating element can be supplied with current.
  • the heating element can also be designed as a heating element which can be heated with heated fluid, in particular with hot water, steam or gas.
  • the energy supply element, the heating element connecting section and the coupling element are formed by pipelines via which the heated fluid is supplied to the heating element.
  • the housing of the heating device is preferably tubular, in particular an angled tube, since in this way a simple connection of the heating device to the end of the supply air tube, in the form of an extension of this air tube, can take place and the angled tubular design allows the supply air to escape laterally into the one to be heated Space is guaranteed.
  • the heating element extends essentially over the entire cross-sectional area of the housing through which the supply air flows. This achieves maximum efficiency because the supply air is prevented from flowing past the heating element.
  • the outer dimensions of the housing are preferably substantially the same as the outer dimensions of the supply air pipe.
  • the heating device thus forms an extension of the supply air pipe with regard to its external dimensions, so that the space requirement within the cavity wall is not increased by the heating device compared to the supply air pipe.
  • the internal dimensions of the housing are also preferably substantially the same as the internal dimensions of the supply air pipe, the transition region between the supply air pipe and the housing preferably being continuous. This ensures an undisturbed flow of the supply air from the supply air pipe into the housing of the heating device.
  • the heating element comprises a heating section through which the supply air can flow, in particular a lamellar design.
  • the lamellar design of the heating section ensures a high degree of efficiency, since the lamellae form a very large contact area with the supply air.
  • the heating element is oriented essentially perpendicular to the direction of flow of the supply air. With a vertical alignment of the heating element Flow resistance caused by the heating element is minimal.
  • the heating element it is also possible for the heating element to be oriented essentially parallel or obliquely to the direction of flow of the supply air.
  • the area of the heating element forming the heating section can be made significantly larger than is the case with a vertical alignment of the heating element.
  • the area of the heating section is limited by the cross-sectional area of the housing.
  • the cross-sectional area of the housing must be increased in this case, so that the outer diameter of the heating device and thus the required space is also increased.
  • the heating element is aligned parallel or obliquely to the direction of flow of the supply air, the surface of the heating element forming the heating section can be expanded practically as desired in the direction of flow of the supply air. In this way, the efficiency of a heating device designed according to the invention can be significantly increased compared to a heating device from the prior art.
  • the orientation of the heating element essentially parallel or obliquely to the flow direction of the supply air can also be used in heating devices according to the prior art, so that this orientation is expressly claimed even when the heating element is arranged in a heating device that is not in a pipe end piece, but instead arranged in a known manner between two pipe sections of a supply air pipe is. Furthermore, such a heating element, which is oriented obliquely or parallel to the flow direction of the supply air, can also be permanently attached in the housing of the heating device.
  • Figure 1 shows a housing 11 of a heating device designed according to the invention, which is angular and has an air inlet opening 12 and an air outlet opening 13.
  • the part of the housing 1 which faces the air inlet opening 12 here has a rectangular cross section, while the part of the housing 11 which faces the air outlet opening 13 has a circular cross section.
  • the part of the housing 1 with a rectangular cross section can, as indicated in FIG. 1, form a supply air pipe 1 or be connected to a correspondingly designed supply air pipe, for example inserted into or placed on this.
  • the heating element 14 comprises three heating rows 15, each of which comprises a plurality of lamellar heating surfaces 16.
  • Each of the heating rows 15 has a coupling element 17 at one end, each of which is connected to a heating element connecting section 18.
  • the heating element connecting section 18 and the heating element 14 are arranged in a fastening frame 19 which is fastened to the inside of the housing 11, as can be seen in particular from FIG. 3.
  • the coupling elements 17 are connected to electrical lines 20, which in turn are connected via a line bushing 21 shown in FIG. 3.
  • the coupling elements 17 engage in recesses 22 of the heating element connecting section 18, contact surfaces 37 being formed within the recesses 22, via which the coupling elements 17 are connected to the lines 20.
  • locking lugs 23 are formed, which engage in locking recesses 24 formed in the mounting frame 19, so that the heating element 14 latches with the mounting frame 19 and is thus fixed within the housing 11 of the heating device.
  • the heating element 14 If the heating element 14 is defective, it can be grasped through the outlet opening 13 and the end carrying the latching lugs 23 can be raised upward, so that the latching connection with the fastening frame 19 is released. After the heating element 14 has been raised further, pivoting around the coupling elements 17, the heating element 14 can be displaced along its longitudinal extent in such a way that the coupling elements 17 emerge from the recesses 22, whereupon the heating element 14 exits the housing 11 through the outlet opening 13 can be removed.
  • the repaired heating element 14 or a replacement heating element can then be introduced through the outlet opening 13 into the interior of the housing 11 and, after the coupling elements 17 have been inserted into the recesses 22, pivoted so far down until the latching lugs 23 snap into the latching recesses 24 and thus engage the heating element 14 is again in its secured position.
  • Another advantage of the inventive arrangement of the heating element 14 directly in the area of the outlet opening 13 is that the supply air is only heated immediately before it exits into the space to be heated, so that there is practically no cooling of the supply air in the area between the heating element 14 and the outlet opening 13 , This achieves a very high efficiency of a heating device designed according to the invention, which is significantly higher than the efficiency of a heating device according to the prior art, in which the supply air after heating via a heating element still travels a relatively long distance to the outlet opening.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a heating device designed according to the invention, which has an elongated housing 25.
  • the outside and inside diameter of the housing 25 essentially corresponds to the outside and inside diameter of the supply air pipe.
  • a heating element 26 is arranged within the housing 25 and is designed similarly to the heating element 14 according to FIGS. 2 and 3.
  • the heating element 26 is aligned in the longitudinal direction of the housing 25 and thus of the supply air pipe and thus extends essentially parallel to the flow direction of the supply air entering the housing 25, which is indicated in FIG. 5 by arrows 27.
  • Fastening elements 28, 29 are provided on the inner sides of the housing 25, to which the heating element 26 is fastened with its ends. In this case, an electrical can be made simultaneously via the fastening element 28 Contacting similar to the contacting described in FIG. 3 takes place via a line bushing 21. Likewise, when the heating element 26 is designed as a fluid-operated heating element, there can be a connection to a tube that supplies heating energy.
  • the heating element 26 can be fastened within the housing 25 in a manner similar to that described for FIGS. 2 and 3.
  • a latching connection can be provided on the end of the heating element 26 facing the fastening element 29.
  • the end of the heating element 26 it is also possible, as indicated in FIG. 5, for the end of the heating element 26 to be gripped by a U-shaped mounting element 30, which can be pivoted, for example, and after the heating element 26 has been inserted into a corresponding U-shaped mounting element 31 on the fastening element 28 can be plugged onto the heating element 26.
  • the supply air is transported along the arrows 27, 32, 33, so that a relatively high air resistance arises as a result of the two approximately 90 ° deflections.
  • the area of the heating element 26 through which the supply air flows, which forms a heating section 34 can be chosen to be practically any length, so that the heating power, which is directly dependent on the area through which the heating element 26 flows, can be chosen to be practically any size can be.
  • FIGS. 6 and 7 is similar to the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, so that the same elements are provided with the same reference numbers.
  • the heating element 26 is not arranged in parallel, but rather at an angle to the longitudinal axis of the housing 25. In this way, the air resistance generated by the heating element 26 is reduced compared to the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5. Depending on the slope selected, a different length of the heating surface of the heating element 26 through which the supply air flows can be achieved.
  • baffles 35, 36 are provided on the side of the heating element, through which the supply air is directed in the direction of the heating element 26.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für ein Warmluft-Heizsystem mit einem Gehäuse, entsprechend den Merkmalen das Oberbegriffes des unabhängigen Anspruchs 1, wie z. B. bekannt aus US 4 963 716.
  • Heizvorrichtungen diese Art werden üblicherweise zwischen zwei Rohrabschnitte des Zuluftrohres eingesetzt, so daß die von dem Warmluft-Heizsystem kommende Luft durch das in dem Gehäuse angeordnete Heizelement hindurch strömt, dabei erwärmt wird und anschließend in den weiteren Rohrabschnitt des Zuluftrohres eintritt. Von dort aus wird es zu dem zu beheizenden Raum geführt, wo es über eine Luftaustrittsöffnung in diesen eintritt.
  • Zur Verbindung mit den Rohrabschnitten des Zuluftrohres besitzt das Gehäuse der Heizvorrichtung üblicherweise zwei rohrförmige Stutzen, die entweder auf die Enden der Rohrabschnittes des Zuluftrohres aufgesteckt oder in diese eingeführt werden. Anschließend kann eine endgültige Fixierung der Heizvorrichtung an den Rohrenden des Zuluftrohres mit Spannbändern erfolgen.
  • Nachteilig an den bekannten Heizvorrichtungen ist es, daß nach erfolgtem Einbau das in dem Gehäuse angeordnete Heizelement praktisch nicht mehr zugänglich ist. Dies gilt um so mehr, da das Zuluftrohr zusammen mit der Heizvorrichtung in der Regel innerhalb einer Hohlwand verlegt wird, so daß nach erfolgter Verlegung bereits der Zugriff auf die Heizvorrichtung nicht mehr möglich ist. Ein Zugriff auf das innerhalb des Gehäuse der Heizvorrichtung angeordnete Heizelement ist in diesem Fall mit sehr hohem Aufwand verbunden.
  • Im Falle eines Defekts des Heizelementes muß nämlich zum einen zunächst ein Zugriff auf das Gehäuse der Heizvorrichtung beispielsweise durch Erzeugen einer Zugangsöffnung in der Wand, erfolgen und anschließend die gesamte Heizvorrichtung aus dem Zuluftrohr ausgebaut werden. Auch ist durch den unterschiedlichen Rohrquerschnitt ein größerer Platzbedarf in der Wand erforderlich.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß im Falle eines Defekts das Heizelement problemlos und auf einfache Weise ausgetauscht werden kann, und dies in einem annähernd gleichen Querschnitt aufweisenden Zuluftrohr.
  • Ausgehend von einer Heizvorrichtung der eingangs genannten Art wird - diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse als Rohrendstück mit einer Luftaustrittsöffnung ausgebildet ist, durch die die durch das Zuluftrohr transportierte Zuluft in den zu beheizenden Raum abgegeben wird, daß das Heizelement lösbar in dem Gehäuse befestigt ist und daß das Heizelement durch die Luftaustrittsöffnung hindurch aus dem Gehäuse heraus entnehmbar und in das Gehäuse hinein einsetzbar ist.
  • Durch die Ausbildung des Gehäuses der Heizvorrichtung als Rohrendstück ist in einfacher Weise sichergestellt, daß das innerhalb des Gehäuses angeordnete Heizelement nicht an einer beliebigen Stelle innerhalb der Hohlwand im Bereich zwischen dem Warmluft-Heizsystem und der Austrittsöffnung, sondern unmittelbar im Bereich der Austrittsöffnung angeordnet ist. Weiterhin wir durch die lösbare Befestigung des Heizelements in dem Gehäuse und die Ausbildung der Luftaustrittsöffnung als Revisionsöffnung erreicht, daß das unmittelbar im Bereich der Luftaustrittsöffnung angeordnete Heizelement im Fehlerfall durch die Luftaustrittsöffnung ergriffen und aus dem Gehäuse herausgenommen werden kann.
  • Das reparierte Heizelement bzw. ein Ersatzheizelement kann anschließend wiederum durch die Luftaustrittsöffnung hindurch in das Gehäuse eingesetzt und dort befestigt werden.
  • Durch die erfindungsgemäß ausgebildeter Heizvorrichtung ist somit sichergestellt, daß auf einfacher Weise und ohne die Notwendigkeit, in der Wand eine separate Öffnung vorsehen zu müssen, ein defektes Heizelement ausgetauscht werden kann. Darüber hinaus ist auch kein Ausbau des Gehäuses der Heizvorrichtung erforderlich, so daß die entsprechenden Wartungsarbeiten weiter vereinfacht werden können.
  • Wesentlich ist nur, daß sowohl das Heizelement als auch die Luftaustrittsöffnung so in ihrer Form und Größe ausgebildet sind, daß das Heizelement durch die Luftaustrittsöffnung hindurch paßt. Dabei ist auch die Form des Gehäuses der Heizvorrichtung, insbesondere bei einer Winkelförmigen Ausbildung, so zu wählen, daß eine problemlose Entnahme des Heizelementes von seiner Befestigungsposition zur Austrittsöffnung und durch diese hindurch möglich ist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Heizelement in dem Gehäuse verrastbar. Dadurch ist eine besonders einfache und schnelle Entnahme und ein entsprechend schnelles Einsetzen eines Heizelementes möglich. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß das Heizelement auf andere Weise in dem Gehäuse befestigt ist, beispielsweise kann es verschraubt, verklemmt oder durch eine sonstige geeignete Befestigungsart in dem Gehäuse fixiert sein.
  • Bevorzugt ist an der Innenseite des Gehäuse ein Befestigungsrahmen mit Rastelementen vorgesehen, wobei das Heizelement zum Eingriff mit den Rastelementen ausgebildete Rastgegenelemente aufweist und das mit dem Befestigungsrahmen verrastete Heizelement diesen im wesentlich vollständig ausfüllt. Durch einen Befestigungsrahmen, der sowohl einstückig mit dem Gehäuse als auch separat von diesem ausgebildet sein kann, können für unterschiedliche Rohrdurchmesser und Rohrquerschnittsformen einheitliche Heizelemente verwendet werden. Weiterhin kann sichergestellt werden, daß die durch das Gehäuse transportierte Zuluft nicht teilweise seitlich an dem Heizelement vorbeistreicht, wodurch die Heizleistung verringert würde.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Heizelement zumindest ein Kopplungselement, wobei innerhalb des Gehäuses zumindest ein Heizelement-Anschlußabschnitt vorgesehen ist, der mit dem Kopplungselement des Heizelements verbindbar ist, und an dem Gehäuse ein Energiezuführelement vorgesehen ist, durch das dem Heizelement Heizenergie über den Heizelement-Anschlußabschnitt und das Kopplungselement zuführbar ist. Beim Einsetzen des Heizelementes in das Gehäuse der Heizvorrichtung kann beispielsweise zunächst das Kopplungselement mit dem Heizelement-Anschlußabschnitt in Kontakt gebracht werden, woraufhin das Heizelement beispielsweise durch Verschwenken um den Kopplungspunkt weiter in das Gehäuse eingebracht wird bis es in seiner Endposition angelangt und hier mit dem Gehäuse beispielsweise verrastet wird.
  • Das Heizelement kann beispielsweise als elektrisches Heizelement ausgebildet sein. In diesem Falle sind das Energiezuführelement, der Heizelement-Anschlußabschnitt und das Kopplungselement als elektrische Leiter ausgebildet. An das Energiezuführelement kann in diesem Fall eine externe Stromleitung angeschlossen werden, so daß das Heizelement mit Strom versorgt werden kann.
  • Das Heizelement kann auch als mit erhitztem Fluid, insbesondere mit Heißwasser, Dampf oder Gas beheizbares Heizelement ausgebildet sein. In diesem Fall werden das Energiezuführelement, der Heizelement-Anschlußabschnitt und das Kopplungselement durch Rohrleitungen gebildet, über die das erhitzte Fluid dem Heizelement zugeführt wird.
  • Das Gehäuse der Heizvorrichtung ist bevorzugt rohrförmig, insbesondere winkelrohrförmig ausgebildet, da auf diese Weise ein einfaches Anschliessen der Heizvorrichtung an das Ende des Zuluftrohres, in Form einer Verlängerung dieses Luftrohres, erfolgen kann und durch die winkelrohrförmige Ausbildung ein seitliches Austreten der Zuluft in den zu beheizenden Raum gewährleistet ist.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das Heizelement im wesentlichen über die gesamte von der Zuluft durchströmten Querschnittsfläche des Gehäuses. Dadurch wird ein maximaler Wirkungsgrad erreicht, da ein Vorbeiströmen der Zuluft an dem Heizelement verhindert wird.
  • Bevorzugt sind die Außenabmessungen des Gehäuses im wesentlichen gleich den Außenabmessungen des Zuluftrohres. Die Heizvorrichtung bildet somit bezüglich ihrer Außenabmessungen eine Verlängerung des Zuluftrohres, so daß der Platzbedarf innerhalb der Hohlwand durch die Heizvorrichtung gegenüber dem Zuluftrohr nicht vergrößert ist.
  • Auch die Innenabmessungen des Gehäuses sind bevorzugt im wesentlichen gleich den Innenabmessungen des Zuluftrohres, wobei der Übergangsbereich zwischen dem Zuluftrohr und dem Gehäuse bevorzugt kontinuierlich ausgebildet. Dadurch wird eine ungestörte Strömung der Zuluft von dem Zuluftrohr in das Gehäuse der Heizvorrichtung gewährleistet.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungform der Erfindung umfaßt das Heizelement einen von der Zuluft durchströmbaren, insbesondere lamellenförmig ausgebildeten Heizabschnitt. Die lamellenförmige Ausbildung des Heizabschnittes gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad, da durch die Lamellen eine sehr große Kontaktfläche mit der Zuluft gebildet wird.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Heizelement im wesentlich senkrecht zur Strömungsrichtung der Zuluft ausgerichtet. Bei einer senkrechten Ausrichtung des Heizelementes ist der Strömungswiderstand, der durch das Heizelement verursacht wird, minimal.
  • Es ist jedoch auch möglich, daß das Heizelement im wesentlichen parallel oder schräg zur Strömungsrichtung der Zuluft ausgerichtet ist. Bei einer parallelen oder schrägen Ausrichtung des Heizelements kann die den Heizabschnitt bildende Fläche des Heizelementes deutlich größer ausgebildet werden, als es bei einer senkrechten Ausrichtung des Heizelementes der Fall ist. Bei einer senkrechten Anordnung ist die Fläche des Heizabschnittes durch die Querschnittsfläche des Gehäuses begrenzt. Um die Heizabschnittsfläche und damit den Wirkungsgrad der Heizvorrichtung zu erhöhen, muß in diesem Fall die Querschnittfläche des Gehäuses vergrößert werden, so daß auch der Außendurchmesser der Heizvorrichtung und damit der benötigte Platzbedarf vergrößert wird.
  • Wird hingegen das Heizelement parallel oder schräg zur Strömungsrichtung der Zuluft ausgerichtet, so kann die den Heizabschnitt bildende Fläche des Heizelementes in Strömungsrichtung der Zuluft praktisch beliebig ausgedehnt werden. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad einer erfindungsgemäß ausgebildeten Heizvorrichtung gegenüber einer Heizvorrichtung aus dem Stand der Technik deutlich erhöht werden.
  • Die Ausrichtung des Heizelementes im wesentlichen parallel oder schräg zur Strömungsrichtung der Zuluft kann dabei auch bei Heizvorrichtungen nach dem Stand der Technik verwendet werden, so daß diese Ausrichtung ausdrücklich auch bei einer Anordnung des Heizelementes in einer Heizvorrichtung beansprucht wird, die nicht in einem Rohrendstück, sondern in bekannter Weise zwischen zwei Rohrabschnitten eines Zuluftrohres angeordnet ist. Weiterhin kann ein solches schräg oder parallel zur Strömungsrichtung der Zuluft ausgerichtete Heizelement auch unlösbar in dem Gehäuse der Heizvorrichtung befestigt sein.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Heizvorrichtung,
    Figur 2
    einen Querschnitt durch die Heizvorrichtung nach Figur 1,
    Figur 3
    einen Längsschnitt durch eine Heizvorrichtung gemäß Figur 1,
    Figur 4
    einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
    Figur 5
    einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 4,
    Figur 6
    einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung und
    Figur 7
    einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 6.
  • Figur 1 zeigt ein Gehäuse 11 einer erfindungsgemäß ausgebildeten Heizvorrichtung, das winkelförmig ausgebildet ist und eine Lufteintrittsöffnung 12 sowie eine Luftaustrittsöffnung 13 besitzt. Der der Lufteintrittsöffnung 12 zugewandte Teil des Gehäuses 1 besitzt hier einen rechtwinkligen Querschnitt, während der der Luftaustrittsöffnung 13 zugewandte Teil des Gehäuses 11 einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. Der Teil des Gehäuses 1 mit rechtwinkligem Querschnitt kann dabei, wie in Figur 1 angedeutet, ein Zuluftrohr 1 bilden oder mit einem entsprechend ausgebildeten Zuluftrohr verbunden, beispielsweise in dieses eingesetzt oder auf dieses aufgesetzt sein.
  • In der in Figur 2 dargestellten Querschnittsdarstellung durch den rechtwinkligen Teil des Gehäuses 11 ist zu erkennen, daß die innerhalb dieses Bereichs des Gehäuses 11 ausgebildete Luftdurchtrittsfläche praktisch vollständig von einem Heizelement 14 ausgefüllt ist.
  • Das Heizelement 14 umfaßt drei Heizreihen 15, die jeweils eine Vielzahl von lamellenförmigen Heizflächen 16 umfassen.
  • Jede der Heizreihen 15 besitzt an einem Ende ein Kopplungselement 17, das jeweils mit einem Heizelement-Anschlußabschnitt 18 verbunden ist. Der Heizelement-Anschlußabschnitt 18 sowie das Heizelement 14 sind in einem Befestigungsrahmen 19 angeordnet, der an der Innenseite des Gehäuses 11 befestigt ist, wie es insbesondere aus Figur 3 zu erkennen ist.
  • Die Kopplungselemente 17 sind mit elektrischen Leitungen 20 verbunden, die wiederum über eine in Figur 3 dargestellte Leitungsdurchführung 21 verbunden sind.
  • Aus Figur 3 ist zu erkennen, daß die Kopplungselemente 17 in Ausnehmungen 22 des Heizelement-Anschlußabschnittes 18 eingreifen, wobei innerhalb der Ausnehmungen 22 Kontaktflächen 37 ausgebildet sind, über die die Kopplungselemente 17 mit den Leitungen 20 verbunden sind.
  • An dem den Kopplungselementen 17 gegenüberliegenden Ende des Heizelementes 14 sind Rastnasen 23 ausgebildet, die in in dem Befestigungsrahmen 19 ausgebildete Rastausnehmungen 24 eingreifen, so daß das Heizelement 14 mit dem Befestigungsrahmen 19 verrastet und damit innerhalb des Gehäuses 11 der Heizvorrichtung festgelegt ist.
  • Bei einem Defekt des Heizelementes 14 kann dieses durch die Austrittsöffnung 13 hindurch erfaßt und das die Rastnasen 23 tragende Ende nach oben angehoben werden, so daß die Rastverbindung mit dem Befestigungsrahmen 19 gelöst wird. Nach einen weiteren Anheben des Heizelementes 14, wobei ein Verschwenken um die Kopplungselemente 17 erfolgt, kann das Heizelement 14 so entlang seiner Längsausdehnung verschoben werden, daß die Kopplungselemente 17 aus den Ausnehmungen 22 heraustreten, woraufhin das Heizelement 14 durch die Austrittsöffnung 13 aus dem Gehäuse 11 entnommen werden kann.
  • Das reparierte Heizelement 14 oder ein Austauschheizelement kann anschließend durch die Austrittsöffnung 13 in das Innere des Gehäuses 11 eingebracht werden und nach Einsetzen der Kopplungselemente 17 in die Ausnehmungen 22 so weit nach unten verschwenkt werden, bis die Rastnasen 23 in die Rastausnehmungen 24 einrasten und sich damit das Heizelement 14 wieder in seiner gesicherten Position befindet.
  • Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Anordnung des Heizelementes 14 unmittelbar im Bereich der Austrittsöffnung 13 ist auch, daß die Zuluft erst unmittelbar vor Austreten in den zu beheizenden Raum erwärmt wird, so daß praktisch kein Abkühlen der Zuluft im Bereich zwischen dem Heizelement 14 und der Austrittsöffnung 13 erfolgt. Dadurch wird ein sehr hoher Wirkungsgrad einer erfindungsgemäß ausgebildeten Heizvorrichtung erreicht, der deutlich höher ist als der Wirkungsgrad einer Heizvorrichtung nach dem Stand der Technik, bei dem die Zuluft nach Erwärmen über ein Heizelement noch eine relativ lange Strecke bis zur Austrittsöffnung zurücklegt.
  • Figur 4 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Heizvorrichtung, die ein langgestrecktes Gehäuse 25 besitzt. Der Außenund Innendurchmesser des Gehäuses 25 entspricht dabei im wesentlichen dem Außen- bzw. Innendurchmesser des Zuluftrohres.
  • Innerhalb des Gehäuses 25 ist ein Heizelement 26 angeordnet, das ähnlich dem Heizelement 14 nach den Figuren 2 und 3 ausgebildet ist.
  • Das Heizelement 26 ist in Längsrichtung des Gehäuses 25 und damit des Zuluftrohres ausgerichtet und erstreckt sich somit im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der in das Gehäuse 25 eintretenden Zuluft, die in Figur 5 durch Pfeile 27 angedeutet ist.
  • An den Innenseiten des Gehäuses 25 sind Befestigungselemente 28, 29 vorgesehen, an denen das Heizelement 26 mit seinen Enden befestigt ist. Dabei kann über das Befestigungselement 28 gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung ähnlich der in Figur 3 beschriebenen Kontaktierung über eine Leitungsdurchführung 21 erfolgen. Ebenso kann, bei der Ausbildung des Heizelementes 26 als fluidbetriebenes Heizelement, eine Verbindung mit einem Heizenergie zuführenden Rohr vorhanden sein.
  • Die Befestigung des Heizelementes 26 innerhalb des Gehäuses 25 kann in ähnlicher Weise wie zu den Figuren 2 und 3 beschrieben erfolgen. Insbesondere kann an dem dem Befestigungselement 29 zugewandten Ende des Heizelementes 26 eine Rastverbindung vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, wie in Figur 5 angedeutet, daß das Ende des Heizelementes 26 durch ein U-förmiges Halterungselement 30 umgriffen wird, das beispielsweise verschwenkbar ist und nach Einsetzen des Heizelementes 26 in ein entsprechendes U-förmiges Halterungselement 31 an dem Befestigungselement 28 auf das Heizelement 26 aufgesteckt werden kann.
  • Bei der in Figur 5 dargestellten Längsanordnung des Heizelementes 26 erfolgt der Transport der Zuluft entlang der Pfeile 27, 32, 33, so daß durch die zweimalige annähernde 90°-Umlenkung ein relativ hoher Luftwiderstand entsteht.
  • Vorteilhaft ist an dieser Anordnung, daß die von der Zuluft durchströmte Fläche des Heizelementes 26, die einen Heizabschnitt 34 bildet, praktisch beliebig lang gewählt werden kann, so daß die Heizleistung, die unmittelbar von der durchströmten Fläche des Heizelementes 26 abhängt, praktisch beliebig groß gewählt werden kann.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 6 und 7 ist ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 und 5, so daß gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind.
  • Das Heizelement 26 ist jedoch nicht parallel, sondern schräg zur Längsachse des Gehäuses 25 angeordnet. Auf diese Weise wird der durch das Heizelement 26 erzeugte Luftwiderstand gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 und 5 verringert. Je nach der gewählten Schräge kann dabei eine unterschiedliche Länge der von der Zuluft durchströmten Heizfläche des Heizelementes 26 erreicht werden.
  • Um ein seitliches Vorbeistreichen der Zuluft an dem Heizelement 26 zu verhindern, sind seitlich des Heizelements 26 Staubleche 35, 36 vorgesehen, durch die die Zuluft in Richtung des Heizelementes 26 geleitet wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zuluftrohr
    9
    Pfeil
    10
    Pfeil
    11
    Gehäuse
    12
    Lufteintrittsöffnung
    13
    Luftaustrittsöffnung
    14
    Heizelement
    15
    Heizreihen
    16
    Heizflächen
    17
    Kopplungselement
    18
    Heizelement-Anschlußabschnitt
    19
    Befestigungsrahmen
    20
    Leitungen
    21
    Leitungsdurchführung
    22
    Ausnehmung
    23
    Rastnasen
    24
    Rastausnehmungen
    25
    Gehäuse
    26
    Heizelement
    27
    Pfeile
    28
    Befestigungselement
    29
    Befestigungselement
    30
    Halterungselement
    31
    Halterungselement
    32
    Pfeile
    33
    Pfeile
    34
    Heizabschnitt
    35
    Staublech
    36
    Staublech
    37
    Kontaktflächen

Claims (10)

  1. Heizvorrichtung für ein Warmluft-Heizsystem mit einem Gehäuse, (11, 25) das einen Anschlußabschnitt zum Anschließen an ein Zuluft von dem Heizsystem zu einem zu beheizenden Raum führendes Zuluftrohr (1) umfaßt, wobei in dem Gehäuse (11, 25) ein Heizelement (14, 26) zum Erwärmen der durch das Zuluftrohr transportierten Luft angeordnet ist, wobei
    daß Gehäuse (11, 25) als Rohrendstück mit einer Luftaustrittsöffnung (13) ausgebildet ist, durch die die durch das Zuluftrohr (1) transportierte Zuluft in den zu beheizenden Raum abgegeben wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (14, 26) lösbar in dem Gehäuse (11, 25) befestigt ist und
    daß das Heizelement (14, 26) durch die Luftaustrittsöffnung (13) hindurch aus dem Gehäuse (11, 25) heraus entnehmbar und in das Gehäuse (11, 25) hinein einsetzbar ist.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (14, 26) in dem Gehäuse (11, 25) verrastbar ist.
  3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß an der Innenseite des Gehäuses (11) ein Befestigungsrahmen (19) mit Rastelementen (24) vorgesehen ist, daß das Heizelement (14) zum Eingriff mit den Rastelementen (24) ausgebildete Rastgegenelemente (23) aufweist und daß das mit dem Befestigungsrahmen (19) verrastete Heizelement (14) diesen im wesentlichen vollständig ausfüllt.
  4. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (14) zumindest ein Kopplungselement (17) umfaßt, daß innerhalb des Gehäuses (11) zumindest ein Heizelement-Anschlußabschnitt (18) vorgesehen ist, der mit dem Kopplungselement (17) des Heizelements (14) verbindbar ist, und daß an dem Gehäuse (11) ein Energiezuführelement (21) vorgesehen ist, durch das dem Heizelement (14) Heizenergie über den Heizelement-Anschlußabschnitt (18) und das Kopplungselement (17) zuführbar ist.
  5. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (14, 26) als elektrisches Heizelement und das Energiezuführelement (21), der Heizelement-Anschlußabschnitt (18) - und das Kopplungselement (17) als elektrische Leiter ausgebildet sind.
  6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement als mit erhitztem Fluid, insbesondere mit Heißwasser beheizbares Heizelement und das Energiezuführelement, der Heizelement-Anschlußabschnitt und das Kopplungselement als Rohrleitungen ausgebildet sind.
  7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß das Gehäuse (11, 26) rohrförmig, insbesondere winkelrohrförmig ausgebildet ist.
  8. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich das Heizelement (14, 26) im wesentlichen über die gesamte von der Zuluft durchströmte Querschnittsfläche des Gehäuses (11, 25) erstreckt und/oder daß die Außenabmessungen des Gehäuses (11, 25) im wesentlichen gleich den Außenabmessungen des Zuluftrohres (1) sind.
  9. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (14, 26) einen von der Zuluft durchströmbaren, insbesondere lamellenförmig ausgebildeten Heizabschnitt (34) umfaßt.
  10. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (14) im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung (9) der Zuluft ausgerichtet ist oder daß das Heizelement (26) im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung (27) der Zuluft ausgerichtet ist oder daß das Heizelement (26) schräg zur Strömungsrichtung (27) der Zuluft ausgerichtet ist.
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