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Regelbarer Lufterhitzer Das Hauptpatent betrifft einen regelbaren
Lufterhitzer, bei dem ein von einem Gebläse oder durch den Auftrieb erzeugter Luftstrom
ein Bündel von Heizrohren umspült und Drosselklappen für den Luftstrom vorgesehen
sind, um durch einen beheizten und einen nicht oder schwach beheizten Teil des Lufterhitzers
geführte Teilluftströme mengenmäßig in entgegengesetztem Sinne zu beeinflussen,
die den Lufterhitzer in einem gemeinsamen Kanal verlassen.
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Durch die Mischung des erwärmten und nicht erwärmten Teilluftstromes
kommt, je nachdem der eine oder andere verstärkt wird, eine höhere oder niedrigere
Mischtemperatur zustande. Diese Mischung tritt bei den bekannten Ausführungen erst
nach und nach auf einem Strömungsweg ein, der besonders bei großen Lufterhitzern
recht lang sein kann. Ehe die Mischung erreicht ist, wird der Kanalquerschnitt hinter
dem Lufterhitzer von einem kalten und einem warmen Teilluftstrom durchflossen. In
den Fällen, in denen nur ein Strömungskanal von beschränkter Länge bis zur Mündung
in den zu erwärmenden Raum zur Verfügung steht, wird der Gesamtluftstrom, besonders
bei weiten Kanalquerschnitten, nicht ganz durchgemischt, d. h. mit nicht einheitlicher
Temperatur :in .den Raum treten, was zu Unzuträglichkeiten führen kann.
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Das Ziel der Erfindung ist es, schon auf kurzem Wege hinter dem Lufterhitzer
eine gute Mischung der erwärmten und nicht oder nur schwach erwärmten Teilluftströme
zu erreichen. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die nach dem Hauptpatent
quer zum Luftstrom vorgesehenen und mit Abstand nebeneinander angeordneten Heizrohrbündel
in mindestens drei oder mehr ebenfalls mit Abstand nebeneinander angeordnete Gruppen
aufgeteilt sind und sowohl in den Zwischenräumen zwischen -den Rohrgruppen als auch
im Eintrittquerschnitt der Luft zu den Rohrgruppen derart miteinander gekuppelte
Drosselklappen eingebaut sind, daß sich die Klappen in den Zwischenräumen öffnen,
wenn sich die Klappen in den Lufteintrittquerschnitten schließen und umgekehrt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. 1 zeigt einen Luftkanal a im senkrechten Querschnitt, der in
Pfeilrichtung von Luft durchströmt wird. In ihm sind gleichlaufende Rippenrohre
quer zum Luftstrom vorgesehen, bei denen je zwei Heizrohre b und
b' von gemeinsamen Rippen c umschlossen sind. Die Rippen dieser Doppelrohre
haben quer zu den Achsen der Rohre b, b' und quer zum Luftstrom einen solchen
Abstand d voneinander, daß Teilkanäle für die Luft gebildet werden, in denen sie
nicht oder nur wenig erwärmt wird, während die zwischen den Rippen c hindurchströmende
Luft von den Heizrohren b und b' aufgeheizt wird. Je nach dem Verhältnis
der zwischen den Rippen hindurchgeführten Luftmenge und -der .durch den von Rippen
frei gehaltenen Kanalteil mit der Breite d strömenden Luftmenge wird der Gesamtluftmenge
eine größere oder geringere Wärme zugeführt.
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Um dieses Verhältnis einzustellen, sind winkelförmige Drosselklappen
e vorgesehen, die um die Achse f drehbar sind. In der in Abb. 1 dargestellten Lage
decken die langen Schenkel der Klappen die Kanten der Rippen c ganz ab, so daß die
Luft zwischen den Rippen c nicht durchströmen kann. Gleichzeitig steht der kurze
Schenkel der Klappe e in Strömrichtung der Luft, so daß diese den von Rippen freien
Kanalteil mit der Breite d ungehindert durchströmen kann. Die Luft wird dann nur
unwesentlich erwärmt. Wird die Drosselklappe e um 90° gedreht, so verschließt ihr
kurzer Schenkel den Kanalteil mit der Breite d. Die ganze Luftmenge ist dann gezwungen,
zwischen den Rippen c hindurchzugehen, und wird hierbei am stärksten erwärmt, zumal
keine Luft beigemischt wird, die nicht oder nur schwach erwärmt ist.
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Nehmen die Drosselklappen e Zwischenlagen ein, wie es Abb. 2 zeigt,
so kann die Luft teilweise in den Kanal mit der Breite d und teilweise zwischen
die Rippen e treten. Hinter den Rippenrohren wird sich dann eine mittlere Mischtemperatur
einstellen.
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Die Mischung wird unmittelbar hinter den Rippenrohren bereits gut
sein, da der kalte und der erwärmte Luftstrom unter einem Winkel aufeinandertreffen.
Bei der in A'bb. 2 gezeichneten Klappenstellung treffen
die Luftströme
unter einem rechten Winkel aufeinander, wodurch eine gute Durchwirbelung erzielt
wird.
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Statt die Drosselklappen e auf der Austrittseite der Rippenrohre anzuordnen,
können sie auch auf der Lufteintrittseite vorgesehen werden, wie Abb. 3 zeigt. Dabei
wird der Luftstrom vor den Rippenrohren, der die Luft bei der Ausführung nach Abb.
1 zwischen die Rippen treibt, abgefangen, was von Vorteil ist, wenn es darauf ankommt,
die Temperatur hinter den Rippenrohren möglichst weit herunterzuregeln. Eine gute
-Mischung der erwärmten und der nicht oder nur schwach erwärmten Teilluftströme
wird auch bei der Anordnung der Drosselklappen auf der Lufteintrittseite der Rippenrohre
erreicht, wie Abb. 4 zeigt, da auch in diesem Falle die Teilluftströme unterschiedlicher
Temperatur verschiedene Strömrichtung haben.
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Wenn es beispielsweise bei mehrgliedrigen Lufterhitzern mit mehreren
Rippenrohrbündeln in Strömrichtung der Luft hintereinander darauf ankommt, einerseits
bei der Einstellung einer möglichst niedrigen Temperatur die Beimischung von erwärmter
Luft auszuschließen und andererseits zu verhindern, daß bei der Einstellung einer
möglichst hohen Temperatur sich nicht erwärmte Luft beimischt, so können, wie Abb.
5 zeigt, die Schmalseiten der Rippenrohre durch Wände h abgeschirmt werden.
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Diese Wände h können dadurch gebildet werden, daß die Rippen an den
schmalen Kanten etwa in der Breite i des Abstandes der Rippen voneinander rechtwinklig
abgekantet werden, wie Abb. 6 in einer Ansicht der Rippenrohre in Strömrichtung
der Luft zeigt. In diesem Falle strömt die Wärme von den das Heizmittel führenden
Rohren b, b' in diese abgekanteten Rippenteile, wodurch diese die Luft nur wenig,
aber stärker als bei den besonderen Wänden h, erwärmen.
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Soll die Lufterwärmung besonders weit heruntergeregelt werden, so
können winkelförmige Drosselklappen in Luftströmrichtung hinter den Rippenrohren
nach Abb. 1 und auch davor vorgesehen werden, nach Abb. 3 und 4.
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Die Breite d der von Rippen frei gehaltenen Kanalteile ist so zu bemessen,
daß der Widerstand beim Durchgang der gesamten Luftmenge durch diese Kanalteile
ebenso groß ist wie dann, wenn diese Kanäle völlig geschlossen sind und die gesamte
Luftmenge durch die mit Rippenrohren besetzten Teile des Kanals strömen muß, unter
der Voraussetzung, daß der Widerstand bei allen Klappenstellungen nahezu unverändert
bleibt.
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Endigt der lange Schenkel der Klappe e, wie es in den Abb. 3 bei den
beiden oberen Klappen und in Abb. 4 dargestellt ist, mit einer scharfen Kante, so
wird sich beim Eintritt der Luft in den Kanal mit der Breite d eine Einschnürung
einstellen, durch die sich die hindurchgehende Menge verringert, so daß man die
Breite d des Kanals für eine bestimmte hindurchzuführende Luftmenge größer wählen
muß.
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Diese Einschnürung kann, wie es bei der unteren Klappe der Abb. 3
gezeigt ist, dadurch vermieden werden, daß das freie Ende des langen Schenkels der
Klappe e auf der dem Luftstrom zugekehrten Seite als gebogene Wand k abgekantet
wird, so daß sich ein abgerundeter Einlauf zum Kanal mit der Breite d ergibt.
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Die Drosselklappen können auch auf Achsen angeordnet werden, die quer
zu den Rippenrohrachsen liegen, wie die Abb. 7 und 8 zeigen. Abb. 7 zeigt eine Ansicht
in Richtung der Rippenrohrachsen, während Abb. 8 einen waagerechten Schnitt durch
die Drosselklappe m zeigt. Diese Klappe m steht in der gezeichneten
Stellung in Luftströmrichtung und gibt daher der Luft durch den Teilkanal mit der
Breite d freien Durchgang. Sie ist um die Achse n drehbar. Auf ihr sitzt rechtwinklig
zur Klappe m die Klappe o, die sich auf die Rippen des Rippenrohres legt und den
Luftdurchgang durch dieses versperrt. Wird die Achse n gedreht, so daß sich die
Klappe o von den Rippen abhebt, so gibt sie den Luftdurchgang je nach ihrer Stellung
mehr oder weniger frei. Gleichzeitig verschließt die Klappe m mehr oder weniger
den Teilkanal mit der Breite d. Ist die Drosselklappe m gegenüber
der gezeichneten Lage um 90° gedreht, so stehen die Klappen o in Luftströmrichtung
und geben den Luftdurchgang durch die Rippenrohre frei, während die Klappen m den
Durchgang durch den Teilkanal mit der Breite d versperren. Es wird dann die stärkste
Erwärmung der Luft erreicht.