<Desc/Clms Page number 1>
Ofen, Kochherd od. dgl. für Dauerbrand.
Zur gleichmässigen Wärmeerzeugung und wirtschaftlichen Brennstoffausnutzung werden in neuester Zeit allgemein Öfen oder Kochherde für Dauerbrand in bereits vorhandene Anlagen eingebaut.
Durch diesen Einbau wird in den für den Abzug der Rauchgase sorgenden Kanälen, Rohrleitungen oder Schornsteinen die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase verringert, so dass die Verbrennungswärme wirtschaftlicher ausgenutzt ist. Es hat sich jedoch, insbesondere bei Kochherden, Wassererhitzer usw. für Dauerbrand, die im Haushalt verwendet werden, herausgestellt, dass durch den Einbau dieser Heizvorrichtungen in die vorhandenen Rauchabzugskanäle Störungen infolge ungleichen Zuges eintreten.
Infolge der gegenüber den früher verwendeten Heizvorrichtungen besseren Ausnutzung der Verbrennungsgase bei Dauerbrandkochherden haben nämlich die Verbrennungsgase beim Eintritt in den Schornstein eine niedrigere Temperatur, als es früher der Fall war. Infolgedessen sind die Verbrennunggase auch wesentlich schwerer. Bei unverändertem Zuge reicht es aus, wenn die Rauchgase so viel leichter als die Luft sind, dass sie im Schornstein emporsteigen. können. In der Praxis können sich der Luftdruck oder die Temperatur der Schornsteinmündung zufällig ändern, wodurch die Zugwirkung gestört wird.
Insbesondere können den Betrieb der Anlage beeinträchtigende Vergrösserungen oder Verminderungen des Zuges in Erscheinung treten. Unter Umständen findet sogar eine Rückströmung der Rauchgase statt. Insbesondere entstehen bei windigem Wetter Luftstösse, die im oberen Teil des Schornsteins eine so starke Druckerhöhung verursachen können, dass die im Schornstein emporsteigende Gassäule plötzlich ihre Bewegungsrichtung ändert oder sogar umkehrt. Eine Erhöhung des Zuges ist stets mit dem für
EMI1.1
mit erhitzt wird. Bei einer Verminderung des Zuges wird jedoch der Brennstoff im Verbrennungsraum unvollständig verbrannt, wodurch ebenfalls die Wirtschaftlichkeit des Betriebes ungünstig beeinflusst wird. Plötzliche und stossweise Änderungen des Zuges können noch schwerere Folgen haben.
In erster Linie sind sie die Ursache dafür, dass die Verbrennungsgase aus dem Verbrennungsraum in das Zimmer austreten, in dem der Ofen, Kochherd od. dgl. aufgestellt ist. Dies wird naturgemäss als grosser Überstand empfunden. Unter Umständen können auch plötzliche Änderungen des Zuges die Ursache für ein Verlöschen des Feuers sein. Gefahren der letztgenannten Art sind gegebenenfalls bei mit festem Brennstoff betriebenen Ofen, Kochherden od. dgl. nicht so gross, weil Brennstoffe dieser Art so grosse Wärmemengen aufspeichern können, dass sie sich von selbst wieder entzünden. Diese letztgenannten Übelstände treten jedoch besonders bei mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff betriebenen Öfen, Kochherden od. dgl. in Erscheinung.
Die Erfindung bezieht sich auf Ofen, Kochherde od. dgl. beliebiger Bauart, die mit Brennstoff jeder Art im Dauerbrand betrieben werden. Nach der Erfindung wird erreicht, dass Änderungen des im Schornstein herrschenden Zuges nicht auf den Verbrennungsraum einwirken, wobei unter allen Umständen eine Zugwirkung gewährleistet ist, die für die Aufrechterhaltung der Verbrennung ausreicht.
Nach der Erfindung ist in dem Ofen, Kochherd od. dgl. ein Raum vorgesehen, der einerseits mit dem Rauchgaskanal, anderseits mit der Aussenluft, d. h. mit dem Aufstellungsraum des Ofens od. dgl., und mit dem Schornstein in Verbindung steht, zu dem Zweck, dass Änderungen des Zuges im Sohornstein keine Änderung des Zuges im Verbrennungsraum herbeiführen.
In der Zeichnung sind in Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung bei einem Dauerbrandkochherd mit Wärmespeicher veranschaulicht. Der in Fig. 1 dargestellte Kochherd
<Desc/Clms Page number 2>
wird mit Öl beheizt und der in Fig. 2 dargestellte mit Gas, jedoch ist der erreichte Erfolg von der Art und Beschaffenheit des Brennstoffes unabhängig.
Nach Fig. 1, die den Kochherd im senkrechten Querschnitt zeigt, ist eine Rohrleitung 1 für die Zuführung von Öl an einen Vergaser 2 angeschlossen, dessen Wandung dadurch erhitzt wird, dass sie in wärmeleitender Verbindung mit dem aus Metall bestehenden Wärmespeicher J steht. Durch ein am Ende des Ölrohres 1 angeordnetes Mundstück 4 fällt das Öl auf den Boden des Vergasers 2 herab und wird dort infolge der hohen Temperatur vergast. Das entstandene Gas gelangt weiter zum Brenner 5 und wird dort verbrannt. Die Abgase strömen dann unter stetiger Wärmeabgabe durch das im Wärmespeicher 3 angeordnete Rohr 6, 7 hindurch zu dem Rohr 8. Dieses Rohr 8 mündet in den Raum 9, der nach der Erfindung beispielsweise hinter dem Feuerherd vorgesehen ist.
Der Raum 9 steht durch einen Rohrstutzen 11 mit der Luft ausserhalb des Kochherdes, also mit dem Raum in. Verbindung, in dem der Kochherd aufgestellt ist. Am unteren Teile des Raumes 9 ist ein Rohr 12 abgezweigt, das zu einer Wischvorrichtung 13 führt, in der das vom Vergaser 2 kommende Ölgas mit durch das Rohr 12 hindurch angesaugter Frischluft gemischt wird.
Wenn auch in den Raum 9 kleine Mengen Rauchgase eindringen können, so bestehen die in diesem Raum befindlichen Gase doch zum grössten Teil aus kalter oder mässig erwärmter Frischluft, so dass diese Gase verhältnismässig schwer sind. Die im Kochherd befindliche Gassäule innerhalb des Verbrennungraumes 5 und des Feuerrohres 6, 7 ist aber erwärmt und ist daher bedeutend leichter. Wenn man von den im Schornstein 10 herrschenden Verhältnissen absehen könnte, so würde daher ein Zug nach oben durch das Feuerrohr 6, 7 und nach unten durch den Raum 9 entstehen.
Da jedoch die Rauchgassäule im Schornstein ebenfalls leichter als die äussere Luft ist, entsteht auch im Schornstein ein Zug nach oben, dessen Wirkung sich auf die beiden parallelen Wege verteilt, die einerseits durch den Raum 9, anderseits durch das Feuerrohr 6 gebildet sind. Da der aerodynamische Widerstand im Raum 9 ausserordentlich gering ist im Vergleich zu dem im FeuelTohr 6 herrschenden Widerstand, wird der grösste Teil des nach oben gerichteten Zuges sich auf den Raum 9 auswirken. Ein schwacher, aufwärts gerichteter Zug entsteht also durch den Raum 9, der zusammen mit dem im Feuerrohr 6 herrschenden Zug den Schornsteinzug bildet. Infolgedessen wirken sich Änderungen des Schornsteinzuges praktisch nur im Raum 9 und nur unmerklich im Verbrennungsraum des Herdes aus.
Der Raum 9 enthält in seinem oberen Teil warme Rauchgase und in seinem unteren Teil kalte oder mässig erwärmte Frischluft. Zwischen beiden. Gasen liegt eine waagrechte oder nahezu waagrechte Trennungsebene, wenn man von einer geringen Diffusion beider Gase absieht. Bei der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform, bei der das Abgasrohr 8 in den Raum 9 etwas unterhalb des Schornsteineinlasses 10 mündet, liegt diese Trennungsebene 16 in der Regel an irgendeiner Stelle zwischen den Endlagen 14 und 15, die einerseits die unteren, anderseits die oberen Ränder des Rohres 8 und der Schorn- steinmündung untereinander verbinden. In den Schornstein 10 gelangen daher teils Rauchgase aus dem Abgasrohr 8, teils Frischluft aus dem Raum 9.
Bei Erhöhung des Schornsteinzuges über den normalen Wert steigt die Trennungsebene über die Mittellage 16 hinaus, so dass die dem Schornstein zugeführte Frischluftmenge grösser wird.
Bei Verminderung des Zuges hört der Zug im Raum 9 zum Schornstein ganz oder teilweise auf, und die Trennungsebene zwischen den beiden Gasen sinkt zwischen die Ebenen 16 und 14 ab.
In vereinzelten Fällen, in denen der Schornsteinzug zufällig unter den Grenzwert sinkt, der dem Zug im Herd entspricht, sinkt die Trennungsebene zwischen den beiden'Gasen unter die Ebene 14 herab.
Hiebei wird das unter der Trennungsebene befindliche Luftkissen teilweise nach aussen gedrückt und teilweise für die Verbrennung in der Verbrennungskammer 5 verbraucht. Findet tatsächlich ein rück wirkender Zug statt, was unter besonderen Umständen vorkommen kann, so füllt sich der Raum 9 schneller mit Rauchgasen.
Der Raum 9 muss so gross sein, dass im praktischen Betriebe die Rauchgase beim Auftreten plötzlicher Rüokstösse niemals so weit nach unten gelangen können, dass sie die Ebene 17 erreichen, in der sich der Frischlufteinlass 12 befindet. Tritt jedoch ein stetiger Rückzug ein oder wird der Schornstein aus irgendwelchen Gründen abgesperrt, so hört die Zuführung von Verbrennungsluft zum Feuerherd 5 auf, so dass der Herd erlischt. Infolgedessen hört jedoch auch die Zuführung von Abgasen zum Raum 9 durch den Abgaskanal8 hindurch auf. Wenn dieser Betriebszustand beendet ist, wird der Raum 9 infolge der Ableitung der Abgase zum Schornstein 10 wieder entleert, so dass von neuem Frischluft zum Verbrennungsraum 5 gelangen kann.
Wenn der Ofen mit festem Brennstoff gespeist wird, wird immer so viel Wärme aufgespeichert werden, dass innerhalb der Zeit, in der eine für die Aufrechterhaltung der Ver- brennung zu geringe Luftmenge zugeführt wurde, die Glut nicht erloschen ist. Flüssige oder gasförmige
Brennstoffe werden immer von selbst entzündet, da deren Entzündungstemperaturen niedriger sind als die Temperatur des Feuerrohres 6.
Die Gefahr, dass das Feuer dauernd erlischt, ist nicht vorhanden. Falls ein Rückzug im Schorn- stein eintreten würde, würde doch verhindert, dass Verbrennungsgase in das Zimmer strömen. Der Ausgleichsraum 9 würde Verbrennungsgase aufspeichern, bis wieder die richtige Zugrichtung eintritt.
<Desc/Clms Page number 3>
Bei mit Öl beheizten Kochherden bereitet die Anordnung eines oder mehrerer Vorratsbehälter für das 01 stets besondere Schwierigkeiten, da sie die Ursache für das Entstehen unangenehmer Gerüche sind. Da in diesem Falle der Raum 9 die doppelte Aufgabe eineszugspeicher und eines Zugreglers löst, werden die Ölbehälter zweckmässig im Raum 9 untergebracht. Dies ist bei dem Ölbehälter 18 der dargestellten Ausführungsform verwirklicht.
Es ist von besonderer Bedeutung, dass die Wände des Raumes 9 an verschiedenen Stellen nicht wesentlich voneinander verschiedene Temperaturen haben, was dadurch erreicht werden kann, dass die Wände des Raumes 9 aus Wärme gut leitendem Baustoff, z. B. Metall, bestehen. Dies ist auch erforderlich, da hiedurch im Raum 9 sonst ein Kreisen des Gases hervorgerufen werden könnte, so dass erwärmte Frischluft in den oberen Teil des Raumes steigt, während abgekühlte Rauchgase in den unteren Teil des Raumes herabsinken würden. Hiedurch könnte es vorkommen, dass mit Rauchgasen gemischte Luft als Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum gelangt, wodurch die Verbrennung unvollständig wird.
Ein Stromkreis im Raum 9 kann auch dadurch vermieden werden, dass der Raum so ausgebildet ist, dass der senkrecht zur Strömungsrichtung der hindurchtretenden Luft bzw. Gas liegende Querschnitt kleiner ist als der Längsschnitt des Raumes. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der obere an den Schornstein angeschlossene in der Regel Rauchgase enthaltende Teil des Raumes 9 im Querschnitt wesentlich kleiner als der untere, in der Regel Frischluft enthaltende Teil des Raumes 9. Hiedurch wird der aerodynamische Widerstand gegen die Bildung gleichzeitiger, nach oben und unten gerichteter
Gasströme im Raum 9 erhöht, ohne dass hiebei der Widerstand für die Bildung paralleler, in derselben Richtung fliessender Strömungen wesentlich beeinflusst wird.
Um die Neigung zur Bildung von Strömungen infolge etwa vorhandener Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Wänden des Raumes 9 noch weiter zu verringern, sind diese Wände, wie bereits erwähnt, aus gut wärmeleitendem Baustoff hergestellt. Zum gleichen Zweck können im Raum 9 gitterartige Zwischenwände od. dgl. angeordnet sein. Es können auch an den Wänden des Raumes Mittel, z. B. Querwände, angeordnet sein, die auf die Luftbewegung dämpfend wirken.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Nach dieser Figur ist für die Verbrennung ein Gasbrenner besonderer Art angeordnet, u. zw. innerhalb einer Hülle 19. Der Brenner besteht aus einem Fundament 20 in. der Form eines toroidförmige (ringwulstförmigen) Körpers, welcher zwei konzentrische perforierte Rohre 28 und 29 trägt. Die Hülle 19 trägt ferner ein mit den Rohren 28, 29 konzentrisches Rohr 30. Die Rohre 28 und 30 sind nach oben geschlossen, während der Spalt zwischen den Rohren 28 und 29 mit einem Ablaufrohr 21 kommuniziert. Das Brennstoffgas wird durch aus der Fig. 2 nicht ersichtliche Vorrichtungen zum Innern des toroidförmige Körpers 20 geleitet, von wo aus es durch den Spalt zwischen den Rohren 28 und 29 aufsteigt.
Durch die Rohre 22 bzw. 23 wird einerseits dem Raum ausserhalb des Rohres 29, anderseits dem Raum innerhalb des Rohres 28 frische Luft zugeführt.
Diese frische Luft dringt durch die Perforierungen in den Rohren 28 und 29 in den Spalt zwischen diesen den Brenner bildenden Rohren ein, wo eine Verbrennung einer entsprechenden Menge Brennstoffgas stattfindet.
Die warmen Abgase werden durch das Rohr 21 zu einem Raum 27 geleitet, dessen Wände mit den wärmespeichernden Kochplatten 24, 25 des Kochherdes sowie mit dem Ofen 26 in wärmeleitender Verbindung stehen. Aus dem Raum 27 werden die Abzugsgase durch das Rohr. 31 zum Schornstein geleitet.
Nach der Erfindung ist ein Raum 32 angeordnet, der im vorliegenden Falle aus einer Rohrleitung mit einem vertikalen und einem horizontalen Teil besteht. Das obere Ende der Rohrleitung 32 mündet in die Abgasleitung 31, während ihr unteres Ende zur Aussenluft offen steht. An geeigneten Stellen des unteren Teiles der Rohrleitung 32 sind ausserdem die Frischluftleitungen 22,23 angeschlossen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kochherd, Ofen od. dgl. für Dauerbetrieb, bei dem zur Ausschaltung der Schwankungen des Schornsteinzuges das an den Rauchgaskanal des Herdes angeschlossene Ende des Schornsteinrohres gleichzeitig mit der Aussenluft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das Rauchabzugrohr (8) und das Schornsteinrohr (10) eine sie verbindende Ausgleichskammer (9) eingeschaltet ist, deren unteres Ende durch eine Öffnung (11) mit der Aussenluft und zwecks Zuführung von Verbrennungsluft nach dem Verbrennungsraum (5, 13) durch einen Kanal (12) mit diesem in Verbindung steht.