EP1239237A2 - Fan heater - Google Patents

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Publication number
EP1239237A2
EP1239237A2 EP02004174A EP02004174A EP1239237A2 EP 1239237 A2 EP1239237 A2 EP 1239237A2 EP 02004174 A EP02004174 A EP 02004174A EP 02004174 A EP02004174 A EP 02004174A EP 1239237 A2 EP1239237 A2 EP 1239237A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
fan
heater according
fan wheel
fan heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02004174A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1239237A3 (en
Inventor
Ewald Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Glen Dimplex Deutschland GmbH
Original Assignee
Glen Dimplex Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glen Dimplex Deutschland GmbH filed Critical Glen Dimplex Deutschland GmbH
Publication of EP1239237A2 publication Critical patent/EP1239237A2/en
Publication of EP1239237A3 publication Critical patent/EP1239237A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades
    • F04D29/384—Blades characterised by form
    • 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
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0411—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between for domestic or space-heating systems
    • F24H3/0417—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between for domestic or space-heating systems portable or mobile

Definitions

  • the invention relates to a fan heater according to the preamble of claim 1.
  • Conventional fan heaters have one on opposite sides Housing air inlet openings for fresh air and air outlet openings intended for hot air.
  • a heating element In the housing is adjacent to the Air inlet openings provided a heating element.
  • a rotatably driven fan wheel is provided, through which the fresh air sucks in the air inlet openings. Then the air is passed through the Heating elements heated and by the downstream fan wheel through the Blown air outlet openings.
  • the disadvantage of this is that especially at Particularly compact plastic fans designed the electrical Power consumption is capped, otherwise it will cause overheating of the housing and especially the fan wheel.
  • the invention has for its object a generic fan to improve in such a way that the same compact arrangement electrical power consumption can be increased.
  • the task is characterized by the features of the characterizing part of the claim 1 solved.
  • the essence of the invention is that the heating element arranged between the fan wheel and the air outlet openings is. As a result, only cool fresh air comes in with the fan wheel Touch so that it heats up less. At the same time, the inflowing fresh air flow the drive, that is the electric motor, the Fan wheel are cooled. In addition, at the same speed and design of the fan wheel transported more air through the fan heater because the cold air is sucked in first and through the fan wheel is accelerated and only then fed to the heating element and expand there. In the construction according to the state of the art the airflow reaches the heating element before reaching the fan wheel fed and heated, whereby a density increase takes place and in this way the air mass flow is reduced.
  • a fan heater has a front housing half 2 and one rear housing half 3 existing housing 4.
  • the housing 4 will through a bottom 5, a rear wall 6, one opposite this Front wall 7 and two side walls 8 connecting walls 6 and 7 and 9 formed.
  • the walls 6 to 8 have a dome-like top Cover plate 10.
  • the housing halves 2 and 3 are each formed in one piece.
  • air inlet openings 11 are provided, which one have a round cross-section.
  • the rear wall 6 is slightly convexly curved.
  • the slightly concave curved front wall 7 has essentially arranged vertically over their full height Slats 12, the stacked air outlet openings 13th limit.
  • the heating element 19 consists of a plurality of radially projecting, in longitudinal section meandering heating wire loops 24, of which only the envelope is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the single ones Heating wires 24 extend from one connected to the carrier 18 Support ring 25 radially outwards and are then bent into a U-shape and closed returned to the support ring 25.
  • the respective ends of the heating wire loops 24 are connected to the support ring 25 by rivets 26.
  • the Heating element 19 has a plurality over the circumference of the support ring 25 of heating wire loops 24 on.
  • the electric motor 20 Behind the heating element 19, that is between the heating element 19 and the air inlet openings 11 of the rear wall 6, is the electric motor 20 arranged, which is connected to the carrier 18.
  • the electric motor 20 has a drive shaft 27 which can be driven in rotation about the axis of rotation 22.
  • the fan wheel 21 has a ring-cylindrical design, the electric motor 20 in the axial direction substantially receiving hub 28, at the Radially projecting outside, formed in one piece with the hub 28 Fan impeller blades 29 are provided.
  • On the back wall 6 facing End 30 are three, each offset by 120 ° to one another axially outwardly and radially inwardly projecting arms 31 which are brought together in a center section 32.
  • the center section 32 carries a sleeve 33 in which the drive shaft 27 is received and is fixed. It is also possible to use one instead of three arms 31 different number of arms distributed evenly over the circumference of the hub 28 31 to be provided.
  • the fan wheel 21 has six evenly over the circumference of the hub 28 distributed fan blades 29. It is also possible a different number provided by fan blades 29.
  • the fan wheel blades 29 have in each case one air intake edge 34 leading in the direction of rotation 23 and a trailing air delivery edge 35.
  • the air discharge edge 35 has an essentially radially extending inner section 36 as well as an outer section running straight in the direction of rotation 23 37 on.
  • the outer section 37 closes with the radius an angle a on the axis of rotation 22, for which the following applies: 10 ⁇ a ⁇ 60 °, in particular 20 ° a a ° 40 °, particularly advantageously a ⁇ 30 °.
  • the inside section 36 has a radial length I which has outer section 37 a radial length A, where the following applies to the ratio A / I: A / I ⁇ 3.
  • the Edges 34 and 35 are interconnected by a convexly curved outer edge 38 connected.
  • the air intake edge 34 faces near the Hub 28 an edge 40 recessed against a tip 39, the runs essentially radially.
  • the advantage here is that neighboring Do not overlap the fan blades 29 in the axial direction. This is before important in the manufacture, since the two halves of the injection molds for the fan wheel 21 are simply moved apart can without taking undercuts into account.
  • the Fan blades 29 themselves are slightly curved and close in the area of the inner portion 36 of the air discharge edge 35 with the axis of rotation 22 an angle b for which the following applies: b ⁇ 50 °.
  • the fan heater 1 in the cover plate 10 has an operating state switch 41, in which between an off position, a Cold air position and a heating position can be switched. Further a thermostat 42 with a rotary control 43 is provided in the cover plate 10, with the desired room temperature to be set by the fan heater 1 can be specified.
  • the function of the fan heater is described below.
  • the switch 41 into a heating position, current is applied to the heating element 19 given so that the heating wire loops 24 heat up. Furthermore, current is given to the electric motor 230, so that the latter Fan wheel 21 rotated.
  • the fan blades 29 By the movement of the fan blades 29 in the direction of rotation 23, an air flow 44 through the housing 4 generated, the arrows denoted by 44 in Fig. 1 the middle reproduce the axial flow direction of the air through the housing.
  • the Air is drawn through the air inlet openings 11 by the rotation of the Fan wheel 21 sucked in and occurs partially between the arms 31 and through the inside of the hub 28 and thus directly cools the electric motor 20.
  • the fan wheel allows the fan wheel to be arranged otherwise a lot more air is transported than in the case where the Heating element is arranged upstream of the fan wheel. In this from the state of the Technology known case is warmer by the fan wheel and therefore thinner air accelerates. Furthermore, the invention does not exist the problem that the air heated by the heating element 19 the fan wheel 21 warmed.
  • the electrical Power consumption for example, can be increased to 2000 watts.
  • Another advantage of the design of the fan wheel blade 29 is that the air flow rate is much more independent of the voltage fluctuations on the electric motor 20 and speed fluctuations of the electric motor 20 is.
  • FIGS. 4 to 6 which quantitative advantages in the heater according to the invention in comparison state of the art. 4 is that of three different ones Fan heaters transported air volume as a function of motor voltage shown.
  • the characteristic curve labeled A shows the course of the curve a conventional fan heater, in which the heating element between the Air inlet openings and the fan wheel is arranged and thus already hot air hits the fan wheel. Otherwise, the air duct points as well the fan wheel has the same diameter as in the invention Arrangement.
  • the structure of the wing corresponds to the conventional structure for fan wheels. The same motor was also used.
  • the characteristic curve marked B belongs to a conventional one Fan heater, its fan wheel and its air duct a much larger one Have diameters than the fan heater according to the invention Embodiment.
  • the characteristic curve B runs above that of A. Sie has the major disadvantage, however, that it is very steep, that is has a large dependence on voltage fluctuations. This is perceived as uncomfortable during operation.
  • C we get the characteristic referred to the fan heater according to the invention. It is striking that the Characteristic curve increases continuously and thus the saturation behavior as with Characteristic curve A does not occur.
  • the characteristic curve is flatter than at B, which is less susceptible to voltage fluctuations equivalent. It is of central importance that the characteristic curve C is above of the two characteristic curves A and B. This means that due to the arrangement of the heating element between the air outlet openings and the Fan wheel of a larger amount of air can be transported.
  • the motor in the device according to the invention according to characteristic curve C is the same as in the devices for the characteristic curves B and A.
  • the arrangement according to the characteristic curve B is also the heating element between the air intake openings and the fan wheel arranged.
  • the amount of air delivered per unit of time is a function of Speed of the fan wheel shown.
  • C is the characteristic of the invention Fan heater.
  • the individual measuring points correspond different motor voltages between 200 V and 250 V.
  • the Characteristic A belongs to the fan heater, which in Fig. 4 also belongs to the characteristic A heard.
  • This fan heater has the same diameter of the air duct and the fan wheel and the same motor as in the invention Fan heater on. Only the air is in accordance with the fan heater Characteristic curve A drawn in via the heating element.
  • Fig. 6 the amount of air delivered per unit of time is a function of Speed shown.
  • Characteristic curve C again corresponds to that of the invention Heater.
  • characteristic curve D becomes a fan heater according to the invention Identical fan heater, where the fan wheel on the fan wheel blades straight, radially extending air discharge edges.
  • a disadvantage of the oblique discharge edges is the higher voltages in a slight reduction in the amount of air delivered per unit of time.

Abstract

The heater has a casing (4) containing fresh air intake apertures (11), hot air output apertures (13) and a fan wheel (21) to create an air flow (44). The housing also contains a heating element (19) to heat the air flowing through. The fan wheel is located between the air intake apertures and the heating element.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizlüfter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fan heater according to the preamble of claim 1.

Bei herkömmlichen Heizlüftern sind an gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses Lufteintritts-Öffnungen für Frischluft und Luftaustritts-Öffnungen für Heißluft vorgesehen. In dem Gehäuse ist benachbart zu den Lufteintritts-Öffnungen ein Heiz-Element vorgesehen. Diesem nachgeordnet ist ein drehantreibbares Lüfterrad vorgesehen, das die Frischluft durch die Lufteintritts-Öffnungen ansaugt. Anschließend wird die Luft durch die Heiz-Elemente erhitzt und durch das nachgeordnete Lüfterrad durch die Luftaustritts-Öffnungen geblasen. Nachteilig ist hieran, daß vor allem bei besonders kompakt ausgebildeten Lüftern aus Kunststoff die elektrische Leistungsaufnahme nach oben begrenzt ist, da es sonst zu einer Überhitzung des Gehäuses und insbesondere des Lüfterrades kommt.Conventional fan heaters have one on opposite sides Housing air inlet openings for fresh air and air outlet openings intended for hot air. In the housing is adjacent to the Air inlet openings provided a heating element. Subordinate to this a rotatably driven fan wheel is provided, through which the fresh air sucks in the air inlet openings. Then the air is passed through the Heating elements heated and by the downstream fan wheel through the Blown air outlet openings. The disadvantage of this is that especially at Particularly compact plastic fans designed the electrical Power consumption is capped, otherwise it will cause overheating of the housing and especially the fan wheel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Lüfter derart zu verbessern, daß bei gleichbleibender kompakter Anordnung die elektrische Leistungsaufnahme erhöht werden kann.The invention has for its object a generic fan to improve in such a way that the same compact arrangement electrical power consumption can be increased.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Heiz-Element zwischen dem Lüfterrad und den Luftaustritts-Öffnungen angeordnet ist. Hierdurch kommt lediglich kühle Frischluft mit dem Lüfterrad in Berührung, so daß sich dieses weniger erhitzt. Gleichzeitig kann durch den einströmenden Frischluftstrom der Antrieb, das heißt der Elektromotor, des Lüfterrades gekühlt werden. Darüber hinaus kann bei gleicher Drehzahl und Gestaltung des Lüfterrades mehr Luft durch den Heizlüfter transportiert werden, da die kalte Luft zunächst angesaugt und durch das Lüfterrad beschleunigt wird und erst anschließend dem Heiz-Element zugeführt wird und sich dort ausdehnt. Bei der Konstruktion gemäß dem Stand der Technik wir der Luftstrom vor dem Erreichen des Lüfterrades dem Heiz-Element zugeführt und erwärmt, wodurch eine Dichteerhöhung stattfindet und auf diese Weise der Luftmassestrom reduziert wird.The task is characterized by the features of the characterizing part of the claim 1 solved. The essence of the invention is that the heating element arranged between the fan wheel and the air outlet openings is. As a result, only cool fresh air comes in with the fan wheel Touch so that it heats up less. At the same time, the inflowing fresh air flow the drive, that is the electric motor, the Fan wheel are cooled. In addition, at the same speed and design of the fan wheel transported more air through the fan heater because the cold air is sucked in first and through the fan wheel is accelerated and only then fed to the heating element and expand there. In the construction according to the state of the art the airflow reaches the heating element before reaching the fan wheel fed and heated, whereby a density increase takes place and in this way the air mass flow is reduced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the inventions result from the Dependent claims.

Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1
einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Heizlüfters,
Fig. 2
einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3
eine Draufsicht auf ein Lüfterrad,
Fig. 4
ein Diagramm, das die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge als Funktion der Motorspannung darstellt,
Fig. 5
ein Diagramm, daß die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge als Funktion der Drehzahl darstellt und
Fig. 6
eine Darstellung, die die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge als Funktion der Drehzahl darstellt.
Additional features and details of the invention will become apparent from the description of an embodiment with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1
2 shows a longitudinal section of a fan heater according to the invention,
Fig. 2
2 shows a cross section along the section line II-II in FIG. 1,
Fig. 3
a plan view of a fan wheel,
Fig. 4
FIG. 2 shows a diagram which represents the amount of air delivered per unit of time as a function of the motor voltage,
Fig. 5
a diagram that represents the amount of air delivered per unit of time as a function of speed and
Fig. 6
a representation that represents the amount of air delivered per unit of time as a function of speed.

Ein Heizlüfter weist ein aus einer vorderen Gehäuse-Hälfte 2 sowie einer hinteren Gehäuse-Hälfte 3 bestehendes Gehäuse 4 auf. Das Gehäuse 4 wird durch einen Boden 5, eine Rückwand 6, eine dieser gegenüberliegende Vorderwand 7 sowie zwei die Wände 6 und 7 verbindende Seitenwände 8 und 9 gebildet. Die Wände 6 bis 8 tragen auf der Oberseite eine domartige Deckplatte 10. Die Gehäuse-Hälften 2 und 3 sind jeweils einteilig ausgebildet. In der Rückwand 6 sind im wesentlichen über die volle Höhe rasterartig angeordnete Lufteintritts-Öffnungen 11 vorgesehen, welche einen runden Querschnitt aufweisen. Die Rückwand 6 ist leicht konvex gekrümmt. Die leicht konkav gekrümmte Vorderwand 7 weist im wesentlichen über ihre volle Höhe übereinander angeordnete, vertikal verlaufende Lamellen 12 auf, die übereinander angeordnete Luftaustritts-Öffnungen 13 begrenzen. Zur Stabilisierung sind auf der Innenseite der Lamellen 12 angeordnete, einteilig mit diesen ausgebildete, vertikal verlaufende Stützstege 14 vorgesehen. An der Innenseite der Vorderwand 7 ist ein nach innen vorspringendes, sich über einen wesentlichen Teil der Tiefe des Gehäuses 4 erstreckendes, ringzylindrisches Luftkanal-Gehäuse 15 vorgesehen, das einen Luftkanal 16 begrenzt. Die Lufteintritts-Öffnungen 11, die Luftaustritts-Öffnungen 13 sowie der Luftkanal 16 fluchten im wesentlichen miteinander. Die beiden Gehäuse-Hälften 2 und 3 sind über an der Gehäuse-Hälfte 2 innenseitig angespritzte Schraubdome 17 miteinander verschraubt. In der Mitte der Vorderwand 7 ist ein nach innen vorspringender, einteilig mit der Vorderwand 7 ausgebildeter Träger 18 vorgesehen, an dessen innenseitigem Ende ein Heiz-Element 19, sowie diesem nachgeordnet ein Elektromotor 20 mit einem Lüfterrad 21 angeordnet sind. Das Lüfterrad 21 ist durch den Elektromotor 20 um eine Drehachse 22 entlang einer Dreh-Richtung 23 drehantreibbar. A fan heater has a front housing half 2 and one rear housing half 3 existing housing 4. The housing 4 will through a bottom 5, a rear wall 6, one opposite this Front wall 7 and two side walls 8 connecting walls 6 and 7 and 9 formed. The walls 6 to 8 have a dome-like top Cover plate 10. The housing halves 2 and 3 are each formed in one piece. In the rear wall 6 are essentially grid-like over the full height arranged air inlet openings 11 are provided, which one have a round cross-section. The rear wall 6 is slightly convexly curved. The slightly concave curved front wall 7 has essentially arranged vertically over their full height Slats 12, the stacked air outlet openings 13th limit. For stabilization, arranged on the inside of the slats 12 integrally formed with these, vertically extending support webs 14 provided. On the inside of the front wall 7 is an inwardly projecting over a substantial part of the depth of the housing 4 extending, annular cylindrical air duct housing 15 provided limited an air duct 16. The air inlet openings 11, the air outlet openings 13 and the air duct 16 are essentially aligned together. The two housing halves 2 and 3 are over on the housing half 2 internally molded screw domes 17 screwed together. In the middle of the front wall 7 is an inwardly projecting provided in one piece with the front wall 7 formed carrier 18 on the inside the end of a heating element 19, and this is arranged downstream an electric motor 20 with a fan wheel 21 are arranged. The fan wheel 21 is through an electric motor 20 about an axis of rotation 22 along a Direction of rotation 23 can be driven in rotation.

Das Heiz-Element 19 besteht aus einer Vielzahl von radial vorstehenden, im Längsschnitt meanderförmig gebogenen Heizdraht-Schleifen 24, von denen in den Fig. 1 und 2 nur die Einhüllende dargestellt ist. Die einzelnen Heiz-drähte 24 erstrecken sich von einem mit dem Träger 18 verbundenen Tragring 25 radial nach außen und sind dann U-förmig gebogen und zu dem Tragring 25 zurückgeführt. Die jeweiligen Enden der Heizdraht-Schleifen 24 sind durch Nieten 26 mit dem Tragring 25 verbunden. Das Heiz-Element 19 weist über den Umfang des Tragrings 25 eine Vielzahl von Heizdraht-Schleifen 24 auf.The heating element 19 consists of a plurality of radially projecting, in longitudinal section meandering heating wire loops 24, of which only the envelope is shown in FIGS. 1 and 2. The single ones Heating wires 24 extend from one connected to the carrier 18 Support ring 25 radially outwards and are then bent into a U-shape and closed returned to the support ring 25. The respective ends of the heating wire loops 24 are connected to the support ring 25 by rivets 26. The Heating element 19 has a plurality over the circumference of the support ring 25 of heating wire loops 24 on.

Hinter dem Heiz-Element 19, das heißt zwischen dem Heiz-Element 19 und den Lufteintritts-Öffnungen 11 der Rückwand 6, ist der Elektromotor 20 angeordnet, welcher mit dem Träger 18 verbunden ist. Der Elektromotor 20 weist eine um die Drehachse 22 drehantreibbare Antriebswelle 27 auf. Das Lüfterrad 21 weist eine ringzylindrisch ausgebildete, den Elektromotor 20 in axialer Richtung im wesentlichen aufnehmende Nabe 28 auf, an deren Außenseite radial vorstehende, einteilig mit der Nabe 28 ausgebildete Lüfterrad-Schaufeln 29 vorgesehen sind. An dem der Rückwand 6 zugewandten Ende 30 sind drei, jeweils um 120° zueinander versetzte axial nach außen und radial nach innen vorspringende Arme 31vorgesehen, die in einem Zentrums-Abschnitt 32 zusammengeführt sind. Der Zentrums-Abschnitt 32 trägt eine Büchse 33, in der die Antriebswelle 27 aufgenommen und festgelegt ist. Es ist auch möglich anstelle von drei Armen 31 eine andere Zahl von gleichmäßig über den Umfang der Nabe 28 verteilten Armen 31 vorzusehen.Behind the heating element 19, that is between the heating element 19 and the air inlet openings 11 of the rear wall 6, is the electric motor 20 arranged, which is connected to the carrier 18. The electric motor 20 has a drive shaft 27 which can be driven in rotation about the axis of rotation 22. The fan wheel 21 has a ring-cylindrical design, the electric motor 20 in the axial direction substantially receiving hub 28, at the Radially projecting outside, formed in one piece with the hub 28 Fan impeller blades 29 are provided. On the back wall 6 facing End 30 are three, each offset by 120 ° to one another axially outwardly and radially inwardly projecting arms 31 which are brought together in a center section 32. The center section 32 carries a sleeve 33 in which the drive shaft 27 is received and is fixed. It is also possible to use one instead of three arms 31 different number of arms distributed evenly over the circumference of the hub 28 31 to be provided.

Das Lüfterrad 21 weist sechs über den Umfang der Nabe 28 gleichmäßig verteilte Lüfterrad-Schaufeln 29 auf. Es ist auch mögliche eine andere Zahl von Lüfterrad-Schaufeln 29 vorzusehen. Die Lüfterrad-Schaufeln 29 weisen jeweils eine in Dreh-Richtung 23 voreilende Luft-Aufhahme-Kante 34 sowie eine nacheilende Luft-Abgabe-Kante 35 auf. Die Luft-Abgabe-Kante 35 weist einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Innen-Abschnitt 36 sowie einen schräg in Dreh-Richtung 23 gerade verlaufenden Außen-Abschnitt 37 auf. Der Außen-Abschnitt 37 schließt mit dem Radius bezogen auf die Drehachse 22 einen Winkel a ein, für den gilt: 10 ≤ a ≤ 60°, insbesondere 20°≤ a ≤ 40°, besonders vorteilhaft a ≈ 30°. Der Innen-Abschnitt 36 weist eine radiale Länge I auf, der Außen-Abschnitt 37 weist eine radiale Länge A auf, wobei für das Verhältnis A/I gilt: A/I ≈ 3. Die Kanten 34 und 35 sind durch eine konvex gekrümmte Außen-Kante 38 miteinander verbunden. Die Luft-Aufnahme-Kante 34 weist in der Nähe der Nabe 28 ein gegenüber einer Spitze 39 zurückspringende Kante 40 auf, die im wesentlichen radial verläuft. Vorteilhaft ist hieran, daß sich benachbarte Lüfterrad-Schaufeln 29 in axialer Richtung nicht überlappen. Dies ist vor allem bei der Herstellung von Bedeutung, da die beider Hälften der Spritzgußwerkzeuge für das Lüfterrad 21 einfach auseinandergefahren werden könne, ohne das Hinterschneidungen berücksichtigt werden müssen. Die Lüfterrad-Schaufeln 29 selbst sind leicht gekrümmt und schließen im Bereich des Innen-Abschnitts 36 der Luft-Abgabe-Kante 35 mit der Drehachse 22 einen Winkel b ein für den gilt: b ≈ 50°.The fan wheel 21 has six evenly over the circumference of the hub 28 distributed fan blades 29. It is also possible a different number provided by fan blades 29. The fan wheel blades 29 have in each case one air intake edge 34 leading in the direction of rotation 23 and a trailing air delivery edge 35. The air discharge edge 35 has an essentially radially extending inner section 36 as well as an outer section running straight in the direction of rotation 23 37 on. The outer section 37 closes with the radius an angle a on the axis of rotation 22, for which the following applies: 10 ≤ a ≤ 60 °, in particular 20 ° a a ° 40 °, particularly advantageously a ≈ 30 °. The inside section 36 has a radial length I which has outer section 37 a radial length A, where the following applies to the ratio A / I: A / I ≈ 3. The Edges 34 and 35 are interconnected by a convexly curved outer edge 38 connected. The air intake edge 34 faces near the Hub 28 an edge 40 recessed against a tip 39, the runs essentially radially. The advantage here is that neighboring Do not overlap the fan blades 29 in the axial direction. This is before important in the manufacture, since the two halves of the injection molds for the fan wheel 21 are simply moved apart can without taking undercuts into account. The Fan blades 29 themselves are slightly curved and close in the area of the inner portion 36 of the air discharge edge 35 with the axis of rotation 22 an angle b for which the following applies: b ≈ 50 °.

Für den Betrieb weist der Heizlüfter 1 in der Deckplatte 10 einen Betriebszustands-Schalter 41 auf, bei dem zwischen einer Aus-Stellung, einer Kaltluft-Stellung sowie einer Heizstellung geschaltet werden kann. Ferner ist in der Deckplatte 10 ein Thermostat 42 mit Drehregler 43 vorgesehen, mit dem die gewünschte, durch den Heizlüfter 1 einzustellende Zimmertemperatur vorgegeben werden kann. For operation, the fan heater 1 in the cover plate 10 has an operating state switch 41, in which between an off position, a Cold air position and a heating position can be switched. Further a thermostat 42 with a rotary control 43 is provided in the cover plate 10, with the desired room temperature to be set by the fan heater 1 can be specified.

Im Folgenden wird die Funktion des Heizlüfters beschrieben. Durch ein Verschieben des Schalters 41 in eine Heizstellung wird Strom auf das Heiz-Element 19 gegeben, so daß sich die Heizdraht-Schleifen 24 erwärmen. Ferner wird Strom auf den Elektromotor 230 gegeben, so daß dieser das Lüfterrad 21 in Drehungen versetzt. Durch die Bewegung der Lüfterrad-Schaufeln 29 in Dreh-Richtung 23 wird ein Luftstrom 44 durch das Gehäuse 4 erzeugt, wobei die mit 44 bezeichneten Pfeile in Fig. 1 die mittlere axiale Strömungsrichtung der Luft durch das Gehäuse wiedergeben. Die Luft wird durch die Lufteintritts-Öffnungen 11 durch die Drehung des Lüfterrades 21 eingesaugt und tritt zum Teil zwischen den Armen 31 und der Innenseite der Nabe 28 durch und kühlt somit unmittelbar den Elektromotor 20. Der Großteil der Luft tritt zwischen der Nabe 28 und dem Luftkanal-Gehäuse 15 hindurch und bildet den Luftstrom 44. Durch den Innen-Abschnitt 36 der Luft-Abgabe-Kante 35 wird ein Teil des Luftstromes auf den Tragring 25 mit den Nieten 26 gerichtet, wodurch diese besonders gekühlt werden. Auf diese Weise kann eine Überhitzung derselben vermieden werden. Durch die schräg verlaufenden Außen-Abschnitte 37 kann der von den Lüfterrad-Schaufeln 29 transportierte Luftmassestrom erhöht werden. Der durch das Lüfterrad 21 beschleunigte Luftstrom wird auf die Heizdraht-Schleifen 24 geblasen, wodurch sich der Luftstrom erwärmt und ausdehnt. Besonders vorteilhaft an dem dem Lüfterrad 21 nachgeordneten Heiz-Element 19 ist, daß zunächst kühle und damit vergleichsweise dichte Luft durch das Lüfterrad 21 beschleunigt wird und erst anschließend erwärmt wird. Hierdurch kann bei ansonsten gleicher Anordnung des Lüfterrades sehr viel mehr Luft transportiert werden, als in dem Fall, bei dem das Heiz-Element dem Lüfterrad vorgeordnet ist. Bei diesem aus dem Stand der Technik bekannten Fall wird durch das Lüfterrad wärmere und deshalb dünnere Luft beschleunigt. Darüber hinaus besteht bei der Erfindung nicht das Problem, daß die durch das Heiz-Element 19 erwärmte Luft das Lüfterrad 21 erwärmt. Durch die automatische Kühlung des Lüfterrades 21 und den größeren Luftmassetransport durch das Lüfterrad 21 kann bei ansonsten gleichbleibend kompakter Ausgestaltung des Heizlüfters 1 die elektrische Leistungsaufnahme, zum Beispiel auf 2000 Watt erhöht werden. Besonders vorteilhaft an der Ausgestaltung der Lüfterrad-Schaufel 29 ist auch, daß der Luftdurchsatz sehr viel unabhängiger gegenüber der Spannungsschwankungen am Elektromotor 20 und Drehzahlschwankungen des Elektromotors 20 ist.The function of the fan heater is described below. Through a Moving the switch 41 into a heating position, current is applied to the heating element 19 given so that the heating wire loops 24 heat up. Furthermore, current is given to the electric motor 230, so that the latter Fan wheel 21 rotated. By the movement of the fan blades 29 in the direction of rotation 23, an air flow 44 through the housing 4 generated, the arrows denoted by 44 in Fig. 1 the middle reproduce the axial flow direction of the air through the housing. The Air is drawn through the air inlet openings 11 by the rotation of the Fan wheel 21 sucked in and occurs partially between the arms 31 and through the inside of the hub 28 and thus directly cools the electric motor 20. Most of the air passes between the hub 28 and the air duct housing 15 therethrough and forms the air flow 44. Through the inner section 36 of the air discharge edge 35 becomes part of the air flow the support ring 25 directed with the rivets 26, which makes them particularly cooled become. In this way, overheating can be avoided become. Due to the inclined outer portions 37 of the the fan wheel blades 29 transported air mass flow can be increased. The air flow accelerated by the fan wheel 21 is on the Blown heating wire loops 24, causing the air flow to heat up and expands. Particularly advantageously on the fan wheel 21 downstream Heating element 19 is that initially cool and therefore comparatively dense Air is accelerated by the fan wheel 21 and only then heated becomes. This allows the fan wheel to be arranged otherwise a lot more air is transported than in the case where the Heating element is arranged upstream of the fan wheel. In this from the state of the Technology known case is warmer by the fan wheel and therefore thinner air accelerates. Furthermore, the invention does not exist the problem that the air heated by the heating element 19 the fan wheel 21 warmed. By the automatic cooling of the fan wheel 21 and the greater air mass transport through the fan wheel 21 can otherwise consistently compact design of the fan heater 1, the electrical Power consumption, for example, can be increased to 2000 watts. Especially Another advantage of the design of the fan wheel blade 29 is that the air flow rate is much more independent of the voltage fluctuations on the electric motor 20 and speed fluctuations of the electric motor 20 is.

Im folgenden wir unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 erläutert, welche quantitativen Vorteile sich bei dem erfindungsgemäßen Heizlüfter im Vergleich zum Stand der Technik ergeben. In Fig. 4 ist die von drei verschiedenen Heizlüftern transportierte Luftmenge als Funktion der Motorspannung dargestellt. Die mit A bezeichnete Kennlinie zeigt den Kurvenverlauf eines herkömmlichen Heizlüfters, bei dem das Heizelement zwischen den Lufteintritts-Öffnungen und dem Lüfterrad angeordnet ist und somit bereits erhitze Luft auf das Lüfterrad trifft. Ansonsten weist der Luftkanal sowie das Lüfterrad denselben Durchmesser auf, wie bei der erfindungsgemäßen Anordnung. Der Aufbau der Flügel entspricht dem herkömmlichen Aufbau bei Lüfterrädern. Ferner wurde derselbe Motor verwendet. Man erkennt, daß bei einer Steigerung der Motorspannung die geförderte Luftmenge pro Zeiteinheit langsam ansteigt und dann in einen Sättigungsbereich übergeht,. Dies bedeutet, daß selbst bei einer weiteren Steigerung der Motorspannung die Luftmenge pro Zeiteinheit nicht mehr ansteigt. Dies wird dadurch erklärt, daß die angesaugte Luft, bevor sie das Lüfterrad erreicht, erhitzt wird und sich ausdehnt und somit die Sogwirkung des Lüfterrades beeinträchtigt ist. Die mit B bezeichnete Kennlinie gehört zu einem herkömmlichen Heizlüfter, dessen Lüfterrad sowie dessen Luftkanal einen wesentlich größeren Durchmesser aufweisen als der Heizlüfter nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die Kennlinie B verläuft oberhalb der von A. Sie besitzt jedoch den großen Nachteil, daß sie sehr steil verläuft, das heißt eine große Abhängigkeit gegenüber Spannungsschwankungen besitzt. Dies wird beim Betrieb als unangenehm empfunden. Mit C wir die Kennlinie des erfindungsgemäßen Heizlüfters bezeichnet. Auffällig ist, daß die Kennlinie kontinuierlich ansteigt und somit das Sättigungsverhalten wie bei Kennlinie A nicht auftritt. Darüber hinaus verläuft die Kennlinie flacher als bei B, was einer geringeren Anfälligkeit gegenüber Spannungsschwankungen entspricht. Von zentraler Bedeutung ist, daß die Kennlinie C oberhalb der beiden Kennlinien A und B liegt. Dies bedeutet, daß aufgrund der Anordnung des Heiz-Elements zwischen den Luftaustritts-Öffnungen und dem Lüfterrad einer größere Luftmenge transportiert werden kann. Der Motor bei dem erfindungsgemäßen Gerät gemäß Kennlinie C ist derselbe wie bei den Geräten zu den Kennlinien B und A. Bei der Anordnung gemäß Kennlinie B ist ebenfalls das Heiz-Element zwischen den Luftansaug-öffnungen und dem Lüfterrad angeordnet.In the following we explained with reference to FIGS. 4 to 6, which quantitative advantages in the heater according to the invention in comparison state of the art. 4 is that of three different ones Fan heaters transported air volume as a function of motor voltage shown. The characteristic curve labeled A shows the course of the curve a conventional fan heater, in which the heating element between the Air inlet openings and the fan wheel is arranged and thus already hot air hits the fan wheel. Otherwise, the air duct points as well the fan wheel has the same diameter as in the invention Arrangement. The structure of the wing corresponds to the conventional structure for fan wheels. The same motor was also used. One recognises, that with an increase in the motor voltage, the amount of air delivered per Unit of time increases slowly and then changes into a saturation range. This means that even with a further increase in motor voltage the amount of air per unit of time no longer increases. This is explained by that the intake air is heated before it reaches the fan wheel and expands and thus affects the suction effect of the fan wheel is. The characteristic curve marked B belongs to a conventional one Fan heater, its fan wheel and its air duct a much larger one Have diameters than the fan heater according to the invention Embodiment. The characteristic curve B runs above that of A. Sie has the major disadvantage, however, that it is very steep, that is has a large dependence on voltage fluctuations. This is perceived as uncomfortable during operation. With C we get the characteristic referred to the fan heater according to the invention. It is striking that the Characteristic curve increases continuously and thus the saturation behavior as with Characteristic curve A does not occur. In addition, the characteristic curve is flatter than at B, which is less susceptible to voltage fluctuations equivalent. It is of central importance that the characteristic curve C is above of the two characteristic curves A and B. This means that due to the arrangement of the heating element between the air outlet openings and the Fan wheel of a larger amount of air can be transported. The motor in the device according to the invention according to characteristic curve C is the same as in the devices for the characteristic curves B and A. In the arrangement according to the characteristic curve B is also the heating element between the air intake openings and the fan wheel arranged.

In Fig. 5 ist die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge als Funktion der Drehzahl des Lüfterrades dargestellt. Mit C wird die Kennlinie des erfindungsgemäßen Heizlüfters bezeichnet. Die einzelnen Meßpunkte entsprechen verschiedenen Motorspannungen zwischen 200 V und 250 V. Die Kennlinie A gehört zu dem Heizlüfter, der in Fig. 4 ebenfalls zur Kennlinie A gehört. Dieser Heizlüfter weist denselben Durchmesser des Luftkanals und des Lüfterrades sowie denselben Motor wie bei dem erfindungsgemäßen Heizlüfter auf. Lediglich die Luft wird bei dem Heizlüfter gemäß Kennlinie A über das Heiz-Element angesaugt. Man erkennt, daß bei gleicher Motorspannung die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge um ca. 20% höher liegt.5, the amount of air delivered per unit of time is a function of Speed of the fan wheel shown. With C is the characteristic of the invention Fan heater. The individual measuring points correspond different motor voltages between 200 V and 250 V. The Characteristic A belongs to the fan heater, which in Fig. 4 also belongs to the characteristic A heard. This fan heater has the same diameter of the air duct and the fan wheel and the same motor as in the invention Fan heater on. Only the air is in accordance with the fan heater Characteristic curve A drawn in via the heating element. One recognizes that at the same Motor voltage the amount of air delivered per unit of time by approx. 20% is higher.

In Fig. 6 ist die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge als Funktion der Drehzahl dargestellt. Kennlinie C entspricht wieder dem erfindungsgemäßen Heizlüfter. Mit Kennlinie D wird ein zum erfindungsgemäßen Heizlüfter identischer Heizlüfter bezeichnet, bei dem das Lüfterrad an den Lüfterrad-Schaufeln gerade, sich radial erstreckende Luft-Abgabe-Kanten besitzt. Ein Nachteil der schrägen Abgabe-Kanten liegt bei höheren Spannungen in einer geringfügigen Reduktion der pro Zeiteinheit geförderten Luftmenge. Es ergeben sich jedoch zwei wesentliche Vorteile. Durch die schräge Ausgestaltung der Luft-Abgabe-Kante ist die radiale Verteilung des Luftstroms über das Heiz-Element sehr viel gleichmäßiger, so daß ein starkes Aufglühen der einzelnen Heizdraht-Schleifen vermieden werden kann. Dies führt auch zu einer sehr viel angenehmeren und physiologisch gesünderen Heizung der Luft. Durch die schräge Ausgestaltung der Luft-Abgabe-Kante wird darüber hinaus bei gleicher Spannung der Motor entlastet, was sich in einer Erhöhung der Motordrehzahl äußert. Des weiteren können die gemäß VDE-Normen maximal erlaubten Temperaturgrenzen leichter eingehalten werden. Des weiteren trägt der Innen-Abschnitt der vorderen Luft-Abgabe-Kante zu einer Verbesserung der Motorleistung bei, da dadurch die Nieten besser gekühlt werden und somit weniger Wärme zum Motor abgestrahlt wird.In Fig. 6, the amount of air delivered per unit of time is a function of Speed shown. Characteristic curve C again corresponds to that of the invention Heater. With characteristic curve D becomes a fan heater according to the invention Identical fan heater, where the fan wheel on the fan wheel blades straight, radially extending air discharge edges. A disadvantage of the oblique discharge edges is the higher voltages in a slight reduction in the amount of air delivered per unit of time. However, there are two major advantages. Through the oblique The design of the air discharge edge is the radial distribution of the Airflow over the heating element is much more even, making a strong one Annealing of the individual heating wire loops can be avoided. This also leads to a much more pleasant and physiologically healthier Air heating. Due to the oblique design of the air discharge edge is also relieved of the load at the same voltage, what manifests itself in an increase in engine speed. Furthermore, the maximum permissible temperature limits in accordance with VDE standards are more easily observed become. Also carries the interior portion of the front air discharge edge to an improvement in engine performance, as this Rivets are better cooled and therefore less heat is radiated to the engine becomes.

Claims (10)

Heizlüfter mit a) einem Gehäuse (4), b) in dem Gehäuse (4) angeordneten Lufteintritts-Öffnungen (11) zur Zuführung von Frischluft, c) in dem Gehäuse (4) angeordneten Luftaustritts-Öffnungen (13) zur Abgabe von erwärmter Luft, d) einem zwischen den Lufteintritts-Öffnungen (11) und den Luftaustritts-Öffnungen (13) angeordneten, um eine Drehachse (22) drehantreibbar gelagerten Lüfterrad (21) zur Erzeugung eines Luftstromes (44) und e) einem in dem Gehäuse (4) angeordneten Heiz-Element (19) zur Erwärmung der Luft des Luftstromes (44), dadurch gekennzeichnet, daß f) das Lüfterrad (21) zwischen den Lufteintritts-Öffnungen (11) und dem Heiz-Element (19) angeordnet ist. Heater with a) a housing (4), b) air inlet openings (11) arranged in the housing (4) for supplying fresh air, c) air outlet openings (13) arranged in the housing (4) for discharging heated air, d) one between the air inlet openings (11) and the air outlet openings (13), about an axis of rotation (22) rotatably driven fan wheel (21) for generating an air flow (44) and e) in the housing (4) arranged heating element (19) for heating the air of the air stream (44), characterized in that f) the fan wheel (21) between the air inlet openings (11) and the heating element (19) is arranged. Heizlüfter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (21) eine Nabe (28) sowie radial von dieser nach außen abstehende Lüfterrad-Schaufeln (29) aufweist.Fan heater according to claim 1, characterized in that the fan wheel (21) has a hub (28) and fan wheel blades (29) projecting radially outward therefrom. Heizlüfter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (28) an den axialen Enden (30) offen ausgebildet ist.Fan heater according to claim 2, characterized in that the hub (28) is open at the axial ends (30). Heizlüfter gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (28) zumindest teilweise einen Elektromotor (20) mit einer Antriebswelle (27) aufnimmt. Fan heater according to claim 2 or 3, characterized in that the hub (28) at least partially receives an electric motor (20) with a drive shaft (27). Heizlüfter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (27) über mindestens einen Arm (31) zur Drehmomentenübertragung mit der Nabe (28) verbunden ist.Fan heater according to claim 4, characterized in that the drive shaft (27) is connected to the hub (28) via at least one arm (31) for torque transmission. Heizlüfter gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterrad-Schaufeln (29) eine in Dreh-Richtung voreilende Luft-Aufnahme-Kante (34) sowie eine in Dreh-Richtung nacheilende Luft-Abgabe-Kante (35) aufweisen.Fan heater according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the fan wheel blades (29) have an air intake edge (34) which leads in the direction of rotation and an air discharge edge (35) which trails in the direction of rotation , Heizlüfter gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Abgabe-Kante (35) einen kürzeren Innen-Abschnitt (36), sowie einen längeren Außen-Abschnitt (37) aufweist.Fan heater according to claim 6, characterized in that the air discharge edge (35) has a shorter inner section (36) and a longer outer section (37). Heizlüfter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen-Abschnitt (36) im wesentlichen radial verläuft.Fan heater according to claim 7, characterized in that the inner section (36) extends essentially radially. Heizlüfter gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen-Abschnitt (37) mit dem Radius bezogen auf die Drehachse (22) einen Winkel a einschließt für den gilt: 10° ≤ a ≤ 60°, insbesondere 20° ≤ a ≤ 40° und insbesondere a ≈ 30°.Fan heater according to claim 7 or 8, characterized in that the outer section (37) with the radius with respect to the axis of rotation (22) includes an angle a for which the following applies: 10 ° ≤ a ≤ 60 °, in particular 20 ° ≤ a ≤ 40 ° and in particular a ≈ 30 °. Heizlüfter gemäße einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lüfterrad-Schaufeln (29) in axialer Richtung nicht überlappen.Fan heater according to one of the preceding claims, characterized in that the fan wheel blades (29) do not overlap in the axial direction.
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