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Title:
AIR DISTRIBUTOR AND HEATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/115624
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air distributor (1) with a housing (2) and an adjusting device (3). The housing (2) has an interior space (20) and a plurality of outlet openings (21). The adjusting device (3) is movable relative to the housing (2) and closes, in one position, an outlet opening (21) for a flow of air out of the interior space (20). The invention also relates to an actuator (3) having two flaps (30) that are movable relative to the housing (2). The invention further relates to a heating device (100) with an air distributor (1).

Inventors:
LAGING JOHANNES (DE)
SCHMIDT OLIVER (DE)
SCHORISCH RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/000209
Publication Date:
June 17, 2021
Filing Date:
December 09, 2020
Export Citation:
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Assignee:
TRUMA GERAETETECHNIK GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F24F5/00; F24F13/02; F24F13/12; F24H6/00
Domestic Patent References:
WO2019078774A12019-04-25
WO2010119219A12010-10-21
Foreign References:
DE202005009107U12006-10-26
DE202004003914U12004-05-19
DE8717425U11988-11-17
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Claims:
Patentansprüche

1. Luftverteiler (1), mit einem Gehäuse (2) und einer Stellvorrichtung (3), wobei das Gehäuse (2) einen Innenraum (20) umfasst, wobei das Gehäuse (2) mehrere Auslassöffnungen (21) aufweist, wobei die Stellvorrichtung (3) relativ zum Gehäuse (2) beweglich ist, und wobei die Stellvorrichtung (3) in mindestens einer Positionierung relativ zu den

Auslassöffnungen (21) mindestens eine Auslassöffnung (21) für ein Strömen von

Luft aus dem Innenraum (20) heraus verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (3) mindestens zwei relativ zum Gehäuse (2) bewegliche Klappen (30) aufweist.

2. Luftverteiler (1) nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der zwei Klappen (30) so dimensioniert ist, dass die Klappe (30) in einer Positionierung relativ zum Gehäuse (2) mindestens zwei unmittelbar benachbarte Auslassöffnungen (21) überdeckt.

3. Luftverteiler (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine der zwei Klappen (30) mindestens eine luftundurchlässige Fläche (31) aufweist.

4. Luftverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine der zwei Klappen (30) mindestens eine Fläche mit luftdurchlässigen Aussparungen (32) aufweist.

5. Luftverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stellvorrichtung (3) in einer Positionierung eine Verbindung zwischen zwei Auslassöffnungen (21) bewirkt.

6. Luftverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens eine der zwei Klappen (30) vorhangartig ausgestaltet ist, sodass sich bei einer Bewegung der Klappe (30) ein in Richtung der Auslassöffnungen (21) befindliches Wandelement (33) auseinanderfaltet. 7. Luftverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zwei Klappen (30) außerhalb des Innenraums (20) des Gehäuses (2) angeordnet sind.

8. Heizvorrichtung (100), mit einem Luftverteiler (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Heizvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei der Luftverteiler (1) vier Auslassöffnungen (21) aufweist, wobei die vier Auslassöffnungen (21) paarweise angeordnet sind, sodass die Aus- lassöffnungen (21) jedes der zwei Paare einen geringeren radialen Abstand zuei nander aufweisen als die zwei Paare zueinander, und wobei die Heizvorrichtung (100) dem Erwärmen von Luft und einer Flüssigkeit dient. 10. Heizvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei mehrere Leitungsrohre (4) vorhanden sind, und wobei die Leitungsrohre (4) mit den Auslassöffnungen (21) kontaktiert sind.

Description:
Luftverteiler und Heizvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftverteiler mit einem Gehäuse und einer Stellvor richtung. Das Gehäuse umfasst einen Innenraum und weist mehrere Auslassöffnungen auf. Die Stellvorrichtung ist relativ zum Gehäuse beweglich und verschließt in mindestens einer Positionierung relativ zu den Auslassöffnungen mindestens eine Auslassöffnung für ein Strömen von Luft aus dem Innenraum heraus. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Heizvorrichtung mit einem Luftverteiler.

Die Gebrauchsmusterschrift DE 87 17 425 U1 beschreibt einen Luftverteiler, der drei Mündungsöffnungen aufweist. Um den Luftstrom durch die Öffnungen zu steuern, ist ein Drehschieber als Stellvorrichtung vorgesehen, der innen vor die Öffnungen gedreht wer den kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Aufbau des Standes der Technik zu verbessern.

Die Aufgabe löst die Erfindung mit einem Luftverteiler sowie mit einer Heizvorrichtung, die über einen Luftverteiler verfügt.

Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß einer ersten Lehre bezüglich des Luftverteilers dadurch, dass die Stellvorrichtung mindestens zwei relativ zum Gehäuse bewegliche Klappen aufweist. Die zwei Klappen (eine alternative Bezeichnung ist Drehschieber im Sinne des o.g. Gebrauchsmusters DE 87 17425 U1) erlauben es, insbesondere mit ihren vor den Auslassöffnungen beweglichen Wandflächen mehrere Auslassöffnungen zu ver schließen oder das Verschließen oder Blockieren wenigstens einer Auslassöffnung genauer oder mit mehr Abstufungen vorzunehmen. Die in Bezug auf das Verschließen wirksamen Abschnitte (insbesondere Wandflächen) werden dabei im Innenraum des Gehäu ses vor den Auslassöffnungen oder außerhalb des Innenraums hinter den Auslassöffnungen positioniert.

Die Form der Klappen ist dabei vorzugweise abhängig von der Form der Auslassöffnungen bzw. des Innenraums oder allgemein des Gehäuses des Luftverteilers. Die Klappen-

BESTATIGUNGSKOPIE form ist auch dadurch bedingt, ob ein reines Verschließen mit einer geringen Menge an passierender Luft angestrebt oder ein vollständiges Abdichten realisiert wird.

In einer Ausgestaltung des Luftverteilers ist vorgesehen, dass die zwei Klappen relativ zueinander und unabhängig voneinander beweglich sind. Die Klappen lassen sich in einer Ausgestaltung in unterschiedliche Richtungen um eine gemeinsame Drehachse verdre hen.

Eine Ausgestaltung des Luftverteilers besteht darin, dass mindestens eine der zwei Klap pen so dimensioniert ist, dass die Klappe in einer Positionierung relativ zum Gehäuse mindestens zwei unmittelbar benachbarte Auslassöffnungen überdeckt. In dieser Ausge staltung sind die Abmessungen mindestens zweier Auslassöffnungen, deren Abstände zueinander sowie die Größe mindestens einer Klappe so aufeinander abgestimmt, dass eine Klappe mindestens zwei benachbarte Auslassöffnungen verschließen kann. Unter Positionierung sei dabei generell die Anordnung der Klappen relativ zu den Auslassöffnungen verstanden. Dies kann beispielsweise durch eine Drehbewegung der Klappen um eine gemeinsame Drehachse oder um unterschiedliche Drehachsen erfolgen.

In einer Ausgestaltung haben die zwei Klappen unterschiedliche Dimensionierungen in Bezug auf die Abdeckung der Auslassöffnungen.

In einer Ausgestaltung des Luftverteilers ist vorgesehen, dass mindestens eine der zwei Klappen mindestens eine luftundurchlässige Fläche aufweist. Die Klappe ist somit in die ser Ausgestaltung zumindest teilweise wie eine solide Wandfläche ausgestaltet, sodass diese Fläche das Strömen der Luft in diesem Bereich vollständig blockiert.

Eine Ausgestaltung des Luftverteilers besteht darin, dass mindestens eine der zwei Klappen mindestens eine Fläche mit luftdurchlässigen Aussparungen aufweist. Über die Aus sparungen bzw. genauer: über die die Aussparungen umgebende Fläche wird der Durch fluss mindestens einer Auslassöffnung nur reduziert, da die Luft durch die Aussparungen passieren kann. Die Aussparungen können dabei eine beliebige Form - z. B. kreisförmig, eckig oder wellenförmig - haben. In einer Ausgestaltung sind die zwei Klappen in unterschiedlichen radialen Abständen hintereinander angeordnet. Zudem weist mindestens eine Klappe einen Bereich mit Aus sparungen und weist die andere Klappe mindestens eine luftundurchlässige Fläche auf. Werden in der Anwendung die zwei Klappen zueinander verdreht, so verdeckt in einer Positionierung die luftundurchlässige Fläche der einen Klappe die Aussparungen der an deren Klappe, sodass gezielt einzelne Aussparungen verschlossen werden können und dadurch der Durchfluss durch die Auslassöffnungen noch genauer reguliert werden kann.

In einer Ausgestaltung des Luftverteilers ist vorgesehen, dass die Stellvorrichtung in einer Positionierung eine Verbindung zwischen zwei Auslassöffnungen bewirkt. In dieser Aus gestaltung erzeugt die Stellvorrichtung einen Bypass zwischen zwei Auslassöffnungen, sodass die Luftmenge, die eine der beiden Auslassöffnungen passiert, in Richtung der anderen Auslassöffnung geführt wird. In einer Ausgestaltung wird die über den Bypass geführte Luftmenge mit der die andere Auslassöffnung passierenden Luft herausgeführt. In einer alternativen Ausgestaltung wird die Luft aus der einen Auslassöffnung über den Bypass und über die andere Auslassöffnung zurück in den Innenraum geführt.

Eine Ausgestaltung des Luftverteilers besteht darin, dass mindestens eine der zwei Klappen vorhangartig ausgestaltet ist, sodass sich bei einer Bewegung der Klappe ein in Richtung der Auslassöffnungen befindliches Wandelement auseinanderfaltet. In dieser Ausgestaltung verfügt mindestens eine Klappe über ein Wandelement, das sich in Richtung der Auslassöffnungen befindet, das also insbesondere dem Verschluss der Auslassöffnungen dient. Dieses Wandelement hat dabei keine feste Ausdehnung, sondern die Ausdehnung ergibt sich über das Auseinanderfalten in Folge der Bewegung der Klappe. Dadurch ergibt sich also quasi das vorhangartige Auseinanderziehen des Wandelements. Damit lässt sich realisieren, dass ein Maß des Verschließens der Auslassöffnungen eingestellt und somit für den konkreten Bedarf angepasst werden kann.

In einer Ausgestaltung des Luftverteilers ist vorgesehen, dass die zwei Klappen im Innenraum des Gehäuses angeordnet sind. Dies offenbart beispielsweise das einleitend ge nannte Gebrauchsmuster DE 87 17425 U1.

Eine Ausgestaltung des Luftverteilers besteht darin, dass die zwei Klappen außerhalb des Innenraums des Gehäuses angeordnet sind. Eine Erweiterung der Ausgestaltung sieht vor, dass die Klappen als Teile der Stellvorrichtung auf das Gehäuse des Luftverteilers aufgesetzt werden können.

In einer Ausgestaltung befinden sich die zwei Klappen teilweise inner- und teilweise au ßerhalb des Gehäuses.

In einer Ausgestaltung des Luftverteilers ist vorgesehen, dass mindestens eine der zwei Klappen eine Oberfläche mit dem Lotuseffekt aufweist. Der Lotuseffekt bewirkt beispiels weise, dass keine Verschmutzung an den Klappen anhaftet.

In einer Ausgestaltung ist die Stellvorrichtung derartig ausgestaltet, dass wenigstens eine Auslassöffnung stets eine minimale Öffnung für die Passage der Luft aufweist. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei jeder Auslassöffnung die Stellvorrichtung stets zumindest eine minimale Luftmenge passieren lässt. Es ist also nicht vorgesehen, dass eine hermetische Abdichtung der Auslassöffnungen stattfindet.

Gemäß einer zweiten Lehre löst die Erfindung die Aufgabe mit einer Heizvorrichtung, die einen Luftverteiler gemäß einer der vorangehenden oder im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen aufweist. Die Erläuterungen gelten entsprechend auch für die Anwendung bei der Heizvorrichtung, sodass auf die Wiederholung verzichtet wird.

Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung besteht darin, dass der Luftverteiler vier Auslassöffnungen aufweist, und dass die vier Auslassöffnungen paarweise angeordnet sind. Es bestehen somit zwei Paare von Auslassöffnungen. Dabei ist der radiale Abstand zwischen jeweils den zwei Auslassöffnungen der zwei Paare kleiner als der radiale Abstand zwischen den zwei Paaren. Mit anderen Worten: Der radiale Abstand zwischen den unmittel bar benachbarten Auslassöffnungen der zwei Paare ist größer als der radiale Abstand zwischen den Auslassöffnungen des gleichen Paares. In einer Ausgestaltung liegen die Paare spiegelsymmetrisch zueinander. In einer Ausgestaltung liegen die Auslassöffnungen der Paare näherungsweise übereinander.

Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung sieht vor, dass die Heizvorrichtung dem Erwärmen von Luft und einer Flüssigkeit dient. Bei der Flüssigkeit handelt es sich beispielswei- se um Wasser. Die Heizvorrichtung dient damit in dieser Ausgestaltung als Kombination von einer Raumheizung und einem Warmwasserboiler.

In einer Ausgestaltung der Heizvorrichtung sind mehrere Leitungsrohre vorhanden, die mit den Auslassöffnungen kontaktiert sind. In der Ausgestaltung mündet somit der Innenraum des Gehäuses über die Auslassöffnungen in Leitungsrohre, über die die erwärmte Luft geführt wird.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Luftverteiler und die Heizvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt die:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kombination einer Heizvorrichtung mit einem Luftverteiler,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen schematisch dargestellten Luftverteiler gemäß einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die zwei Klappen einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die zwei Klappen einer zweiten Ausgestaltung,

Fig. 5 einen Teil eines Schnitts durch einen Luftverteiler gemäß einer zweiten Ausge staltung,

Fig. 6 einen Teil eines Schnitts durch einen Luftverteiler gemäß einer dritten Ausgestal tung und

Fig. 7 a) bis c) drei Stadien eines Teils eines Schnitts durch einen Luftverteiler einer vierten Ausgestaltung. Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Heizvorrichtung 100, an deren - hier nicht dargestelltem - Luftausgang sich ein Luftverteiler 1 befindet. Der Luftverteiler 1 verfügt über ein Gehäuse 2, von welchem mehrere Auslassöffnungen 21 ausgehen. Die von der Heizvorrichtung 100 erwärmte Luft tritt dabei über die Auslassöffnungen 21 aus. Von der Seite sind hier zwei der Auslassöffnungen 21 zu erkennen. Die Auslassöffnungen 21 sind als zwei Paare angeordnet, die sich jeweils einander gegenüberliegen.

Diese Aufteilung deutet die Fig. 2 an, in welcher ein Schnitt senkrecht zur Längsachse gezeigt ist. Die Sicht ist also gleichsam auf eine Ebene des Luftverteilers 1.

Von dem Gehäuse 2 zweigen die vier Auslassöffnungen 21 ab, die in der gezeigten Aus führung jeweils in Leitungsrohre 4 übergehen. Um eine Drehachse, die hier mit der Längsachse beispielsweise der Heizvorrichtung 100 der Fig. 1 zusammenfällt, ist die Stellvorrichtung 3 beweglich angeordnet. Die Stellvorrichtung 3 besteht aus zwei Klappen 30, die einzeln und unabhängig voneinander im Innenraum 20 des Gehäuses 2 drehbar angeordnet sind und damit die Auslassöffnungen 21 variabel einstellbar verschließen können.

Zu sehen ist hier, dass die zwei Klappen 30 unterschiedlich groß in Bezug auf den über deckten Winkelbereich sind und auch eine unterschiedliche radiale Erstreckung aufwei sen. Die Klappen 30 können somit unterschiedlich viele Auslassöffnungen 21 oder Teile der Auslassöffnungen 21 abdecken. Zudem liegen die Klappen 30 je nach Positionierung in radialer Richtung hintereinander, sodass sich - wie im Zusammenhang mit den folgen den Ausgestaltungen erläutert werden wird - weitere Feinabstufungen der Verdeckung erzielen lassen.

In den Figuren 3 und 4 sind zwei Varianten derjenigen Abschnitte der Klappen 30 darge stellt, die den Auslassöffnungen 21 zugewandt sind und damit in Bezug auf das Ver schließen bzw. Verdecken radial verlaufende Wandelemente darstellen. Dies sind gleichzeitig auch die Abschnitte der Klappen 30 mit der jeweils äußersten radialen Lage (vgl. Fig. 2). Der Blick auf diese Wandelemente der Klappen 30 ist somit von den Auslassöff nungen 21 aus. In der Fig. 3 haben die Wandelemente der Klappen 30 unterschiedliche Breiten. Zudem verfügt die eine - hier breitere - Klappe 30 über luftdurchlässige Aussparungen 32. Somit wird die Luftmenge durch diese Klappe 30 nur reduziert, aber es wird keine Auslassöffnung 21 vollständig verschlossen. Die kleinere Klappe 30, die beispielsweise radial innen angeordnet ist, verfügt über eine komplett luftundurchlässige Fläche 31 , die die Luftpas sage somit blockiert. Damit lassen sich also durch eine Relativbewegung zwischen den zwei Klappen 30 mehr oder weniger Aussparungen 32 verdecken bzw. freilassen. Dadurch kann der Luftstrom genauer justiert werden.

Sind die Aussparungen 32 in der Variante der Fig. 3 kreisförmig ausgeführt, so haben sie in der Ausführung der Fig. 4 eine viereckige Form. Weiterhin haben in der Fig. 4 beide Klappen 30 ähnliche Abmessungen. Überdies haben beide Klappen 30 sowohl einen Bereich mit Aussparungen 32 als auch eine luftundurchlässige Fläche 31. Der Unterschied besteht darin, dass die beiden Bereiche jeweils um eine horizontale Achse gespiegelt sind, also einmal unten und einmal oben liegen. Dadurch lassen sich bei einer Überlap pung der Klappen die Aussparungen 32 passend verdecken.

In der Fig. 5 ist nur eine Klappe 30 dargestellt. Bei dieser ist das Wandelement 33 vorhangartig ausgeführt. Unterhalb der Auslassöffnung 21 befindet sich an der Innenseite des Gehäuses 2 ein Haken, an dem ein unterer Anfang des Wandelements 33 einrastet. Dies kann z. B. mechanisch oder elektromagnetisch geschehen. Auch könnte eine Art von Klettverschluss Anwendung finden. Je weiter die Klappe 30 gedreht wird (hier angedeutet durch den Pfeil), desto mehr Anteil des Wandelements 33 wird abgewickelt und desto mehr findet die Verdeckung einer Auslassöffnung 21 oder sogar mehrerer Auslassöffnungen 21 statt. In einer Ausgestaltung ist eine Feder vorhanden, welche das auffaltbare Wandelement 33 zurückzieht bzw. gegen welche das Abwickeln vorgenommen wird. Die Feder dient somit als Rückstellkraft.

In der Fig. 6 ist angedeutet, dass sich die beiden Klappen 30 außerhalb des Innenraums 20 des Gehäuses 2 befinden und somit in dieser dargestellten Ausgestaltung aufgesetzt sind. Dargestellt ist hier auch, dass eine Klappe 30 - hier von außen - zwei Auslassöffnungen 21 überspannt und damit auf den Luftdurchfluss von zwei Auslassöffnungen 21 einwirkt. Eine solche äußere Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Komponenten wie z. B. ein Motor zum Bewegen der Klappen 30, andere Stellelemente, eine Welle zur Lagerung und als Drehachse der Klappen usw. sich außerhalb des Stroms der warmen Luft befin den und daher nicht heiß werden. Überdies wirkt sich das reine Aufsetzen in den meisten Fällen nicht auf die Heizvorrichtung selbst (also die Heizung an sich) aus, sodass keine oder kaum zulassungsrelevante Themen tangiert werden.

In der Fig. 7 ist ein Teil des Luftverteilers gezeigt, bei welchem die zwei Klappen 30 eine Auslassöffnung 21 verschließen und mit einer anderen Auslassöffnung 21 verbinden. Da hier die Klappen außerhalb des Innenraums 20 angeordnet sind, verbinden sie insbesondere die Leitungsrohre 4 miteinander, die sich an die Auslassöffnungen 21 anschließen.

Für die Beschreibung werden die auf das gezeigte Ausführungsbeispiel bezogenen, aber nicht limitierenden Ausdrücke oberes und unteres Leitungsrohr bzw. obere und untere Klappe verwendet.

Gezeigt sind in den Fig. 7 a) bis c) drei Stadien, in denen die beiden Leitungsrohre 4 verschlossen bzw. miteinander über einen durch die zwei Klappen 30 erzeugten temporären bzw. reversiblen Bypass miteinander verbunden sind.

In der Fig. 7 a) ist das obere Leitungsrohr 4 und somit die zugehörige Auslassöffnung 21 verschlossen und besteht eine Verbindung zu dem unteren Leitungsrohr 4.

Hierfür ist ein Verschlusselement des oberen Leitungsrohrs 4 in das Leitungsrohr 4 hineingeklappt und ragt das obere Ende der oberen Klappe 30 verschließend in das obere Leitungsrohr 4 hinein. Zudem ragt das obere Ende der unteren Klappe 30 in das untere Ende der oberen Klappe 30 hinein. Dadurch bilden beide Klappen 30 den Bypass, der in dem unteren Leitungsrohr 4 mündet. Dies geschieht über eine Öffnung in dem unteren Leitungsrohr 4, die durch ein weiteres fortgeklapptes Verschlusselement freigegeben wird.

In der Fig. 7 b) ist nur das obere Leitungsrohr 4 verschlossen, ohne dass ein Bypass zum unteren Leitungsrohr 4 besteht. Dafür verschließt ein Verschlusselement das untere Leitungsrohr 4. Das obere Ende der oberen Klappe 30 befindet sich weiterhin im oberen Lei tungsrohr 4 und das obere Ende der unteren Klappe 30 ruht weiterhin im unteren Ende der oberen Klappe 30. Hier befindet sich jedoch das Verschlusselement der unteren Klappe 30 in einem die untere Klappe 30 und dadurch auch das untere Ende der oberen Klappe 30 verschließenden Zustand.

In der Fig. 7 c) ist der Zustand gezeigt, dass beide Leitungsrohre 4 unbeeinflusst von den zwei Klappen 30 sind. Die Klappen 30 befinden sich zwischen den Leitungsrohren 4. Zu erkennen ist die Form der oberen Klappe 30, die im gezeigten Beispiel asymmetrisch ausgebildet ist. Das längere Ende dient dem Verschließen des oberen Leitungsrohrs 4 und das kürzere Ende erlaubt die Bildung des Bypasses.

Bezugszeichenliste Luftverteiler Gehäuse Stellvorrichtung Leitungsrohr Innenraum Auslassöffnung Klappe luftundurchlässige Fläche luftdurchlässige Aussparung Wandelement Heizvorrichtung