WO1987001794A1 - Device for heating rooms uniformly - Google Patents

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Publication number
WO1987001794A1
WO1987001794A1 PCT/EP1986/000524 EP8600524W WO8701794A1 WO 1987001794 A1 WO1987001794 A1 WO 1987001794A1 EP 8600524 W EP8600524 W EP 8600524W WO 8701794 A1 WO8701794 A1 WO 8701794A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
column
heating element
heating
room
floor
Prior art date
Application number
PCT/EP1986/000524
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Pollak
Joachim Förster
Original Assignee
Gas- & Wasserleitungsgeschäft Stuttgart, Böhm, Hör
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 Gas- & Wasserleitungsgeschäft Stuttgart, Böhm, Hör filed Critical Gas- & Wasserleitungsgeschäft Stuttgart, Böhm, Hör
Priority to DE8686905776T priority Critical patent/DE3675934D1/de
Publication of WO1987001794A1 publication Critical patent/WO1987001794A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/065—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit fan combined with single duct; mounting arrangements of a fan in a duct
    • 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
    • F24D9/00—Central heating systems employing combinations of heat transfer fluids covered by two or more of groups F24D1/00 - F24D7/00
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a device for uniformly heating rooms, in particular heated living rooms, by balancing the temperature distribution between the ceiling and floor areas.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device with which a uniform temperature distribution in rooms can be achieved and at the same time heating energy can be saved. Applied to all known heating methods, the temperatures in the floor and ceiling areas should be harmonized.
  • the advantages of this solution are in particular that the floor area can be kept warm and the heating output can be reduced by more than half.
  • the cold air layer on the floor is displaced and unnecessary heating of the upper parts of the room can be avoided.
  • Even temperature distribution at a sufficient level increases people's well-being. If, for example, air at a temperature of 25 ° C from the ceiling area is mixed with floor air of 17 ° C, a mixed air temperature in the entire room of approx. 21 ° C can be set. Due to the uniform temperature distribution, in particular the entire floor area of the apartment is avoided even with open doors. The previously existing, large heat loss through the ceiling due to the still standing warm air under the ceiling is also avoided.
  • the built-in electric heating element can provide cost-effective heating of the room in the transitional period (spring or autumn) of a year.
  • the device according to the invention is also intended to be a compact unit and can be assembled in an inexpensive and simple manner and subsequently and quickly and easily assembled in a room in an adapted manner.
  • a simple assembly of the unit it is expedient to fasten the control unit to a front plate which is provided on the front with switches, display elements, a temperature sensor and the like and which can be inserted and fastened in a front recess in the column.
  • the front panel has at least one circuit board equipped with electronic components on the back and plug-in connection parts extending to the rear wall of the column provided with a recess. As a result, all control-related and electronic components are provided on the front panel in a unit designed in the manner of an insert.
  • the fan in the column causing an air flow from top to bottom and the heating element are arranged below the control unit, so that the electronic components are not exposed to a disadvantageously high temperature.
  • the blower and the heating element are advantageously combined to form a structural unit which is suspended in an intermediate floor which is welded into the column, at a point below the opening for the front plate, so that the heating through this recess / Fan unit can be hooked into the mezzanine.
  • the unit also has an air guide cylinder which surrounds the heating element, so that the air conveyed by the blower from top to bottom is directed in a concentrated manner and directly past the heating element.
  • the compact unit "column” consists of an upper and a lower column part, which two parts are designed to be plugged together. This has the main advantage that the column can be adapted to different room heights.
  • the lower column part preferably has the individual electronic components and the like, while the upper column part is essentially empty. This makes it possible to adapt the column to the given room height by cutting the upper part of the column.
  • the butt joint resulting from the plugging together can be covered in a simple manner by a clip-like part.
  • the device according to the invention or the column can be operated in connection with an existing external heating system while saving heating costs.
  • This makes it possible to first heat the rooms in question exclusively as far as possible solely through the column or to ensure an even temperature distribution and only when the outside temperatures are such that the desired temperature is not achieved by the column alone more can be achieved or maintained to switch on the existing external heating.
  • the connection of this heater can be largely delayed in this way, so that heating costs and energy cost savings of considerable amount are possible.
  • Another advantage is that, especially in oil central heating systems, but also in gas heating systems, the exhaust gas generated by the heating system is reduced, thus contributing to environmental protection.
  • Figure. 1 in a schematic representation one in one
  • Figure 2 is an enlarged, partially broken and broken view of the lower column part of the device of FIG. 1, and Figure 3 is a section along the line 1I1-III of
  • Fig. 2 together with a coupled external heater.
  • the device 11 shown in the drawing for evenly keeping warm or heating an unheated or heated living space 12 by balancing the temperature distribution between the ceiling and floor areas has a column 13 which extends upright from the floor 16 to the ceiling 17 of the living space 12.
  • the column 13 is a hollow body, on the upper area of which there is an air inlet opening 18 and on the lower area of which there is an air outlet or outlet opening 19.
  • the hollow body has a cross-section in the manner of two trapezoids placed with their long base sides against one another (FIG.
  • the column 13 consists of a lower column part 26 and an upper column part 27, each of which consists of two elongated trough-shaped or trapezoidal shells 28, 29.
  • the two shells 28 and 29 of each column part 26, 27 are shaped so that the front shell 29 he bent over the vertical central plane of the column 13 on both sides to the rear and there is firmly connected to the relevant long sides of the rear shells 28.
  • the shells 28, 29 are drawn from a plastic or bent from aluminum sheet which is provided with a decor on the visible side.
  • the lower and the upper column part 26, 27 are designed such that they can be connected to one another.
  • the lower column part 26 has a column part 31, which is smaller in cross-section by its wall thickness, which is inserted and fastened into the upper end and protrudes from the lower column part 26 over a certain length.
  • the upper column part 27 with its lower end can be inserted over this protruding end of the column section 31.
  • the resulting butt joint 32 can be covered by a clip-like part 33 which can be clipped over the visible side of the front shell 29.
  • the upper column part 27 can be cut to length in a simple manner, so that the column 13 can thereby be adapted to the height of the living space 12 in question.
  • the upper column part 27 has a cover part in a manner not shown. Near this cover part, the front shell 29 of the upper column part 27 has the air inlet opening 18, which extends essentially from one side edge to the other. This air intake opening 18 can be covered by a grid 34, which is held detachably on the front shell 29, as will be described in connection with the air outlet opening 19 of the lower column part 26.
  • the grating 34 can be provided with the simple grating-like opening shown in FIG. 1, but it is also possible for the individual elongated openings to be designed so as to be opened upwards by protruding diaphragms.
  • the lower column part 26 has, in addition to the column part connecting piece 31, a base part 36, in the vicinity of which the air outlet opening 19 in the front shell 29 is punched out approximately from side edge to side edge. It is also apparent in Fig. 2 that the edge region of the air outlet opening 19 in the front region and at the rear end of the inclined region has inwardly projecting tabs 37, 38 which are used for the releasable fastening of a subscription grill 39, which with its corresponding regions in the inserted State before the tab 37 is, but engages behind the tab 38.
  • the grating 39 like the grating 34, has either grating-like openings or oblong openings which are covered by apertures and are directed downwards.
  • An air baffle 41 is arranged within the lower column part 26 in the area of the air outlet opening 19 and extends as an inclined surface from the rear wall 24 from top to bottom towards the inside of the front shell 29.
  • a dust fleece can be arranged in front of the air outlet opening 19 or in front of the air baffle 41.
  • the lower column part 26 is provided with a structural unit 46, which consists of an axial fan or blower 47, a heating element in the form of a tubular spiral heating element 48, a safety temperature sensor 49 on the heating element 48 and an air guide cylinder 50 which surrounds the heating element 48, and one Holding plate 51, on which the fan, the heating element and the air guide cylinder are attached.
  • the assembly is suspended from an intermediate floor 52 which is fastened in a horizontal manner within the lower column part 26.
  • the intermediate floor 52 has a central opening 53 through which the air guide cylinder 50 of the assembly 46 is inserted, so that the holding plate 51 rests on the intermediate floor 52.
  • the intermediate floor 52 is accessible through a rectangular recess 56 arranged above in the flat, non-oblique region of the front shell 29.
  • An operating and control device or insert 57 can also be inserted into this recess 56 and fastened to the front shell 29.
  • This device 57 has a front panel 58, the front with a power switch 59, a pre-selection switch 60, a temperature difference display 61, one
  • Temperature selector switch 62 a temperature sensor 63, an LED temperature display 64, an off switch 65, control buttons 66 and 67 for the fan or the heating element and is equipped with an LED heating output display 68.
  • the front panel 58 can be equipped with a timer and a post-lowering switch.
  • the front plate 58 carries within a housing 71 a circuit board or circuit boards 72 which are equipped with electronic components and which are equipped with regulating and control units to be described with regard to their function. Plug-in connection or coupling parts 74, 75 are fastened to a rear plate 73 connected to the front plate 58.
  • the rear plate 73 lies in a recess 26 which is incorporated in the rear shell 28 of the lower column part 26.
  • the device 11 can be connected to a mains socket 82 via a cable 81, which is connected to the coupling part 74. Furthermore, a cable 83 is connected to the coupling part 75, which is connected to an external temperature sensor 84, which is arranged in the floor area of the living space 12. In addition, a cable 86 can be connected to this coupling part 75, which leads to the thermostat or solenoid valve 87 of a radiator 84 of a central hot water heating system.
  • the function of the device 11 according to the invention and its control is as follows:
  • the preselection switch 60 is used to select whether the device 11 according to the invention is operated in manual mode or in one of four automatic operating modes, namely without internal / external heating and fan or with fan and internal heating or with external heating control or with internal and external heating should.
  • the temperature selector switch 62 With the temperature selector switch 62, the desired room temperature can be set, while the temperature sensor 63 measures the temperature present in the room.
  • the preselection switch 60 is now switched to the specified position A2 and the mains switch 59 is switched on.
  • the fan 47 is put into operation, so that air is drawn off from the lid area ⁇ of the living space 12 according to the arrows A in FIG. 1 and is blown out again in the floor area according to the arrows B.
  • the fan 47 is automatically driven at a higher or higher speed. This can be done by switch 66 in manual mode.
  • the temperature difference can also be defined by the measured value of the temperature sensor 63 and the measured value of the external temperature sensor 84 in the floor area, since the aim is to balance the temperature distribution between the ceiling and floor area. With an appropriate installation position, the temperature sensor 63 can indirectly in the ceiling area Detect current temperature, since the air sucked in by fan 47 comes from this area.
  • the LED temperature display 64 shows that. room temperature is detected by the temperature sensor.
  • the electrical heating element 48 is automatically switched on, which can also be done by hand.
  • the amount of heating power which can also be selected in manual mode by the control button 67, depends here again on the detected temperature difference and is automatically adjusted.
  • the current heating output is also made visible by the LED display 68. This control DZW. Regulation is intended for the not too cool transition season.
  • the control unit within the operating and control device 57 also comes into effect can, which is connected via the cable 86 to the valve 87 ⁇ es radiator 88.
  • the control unit is now designed in such a way that the external heating 88 can always only be switched in subordinately to the heating element 48 of the column 13. In other words, in this automatic mode, the fan 47 is switched on first and then the heating element 48. Only when the room temperature cannot be reached or maintained by this measure is the external heater 88 switched on. When the room temperature is reached, the external heating 88 is first switched off, while the heating element 48 and the fan 47 of the device 11 are switched on.
  • the switching on of the external heating 88 can also be made dependent on if, in pure fan operation (without heating 47), a temperature difference between the ceiling and floor of less than 2 ° C. is not reached (position A3 of the switch 60).
  • control unit connected to the radiator 88 can also be designed such that it can centrally control room gas heaters or central oil or gas hot water heating systems in the aforementioned manner.
  • desired regulation and control function ⁇ es operating and control device 57 is for one Those skilled in the art of the construction of the electronic components for the regulating and control units in question are readily apparent.
  • the device 11 described is preferably attached at two locations spaced apart from one another, for example opposite corners of a room or in all four corners of the room. It is essential with this choice that about 50% - 75% of the room air can be circulated and mixed within a time of about 30 mm with reasonable noise and tensile loads. As an alternative to this, such devices 11 can also be attached to both sides of a window, the hot air flow being directed in each case against the window, and as a result the incoming cold air is constantly warmed up in the case of insufficiently closing windows.

Description

Beschreibung Titel: Vorrichtung zum gleichmäßigen Erwärmen von Räumen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Erwärmen von Räumen insbesondere beheizten Wohnräumen, durch Ausgleich der Temperaturverteilung zwischen Decken- und Fußbodenbereich.
Es ist bekannt, daß sich infolge der geringeren Dichte von warmer oder heißer Luft in Räumen eine Temperaturverteilung mit einem Temperaturgradienten einstellt, wobei im Fußbodenbereich die niedrigsten und im Deckenbereich die höchsten Temperaturen auftreten. Heizkörper sind üblicherweise im unteren Bereich eines Raumes angeordnet und erwärmen dort die Luft, die dann infolge von Konvektionwärme aufsteigt, während von dort kältere Luft zum Fußboden zurückströmt. In Abhängigkeit der Deckenhöhe, der Strömungsverhältnisse und der Wärmeübergänge der Wände können sich in einem beheizten Raum beispielsweise Deckentemperaturen von 25°C einstellen, während die Fußbodentemperatur gleichzeitig 17°C beträgt.
Dies hat zum einen den Nachteil, daß weit mehr Heizenergie aufgewendet werden muß, als es zum Wohlbefinden der sich in einem Raum aufhaltenden Personen notwendig wäre. Dabei wird zwar ein Wohlbefinden beim Sitzen vorgetäuscht, da in dieser Höhe bei dem genannten Beispiel eine Temperatur von ca. 2u°C vorherrscht, gleichzeitig verbleibt jedoch im Bereich unterhalb einer Höhe von etwa einem Meter eine kältere Zone, die einen Ausgangspunkt für vielerlei Krankheiten darstellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine gleichmäßige Temperaturverteilung in Räumen erreicht und zugleich Heizenergie eingespart werden kann. Angewandt auf sämtliche bekannten Heizmethoden soll eine Angleichung der Temperaturen im Fußboden- und Deckenbereich erzielt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Vorteile dieser Lösung bestehen insbesondere darin, daß in erster Linie der Fußbodenbereich warmgehalten und die Leistung der Heizung um gut die Hälfte reduziert werden kann. Die Kaltluftschicht am Fußboden wird verαrängt und das unnötige Aufheizen der oberen Raumteile kann vermieden werden. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf ausreichendem Niveau steigert das Wohlbefinden der Menschen. Wird bspw. Luft mit einer Temperatur von 25°C aus dem Deckenbereich mit Bodenluft von 17°C vermischt, so kann sich eine Mischlufttemperatur im gesamten Raum von ca. 21°C einstellen. Durch die gleichmäßige Temperaturverteilung werden insbesondere im gesamten Bodenbereich der Wohnung auch bei offenen Türen Zugluftbewegungen vermieden. Der bisher vorhandene, große Wärmeverlust durch die Zimmerdecke infolge der unter der Zimmerdecke stillstehenden Warmluft wird ebenfalls vermieden. Insbesondere bei hohen Räumen ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr notwendig, zur Energieeinsparung die Zimmerdecken niedriger zu hängen, bzw. Zwischendecken einzuziehen. Außerdem kann das eingebaute elektrische Heizelement für eine kostengünstige Erwärmung des Raumes in der Übergangszeit (Frühjahr bzw. Herbst) eines Jahrs sorgen.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 ist eine schnelle und gute Durchmischung der Raumluft erreichbar, wobei die Gebläseleistung pro Vorrichtung herabgesetzt werden kann, so daß das Gebläse sehr leise läuft. Dabei kann ein Gebläse mit geringer Leistungsaufnahme von bspw. 20 Watt einsetzbar sein. Diese Größenordnung reicht aus um die
3 notwendige Fördermenge zwischen 60 und 160 m /h zu erzeugen, wobei gleichzeitig niedrige Betriebskosten anfal len.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll darüberhinaus eine kompakte Einheit sein und in preiswerter und einfacher Weise zusammengebaut und in einem Raum in angepasster Weise nachträglich schnell und einfach montiert werden können. Für einen einfachen Zusammenbau der Einheit ist es zweckmäßig, die Steuereinheit an einer Frontplatte zu befestigen, die frontseitig mit Schaltern, Anzeigeelementen, einem Temperatursensor und dgl. versehen ist und die in eine vordere Ausnehmung der Säule einsetzbar und befestigbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Frontplatte rückseitig mindestens eine mit elektronischen Bauelementen bestückte Platine und bis zur mit einer Ausnehmung versehenen Rückwand der Säule reichende Steckverbindungsteile aufweist. Dadurch sind an der Frontplatte alle steuerungstechnischen und elektronischen Bauteile in einer nach Art eines Einschubs ausgebildeten Einheit vorgesehen.
In vorteilhafter Weise ist unterhalb der Steuereinheit das in der Säule einen Luftstrom von oben nach unten bewirkende Gebläse und das Heizelement angeordnet, so daß die elektronischen Bauteile keiner nachteilig hohen Temperatur ausgesetzt sind.
Auch das Gebläse und das Heizelement sind in vorteilhafter Weise zu einer Baueinheit zusa mengefasst, die in einen Zwischenboden eingehängt ist, der in der Säule eingeschweißt ist, und zwar an einer Stelle unterhalb der Ausnan ung für die Frontplatte, so daß durch diese Ausnehmung die Heizungs/Gebläsebaueinheit in den Zwischenboden einhängbar ist. In vorteilhafter Weise besitzt die Baueinheit außerdem einen Luftleitzylinder, der das Heizelement umgibt, so daß die vom Gebläse von oben nach unten geförderte Luft in konzentrierter Weise und unmittelbar an dem Heizelement vorbeigeleitet wird.
Die kompakte Baueinheit "Säule" besteht aus einem oberen und einem unteren Säulenteil, welche beiden Teile zusammensteckbar ausgebildet sind. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß die Säule an unterschiedliche Raumhöhen angepasst werden kann. Dabei besitzt das untere Säulenteil in bevorzugter Weise die einzelnen elektronischen Bauteile und dgl., während das obere Säulenteil im wesenc_ ichen leer ist. Dadurch ist es möglich, die Säule durch Ablängen des oberen Säulenteils an die gegebene Raumhöhe anzupassen. Die sich durch das Zusammenstecken ergebende Stoßfuge kann in einfacher Weise von einem klammerartigen Teil abgedeckt werden.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 19 ist außerdem erreicht, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. die Säule in Verbindung mit einer vorhandenen externen Heizung unter Heizkosteπeinsparung betreibbar ist. Dadurch ist es möglich, die betreffenden Räume zunächst soweit wie möglich ausschließlich durch die Säule allein zu beheizen bzw. für eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu sorgen und erst dann, wenn die Außentemperaturen derart sind, daß die gewünschte Temperatur durch die Säule alleine nicht mehr erreicht bzw. gehalten werden kann, die vorhandene externe Heizung zuzuschalten. Die Zuschaltung dieser Heizung kann auf diese Weise weitgehend hinausgezögert werden, so daß Heizkosten- bzw. Energiekosteneinsparungen , von erheblicher Höhe möglich sind. Gerade in der Übergangszeit reicht es durch die vorgesehene Maßnahme des Temperaturausgleichs aus, das Heizelement in der Säule mit nur wenigen 100 Watt oder niedriger zu versehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß insbesondere bei Ölzentralheizungen, aber auch bei Gasheizungen eine Minderung des durch das Heizungssystem entstehenden Abgases erreicht und damit ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet ist.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfünrungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
Figur . 1.. in schematischer Darstellung eine in einer
Wohnzimmerecke eingebaute Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Figur 2 in vergrößerter, teilweise abgebrochener und aufgebrochener Darstellung das untere Säulenteil der Vorrichtung nach Fig. 1, und Figur 3 einen Schnitt längs der Linie 1I1-III der
Fig. 2 zusammen mit einer angekoppelten externen Heizung.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 11 zum gleichmäßigen Warmhalten oder Erwärmen eines unbeheizten oαer beheizten Wohnraumes 12 durch Ausgleich der Temperaturverteilung zwischen Decken- und Fußbodenbereich besitzt eine Säule 13, die aufrecht stehend vom Fußboden 16 bis zur Decke 17 des Wohnraumes 12 reicht. Die Säule 13 ist ein Hohlkörper, an dessen oberem Bereich eine Lufteinlaßöffnung 18 und an dessen unterem Bereich eine Luftauslaß- bzw. -ausblasöffnung 19 vorgesehen ist. Der Hohlkörper besitzt einen Querschnitt nach Art zweier mit ihren langen Grundseiten gegeneinander gesetzter Trapeze (Fig.2), wobei die zugehörigen Schrägseiten senkrecht zueinander angeordnet sind, wodurch die Säule 13 in die Wohnraumecke zweier aneinander stoßender Wände 21, 22 passt und dennoch zwischen der Rückwand 24 der Säule 13 und der Ecke ein Raum zur Aufnahme von Kabel, Steckkupplungen und dgl. verbleibt.
Die Säule 13 besteht aus einem unteren Säulenteil 26 und einem oberen Säulenteil 27, die jeweils aus zwei langgestreckten rinnenförmigen bzw. trapezförmigen Schalen 28, 29 bestehen. Die beiden Schalen 28 und 29 jedes Säulenteils 26, 27 sind so geformt, daß die vordere Schale 29 üb er die senkrechte Mittelebene der Säule 13 hinaus beidseitig nach hinten umgebogen und dort mit den betreffenden Längsseiten der hinteren Schalen 28 fest verbunden sind. Die Schalen 28, 29 sind aus einem Kunststoff gezogen oder aus Aluminiumblech gebogen, das sichtseitig mit einem Dekor versehen ist.
Das untere und das obere Säulenteil 26, 27 sind derart ausgebildet, daß sie miteinander verbindbar sind. Dazu besitzt das untere Säulenteil 26 ein um seine Wandstärke querschnittkleineres SäulenteiIstück 31, das in das obere Ende eingesteckt und befestigt und über eine bestimmte Länge aus dem unteren Säulenteil 26 herausragt. Über dieses herausragende Ende des Säulenteilstücks 31 ist das obere Säulenteil 27 mit seinem unteren Ende steckbar. Die dadurch entstehende Stoßfuge 32 ist durch ein klammerartiges Teil 33 abdeckbar, das über die Sichtseite der vorderen Schale 29 geklipst werden kann. Das obere Säulenteil 27 kann in einfacher Weise auf Länge geschnitten werden, so daß die Säule 13 dadurch an die Höhe des betreffenden Wohnraumes 12 angepasst werden kann.
Das obere Säulenteil 27 besitzt in nicht dargestellter Weise ein Deckelteil. Nahe dieses Deckelteils besitzt die vordere Schale 29 des oberen Säulenteils 27 die Lufteinlaßöffnung 18, die im wesentlichen von einem Seitenrand zum anderen verläuft. Diese Lufteinlaßöffnung 18 ist von einem Gitter 34 abdeckbar, das an der vorderen Schale 29 abnehmbar gehalten ist, wie dies noch im Zusammenhang mit der Luftauslaßöffnung 19 des unteren Säulenteils 26 beschrieben wird. Das Gitter 34 kann mit in Fig. 1 dargestellten einfachen gitterartigen Öffnung versehen sein, es ist aber auch möglich, daß die einzelnen länglichen Öffnungen durch vorstehende Blenden nach oben geöffnet gerichtet ausgebildet sind.
Das untere Säulenteil 26 besitzt außer dem Säulenteil-Verbindungsstück 31 ein Bodenteil 36, in dessen Nähe die Luftauslaßöffnung 19 in der vorderen Schale 29 etwa von Seitenkante zu Seitenkante ausgestanzt ist. Es • ist in Fig. 2 außerdem ersichtlich, daß der Randbereich der Luftauslaßöffnung 19 im vorderen Bereich und am hinteren Ende des schrägen Bereichs einwärts ragende Lappen 37, 38 besitzt, die zur lösbaren Befestigung eines Aboeckgitters 39 dienen, das mit seinen entsprechenden Bereichen in eingestecktem Zustand vor den Lappen 37 liegt, jedoch hinter die Lappen 38 greift. Das Gitter 39 besitzt wie das Gitter 34 entweder gitterartige Öffnungen oder durch Blenden abgedeckte nach unten gerichtete längliche Öffnungen. Innerhalb des unteren Säulenteils 26 ist im Bereich der Luftauslaßöffnung 19 ein Luftleitblech 41 angeordnet, das sicn als Schrägfläche von der Rückwand 24 her von oben nach unten zur Innenseite der vorderen Schale 29 erstreckt. Vor der Luftauslaßöffnung 19 oder vor dem Luftleitblech 41 Kann ein Staubvlies angeordnet sein. Das untere Säulenteil 26 ist mit einer Baueinheit 46 versehen, die aus einem axialen Lüfter bzw. Gebläse 47, einem Heizelement in Form eines Rohrwendelheizkörpers 48, einem Sicherheits-Temperaturfühler 49 am Heizelement 48 und einem Luftleitzylinder 50, der das Heizelement 48 umgibt, und einer Halteplatte 51, an der das Gebläse, das Heizelement und der Luftleitzylinder befestigt sind, besteht. Die Baueinheit ist an einem Zwischenboden 52 eingehängt gehalten, der innerhalb des unteren Säulenteils 26 in horizontaler Weise befestigt ist. Der Zwischenboden 52 besitzt eine zentrale Öffnung 53, durch die der Luftleitzylinder 50 der Baueinheit 46 gesteckt wird, so daß die Halteplatte 51 auf dem Zwischenboden 52 aufliegt.
Zum Einsetzen der Baueinheit 46 ist der Zwischenboden 52 durch eine oberhalb angeordnete rechteckige Aussparung 56 im ebenen nicht schrägen Bereich der vorderen Schale 29 zugängig. In diese Aussparung 56 ist außerdem ein Bedienungs- und Steuergerät bzw. -einschub 57 einsetzbar und an der vorderen Schale 29 befestigbar. Dieses Gerät 57 besitzt eine Frontplatte 58, die vorderseitig mit einem Netzschalter 59, einem Vorwahlschalter 60, einer Temperaturdifferenzanzeige 61, einem
Temperaturvorwahlschalter 62, einem Temperatursensor 63, einer LED-Temperaturanzeige 64, einem Ausschalter 65, Regelknöpfen 66 und 67 für den Lüfter bzw. das Heizelement und mit einer LED-Heizleistungsanzeige 68 bestückt ist. Zusätzlich kann die Frontplatte 58 mit einer Schaltuhr und einem Nachabsenkungsschalter bestückt sein. Rückseitig trägt die Frontplatte 58 innerhalb eines Gehäuses 71 eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Platine bzw. Platinen 72, die mit hinsichtlich ihrer Funktion noch zu beschreibenden Regel- und Steuereinheiten bestückt sind. An einer mit der Frontplatte 58 verbundenen Rückplatte 73 sind Steckverbindungs- bzw. Kupplungsteile 74, 75 befestigt. In in die vordere Schale 29 des unteren Säulenteils 26 eingeschobenem Zustand des Bedienungs- und Steuergerätes 57 liegt die Rückplatte 73 in einer Aussparung 26, die in der hinteren Schale 28 des unteren Säulenteils 26 eingearbeitet ist.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Vorrichtung 11 über ein Kabel 81, das mit dem Kupplungsteil 74 verbunden ist, mit einer Netzsteckdose 82 verbindbar. Ferner ist an das Kupplungsteil 75 ein Kabel 83 angeschlossen, das mit einem externen Temperaturfühler 84 verbunden ist, der im Fußbodenbereich des Wohnraums 12 angeordnet ist. Außerdem kann mit diesem Kupplungsteil 75 ein Kabel 86 verbunden sein, das zu dem Thermostat oder Magnetventil 87 eines Heizkörpers 84 einer zentralen Warmwasserheizungsanlage führt.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 und deren Steuerung ist folgendermaßen: Anhand des Vorwahlschalters 60 wird ausgewählt, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 im Handbetrieb oder in einer von vier Automatikbetriebsarten, nämlich ohne interne/externe Heizung und Lüfter bzw. mit Lüfter und interner Heizung bzw. mit externer Heizungsregelung bzw. mit interner und externer Heizung betrieben werden soll. Mit dem Temperaturvorwahlschalter 62 kann die gewünschte Raumtemperatur eingestellt werden, während der Temperatursensor 63 die im Raum vorhandene Temperatur mißt.
Es sei nun der Vorwahlschalter 60 auf die angegebene Stellung A2 geschaltet und der Netzschalter 59 eingeschaltet. Es wird der Lüfter 47 in Betrieb gesetzt, so daß gemäß den Pfeilen A in Fig. 1 Luft vom Deckelbereich αes Wohnraums 12 abgesaugt wird und gemäß den Pfeilen B im Fußbodenbereich wieder ausgeblasen wird. Je nach der vornandenen Temperaturdifferenz zwischen dem eingestellten Sollwert und dem gemessenen Istwert wird der Lüfter 47 mit höherer oder gen .^e re r Drehzahl automatisch angetrieben. Dies kann im Handbetrieb durch den Schalter 66 erfolgen. Die Temperaturdifferenz kann auch durch den Meßwert des Temperatursensors 63 und den Meßwert des externen Temperaturfühlers 84 im Fußbodenbereich definiert sein, da ja angestrebt ist, einen Ausgleich der Temperaturverteilung zwischen Decken- und Fußbodenbereich zu erreichen. Bei entsprechender Einbaulage kann der Temperatursensor 63 mittelbar die im Deckenbereich herschende Temperatur erfassen, da ja die vom Lüfter 47 angesaugte Luft aus diesem Bereich kommt. Die LED-Temperaturanzeige 64 zeigt die. vom Temperatursensor erfasst Raumtemperatur an.
Kann die vorgewählte Temperatur durch ausschließliches Einschalten des Lüfters 47 nicht erreicht oder gehalten werden, so wird automatisch das elektrische Heizelement 48 zugeschaltet, was auch von Hand erfolgen kann. Die Höhe der Heizleistung, αie durch den Regelkncpf 67 auch im Handbetrieb gewählt werden kann, hängt auch hier wiederum von der erfassten Temperaturdifferenz ab und wird automatisch eingeregelt. Auch die momentane Heizleistung wirα durch die LED-Anzeige 68 sichtbar gemacht. Diese Steuerung DZW. Regelung ist für die noch nicht zu kühle Ubergangsjahreszeit gedacht.
Ausgangs des Winters oder vor Einsetzen des Winters kann es sein, daß an bestimmten Tagen oder zu bestimmten Stunden αie Leistung des Heizelementes 48 zusammen mit dem Temperaturverteilungsausgleich durch das Gebläse 47 nicht mehr ausreicht, um die gewünscnte Raumtemperatur insbesonαere im Fußbodenbereich zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten. Der Vorwahlschalter 60 wird dann zweckmäßigerweise in die Stellung A4 gebracht, wodurch erreicht ist, daß auch diejenige Steuereinheit innerhalb des Bedienungs- und Steuergerätes 57 zur Wirkung kommen kann, die über das Kabel 86 mit dem Ventil 87 αes Heizkörpers 88 verbunden ist. Die Steuereinheit ist nun derart ausgebildet, daß die externe Heizung 88 gegenüber dem Heizelement 48 der Säule 13 stets nur nachrangig zugeschaltet werden kann. Mit anderen Worten heißt dies, daß bei diesem Automatikbetrieb zunächst das Gebläse 47 und dann aas Heizelement 48 zugeschaltet wird. Erst wenn durch diese Maßnahme die Raumtemperatur nicht erreicht oder gehalten werden kann, wird die externe Heizung 88 zugeschaltet. Ist die Raumtemperatur erreicht, so wird zuerst die externe Heizung 88 abgeschaltet, während Heizelement 48 und Gebläse 47 der Vorrichtung 11 zugeschaltet Dleiben.
Das Zuschalten der externen Heizung 88 kann auch davon abhängig gemacht werden, wenn im reinen Lüfterbetrieb (ohne Heizung 47) eine Temperaturdifferenz zwischen Decke und Fußboden von weniger als 2°C nicht erreicht wird (Stellung A3 des Schalters 60).
Es versteht sich, αaß die mit dem Heizkörper 88 verbundene Steuereinheit auch derart ausgebildet sein kann, daß sie Raumgasheizungen oder zentrale Öl- bzw. Gas-Warmwasserheizungsanlagen in genannter Weise zentral ansteuern kann. Anhand der erwünschten regelungstechnischen und steuerungstechnischen Funktion αes Bedienungs- und Steuergerätes 57 ist für einen Fachmann der Aufbau der elektronischen Bauteile für die betreffenden Regelungs- und Steuereinheiten ohne weiteres ersichtlich.
Die beschriebene Vorrichtung 11 wird bevorzugt an zwei voneinander entfernt angeordneten Stellen, bspw. gegenüberliegenden Ecken eines Raumes oder in allen vier Raumecken angebracht. Wesentlich bei dieser Wahl ist, daß etwa 50% - 75% der Raumluft innerhalb einer Zeit von etwa 30 mm bei vernünftiger Geräusch- und Zugbelastung umgewälzt und vermischt werden können. Alternativ dazu können solche Vorrichtungen 11 auch zu beiden Seiten eines Fensters angebracht werden, wobei der Warmluftstrom jeweils gegen das Fenster gerichtet ist, und dadurch bei unzureichend schließenden Fenstern die eintretende Kaltluft ständig aufgewärmt wird.

Claims

Titel : Vorrichtung zum gleichmäßigen Erwärmen von RäumenPatentansprüche
1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Erwärmen von Räumen, insbesondere beheizten Wohnräumen, durch Ausgleich der Temperaturverteilung zwischen Decken- und Fußbodenbereich, gekennzeichnet durch wenigstens eine von der Decke (17) bis zum Fußboden (16) des Raumes reichende aufrechte Säule (13), die einen Kanal besitzt, in welchem ein Gebläse (47) und ein elektrisches Heizelement (48) zwischen einer oberen Lufteinlaßöffnung (18) und einer unteren Luftaustrittsöffnung (19) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anbringung je einer Vorrichtung (11) an mindestens zwei voneinander entfernt liegenden Stellen des Raumes (12).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anbringung der Vorrichtung (11) in den Ecken eines Raumes.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Anbringung der Vorrichtung (11) zu beiden Seiten eines Fensters.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (57), die mit einem im Fußbodenbereich angeordneten Temperaturfühler (84) verbunden ist. •
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit ("57) an einer Frontplatte (58) befestigt ist, die frontseitig mit Schaltern (59, 65), Anzeigeelementen (61, 64), einem Temperatursensor (63) und dgl. versehen ist und die in eine vordere Ausnehmung (56) der Säule (13) einsetzbar und befestigbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (58) rückseitig mindestens eine mit elektronischen Bauelementen bestückte Platine (72) und bis zur mit einer Ausnehmung (76) versehenen Rückwand (24) der Säule (13) reichende Steckverbindungsteile (74, 75) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Säule (13) einen Luftstrom von oben nach unten bewirkende Gebläse (47) und das Heizelement (48) unterhalb der Steuereinheit (57) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (47) an einer Platte (51) befestigt ist, an deren Unterseite das Heizelement (48) in Form eines Rohrwendelheizkörpers hängend befestigt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurc'h gekennzeichnet, daß der Rohrwendelheizkörper (48) von einem Luftleitzylinder (50) umgeben ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch 4ekennzeichnet, daß die Baueinheit (46) aus Gebläse (47) und Heizelement (48) in einem Zwischenboden (52) eingehängt ist, der in der Säule (13) an einer Stelle unterhalb der Ausnehmung (56) für die Frontplatte (58) und durch diese zugängig befestigt ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (13) aus einem oberen und einem unteren Teil (26, 27) besteht, die zusammensteckbar ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das untere oder obere Säulenteil (26, 27) mit einem Säulenverbindungsstück (31) versehen ist, über das das jeweils andere Säulenteil (27, 26), das ablängbar ist, schiebbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfuge (32) zwischen oberem und unterem Säulenteil (26, 27) durch ein klammerartiges Teil (33) abdeckbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Säulenteil (27) nur mit der oberen Lufteinlaßöffnung (18) versehen ist und daß das andere Säulenteil (26) das Bedienungs- und Steuergerät (57), die Geöläsebaueinheit (46) und die untere Luftauslaßöffnung (19) besitzt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der unteren Luftauslaßöffnung (19) ein schräges Luftleitblech (41) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Luftöffnung (18, 19) von einem abnehmbar gehaltenen Gitter (34, 39) abgedeckt ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Säulenteil (26, 27) aus zwei fest miteinander verbundenen rinnenförmigen Schalen (28, 29) besteht.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (57) mit einem Steuerelement (87) einer externen Heizung (88) verbindbar ist und in Abhängigkeit von der eingestellten Raumtemperatur die externe Heizung (88) gegenüber dem Gebläse (47) und ggf. dem internen Heizelement (48) der Säule (13) nachrangig zuschaltet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (57) mit dem Ventil (87) eines Raumheizkörpers (88) einer Warmwasserheizungsanlage verbunden ist.
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