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Dokumentenidentifikation DE102006013321A1 27.09.2007
Titel Bodenkonvektor
Anmelder GEA Happel Klimatechnik Produktions- und Servicegesellschaft mbH, 44625 Herne, DE
Erfinder Nobis, Volkhard, Dr., 40667 Meerbusch, DE
Vertreter COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & SOZIEN, 40237 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 21.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006013321
Offenlegungstag 27.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.09.2007
IPC-Hauptklasse F24F 1/01(2006.01)A, F, I, 20060321, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24F 7/007(2006.01)A, L, I, 20060321, B, H, DE   F24F 13/068(2006.01)A, L, I, 20060321, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen im Bodenkanal eines Raumes versenkbaren Konvektor mit einem quaderförmigen Gehäuse, in dem mindestens ein Wärmeaustauscher und mindestens ein Lüfter angeordnet sind, wobei der Lüfter einen Luftstrom durch den Wärmeaustauscher hindurch erzeugt, wobei in Strömungsrichtung der Lüfter hinter dem Wärmeaustauscher angeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen im Bodenkanal eines Raumes versenkbaren Konvektor mit einem quaderförmigen Gehäuse, in dem mindestens ein Wärmeaustauscher und mindestens ein Lüfter angeordnet sind, wobei der Lüfter einen Luftstrom durch den Wärmeaustauscher hindurch erzeugt.

Es ist bekannt, im Bodenkanal eines Raumes Konvektoren anzuordnen, die die Raumluft erwärmen oder kühlen. Hierbei ist es auch bekannt, im Bodenkanal neben dem Konvektor mindestens einen Lüfter anzuordnen, der die Raumluft ansaugt und die angesaugte Luft durch den Konvektor hindurch drückt. Eine solche Anordnung führt zu geringen Luftaustrittsgeschwindigkeiten der erwärmten oder gekühlten Luft, so dass eine gezielte Bewegung der Luft innerhalb des Raumes nicht möglich ist. Vielmehr kommt es im Kühlbetrieb (Sommer) zu Zugerscheinungen durch das Ausblasen kalter Luft in die Aufenthaltszone. Im Winter hingegen müssen bekanntermaßen Zugerscheinungen durch die an den Fensterflächen sich abkühlende Luft und herabfallende Luft durch eine entgegengerichtete warme Auftriebsströmung unterbunden werden. Wird auch hier entsprechend des Standes der Technik bei aktiven Bodenkonvektoren die konditionierte Luft in die Aufenthaltszone gefördert sind Zugerscheinungen nicht auszuschließen. Ferner besteht bei diesen bekannten Bodenkonvektoren das Problem, dass der aus dem Konvektor austretende Luftstrom zumindest teilweise vom selben Konvektor im Kurzschluss wieder angesaugt wird. Auch ist der Wärmetauscher die letzte Einheit vor dem Auswurf, so dass sich viel Schmutz in dem Wärmetauscher sammelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Konvektor der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher Konstruktion, Herstellung und Montage eine hohe Luftaustrittsgeschwindigkeit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in Strömungsrichtung der Lüfter hinter dem Wärmeaustauscher angeordnet ist.

Da die erwärmte oder gekühlte Luft nicht über den Wärmeaustauscher, sondern direkt über den Lüfter in den Raum abgegeben wird, wird eine hohe Luftaustrittsgeschwindigkeit insbesondere senkrecht nach oben in den Raum erreicht, so dass eine intensive Durchmischung der Raumluft erzielt wird. Hierbei kann auch erreicht werden, dass die austretende Luft sich durch den Soandereffekt an einer Wand anschmiegt. Ferner wird hierbei sicher verhindert, dass die austretende Luft teilweise wieder vom selben Gerät angesaugt wird. Mit Ausnahme des Ventilatorauswurfs ist das ganze Gerät abgekapselt. Speziell über dem Wärmetauscher befindet sich der Filter, wodurch keine Schmutzansammlungen entstehen können.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass eine obere Lufteinlassöffnung, unter der der Wärmeaustauscher insbesondere mit seiner den Einlass bildenden Breitseite angeordnet ist, vorgesehen ist. Auch ist hierbei von Vorteil, wenn unterhalb des Wärmeaustauschers ein Luftraum besteht, durch den die durch den Wärmeaustauscher hindurch getretene Luft zum Lüfter strömt.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Lüfter ein über zumindest einen Teil des Konvektorgehäuseraumes sich erstreckendes Querstromgebläse ist. Hierbei sollte die Läuferachse des Querstromgebläses parallel zur Längserstreckung des Konvektorgehäuses angeordnet sein. Auch ist von Vorteil, wenn die Austrittsöffnung des Lüfters direkt unter der waagerechten Austrittsöffnung des Konvektors angeordnet ist.

Optimale Strömungsverhältnisse zur Vermeidung von Zugerscheinungen im Raum erfordert die Einhaltung oder Überschreitung einer minimalen Austrittsgeschwindigkeit in der Größenordnung von ca. 1,5 m/s. Solche Austrittsgeschwindigkeiten sind am Ventilatoraustritt verfügbar, so dass aus exergetischen Gründen (Druckverlust, Akustik) der Auswurf direkt aus dem Ventilator erfolgt. Eine hohe Lufteindringtiefe in den Raum bei geringem Geräuschpegel wird erreicht, wenn die Luftaustrittsöffnung des Konvektors und/oder des Lüfters konvex gebogene Seitenränder aufweist.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass vor dem Lufteinlass des Wärmeaustauschers ein Filter angeordnet ist. Eine kompakte Bauweise wird erreicht, wenn der Lüfter zwei Läufer mit zueinander koaxial angeordneten Läuferachsen aufweist und der Lüfterantriebsmotor zwischen den Läufern angeordnet ist.

Eine einfache Konstruktion, eine leichte Montage und Demontage und eine Serienfertigung werden erreicht, wenn der Konvektor mit seinem Gehäuse eine Baueinheit bildet, von der zwei oder mehr Einheiten in einem Bodenkanal insbesondere in Längsrichtung hintereinander anordbar sind.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass im Luftauslass des Lüfters 4 verstellbare Lamellen angeordnet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

1 einen senkrechten Schnitt durch den Konvektor und

2 eine isometrische Darstellung des Konvektormoduls bei herausgenommenem Wärmeaustauscher.

Der Konvektor 1 weist ein quaderförmiges Gehäuse 2 auf mit einem Konvektormodul mit zwei zueinander parallelen senkrechten Längsseitenwänden 3, 4 und zwei zueinander parallelen Stirnseitenwänden 5, 6, sowie einem Bodenblech 7. Abgedeckt ist das Gehäuse oben durch waagerechte abnehmbare nicht dargestellte Roste die begehbar sind.

Unterhalb der des Filterrahmens 8 und der oberen Kante 9 der Stirnseitenwand 5 ist eine Lufteinlassöffnung 10 und eine Luftaustrittsöffnung 11 angeordnet, wobei die Lufteinlassöffnung 10 wesentlich größer ausgeführt ist als die Luftauslassöffnung 11, das heißt, die Luftaustrittsöffnung 11 besitzt nur 1/10 bis 1/3 der Größe der Lufteinlassöffnung 10. Direkt unter der Lufteinlassöffnung 10 ist ein Wärmeaustauscher 12 in liegender Stellung befestigt, das heißt, er ist so eingebaut, dass er senkrecht durchströmt wird im Querschnitt größerer Breite B als Höhe H und größerer Länge als Höhe, wobei die Längsrichtung des Wärmeaustauschers parallel zur Längsrichtung des gesamten Konvektors verläuft. Bei dieser Anordnung des Wärmeaustauschers 12 verbleibt unterhalb des Wärmeaustauschers ein Luftraum 13, durch den die durch den Wärmeaustauscher hindurch tretende Raumluft zur Ansaugöffnung eines Lüfters 14 gelangt, der als Querstromgebläse mit seiner Läuferachse längs und damit parallel zur Längserstreckung des Wärmeaustauschers 12 und der Längserstreckung des Konvektors angeordnet ist. Durch den Wärmeaustauscher 12 verlaufen eine Mehrzahl von Rohren R, die mit einer Wärme- oder Kältequelle verbunden sind.

Der Lüfter 14 saugt somit die Raumluft durch den Wärmeaustauscher 12 hindurch und führt sie über seinen Auslass durch die Luftaustrittsöffnung 11 hindurch in den Raum. Hierbei ist zwischen der Luftaustrittsöffnung 15 des Lüfters 14 und der Luftaustrittsöffnung 11 des Konvektors ein Luftleitgitter 16 mit mehreren Lamellen befestigt, das vorzugsweise verstellbar ist, um die vom Konvektor ausgeblasene Luft in ihrer Ausblasrichtung zu verstellen. Die Seitenränder 17 insbesondere die Längsseitenränder der Luftaustrittsöffnung 11 sind hierbei konvex gebogen ausgeformt, wodurch die Seitenränder 17 dafür sorgen, dass geringe Verwirbelungen und damit geringe Geräusche beim Luftaustritt entstehen.

Zwischen dem Filter- bzw. dem Filterrahmen 8 und der Eintrittsfläche des Wärmeaustauschers 12 kann vorzugsweise ein nicht dargestellter Filter angeordnet sein, so dass ein Eindringen von Schmutz und Staub in den Konvektor verhindert wird. Zusätzlich wird dies auch dadurch verhindert, dass der Konvektor rundum bis auf die Einlass- und Auslassöffnungen verschlossen ist. Deshalb ist auch die Fläche zwischen Lufteinlassöffnung 10 und Luftaustrittsöffnung 11 insbesondere durch ein Blech geschlossen.

In 2 ist dargestellt, dass der Lüfter zwei Läufer 18 mit zueinander koaxial angeordneten Läuferachsen besitzt und hierbei der elektrische Antriebsmotor 19 sich zwischen beiden Läufern befindet.

In 2 ist das Konvektormodul dargestellt, dass in die Konvektorwanne eingebaut wird bzw. es können mehrere Konvektormodule in einen Bodenkanal hintereinander angeordnet werden.


Anspruch[de]
Im Bodenkanal eines Raumes versenkbarer Konvektor (1) mit einem quaderförmigen Gehäuse (2), in dem mindestens ein Wärmeaustauscher (12) und mindestens ein Lüfter (14) angeordnet sind, wobei der Lüfter einen Luftstrom durch den Wärmeaustauscher hindurch erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung der Lüfter (14) hinter dem Wärmeaustauscher (12) angeordnet ist. Konvektor gekennzeichnet durch eine obere Lufteinlassöffnung (10), unter der der Wärmeaustauscher (12) insbesondere mit seiner den Einlass bildenden Breitseite angeordnet ist. Konvektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Wärmeaustauschers (12) ein Luftraum (13) besteht, durch den die durch den Wärmeaustauscher hindurch getretene Luft zum Lüfter (14) strömt. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (14) ein über zumindest einen Teil des Konvektorgehäuseraumes sich erstreckendes Querstromgebläse ist. Konvektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Läuferachse des Querstromgebläses parallel zur Längserstreckung des Konvektorgehäuses (2) angeordnet ist. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (15) des Lüfters (14) direkt unter der waagerechten Austrittsöffnung (11) des Konvektors angeordnet ist. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die waagerechte, obere Luftaustrittsöffnung des Konvektors 1/10 bis 1/3 der Größe der waagerechten oberen Lufteinlassöffnung (10) des Konvektors aufweist. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (11, 15) des Konvektors (1) und/oder des Lüfters (14) konvex gebogene Seitenränder (17) aufweist. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Lufteinlass des Wärmeaustauschers (12) ein Filter (8) angeordnet ist. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (14) zwei Läufer (18) mit zueinander koaxial angeordneten Läuferachsen aufweist und der Lüfterantriebsmotor (19) zwischen den Läufern angeordnet ist. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvektor (1) insbesondere das Konvektormodul mit seinem Gehäuse (2) eine Baueinheit bildet, von der zwei oder mehr Einheiten in eine Konvektorwanne oder in einen Bodenkanal insbesondere in Längsrichtung hintereinander anordbar sind. Konvektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftauslass des Lüfters (14) verstellbare Lamellen angeordnet sind.






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