DE19900600A1 - Heizvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung mit sich längs einer Fahrzeugwand erstreckenden Wärmeübertragungselementen (12), die von einem Wärmeträger durchströmbare Rohre aufweisen. Dabei ist ein Gebläse stromauf der Wärmeübertragungselemente (12) angeordnet und ein Primärluftkanal (22) vorgesehen, der an einen Ausgang des Gebläses angeschlossen ist und sich unterhalb der Wärmeübertragungselemente (12) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbe­ griff von Anspruch 1.

Eine derartige Heizvorrichtung ist aus der DE-OS 197 00 659 bekannt. Diese Heizvorrichtung ist als Konvektor ausgebildet, wobei gemäß einer Ausführungsform flankierend ein Gebläse ein­ gesetzt ist, das den Konvektionsluftstrom unterstützen kann. Die Strömungsumlenkung erfolgt um 110° und durch schräge Strahlaufweitung soll eine gewisse Flächenwirkung erzielt wer­ den, die über die Montagestelle des Gebläses, das als Doppel­ radialgebläse ausgebildet ist, deutlich hinausgeht.

Bei längeren Fahrzeugen, bei denen derartige Heizvorrichtungen eingesetzt werden, muß bei dieser Ausführungsform eine ent­ sprechende Mehrzahl von Gebläsen angeflanscht und betrieben werden. Hierdurch läßt sich zwar eine gute Wärmetauschleistung erzielen. Der erforderliche Aufwand ist jedoch nicht vernach­ lässigbar, und die dem Konvektor vorgehängten Gebläse müssen stets so plaziert werden, daß sie nicht mit anderen Einbauten kollidieren, aber auch nicht den Fußraum der Fahrgäste über Gebühr einengen. Zudem wird der bei gebläsefreien Konvektor­ heizungen bestehende Vorteil der zugfreien Beheizung bei der­ artigen Lösungen zumindest teilweise aufgegeben.

Ferner ist es vorgeschlagen worden, Gebläse an anderen Stellen derartiger Heizvorrichtungen anzuflanschen, wobei aber regel­ mäßig die Wurfweite der Gebläse entsprechend beschränkt ist. Derartige Lösungen kommen daher nur bei recht kurzen Konvek­ torheizungen in Betracht.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizvor­ richtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die eine zugfreie und geräuscharme Belüftung mit einem dennoch verbesserten Wärmewirkungsgrad sicherstellt, ohne daß Platz­ probleme zu erwarten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, über den Primärluftkanal einen in die Wärmetauscherelemente von unten injizierten Luft­ strom zu erzeugen, der ziemlich schmal ist, sich aber über die gesamte Länge der Wärmetauscherelemente erstreckt. Besonders günstig hierbei ist, daß der Primärluftstrom als Injektor wirkt und Sekundärluft mitreißt, so daß die Konvektion unter­ stützt wird. Bevorzugt wird über den Primärluftkanal vorge­ wärmte Frischluft eingeblasen. In besonders günstiger Ausge­ staltung des erfindungsgemäßen Primärluftkanals ist es vorge­ sehen, daß ein Druckluftgebläse den Primärluftkanal unter Druck setzt, während aus dem Austrittsschlitz oder -düse oder -loch kontinuierlich warme Primärluft austritt. Der Schlitz oder die Düse oder das Loch kann über die gesamte Länge des Primärluftkanals die gleiche Breite aufweisen oder zu den gebläseseitigen Enden des Primärluftkanals hin verjüngt sein. Hierdurch läßt sich die dort größere axiale Strömungsgeschwin­ digkeit im Primärluftkanal und der höhere Druck kompensieren.

Erfindungsgemäß läßt sich praktisch eine Art Primärluft­ schleier erzeugen, der die Sekundärluft mitnimmt und daher zu einer gleichmäßigen Beheizung über die gesamte Länge des Primärluftkanals der Wärmeübertragungselemente führt. Gemäß einem besonders günstigen Gesichtspunkt der Erfindung läßt sich der Primärluftkanal gut in der unteren/äußeren Raumecke des Fahrzeugs anbringen. Er kann ziemlich kompakt mit niedri­ ger Bauhöhe ausgebildet sein. Von unten angeströmte Wärme­ trägerelemente müssen ohnehin bei üblichen Konvektorheizungen vom Boden beabstandet montiert sein, um ein Anströmen von unten zu ermöglichen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird insofern lediglich der ohnehin vorhandene tote Raum ausgenutzt und mit dem preisgünstig herzustellenden und vergleichsweise leicht zu montierenden Primärluftkanal bestückt. Bevorzugt besteht ein kleiner Abstand zwischen dem Austrittsschlitz des Primärluftkanals und dem unteren Ende der Wärmeübertragungs­ elemente, wobei es sich versteht, daß auch eine unmittelbar anschließende Montage möglich ist, und durch den Primärluft­ schleier dennoch Sekundärluft mitgerissen wird.

Dadurch, daß der Schlitz - oder die Düse oder das Loch bei einer alternativen Ausgestaltung des Primärluftkanals - der Fahrzeug-Seitenwand benachbart angeordnet ist, steht praktisch die volle Breite des Konvektors oder der Wärmeübertragungsele­ mente für die Sekundärluft-Konvektion zur Verfügung. Damit ist es aber möglich, einen Mischbetrieb dahingehend zu realisie­ ren, daß das Primärluftgebläse nur dann eingeschaltet wird, wenn tatsächlich zusätzlicher Heizungsbedarf besteht. Der erfindungsgemäße Primärluftkanal stört in keiner Weise die freie Konvektion über die Wärmeübertragungselemente hinweg, wobei sich auch die Formgebung des Primärluftkanals mit einer abgerundeten Fläche sehr günstig auswirkt.

Bevorzugt weist der Primärluftkanal einen Aufbau auf, der im wesentlichen aus einer U-Form besteht oder als Hohlprofil aus­ gebildet ist. Bei der Ausgestaltung als U-Form verläuft der der Außenwand benachbarte Seitenschenkel aufrecht und endet an dem Schlitz, während der dem Fahrgastraum zugewandte Seiten­ schenkel sich zunächst aufrecht erstreckt, dann aber zum ande­ ren Seitenschenkel hin abgebogen ist und praktisch eine Ober­ seite des Primärluftkanals bildet. Bei der Ausbildung als Hohlprofil sind Löcher oder Düsen an der Stelle vorgesehen, die der Öffnungsseite des U-förmigen Primärluftkanals ent­ spricht. Beide Ausgestaltungen erlauben ein recht großes Strö­ mungsvolumen im Verhältnis zum erforderlichen Platzbedarf, insbesondere hinsichtlich der Bauhöhe und Baubreite des Primärluftkanals, aber auch die störungsfreie Sekundärluft­ konvektion an dem gebogenen Seitenschenkel entlang.

Durch die Einleitung des Primärluftschleiers unmittelbar der Seitenwand benachbart lassen sich günstige Strömungsverhält­ nisse erzeugen, nachdem die dort entstehende Primärluft­ strömung sich im wesentlichen laminar an der Außenwand entlang führen lassen kann, und zwar sogar durch die Wärmeübertra­ gungselemente hindurch.

Während es ohne weiteres möglich ist, die Wärmeübertragungs­ elemente mit üblichen Lamellen, die auf Rohren befestigt sind, zu realisieren, versteht es sich, daß anstelle dessen auch Strangprofile als Wärmeübertragungselemente verwendet werden können, wie es aus der DE-OS 197 00 659 bekannt ist. In beiden Fällen läßt sich die Primärluftströmung der Sekundärluftströ­ mung, und zwar sowohl der erzwungenen Sekundärluftströmung als auch der freien Sekundärluftströmung, gut überlagern, wobei es sich versteht, daß im Falle von Strangprofilen der freie Zu­ gang des Primärluftstroms zu den Wärmeübertragungselementen gewährleistet sein sollte.

Es ist günstig, wenn der Primärluftkanal mit Gebläsen be­ schickt wird, die eine vergleichsweise hohe statische Druck­ erhöhung aufweisen. Hierdurch entsteht im Primärluftkanal ein Überdruck, und über den Austrittsschlitz kann die dort anste­ hende warme Druckluft langsam und gleichmäßig entweichen. Be­ vorzugt ist es allerdings, den Überdruck derart zu begrenzen, daß das Ausströmen durch den Schlitz keine Geräusche erzeugt, wobei abgerundete Enden der beiden Seitenschenkel des Sekun­ därluftkanals hier vorteilhaft eingesetzt werden können.

Gemäß einer besonders günstigen Herstellart der erfindungsge­ mäßen Heizvorrichtung ist der Primärluftkanal aus Strangpreß­ profil, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminium­ legierung, hergestellt. Diese Lösung erlaubt eine preis­ günstige Herstellung auch bei großen Längen der Fahrzeuge, wobei es sich aus Gründen der einfacheren Handhabung emp­ fiehlt, die Strangpreßprofile in vorgefertigten Längenstücken von beispielsweise 5 Metern einzubauen.

Die Befestigung des Primärluftkanals kann in beliebiger geeig­ neter Weise erfolgen. Beispielsweise kann der Primärluftkanal aufgeschraubt oder aufgenietet werden, wobei es günstig sein kann, den außenwandseitigen Außenschenkel etwas zu verlängern, um eine Montagefläche zu ermöglichen. Es ist sogar möglich, den erfindungsgemäßen Primärluftkanal kurzerhand mit ein oder zwei Doppelklebebändern in der Raumecke aufzukleben, nachdem er mechanisch nahezu nicht belastet wird, und aufgrund seines geringen Eigengewichts auch bei eingeleiteten Schwingungen we­ nig Neigung zeigt, seinen Montageort zu verlassen.

Gemäß einem weiteren, besonders günstigen Aspekt der Erfindung können auch bereits eingebaute und beispielsweise zu Wartungs­ zwecke überholte Heizvorrichtungen kurzerhand mit dem erfin­ dungsgemäßen Primärluftkanal nachgerüstet werden. Hiermit läßt sich der Wärmewirkungsgrad vorhandener Konvektorheizungen deutlich steigern, und damit auch für alte Konvektorheizungen eine Wärmeleistung realisieren, die heutigen Ansprüchen ohne weiteres genügt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an­ hand der Zeichnung.

Es zeigt:

Die einzige Figur der Zeichnung eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung.

Die in der Figur dargestellte Heizvorrichtung 10 weist Wärme­ übertragungselemente 12 auf. Die Wäremübertragungselemente 12 bestehen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Lamellen 14, die auf Wärmeträgerrohren 16 und 18 aufgebracht sind, wobei aufgrund der großen Oberfläche der Lamellen 14 eine gute Wärmeübertragung gewährleistet ist.

Es versteht sich, daß diese Ausgestaltung lediglich als bei­ spielhaft anzusehen ist, wobei auch Wärmeübertragungselemente gemäß der DE-OS 197 00 659 ohne weiteres entsprechend verwen­ det werden können.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das obere Wärme­ trägerrohr 16 als Warmwasser-Vorlauf und das untere Wärmeträ­ gerrohr 18 als Warmwasser-Rücklauf ausgebildet. Mit dieser Auswahl läßt sich die thermische Effizienz recht hoch halten, nachdem auch die Temperatur der erwärmten Luft während der Erwärmung von unten nach oben zunimmt.

Die Wärmeübertragungselemente 12 werden über freie Konvektion entsprechend dem Pfeil 20 mit Umluft angeströmt, wobei auf­ grund der Erwärmung die Luft aufsteigt und damit bereits ohne jegliches Gebläse eine Luftströmung entsteht.

Erfindungsgemäß ist ein Primärluftkanal 22 vorgesehen, der sich unterhalb der Wärmeübertragungselemente 12 erstreckt. Der Primärluftkanal 22 ist an nicht dargestellte Gebläse ange­ flanscht, die ihn mit vorgewärmter Primärluft versorgen. Er erstreckt sich über die gesamte Länge unterhalb der Wärme­ übertragungselemente 12. In dem dargestellten Ausführungs­ beispiel sind sowohl das Wärmeübertragungselement 12 als auch der Primärluftkanal 22 einer Außenwand 24 eines Fahrzeugs benachbart montiert. Der Primärluftkanal 22 ist zudem der Bodenwand 26 des Fahrzeugs benachbart und füllt damit die untere/äußere Raumecke aus. Er weist einen Austrittsschlitz 28 auf, durch den über seine gesamte Länge warme Primärluft austritt und praktisch von unten in die Wärmeübertragungsele­ mente 12 eingeblasen wird. Durch diesen dort erzeugten Luft­ strom wird neben der injizierten Primärluft 30 entsprechend dem Pfeil 32 auch Sekundärluft injiziert, und die Luftströmung durch die Wärmeübertragungselemente 12 wird insofern doppelt gefördert.

Der Primärluftkanal 22 weist einen unteren Mittelschenkel 34, einen äußeren Seitenschenkel 36 und einen inneren Seitenschen­ kel 38 auf. Der untere Seitenschenkel 34 und der äußere Sei­ tenschenkel 36 sind in an sich bekannter Weise ausgebildet. Demgegenüber ist der innere Seitenschenkel 38 abgebogen, und zwar zum äußeren Seitenschenkel 36 hin, so daß sich zwischen den Enden der beiden Seitenschenkel der Austrittsschlitz 28 erstreckt.

Claims (8)

1. Heizvorrichtung, mit sich längs einer Fahrzeugwand er­ streckenden Wärmeübertragungselementen, die von einem Wärme­ träger durchströmbare Rohre aufweisen, wobei ein Gebläse stromauf der Wärmeübertragungselemente angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Primärluftkanal (22) vorgesehen ist, der an einen Ausgang des Gebläses angeschlossen ist und sich unterhalb der Wärmeübertragungselemente (12) erstreckt.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungselemente (12) sich entlang der Längswand eines Fahrzeugs und dessen Boden benachbart er­ strecken, wobei der Primärluftkanal (22) in der Bodenecke angeordnet ist.

3. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluftkanal (22) als Strangpreßprofil ausgebildet ist und an seiner Oberseite einen Schlitz oder Düsen oder Löcher (28) in einer Reihe parallel zur Längsachse des Primärluftkanals aufweist.

4. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluftkanal (22) einen Schlitz oder Düsen oder Löcher (28) in einer Reihe parallel zur Längsachse des Primärluftkanals aufweist, der sich der Fahrzeugwand benachbart unterhalb der Wärmeübertragungsele­ mente (12) erstreckt.

5. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluftkanal (22) sich im Abstand von mehreren Zentimetern, insbesondere von 1 bis 15 cm, unterhalb der Wärmeübertragungselemente (12) erstreckt und einen Luftaustrittsschlitz oder -düsen oder -löcher (28) in einer Reihe parallel zur Längsachse des Primärluftkanals auf­ weist, der der Fahrzeugwand benachbart ist.

6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluftkanal (22) nach­ rüstbar ist.

7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungselemente (12) mindestens zwei Wärmeträgerrohre (16, 18) aufweisen, die insbesondere an dem gleichen Ende der Wärmeübertragungsele­ mente (12) an einen Wärmeträgerkreislauf angeschlossen sind, und daß ein weiter oben angeordnetes Wärmeträgerrohr (16) zunächst von dem Wärmeträger und ein weiter unten ange­ schlossenes Rohr (18) anschließend hieran von dem Wärmeträger durchflossen wird.

8. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austrittsschlitz (28) des Pri­ märluftkanals (22) den Primärluftgebläsen benachbart verjüngt ist, oder der Abstand der sich in einer Reihe befindlichen Düsen oder Löcher benachbart dem Primärluftgebläse größer ist als im verbleibenden Teil des Primärluftkanals oder der Durchmesser der Düsen oder Löcher im oben genannten Sinne kleiner ist.