DE3236343A1

DE3236343A1 - Raumheizsystem

Info

Publication number: DE3236343A1
Application number: DE19823236343
Authority: DE
Inventors: James V. Grand Rapids Mich. Dirkes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1982-09-30
Publication date: 1983-04-07
Also published as: CA1189840A; GB2119082A; GB2158571B; US4429679A; GB2119082B; GB2158571A; DE3236343C2; GB8509808D0

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Raumheizsystem, das anspricht, um einer natürlichen Infiltration von Außenluft entgegenzuwirken, und richtet sich insbesondere auf eine Verbesserung eines solchen Systems, das anspricht, um einer natürlichen Infiltration von Außenluft durch Aussteuern der in das Innere des Gebäudes zugeführten zusammengesetzten Luftmenge entgegenzuwirken.

In der US-PS 3 186 697 ist ein Raumheizsystem beschrieben, dessen Brenner innerhalb einer Profilöffnung angeordnet ist und das eine thermostatische Brennstoffsteuerung, einen Außenlufteinlaß stromaufwärts vom Brenner und ein Flügelrad stromabwärts von Brenner aufweist, um die Außenluft über den Brenner anzusaugen und die dabei entstandene erwärmte Luft in das Gehäuse abzugeben. Das Flügelrad weist eine solche Leistung und Auslegung auf, daß es die Außenluft über den Brenner mit einer zur Unterhaltung einer vollständigen Verbrennung ausreichenden Profilgeschwindigkeit einsaugt.

Die US-PS 3 398 940 offenbart eine Verbesserung des Heizsystems, bei dem ein Gemisch aus erwärmter Außenluft und umgewälzter Innenluft das Flügelrad in das Gebäude zugeführt wird. Die über den Brenner eingesaugte Außenluft kann bis auf 50 Vol.-% unter entsprechender Zunahme der umgewälzten, in das System durch einen Bypass des Brenners eingesaugten Innenluft reduziert werden. Die entsprechenden Volumina werden durch synchronisierte Luftklappen gesteuert. Da die Profilgeschwindigkeit der Luft über den Brenner sich direkt mit dem Volumen der Außenluft ändert, die durch das System gesaugt wird, sind besondere Steuerungen erforderlich, um eine vollständige Verbrennung sicherzustellen.

Die US-PS 3 591 150 offenbart eine weitere Verbesserung eines solchen Raumheizsystems, bei dem ein Gemisch aus erwärmter Außenluft und nicht erwärmter Außenluft durch das Flügelrad in das Gebäude eingeführt wird= Die zu erwärmende Außenluft strömt über den Brenner, während entsprechend Profilzugklappen die nicht erhitzte, in das System strömende Außenluft regulieren, um die Profilgeschwindigkeit über den Brenner so aufrechtzuerhalten,, daß eine vollständige Verbrennung unterhalten wird» Eine Abzugszugklappe stromabwärts vom Flügelrad steuert das Volumen der zusammengesetzten, in das Gebäude abgegebenen Luft.

Die durch die Erfindung vorgeschlagene Verbesserung des Raumheizsystems besteht darin, daß das Flügelrad ein Gemisch aus erwärmter Äußenluft, nicht erwärmter Außenluft, und umgewälzter Innenluft in das Gebäude liefert. Die über den Brenner gesaugte, zu erwärmende Außenluft hat ein festes Volumen, das auf den konstante Geschwindigkeit aufweisenden Antrieb des Gebläserads angeglichen zu einer Profilgeschwindigkeit führt, die ausreicht, um eine vollständige Brennstoffverbrennung aufrechtzuerhalten. Die nicht erhitzte Außenluft und die umgewälzte Innenluft umgehen den Brenner und sind in sich gegenseitig ergänzendem Volumenverhältnis variabel. Wenn somit das Volumen der unerhitzten Außenluft von WuIl auf ein Maximum^ gleich einem .Vielfachen des Volumens an erhitzter Luft erhöht wird, nimmt.das umgewälzte Innenluftvolumen von einem Maximum gleich dem Mehrfachen des Volumens an erhitzter Luft auf Null ab.

Ss ist dem Fachmann auf dem Gebiete der Raumheizungen bekannte daß für die Einführung erhitzter Luft in ein Gebäude eine gleiche Menge an Luft aus dem Gebäude verdrängt werden muß. Außerdem ist eine kontinuierliche

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Zwangsumwälzung an erhitzter Luft mit einem geringen Temperaturdifferential gegenüber der Innentemperatur (annähernd 9°C (15⁰F)) für eine gleichmäßige Erwärmung wesentlich. Für maximalen Komfort und gute gesundheitliche Bedingungen muß ferner die im Gebäude befindliche · Luft gegen Außenluft im Verhältnis von ein und einhalb (1 1/2) oder mehr pro Stunde ausgetauscht werden. Die kontinuierliche Zwangsumwälzung der erwärmten Luft gleicht die Luftzuströmung mit der Luftströmung bei einem positiven Restdruck (+ 2,5 mm (0,1 ··)Wassersäule) aus. Da die Warmluftzufuhr auf einem geringen Temperaturdifferential gegenüber der Innenlufttemperatur gehalten wird, bewegt sich die erwärmte .Luft nach unten zu den weniger besetzten Ebenen, drückt Kohlendioxid, Gerüche und Rauch nach außen und beseitigt einen infiltrierten Kaltluftzug.

Schleuderlüfter, die in einem solchen Raumheizsystem verwendet werden können, sind bekannt als rückwärts gekrümmte, vorwärts.gekrümmte und Ladegebläse (material handling fan). Alle diese Lüfter mischen die zusammengesetzte Luftmenge bis zu einem gewissen Ausmaß, jedoch ist ein rückwärts gekrümmter Lüfter vorzuziehen. Diese Form eines Flügelrades mischt die zusammengesetzte Luft und liefert einen Luftvorrat von vergleichsweise gleichförmiger. Temperatur und Dichte in das Gebäude.

Bei milden Außemtemperaturen erfordert die Warmluftzufuhr einen geringen, wenn überhaupt einen Temperaturanstieg, um eine Gebäudetemperatur von 21⁰C (70⁰F) aufrechtzuerhalten, während bei harten Winterbedingungen ein Temperaturanstieg von 60⁰C (120⁰F) und darüber erforderlich sein kann, um diese Temperatur aufrechtzuerhalten.

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Ein Brenner, wie er im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, ist z. B. in den US-PSen 3 051 464,° 3 178 161 und 3 297 259 beschrieben und dargestellt. Es ist ein wesentliches Merkmal eines solchen Brenners, daß bei Betrieb mit Erd- oder Propangas als Brennstoff und bei einer Profilgeschwindigkeit der Außenluft über den Brenner im Bereich von 900 bis 1100 m/min (2800 bis 3250 fpm) ein Temperaturanstieg von 70⁰C (126°F) erreicht werden kann, ohne daß die Verbrennungsverunreinigungen in dem erwärmten Luftstrom die im Interesse der öffentlichen Sicherheit festgelegten Grenzwerte auch nur annähernd erreichen. Der Brenner besitzt einen maximalen Bezugstemperaturanstieg von 555°C (1000⁰F) mit einem Wärmeeingang von ca. 128.000 kcal (0,5 χ 10⁶BTU).

Es wurde festgestellt, daß zur Unterhaltung einer vollständigen Verbrennung das Volumen der Außenluft die über den Brenner gesaugt und auf eine vorgewählte Temperatur erhitzt wird, ein minimales Volumenprozentverhaltnis zum Volumen der ingesamt in das Gebäude abgegebenen zusammengesetzten Luft aufweisen muß. Dieser Volumenprozentsatz ist eine Funktion des gewünschten Temperaturanstieges (t) , dividiert durch den maximalen Bezugstemperaturanstieg (T) für den entsprechenden Brenner. Zur Erzielung eines Temperaturanstieges von 70⁰C (126°F), muß der Prozentsatz an über den Brenner gesaugtem Außenluftvolumen minimal 12,6 % betragen Ι ^{x 10}° ^{= 126 %)}

Es ist für Anwendungen bei Temperaturklimatisierungsbedingungen üblich, das Volumen der über den Brenner gesaugten und auf eine vorgewählte Temperatur erhitzten Außenluft auf ca. 20 % des Volumens der ingesamt in das Gebäude abgegebenen zusammengesetzten Gesamtluftmenge zu halten.

Wegen der Festlegung des Volumens der über den Brenner gesaugten Luft auf 20 %, liegt das Volumen, der aussteuernden unerwärmten Außenluft im Bereich von Null bis 80 % je nach vorgewählter Temperatur, Ventilation und Druck. Die umgewälzte Gebäudeinnenluft ändert sich ausgleichend derart, daß das Raumheizsystem gemäß der Erfindung ein*· Außen-/Innen-Lu£tverhältnis von 5:1 aufweist.

Zweck der unter Druck arbeitenden Raumerwärmung ist es, eine natürliche Infiltration von Außenluft zu steuern und entsprechende gleichmäßige Wärmebedingungen innerhalb des Gebäudes zu überlagern.

Die natürliche Infiltration ist die Strömung von Außenluft durch Risse und öffnungen um Fenster und Türen und durch Böden und Wände in das Gebäude. Die Außenklimaelemente, die zu einem Unterdruck innerhalb des Gebäudes führen und damit zur Erzeugung einer Einwärtsluftströmung sind Wind und Dichtigkeitsunterschiede zwischen Innen- und Außenluft.

Die Wirkung des auf die Windseite eines Gebäudes treffenden. Windes führt zur Ausbildung eines ersten Überdrucks, der Außenluft in das Gebäude durch öffnungen auf der der Windseite zugewandten Seite drückt. Derselbe Winddruck induziert auf der dem Wind abgewendeten Seite einen Unterdruck, so daß Luft von innnerhalb eines Gebäudes durch die öffnungen in dieser vom Wind abgewendeten Wandung gesaugt wird. Das Heraussaugen von Innenluftv die sogenannte Exfiltration, führt selbst wieder zu einem zweiten Unterdruck innerhalb des Gebäudes. Dieser zweite Unterdruck sorgt dafür, daß Außenluft in das Gebäude eingesaugt wird.

Ein Dichteunterschied zwischen Innen- und Außenluft (die Temperatur der Innenluft ist höher und damit diese Luft weniger dicht) führt zu einer Exfiltration der Innenluft durch Kamin- oder Schachteffekt. Die auf höherer Temperatur

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befindliche Luft steigt innerhalb des Gebäudes hoch und hinterläßt im unteren Bereich einen Unterdruck was zu einem überdruck im oberen Bereich führt. Der Unterdruck saugt Außenluft durch die öffnungen im unteren Bereich an, wodurch Äußenluft infiltriert wird, und stößt Innenluft durch öffnungen im oberen Bereich (Kamine u. dgl.) aus, so daß Innenluft exfiltiert wird.

Der der Luftströmung durch die öffnungen im GeKfude entgegengesetzte Widerstand steht in direkter Beziehung zu der Zeit, die erforderlich ist, damit sich der Innenluftdruck stabilisiert, d„ h. der Zeit, die notwendig ist, bis eine kontinuierliche Zuführung unter Druck gesetzter Luft gleichmäßige Heiz- und Komfortbedingungen in dem Zwischenbereich der öffnungen aufzubauen. In den Extrembereichen, d. ho bei vernachläßigbarem Widerstand (offene Fenster und Türen) oder bei unendlichem Widerstand (luftdicht verschlossenes Inneres können sich weder gleichmäßige Heiz- noch Xomforibbedingungen einstellen» Im ersten Fall des vernachläßig-. baren Widerstandes, kann der durch die¹ unbeschränkte Infiltration und Exfiltration von Außenluft erzeugte Unterdruck nicht kontrolliert werden; im zweiten Fall des unendlichen Widerstandes ergibt sich eine vollständige Blockierung gegen jegliche Luftströmung»

Zusätzlich .zu den durch die Umgebung induzierten Unterdrücken, können auch mechanische Heiz- und Ventilationseinrichtungen einen Unterdruck erzeugen und damit die Infiltrations— und Exfiltrationseigenschaften des Gebäudes ändern.

Bei einem Raumheizsystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird infolge des oben erwähnten Verhältnisses von Ί :5 (ÄuBenluft/Innenluftj automatisch die Zufuhr von Luft in das Gebäude mit den natürlichen Infiltrations- und

Exfirtrationseigenschaften (Widerstand gegen die Luftströmung) des Gebäudes ausgeglichen, in demidas System angeordnet ist.

Der bevorzugte nach rückwärts gekrümmte Lüfter mischt und liefert kontinuierlich ein festes Lüftvolumen in das' * Gebäude. 20 % dieses Volumens sind erhitzte Luft, wobei die Temperatur durch einen Thermostaten geregelt wird, der an geeigneter Stelle innerhalb des Gebäudes angeordnet ist. 80 % dieses Volumens bestehen aus Volumina unerhitzter Außenluft und umgewälzter Innenluft, die sich ergänzen.

Das Volumen an unerhitzter Außenluft nimmt bei Bedarf zu oder ab, um den Wärmeinhalt der Luftzufuhr auf kleinen Temperaturdifferentialen mit der Innenluft zu halten, damit die Luftzufuhr in die unteren Bereich vordringt und die Dichte der Luftzufuhr erhöht, um sie innerhalb der Unterdrücke zu steuern.

Die umgewälte Innenluft nimmt ab und zu im Verhältnis zum Volumen der unerhitzten Außenluft. Die Umwälzung der Innenluft erfordert keine Exfiltration, hält eine konstante Belastung am Lüfter aufrecht und sorgt für eine kontinuierliche Umwälzung der Luft innerhalb des Gebäudes.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung eines unter Druck arbeitenden Raumheizgerätes, bei dem ein fester Anteil der einströmenden Außenluft zu deren Erhitzung über den Brenner mit einer gegebenen Profilgeschwindigkeit gesaugt und der andere Teil in sich ergänzenden Anteilen mit umgewälzter Gebäudeluft gemischt wird, wobei die», beiden

sich stromabwärts vom Brenner vereinigen und damit über das gesamte Gebäude Innenluft mit im wesentlichen gleichmäßiger Temperatur und vorgewähltem Druck aufrechterhalten.

Weiter sollen bei diesem Raumheizgerät bei Bedarf die sich ergänzenden Anteile von unerhitz^er Außen- luf t lind umgewälzter Gebäudeluft so geändert werden können, daß ein Druckdifferential entsteht _β welches der Ausbildung von Unterdrucken innerhalb des zu erwärmenden Saumes entgegenwirkt.

Außerdem sollen die sich ergänzenden Anteile -an unerhitzter' Außenluift und umgwälzter Gebäudeluft so geändert werden können, daß das feste Volumen erhitzter Luft so abgeändert oder angepaßt wird, daß ein geringes Temperaturdifferential mit bei der Lufttemperatur im erhitzten Raum aufrecht erhalten bleibt=

Die Zeichnungen zeigen in

» 1 eine perspektivische Darstellung eines liUftheizgerätes nach der Erfindung;

^ 2 einen Vertikallängsschnitt durch das Heizgerät nach Fig» 1.

Bei der in den Zeichnungen wiedergegebenen Äusführungs- £orm weist das Gehäuse 11 im wesentlichen quaderförmige Gestalt auf und besitzt eine nach unten gerichtete Wetterschiaitzfoaube 12, die die erste Luftzu.führungsöffnung 14 und die zweite L>u£tzuführungsöffnung 15 überdeckt. Die" Luftzuführungsöffnungen 14 und 15 sind durch entsprechende Einlaßluftzugklappen 17 und 18 abgedeckt und stehen mit der Äußenumgebung in Verbindung. In das Gebäude hängt der Hückluftkanal 13, der eine dritte Luftzuführungsöffnung IS umschließt, welche durch die Einlaßzugklappe abgedeckt ist und mit dem Gebäudeinneren in Verbindung steht,»

Die durch die erste Luftzutrittsöffnung 14 ankommende Luft-

strömung wird von der durch die zweite und dritte Luftzutrittsöffnung 15 bzw. 16 strömende Mischluftströmung durch eine Längs trennwand 23 getrennt.

Die Einlaß zugklappe 17 über der ersten Luftzuführungsöffnung wird in der offenen Stellung gehalten, wenn der Brenner 25, gezündet ist.

Die Einlaß zugklappe 18 über der zweiten Luftzufftthrungsöffnung 15 ist mit einem Segmentgestänge 19 mechanisch verbunden, um diese Einlaß zugklappe 18 entgegengesetzt zur Einlaßzugklappe 20 zu betätigen ,. die über der dritten Luftzuführungsöffnung 16 sitzt. Das Gestänge 19 ist von üblicher Bauart und arbeitet derart, daß das öffnen der einen Einlaßzugklappe automatisch das Schließen der anderen Einlaßzugklappe zur Folge hat. Das Gestänge wird durch einen geeigneten, jedoch nicht gezeichneten Motor angetrieben.

Die Filter 21 und 22 sind von üblicher Bauart und Bollen die die Luftzuführungsöffnung 14 und die gemeinsam durch die Luftzuführungsöffnung 15 und 16 strömende Luft filtern. Die Filter 21 und 22 sind beweglich in den Kanalrahmen montiert, so daß sie leicht eingebaut, ausgebaut und gewartet werden können.

Die Kammer A ist durch das Gehäuse .11, die Längstrennwand 23 und einen Teil der vertikalen Trennwand 24 begrenzt. Die Kammer A enthält den Strömungsweg von der ersten Luftzuführungsöffnung 14 und schließt die zugehörige Zugklappe 17, das Filter 21 und den offenflammigen Gasbrenner 25 innerhalb der kleineren Profilöffnung 26 mit kleinerem Profil.

Der Brenner 25 kann ein Brenner sein, wie er beispielsweise in den US-PSen 3 051 464, 3 378 161 und 3 297 259 beschrieben ist.

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Dieser Brenner weist ein Verhältnis von 25:1 zwischen seinem maximalen und minimalen Arbeitsbereich auf und läßt sich leicht einstellen, um eine störungsfreie und kontinuierliche Änderung des WMrmeausganges zu ermöglichen» Das Untersetzungsverhältnis von 25:1 ist für die meisten Installationen selbst an Orten brauchbar, wo extrem . · * niedrige Außentemperaturen herrschen.

Die Kammer'B. ist" vom Gehäuse 11, der Längstrennwand 23 nand einem Teil der vertikalen Trennwand 24 begrenzt. Die Kammer B enthält den Strömungsweg von der zweiten und dritten ILuftzuführungsöffnung 15 und 16 und umschließt die zugeordneten und mechanisch miteinander verbundenen Einlaßzugklappen 18 und 20, das Filter 22 und die größere Profilöffnung 28 in der vertikalen Trennwand 24 .

Stromabwärts von den Kammern A und B befindet sich die Kammer C. Die Kammer C enthält die Querwand 31, an der das Gebläseflügelrad 35 montiert .ist, das durch einen geeigneten -elektrischen Motor 30 über die Riemenscheibe 32 angetrieben wird. Das Gebläseflügelrad 35 dreht auf der Längswelle und ist so ausgerichtet, daß es durch die Auslaßöffnung im Ätsslaßkanal 37 Luft .nach unten in das Innere des Gebäudes drückt, ο

Die Gesamtfläche der öffnung 29 bildet die Gesamtfläche des Strömungsweges von den Luftzuführungsöffnungen 14 „ 15 und 16 zur Äuslaßöffnung 3ß.

Die Fläche der kleineren Profilöffnung 26, durch die die Kammer Ά mit der Kammer C in Verbindung steht, macht 20 % der gesamten .Fläche des Luftströmungsweges aus» Öie Fläche der größeren Profilöffnung 28, durch welche die Kammer B mit der Kammer C in Verbindung steht,, macht 80 S der Gesamtfläche des Luftströmungsweges aus. Das Volumen der Luftströmung durch die Kammer A steht im

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Verhältnis von 1:4 zum Volumen der Luftströmung durch die Kammer B.

Im Inneren des Gebäudes sind wenigstens zwei Temperaturfühler und ein Druckfühler an geeigneter Stelle ange- . · * ordnet. Der eine Temperaturfühler regelt die Strömung des gasförmigen Brennstoffes zum Brenner, d. h_. die Menge des Brennstoffes, die erforderlich ist, um die vorgewählte Temperatur der Luftzufuhr aufrechtzuerhalten. Der andere Temperaturfühler Steuer zusammen mit dem Innendruckfühler die gelenkig verbundenen Einlaß zugklappen 18 und 20, um die entsprechenden Luftströmungen durch die zweite und dritte Luftzuführungsöffnung 15 bzw.16 in den richtigen Anteilen zu halten.

Im Betrieb wird das von dem Motor 30 angetriebene Gebläseflügelrad 35 von Hand oder automatisch angestellt, um die Luftzufuhr am Auslaß 36 mit bestimmter Endgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Die Endgeschwindigkeit muß so groß sein, daß ein vorgegebenes Druckdifferential am Brenner aufrechterhalten, bleibt, damit am Brenner eine vollständige Brennstoffverbrennung stattfindet. Die Außenluft, deren Volumen so bemessen ist, daß sie die vollständige Brenn stoff verbrennung aufrecht erhält, wird durch die erste Luftzuführungsöffnung 15 und über den in der Kammer A befindlichen Brenner 25 mit einem gegebenen Geschwindigkeitsprofil gesaugt, wie es durch das entsprechende Druckdifferential vorgegeben ist. So sind beispielsweise die vom Brennerhersteller angegebenen Parameter des Brennerbetriebs für Brenner nach den vorher zitierten US—Patenten derart, daß ein Geschwindigkeitsprofil von 30 fpm (9 m/min) und ein Unterdruck von 0,56" (14 mm) Wassersäule in der Kammer C vorhanden sein müssen, wenn der Brenner 25 optimal arbeiten soll. Ist der Brenner

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gezündete dann erregt ein Teinperaturabfall am Luft- -auslaß 36 unter die vorgarählte Temperatur einen nicht gezeichneten Steuerkreis, um dem Brenner'"25 zur Steigerung der Temperatur mehr gasförmigen Brennstoff zuzuführen.

Der in der Kammer C durch die Endgeschwindigkeit des ,. . Gebläses erzeugte Unterdruck saugt Außenluft durch die erste und zweite Luftzuführungsöffnung 14 und 15 und wälzt Innenluft durch die dritte Luftzuführungsöffnung H6 WHio Der Mischanteil von ÄuSenluft zu Innenluft in der Kammer B wird durch die Einlaß zugklappen 18 und 20 gesteuert= Diese Einlaß zugklappen 18 und 20 sind so verbunden _e daß sie entgegengesetzt arbeiten» Sie werden von einem Thermostaten gesteuert, der im Gehäuseinneren an geeigneter Stelle angeordnet, in der Zeichnung jedoch nicht wiedergegeben ist« Der Luftstromzug durch die Kammer B, der in die Kammer C gelangt, kann vollständig aus siiehfc. erhitzter Außenluft oder vollständig aus umgewälzter Innenluft oder aus einem Gemisch dieser beiden !»ufffcarfcen und dann abhängig von der Stellung der BimlaBzugklappen 18 und 20 bestehen«,

Die erhitzte,, durch die Kammer Ä gesaugte Außenluft und das Gemisch aus nicht erhitzter Außenluft und umgewälzter Innenluft;_ff das durch die Kammer B gesaugt wird_y werden In der Kammer C gemischt und mit fester Endgeschwindigkeit durch den Auslaß 36 in das Innere des Gebäudes abgegeben „ Befindet sich die Luft einmal im Inneren des Gebäudes _B dann übt sie infolge des Druckdifferentials einen gleichmäßigen Brock in allen Richtungen aus. Om eine Wärmeschichtung zu vermeiden und eine gleichmäßige Wärmeveirteilung- auf der Bodenebene zu erreichen, wird das Temperaturdifferential zwischen der zugeführten Luft und der Innenluft gering gehalten« Die Temperatur der Innenluft wird fortschreitend durch Steigerung der Temperatur der zugeführten Luft gesteigert,, so daß

zwangsläufig das Temperaturdifferential auf einem Minimum gehalten wird.

Trifft die zugeführte Luft auf die Wandungen des Gebäudeinneren, dann gibt sie ihren WMrmeinhalt ab und wird durch öffnungen/ Ritzen u. dgl. über Türen und Fenster oder entsprechend angeordnete Auslässe herajisgefiltert. Da somit das Gebäudeinnere etwas unter überdruck steht, ist die Infiltration von Außenluft auf ein Minimum reduziert".

Bei einer Änderung der Umweltbedingungen/ d. h. .zunehmender Windgeschwindigkeit, starken Änderungen der Außentemperatur oder im Klima, oder mechanisch erzeugtem Druck kann sich ein Unterdruck im Gebäudeinneren ausbilden. Infolgedessen müssen die Einlaß zugklappen 18 und 20 so eingestellt werden, daß es zu einer Voluntenzunahme der unerwärmten Außenluft in der zugeführten Luft kommt. Dieses vergrößerte Vol.umen an unerhitzter Luft vergrößert die positive Temperaturdifferenz zwischen der zugeführten Luft und der Gebäudeinnenluft und wirkt somit dem Unterdruck entgegen.

Ist der Unterdruck auf Null abgefallen, dann ist die Temperaturverteilung wiederum verhältnismäßig gleichmäßig und der Anteil der .unerhitzten Außenluft wird durch geeignetes Rückstellen der Einlaß zugklappen 18 und 20 wieder reduziert. Da die Reaktion jedoch unmittelbar auf die Änderung des'Gebäudeinnendruckes folgt, ist die Komfortwiederherstellungszeit nur von geringer Bedeutung und nur schwer feststellbar. ·

Die Erfindung wurde im vorhergehenden unter Bezugnahme auf besondere Baueigenschaften eines Gebäudes und einer

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Trennwandkonstruktion im Zusammenhang mit einem bekannten Brenner beschrieben« Jedoch können Änderungen und Modifikationen in allen diesen Elementen ohne grundsätzliche
Änderung der Gesamtkonstruktion vorgenommen werden,, Damit lassen sich auch noch verschiedene andere Änderungen denken ohne daß vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird,..

Claims

Patentansprüche

Raumheizsystem, mit einem Gehäuse (11), mit Trennnden (23, 24) zur Unterteilung des Gehäuses (11) in eine erste (A), eine zweite (B) und eine dritte, gemeinsame Kammer (C) , mit einer ersten Profilöffnung (26), die die Verbindung zwischen der ersten (A) und der dritten Kammer (C) herstellt, mit einem Brenner (25) in der ersten Profilöffnung (26), mit einer stromaufwärts angeordneten Außenluftzuführung (14) zur Zuführung eines konstanten Volumens an Äußenluft über den Brenner (25), mit einer zweiten Profilöffnung (28) zur Herstellung einer Verbindung -zwischen der zweiten Kammer (B) und der dritten Kammer (C) , mit einer veränderlichen Außenluftzuführung (15) und einer veränderlichen Innenluftzuführung (16), die im wechselseitigen Verhältnis miteinander ein konstantes Volumen aus Außenluft und Innenluft in die zweite Kammer (B) fördern, mit einem Gebläse (35) und

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einem Luftauslaß (36), wobei das Gebläse (35) in der dritten gemeinsamen Kammer (C) angeordnet ist, um das konstante Volumen an Außenluft und ">ein konstantes Volumen an gemischter Außenluft und Innenluft in sich ergänzendem Volumenverhältnis von der ersten Kammer (A) und der zweiten Kammer (B) umzuwälzen und in der gemein-, samen Kammer (C) zu vereinigen, durch das Gebläse (35) vollständig zu mischen und aus der gemeinsamen Kammer (C) durch den Luftauslaß (36) in den zu erhitzenden Raum abzugeben, wobei die Summe der Abmessungen der ersten (26) und der zweiten Profilöffnung (28) derart auf die Geschwindigkeit der aus dem Auslaß (36) abgegebenen Luft abgestimmt ist, daß eine solche Profilgeschwindigkeit der Außenluft Größe über den Brenner aufrechterhalten wird, daß eine vollständige Brennstoffverbrennung unterhalten wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner ein Langbranduntersetzungsverhältnis von 25:1 zur Unterhaltung von Temperaturanstiegstufen von wenigen Graden bis zum Erreichen von 49°C (120 ⁰F) und mehr aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse ein mit konstanter Geschwindigkeit arbeitendes rückwärts gekrümmtes Zentrifugalgebläse ist.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste (A) und die zweite Kammer (B) Prallanordnungen aufweisen, die beweglich montiert und so angeordnet sind, daß sie die Strömung der Außenluft und der Innenluft durch die Kammern filtern.
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das konstante Volumen der Außenluft von der ersten Kammer (A) und das konstante Volumen

aus zusammengesetzter Außenluft und Innenluft in aufeinander abgestimmten Volumenverhältnis dem Raumheizgerät ein Außenluft-Vlnnenluft-Verhältnis im Bereich von 1:5 gibt»
6. Raumheizgerät, gekennzeichnet durch eine erste Kammer (AJ mit einer ersten Profilöffnung (26) , die an einem Ende einen Brenner und.am anderen Ende einen ersten Außenlufteinlaß (14) aufweist; durch eine zweite Kammer (B) mit einer zweiten Profilöffnung (28) an einem Ende und einem zweiten Außenlufteinlaß (15) in der Nähe eines Innenlufteinlasses (16), wobei der zweite Außenlufteinlaß (15) und der Innenlufteinlaß (16) durch erste und zweite Luftklappen (18, 19) abgedeckt sind, die miteinander in Wechselbeziehung stehen und das entsprechende Volumenverhältnis von Außenluft und Innenluft regeln, wobei die erste Kammer (A) find die zweite Kammer (B) den ersten und zweiten Profxlöffnungen (26/. 28) gegenüberstehen, die in gerader Flucht angeordnet sind;

durch eine gemeinsame Kammer (C) , die auf die erste (A) und die zweite Kammer (B) trifft und mit ihnen über die erste (26) und die zweite Profilöffnung (28) in Verbindung steht;

durch ein Gebläse (35) und einen Luftauslaß (36) , wobei das Gebläse (35) so angeordnet ist, daß es Luft durch die erste Kammer . (A) , die zweite Kammer (B) und die gemeinsame Kammer (C) fördert und den in die zweite Kammer eintretenden Luftstrom vor. der Abgabe durch den Auslaß (36) mischt, wobei die ersten und zweiten Luftklappen (14, 15) das Volumenverhältnis zwischen Außenluft und Innenluft, die in die zweite Kammer (B) bei Bedarf eintritt, moduliert, um die Infiltration und die Exfiltration von Außenluftcharakteristiken des zu erhitzenden Faunios auszugleichen.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse in Verbindung mit dem modulierten komplementären Volumenverhältnis von Außenluft und Innenluft in der zweiten Kammer (B) einen Restüberdruck von 2,4 mm (0,1 Zoll) Wassersäule in dem zu erwärmenden Raum aufrecht erhält.
8. Raumheizgerät, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11) mit benachbarten ersten und zweiten Außenluf teinlässen (14, 15), die mit der Umgebungsluft in

·· Verbindung stehen, und durch einen Innenlufteinlaß (16) und einen Luftauslaß (36), die mit dem Gebäudeinneren in Verbindung stehen, wobei der Innenlufteinlaß (16) in der Nähe des zweiten Außenlufteinlasses (15) angeordnet ist.
9. Raumheizgerät, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11) mit einem ersten (14) und einem zweiten (15) Außenlufteinlaß, die mit der Umgebungs±moSphäre in Verbindung stehen, mit einem Innenlufteinlaß (16) und einem Luftauslaß (36), die mit dem Gebäudeinneren in Verbindung stehen, wobei der Innenlufteinlaß (16) in der Nähe des zweiten Außenlufteinlasses (15) und der Auslaß (36) im Abstand von der /■""") Vielzahl der Lufteinlässe (14, 15, 16) angeordnet ist, durch eine erste und zweite Luftklappe (18, 20) über dem zweiten Außenlufteinlaß (15) und dem Innenlufteinlaß (16), die mit Hilfe einer Synchronisation die eintretende Außenluftströmung und die eintretende Innenluftströmung in einem entsprechenden Volumenverhältnis halten, und ferner gekenn ζ eich net durch Mittel zum Umwälzen von Luft durch die Vielzahl von Lufteinlässen und Abgabe der Luft durch den Luftauslaß, durch einen Brenner in einer ersten Profilöffnung, die örtlich derart angeordnet ist, daß die gesamte durch den ersten Außenlufteinlaß strömende Außenluft durch diese erste Profilöffnung und über den Brenner strömt;

durch ein Luftausgleichsmittel mit einer zweiten Profilöffnung, wobei der zweite Außenlufteinlaß und der Innenlufteinlaß so

angeordnet sind, daß die gesamte vom Außenlufteinlaß bzw. Innenlufteinlaß eintretende Außen- und Innenluft durch die zweite Profilöffnung strömt und an einer Strömung über den Brenner gehindert ist, wobei die erste und die zweite Profilöffnung zusammen den Gesamtluftstrombereich innerhalb des Gehäuses festlegen, der in Verbindung mit der Abgäbegeschwindigkeit des Luftvolumens durch den Luftauslaß eine Profilgeschwindigkeit der über den Brenner strömenden Außenluft ergibt, die eine für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes ausreichende Größe hat.
10. Raumheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß 20 % der Gesamtluftstromfläche, die durch die erste und durch die zweite Profilöffnung definiert ist, aus über den Brenner gesaugter und von' ihm erhitzter Außenluft besteht und der Rest von 80 % aus dem Volumen der durch die Luftausgleichsmittel strömenden zusammengesetzten Luft.
11. Gerät nach Anspruch 9, dadurch g,ekennze ichn e t , daß der Brenner den Temperaturanstieg in kleinen Schritten von annähernd 8⁰C (15°F) moduliert und daß die Luftausgleichsvorrichtung in Kombination mit dem Gebläse die Umwälzung der Außenluft durch das Gerät derart moduliert, daß eine Wärmeschichtung vermieden wird und die natürliche Luftinfiltration und Exfiltrationseigenschaften des zu erwärmenden Raums angepaßt werden.
12. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Außenluftstromes, der über den Brenner strömt und von ihm erhitzt wird, ein prozentuales Volumenminimum des Volumens der zusammengesetzten gemischten Außen- und Innenluft beträgt, die gemischt in den zu erwärmenden Raum abgegeben wird, und zwar bestimmt durch das Verhältnis des zu erwartenden maximalen Temperaturanstieges, der erforderlich ist durch die Umgebungsluft und den maximalen Temperaturanstieg, wie es durch die Muster- oder Bauparameter des Brenners vorgeschrieben ist.