Heizvorrichtung für flüssigen Brennstoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrich- tung für flüssigen Brennstoff. Derartige Heizvorrich- tungen wurden bisher meistens mit einem sogenann ten Topfbrenner ausgestattet. Hierbei erstreckt sich über dem Brennstoffspiegel ein Raum, der von einem in der Heizvorrichtung angeordneten und am oberen Ende offenen Topf begrenzt wird.
Wenn die Heiz vorrichtung im Betrieb ist, wird dem Topf unten Öl zugeleitet und unter der Wirkung der im Topf herr schenden Temperatur verdunstet. Die Verbrennungs luft strömt durch im Umfang des Topfes angeordnete Löcher in den Topf hinein und mischt sich mit den Öldünsten. Bei kleiner Belastung brennen die Öl- dünste innerhalb des Topfes, während bei normaler Belastung die Dünste in Form einer grossen Flamme im Topf brennen.
Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Topf brenner ist, dass die Belastung nicht auf kleine Werte gedrosselt werden kann. Wenn die Belastung ernied rigt wird, wird die Flamme von der grossen Luftmenge übermässig stark gekühlt, während gleichzeitig sich die Wandtemperatur der Verbrennungsvorrichtung er niedrigt. Dies hat zur Folge, dass die Flamme russt.
Man hat schon vorgeschlagen, bei einem solchen Topfbrenner einen Raum zwischen koaxial angeord neten rohrförmigen Wänden zu schaffen, deren innere Wand mit Öffnungen versehen ist und der Zuleitung der Verbrennungsluft dient. Dadurch, dass man die Luft mittels eines zentral angeordneten Rohres zulei tet, erreicht man, dass die Verbrennungsluft von innen her in den Verbrennungsraum gebracht und zugleich vorgeheizt wird. Es zeigt sich aber, dass die charak teristischen Nachteile des Topfbrenners doch bestehen bleiben.
Die Erfindung bezweckt, eine ganz neue Ver brennungsvorrichtung zu schaffen, die diese Nachteile nicht zeigt und ausserdem noch andere Vorteile auf weist. Nach der Erfindung wird dies bei einer Heizvor- richtung für flüssigen Brennstoff mit einem sich über dem Brennstoffspiegel erstreckenden ringförmigen Raum, der von koaxial zueinander angeordneten rohrförmigen Wänden mit vertikaler Achse begrenzt ist, wobei die innere Wand mit Öffnungen versehen ist,
die wenigstens annähernd über die ganze Höhe die ser Wand verteilt sind und der horizontalen Zulei tung von Verbrennungsluft in jenen Raum dienen, dadurch erreicht, dass die äussere Wand des Raumes die wärmeabgebende Wand der Vorrichtung ist, dass der als Brennraum dienende ringförmige Raum sich über den grösseren Teil der Höhe der Vorrichtung er streckt und sein unteres Ende zur Aufnahme von in diesem Raum hochsteigenden Öldämpfen bestimmt ist, während er oben mit einem Rauchgasabzug in Verbin dung steht,
und dass der Durchmesser der äusseren Wand höchstens zweimal so gross ist wie der Durch messer der inneren Wand, das Ganze so, dass mit zunehmender Belastung die Höhe der Zone, in welcher Flammen an den erwähnten Öffnungen gebildet wer den und die äussere Wand solchen Flammen gegen über auf Rotglut erhitzt wird, nach oben hin grösser wird.
Die Heizvorrichtung besitzt also zwei koaxiale, rohrförmige Wände mit einem dazwischenliegenden, verhältnismässig engen, ringförmigen, den Verbren nungsraum der Heizvorrichtung bildenden Raum, wobei das untere Ende dieses Raumes zur Aufnahme von in diesem Raum hochsteigenden Öldämpfen dient und die Rauchgasabfuhr am oberen Ende dieses Rau mes stattfindet.
In diesem Verbrennungsraum entsteht ein sehr spezielles Flammenbild. Der Öldampf, der vom un teren Ende des ringförmigen Raumes aus in diesem hochsteigt, fängt an, innerhalb des ringförmigen Rau mes an der Stelle der Luftzufuhröffnungen mit der zur Verfügung stehenden, durch die Öffnungen strö menden Menge Luft zu brennen. Es entstehen in dieser Weise eine Anzahl getrennter, horizontal ge richteter Flammen, die wegen der verhältnismässig kleinen Entfernung (z.
B. einige Zentimeter) zwischen der Wand des Luftzufuhrrohres und der äusseren Wand der Heizvorrichtung die äussere Wand berüh- ren. An den Stellen, wo die Flammen mit der äusse ren Wand in Berührung kommen, wird diese Wand notglühend. Das Muster der Luftzufuhröffnungen wird in horizontaler Richtung auf die äussere Wand projiziert und wird dort in der Form von grösseren roten leuchtenden Stellen ersichtlich.
Das innere Rohr wird infolge der Strahlung der Flammen und der äusseren Wand ebenfalls glühend, so dass die Ver brennung an der Stelle einer Luftzufuhröffnung zwi schen in relativ geringer Entfernung voneinander lie genden, intensiv strahlenden, glühenden Oberflächen stattfindet. Bei voller Belastung wird sich in nahezu der ganzen Höhe der Verbrennungsvorrichtung an jeder Luftzufuhröffnung_ eine Flamme bilden.
Wenn man nun die Brennstoffzufuhr drosselt, werden alle Brennstoffdämpfe in einer gewissen Ent fernung vom unteren Ende des Ringraumes schon verbrennt sein. Die höhenliegenden Flammen werden also auslöschen. Die tieferliegenden Flammen bren nen jedoch in derselben Weise weiter, und auch die Wandtemperatur bleibt an der Stelle einer Flamme gleich wie jene bei der höheren Belastung, so dass weiterhin eine vollkommene Verbrennung stattfindet. Eine Kühlung der Flamme infolge der nicht benütz ten, zugeführten Luft tritt nicht auf, weil diese Luft in einiger Entfernung über den Flammen unmittel bar nach dem kauchgasabzug strömt und deshalb diese Flammen nicht beeinflussen kann.
Weil ein grosser Teil der Wärme der Flammen sofort durch Strahlung nach aussen abgegeben wird, ist der Effekt des Luftüberschusses auf die Schornsteinverluste zu gleich viel geringer als bei anderen bekannten Heiz- vorrichtungen.
Die Brennstoffzufuhr kann nun so weit herab gesetzt werden, dass nur die unteren Öffnungen bren nen, wobei an der Stelle dieser Öffnungen die Tem peratur sehr hoch bleibt, so dass doch eine völlige Verdampfung und Verbrennung des Öls auftritt.
Die Wärmeabgabe der Heizvorrichtung wird also nicht dadurch gesteuert, dass man die Temperatur des ganzen Verbrennungsraumes ändert, sondern da durch, dass man die Grösse der wärmeabgebenden Oberfläche ändert. Man bekommt in dieser Weise zugleich den speziellen Effekt, dass bei sehr niedri ger Belastung doch noch ein grosser Teil der erzeug ten Wärme mittels Strahlung bei hoher Temperatur nach aussen abgegeben wird, so dass auch bei einer sehr niedrigen Belastung die Wärme der Heizvorrich tung im zu heizenden Raum fühlbar ist.
Dank der Tatsache, dass infolge des Glühens der äusseren Wand ein grosser Teil der Wärme in der Form von Strahlung fühlbar wird, ermöglicht die Vorrichtung eine sehr behagliche Heizung, während man ausserdem von der Aussenseite der Vorrichtung ohne zusätzliche Hilfsmittel die Grösse der Belastung der Vorrichtung feststellen kann. Weiterhin hat man den Vorteil, dass infolge der relativ nahe aneinander liegenden, glühenden Wände ein verhältnismässig gro sser Zug in der Heizvorrichtung selbst erzeugt wird, wodurch die Vorrichtung in hohem Masse unemp findlich für Änderungen des Schornsteinzuges wird.
In der folgenden Beschreibung ist als Beispiel des Erfindungsgegenstandes einer in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellte Ausführungsform erläutert.
In der senkrechten Achse eines Rohres 1 er streckt sich ein Luftrohr 2, das am oberen Ende frei mit der Aussenluft verbunden ist. Ein Boden 4 des Rohres 2 besitzt Öffnungen 5, und auch der Mantel des Rohres 2 weist über die ganze Höhe Öffnungen 6 mit horizontaler Achse auf. Der Durchmesser des Rohres 1 soll höchstens doppelt so gross sein wie der jenige des Rohres 2.
Der Boden 7 des Rohres 1 hat eine Vertiefung 8, in der ein Rohrteil 9 steckt, welcher bei 10 einen Anschluss für die Brennstoffzufuhrleitung aufweist. Bei ganz geringer Brennstoffzufuhr befindet sich der Brennstoffspiegel in der Vertiefung 8, so dass nur eine geringe Menge Brennstoff verdunsten wird, die durch die Öffnungen 5 im Boden 4 des Luftrohres Luft erhält und dort Flammen bildet.
Bei einer Stei gerung der Brennstoffzufuhr entsteht ein Brennstoff spiegel über dem Boden 7, und die Brennstoffdämpfe gelangen in das untere Ende des relativ engen, fast über die ganze Höhe der Vorrichtung sich erstrek- kenden ringförmigen Zwischenraumes zwischen den Rohren 1 und 2 und steigen in diesem Raum empor, wo die Dämpfe Luft aus den Öffnungen 6 erhalten und radiale Flammen bilden, die die Aussenwand be rühren, so dass diese die wärmeabgebende Wand der Vorrichtung bildende Wand an den den Öffnungen gegenüberliegenden Stellen notglühend wird und in tensiv zu strahlen beginnt.
Je grösser die Belastung ist, um so höher erstreckt sich die Zone, in welcher an den Löchern 6 Flammen gebildet werden und die Wand 1 von solchen Flammen direkt beheizt wird. Sehr gute Erfolge werden erreicht, wenn der Durch messer des Rohres 1 etwa anderhalbmal so gross ist wie der Durchmesser des Luftrohres 2. Die Luftströ mung im Rohr 2 und durch die Löcher 5 und 6 wird dadurch in Gang gesetzt, dass die Vorrichtung mittels einer mit dem obern Ende des erwähnten Zwischenraumes verbundenen, einen Rauchabzug bil denden Anschlussöffnung 11 mit einem Schornstein verbunden ist.
Zur Erzeugung eines genügenden Schornsteinzuges soll der Durchmesser der Öffnun gen 5 und 6 vorzugsweise zwischen 1 und 41/, mm liegen.
Zum Anzünden des Brenners ist ein Rohr 12 an geordnet, wodurch Spiritus auf den Boden des Ver brennungsraumes gebracht werden kann. Dieser Spi ritus erwärmt beim Verbrennen die Platte 4, wodurch das Öl im Rohrteil 9 zu verdunsten anfängt und an gezündet wird. Dadurch, dass das Luftrohr 2 den Verbrennungs raum innen begrenzt und im Bereich der Verbren nung auch sehr heiss (glühend) wird, wird die Ver brennungsluft gut vorgeheizt.
Das Rohr 1 kann von einem grösstenteils offenen Schutzmantel umgeben sein.
Heating device for liquid fuel The invention relates to a heating device for liquid fuel. Such heating devices have mostly been equipped with a so-called pot burner. Here, a space extends above the fuel level and is delimited by a pot located in the heating device and open at the upper end.
When the heating device is in operation, oil is fed to the bottom of the pot and evaporates under the effect of the temperature prevailing in the pot. The combustion air flows into the pot through holes arranged in the circumference of the pot and mixes with the oil vapors. With a small load, the oil fumes burn inside the pot, while with normal loads the fumes burn in the form of a large flame in the pot.
A major disadvantage of the known pot burners is that the load cannot be reduced to small values. When the load is reduced, the flame is excessively cooled by the large amount of air, while at the same time the wall temperature of the combustion device is lowered. As a result, the flame will soot.
It has already been proposed to create a space between coaxially angeord Neten tubular walls in such a pot burner, the inner wall of which is provided with openings and serves to feed the combustion air. By supplying the air by means of a centrally arranged pipe, the result is that the combustion air is brought into the combustion chamber from the inside and is preheated at the same time. It turns out, however, that the characteristic disadvantages of the pot burner persist.
The aim of the invention is to create a completely new combustion device that does not show these disadvantages and also has other advantages. According to the invention, this is done in a heating device for liquid fuel with an annular space extending above the fuel level which is delimited by tubular walls arranged coaxially to one another and having a vertical axis, the inner wall being provided with openings,
which are distributed at least approximately over the entire height of this water wall and serve the horizontal supply of combustion air in that room, achieved by the fact that the outer wall of the room is the heat-emitting wall of the device that the annular space serving as the combustion chamber extends over the greater part of the height of the device he stretches and its lower end is intended to absorb oil vapors rising in this space, while at the top it is in connection with a smoke outlet,
and that the diameter of the outer wall is at most twice as large as the diameter of the inner wall, all in such a way that with increasing load the height of the zone in which flames are formed at the openings mentioned and the outer wall against such flames is heated to red heat, increases towards the top.
The heating device has two coaxial, tubular walls with an intermediate, relatively narrow, annular space forming the combustion chamber of the heating device, the lower end of this space being used to accommodate oil vapors rising in this space and the flue gas discharge at the upper end of this Rau mes takes place.
A very special flame pattern is created in this combustion chamber. The oil vapor that rises from the un lower end of the annular space in this begins to burn within the annular Rau mes at the location of the air supply openings with the available amount of air flowing through the openings. In this way, a number of separate, horizontally aligned flames arise, which because of the relatively small distance (e.g.
B. a few centimeters) between the wall of the air supply pipe and the outer wall of the heating device touch the outer wall. At the points where the flames come into contact with the outer wall, this wall becomes glowing. The pattern of the air supply openings is projected horizontally onto the outer wall and can be seen there in the form of larger, red, luminous areas.
The inner tube is also glowing as a result of the radiation from the flames and the outer wall, so that combustion takes place at the point of an air supply opening between intensely radiant, glowing surfaces that are relatively close to one another. At full load, a flame will form at almost the entire height of the combustion device at every air inlet opening.
If you now throttle the fuel supply, all fuel vapors will be already burned in a certain Ent distance from the lower end of the annulus. So the higher flames will be extinguished. However, the lower lying flames continue to burn in the same way, and the wall temperature at the point of a flame also remains the same as that at the higher load, so that complete combustion continues to take place. A cooling of the flame as a result of the not used th, supplied air does not occur because this air flows at some distance above the flames immediately after the exhaust gas vent and therefore cannot influence these flames.
Because a large part of the heat from the flames is immediately released to the outside by radiation, the effect of the excess air on the chimney losses is just as much less than with other known heating devices.
The fuel supply can now be reduced so far that only the lower openings burn, the temperature at the point of these openings remaining very high, so that complete evaporation and combustion of the oil occurs.
The heat output of the heating device is therefore not controlled by changing the temperature of the entire combustion chamber, but by changing the size of the heat-emitting surface. In this way, you also get the special effect that with very low loads, a large part of the heat generated is still released to the outside by means of radiation at high temperatures, so that the heat from the heating device is closed even at very low loads heating room can be felt.
Thanks to the fact that a large part of the heat can be felt in the form of radiation as a result of the glowing of the outer wall, the device enables very comfortable heating, while the magnitude of the load on the device can also be determined from the outside of the device without additional tools can. Furthermore, there is the advantage that, as a result of the glowing walls lying relatively close to one another, a relatively large draft is generated in the heating device itself, which makes the device highly insensitive to changes in the chimney draft.
In the following description, an embodiment shown in the drawing in longitudinal section is explained as an example of the subject matter of the invention.
In the vertical axis of a tube 1 it stretches an air tube 2, which is freely connected to the outside air at the upper end. A bottom 4 of the tube 2 has openings 5, and the jacket of the tube 2 also has openings 6 with a horizontal axis over the entire height. The diameter of the pipe 1 should be at most twice as large as that of the pipe 2.
The bottom 7 of the tube 1 has a recess 8 in which a tube part 9 is inserted, which at 10 has a connection for the fuel supply line. When the fuel supply is very low, the fuel level is located in the recess 8, so that only a small amount of fuel will evaporate, which receives air through the openings 5 in the bottom 4 of the air tube and forms flames there.
When the fuel supply increases, a fuel level arises above the bottom 7, and the fuel vapors reach the lower end of the relatively narrow, almost over the entire height of the device extending annular space between the tubes 1 and 2 and rise in this Space up where the vapors receive air from the openings 6 and form radial flames that touch the outer wall, so that this wall forming the heat-emitting wall of the device becomes glowing at the points opposite the openings and begins to radiate intensely.
The greater the load, the higher the zone in which flames are formed at the holes 6 and the wall 1 is directly heated by such flames. Very good results are achieved when the diameter of the tube 1 is about one and a half times as large as the diameter of the air tube 2. The air flow in the tube 2 and through the holes 5 and 6 is set in motion that the device by means of a connected to the upper end of the space mentioned, a smoke outlet bil Denden connection opening 11 is connected to a chimney.
To produce a sufficient chimney draft, the diameter of the openings 5 and 6 should preferably be between 1 and 41 /, mm.
To light the burner, a pipe 12 is arranged, whereby alcohol can be brought to the bottom of the combustion chamber Ver. This Spi ritus heats the plate 4 when burned, whereby the oil in the pipe part 9 begins to evaporate and is ignited. The fact that the air pipe 2 delimits the inside of the combustion chamber and also becomes very hot (glowing) in the combustion area means that the combustion air is well preheated.
The tube 1 can be surrounded by a largely open protective jacket.