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Die Erfindung betrifft einen Heizofen mit einem Brennraum und an dessen oberes Ende anschliessenden schraubenlinienartig verlaufenden Rauchgaszügen, deren lichter Querschnitt sich in Strömungsrichtung verkleinert.
Aus der DE-PS Nr. 44159 ist ein derartiger Ofen bekannt, an dessen oberem Ende eine schräge Tür zur Einführung des Brennmaterials vorgesehen ist, an welche ein gekrümmter Rohrstutzen anschliesst, der in ein zentrales vertikales Füllrohr übergeht. Das untere Ende des Füllrohres mündet durch eine Öffnung in den Brennraum des Ofens. Das oben gegen die Rauchgaszüge abgeschlossene Füllrohr ist von Sand oder ähnlichem die Wärme schlecht leitenden Material in einem Mantel umgeben, jedoch ist die Aussenseite dieses Mantels nicht die Aussenseite des Ofens, sondern es sind zwischen der Aussenseite des Mantels und einem von einer einfachen Blechwand gebildeten Gehäuse des Ofens die Rauchgaszüge angebracht, welche dadurch gebildet werden, dass man den Raum zwischen den beiden Wandungen durch Rippen teilt, die von der einen zur andern Wandung reichen.
Die Innenseite des Gehäuses ist unmittelbar von den heissen Rauchgasen beaufschlagt und die Aussenseite des Gehäuses gibt die Wärme der Rauchgase durch Strahlung und Konvektion an den umgebenden Raum ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, neben der Erzielung eines formschönen Aussehens des Ofens die Wärmeausnutzung zu verbessern, eine hohe Behaglichkeit zu erreichen und die Gefahr von Verbrennungen bei Berührung des dem Raum zugewendeten Ofenmantels, welche Gefahr bei dem bekannten Ofen sehr gross ist, auszuschalten sowie bei grösstmöglicher Freizügigkeit hinsichtlich der äusseren Gestaltung des Ofens eine modulare Bauweise des Ofens aus vorgefertigten Bausteinen zu ermöglich, die an Ort und Stelle in einfacher Weise zusammengesetzt werden können und eine leichte Anpassung an die erforderliche Heizleistung, die vorhandene Raumhöhe usw. erlauben.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einem Heizofen der eingangs angegebenen Art im wesentlichen darin, dass die seitliche Ummantelung des in an sich bekannter Weise von Platten aus feuerfestem Material, insbesondere Schamotte, begrenzten Brennraumes doppelwandig ausgebildet ist, dass die Rauchgaszüge aus feuerfesten Formsteinen, insbesondere aus Schamotte, bestehen, die in der Draufsicht vorzugsweise die Gestalt von Sektoren haben, und dass in an sich bekannter Weise die seitliche Ummantelung des Brennraumes und die Rauchgaszüge unter Freilassung eines Luftspaltes von einer aus, vorzugsweise ebenen, Platten, beispielsweise Natursteinplatten oder Keramikplatten, bestehenden Verschalung umgeben sind, die Zirkulationsöffnungen für eine Luftkonvektion aufweist.
Durch die doppelwandige Ausbildung des Brennraumes kann die Funktion eines dichten Abschlusses gegen die Umgebung von den äusseren Platten und die Funktion der Aufnahme der vom Brennmaterial ausgehenden Strahlungswärme und des Schutzes der äusseren Platten gegen die unmittelbare Einwirkung dieser Strahlungswärme von den inneren Platten übernommen werden. Dadurch, dass zwischen der Verschalung und dem Brennraum bzw. den Rauchgaszügen ein Luftspalt freigelassen ist, wird die Verschalung gleichmässig erhitzt und infolge dieses Luftspaltes können sich die die Verschalung bildenden Platten frei dehnen, ohne dass Risse auftreten. Die Verschalung kann daher von hochwertigen Platten, wie beispielsweise Marmorplatten, gebildet sein, ohne dass solche Marmorplatten durch die Wärme geschädigt werden.
Die Luft kann somit den Zwischenraum zwischen der Verschalung und den Formsteinen der Rauchgaszüge bzw. dem Brennraum durchströmen und es wird auf diese Weise eine Luftkonvektionsheizung geschaffen.
Die Verschalung selbst wird dadurch von innen gekühlt, so dass die Platten der Verschalung geschont werden. Trotzdem werden aber auch die Platten der Verschalung erhitzt und geben Strahlungswärme an den zu heizenden Raum ab.
Die Vorfertigung von Bausteinen der Rauchgaszüge zweckmässig in der Gestalt von Sektoren, wobei eine volle schraubenlinienartige Windung der Rauchgaszüge aus vier, sechs oder acht Sektoren zusammengesetzt werden kann, erlaubt einerseits ein einfaches Zusammensetzen der Rauchgaszüge an Ort und Stelle und anderseits eine grosse Freizügigkeit bei der Wahl der Anzahl von Windungen der Rauchgaszüge je nach Raumhöhe und erforderlicher Heizleistung.
Gleiches gilt für den Aufbau der den Brennraum und die Rauchgaszüge unter Freilassung eines Luftmantels umgebenden Verschalung aus ebenen Platten, wobei beispielsweise bei Zusammen-
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setzung jeder Windung der Rauchgaszüge aus jeweils acht Sektoren noch die Freizügigkeit besteht, die Verschalung quadratisch oder achteckig auszuführen.
Die Bausteine für die Rauchgaszüge lassen sich besonders einfach herstellen, wenn diese aus geraden Rohren mit Gehrung bestehen.
Weiters kann in einfacher Weise die Länge der Rauchgaszüge und damit die Heizleistung des Heizofens verändert werden. Vor allem wird ermöglicht, den Querschnitt der Rauchgaszüge von Sektor zu Sektor zu verkleinern, oder es kann die Verkleinerung auch in grösseren Stufen erfolgen. Im Falle einer achteckigen Grundrissform der Rauchgaszüge ergeben sich günstige Strömungseigenschaften und der gleiche achteckige Grundriss ist auch günstig für den Brennraum, da bei einer solchen Umrissform die Ummantelung des Brennraumes aus ebenen Platten bestehen kann. Dadurch wird ermöglicht, dass die Aussenbegrenzungen der Grundrisse der Rauchgaszüge und der Brennkammer angenähert gleich sind und die Grundrissform der Verschalung angenähert ähnlich den Aussenbegrenzungen dieser Grundrisse ist.
Dies hat den Vorteil, dass der Luftspalt zwischen den die Rauchgaszüge bildenden Formsteinen und der Ummantelung des Brennraumes einerseits und der Verschalung anderseits über die gesamte Höhe des Ofens gleich ist, wodurch sich eine gute Luftkonvektion in dem Zwischenraum ergibt.
Zweckmässig besteht die doppelwandige Ummantelung des Brennraumes aus fest zusammengefügten äusseren Platten und innerhalb dieser lose, mit Spiel eingesetzten inneren Platten.
Die äusseren, fest zusammengefügten Platten gewährleisten die Formbeständigkeit der Ummantelung des Brennraumes und diese Platten sind durch die lose eingesetzten Platten gegen die unmittelbare Hitzeeinwirkung geschützt. Dadurch, dass diese lose eingesetzten Platten mit Spiel zusammengefügt sind, ergibt sich die Möglichkeit einer freien Wärmedehnung derselben, so dass eine Bruchgefahr vermindert wird. Vorzugsweise sind die lotrechten Ränder der lose eingesetzten inneren Platten auf Gehrung geschnitten, so dass für alle diese Platten die gleiche Wärmedehnungsmöglichkeit nach allen Richtungen besteht.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen eines Heizofens schematisch erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen vertikalen Schnitt nach Linie I-I der Fig. 2 ; Fig. 2
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nach Linie III-III der Fig. ! durch die Verschalung, wobei die Rauchgaszüge in Draufsicht erscheinen ; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV-IV-IV-IV der Fig. 1 durch eine Windung eines Rauchgaszuges ; die Fig. 5 und 6 in Vorderansicht und Draufsicht eine Ausführungsform eines Heizofens und die Fig. 7 und 8 in Vorderansicht und Draufsicht eine andere Ausführungsform eines Heizofens.
Der Heizofen nach den Fig. l bis 4 weist einen Brennraum --1-- auf, welcher von einer doppelwandigen Ummantelung seitlich umgeben ist. Diese Ummantelung besteht aus im Achteck zusammengefügten Platten --2--, welche fest verankert sind. Diese Platten können aus feuerfestem Material, wie beispielsweise Schamotte, bestehen. Innerhalb dieser Platten sind Platten - aus feuerfestem Material, beispielsweise Schamotte, lose angeordnet. Die Platten --3-sind unmittelbar der Hitze des Brennraumes-l--ausgesetzt, können aber Wärmedehnungen aufnehmen, da sie mit Spiel eingebaut sind. Die senkrechten Ränder --4-- sind mit Gehrung zusammengefügt, wodurch sich in Anbetracht des Spiels eine Dehnungsmöglichkeit in allen Richtungen ergibt.
In die durch die Platten --2 und 3-- gebildete Ummantelung ist eine Heiz- türe --5-- eingesetzt. Der Brennraum --1-- ist unten durch eine Bodenplatte --6-- abgeschlossen, welche auf Blöcken --7-- oder auf einem Fussgestell aufliegt. Oben ist der Brennraum-ldurch eine Deckenplatte --8-- abgedeckt. Über eine Durchbrechung --9-- der Deckenplatte --8-- treten die Rauchgase in schraubenlinienartige Rauchgaszüge --10-- ein. An das obere Ende der Rauchgaszüge --10-- schliesst an die oberste Windung-10a--ein Abzugsstutzen-11-
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der lichte Querschnitt der Rauchgaszüge --10--.
Die Rauchgaszüge --10-- sind aus Sektoren --12-- zusammengesetzt. Jede Windung der Rauchgaszüge wird durch acht entlang der Schraubenlinie zusammengesetzte Sektoren --12-gebildet. Diese Sektoren --12-- bestehen aus feuerfesten Steinen. Es können beim Ausführungsbeispiel der Zeichnungen Schamotterohre zur Bildung der Sektoren --12-- schräg abgeschnitten
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verwendet. Für die dazwischenliegenden Windungen werden Schamotterohre verwendet, deren lichter Durchmesser zwischen den Durchmessern der Schamotterohre für die Windung --lOb und 10a-- liegt. Es können die aneinander anschliessenden Sektoren einen laufend immer kleiner werdenden lichten Durchmesser aufweisen, so dass der Innendurchmesser der Sektorwendel laufend zunimmt.
Es können aber auch benachbarte Sektoren gleichen Durchmesser aufweisen, wobei sich dann der Durchmesser der Rauchgaszüge --10-- in grösseren Stufen in Strömungsrichtung verkleinert.
Die Rauchgaszüge --10-- und der Brennraum-l-weisen einen achteckigen Grundriss auf. Der Umriss des Grundrisses des Brennraumes-l-ist ungefähr gleich dem Umriss des Grundrisses der Rauchgaszüge. Es besteht nur der Unterschied, dass die Rauchgaszüge --10-- einen gleichmässig achteckigen Grundriss aufweisen, während der Grundriss des Brennraumes-lein ungleichmässiges Achteck ist, da die Platten --2 und 3-- verschiedene Breiten aufweisen.
Der Brennraum --1-- und die Rauchgaszüge --10-- sind von einer Verschalung --13-aus Platten gebildet. Zwischen dieser Verschalung --13-- einerseits und der Ummantelung --2, 3-- des Brennraumes und den Formsteinen --12-- der Rauchgaszüge --10-- anderseits besteht ein Luftspalt --14--. Die Verschalung --13-- ist oben durch eine Platte --15-- abgedeckt und unten auf einer Blechplatte --16-- abgestützt. Im unteren Bereich sind Zirkulationsöffnungen --17-- und im oberen Bereich sind Zirkulationsöffnungen --18-- in der Verschalung --13, 15-- vorgesehen, so dass Luft durch den Zwischenraum --14-- zirkulieren kann. Die Erwärmung des Raumes erfolgt somit einerseits durch Luftkonvektion und anderseits durch Wärmestrahlung der Verschalung --13--.
Die Verschalung --13-- ist durch den Zwischenraum --14-- gegen zu grosse Wärmeeinwirkung geschützt, da die im Zwischenraum --14-- zirkulierende Luft eine gewisse Kühlung bewirkt. Das Plattenmaterial der Verschalung --13-- wird somit geschont und es kann hochwertiges Material verwendet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnungen besteht die Verschalung --13-- aus Marmorplatten.
Die Ummantelungsplatten --2-- des Brennraumes --1-- sowie auch die die Sektoren --12-der Rauchgaszüge --10-- bildenden Steine können in Trockenbauweise aneinandergefügt sein.
Die Platten der Verschalung --13-- können ebenfalls trocken, beispielsweise durch Klammern, aneinander verankert sein.
Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel des vollständigen Heizofens in Vorderansicht und Draufsicht, wobei der Heizofen auf am Boden aufliegenden Blöcken --7-- aufgestellt ist.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 zeigt einen Heizofen, der auf einem Sockel steht und dessen Abdeckplatte-15'-kuppeiförmig ausgebildet ist. Der Sockel ist mit einer umlaufenden Sitzbank --19-- ausgebildet.
- sind vertikale Fugen und --21-- sind horizontale Fugen zwischen den Platten der Verschalung --13--. Die Platten der Verschalung --13-- sind trocken aneinandergefügt und durch Klammern --22-- verbunden. Auch die Sektoren --12-- der Rauchgaszüge und die Platten --2-- der Ummantelung des Brennraumes-l-sind trocken miteinander verbunden.
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