CH625329A5 - - Google Patents
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- CH625329A5 CH625329A5 CH401879A CH401879A CH625329A5 CH 625329 A5 CH625329 A5 CH 625329A5 CH 401879 A CH401879 A CH 401879A CH 401879 A CH401879 A CH 401879A CH 625329 A5 CH625329 A5 CH 625329A5
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- F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
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- F24B1/1885—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas the heat exchange medium being air only
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- F24B7/02—Stoves, ranges or flue-gas ducts, with additional provisions for convection heating with external air ducts
- F24B7/025—Stoves, ranges or flue-gas ducts, with additional provisions for convection heating with external air ducts with forced circulation
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- F24C1/00—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified
- F24C1/14—Radiation heating stoves and ranges, with additional provision for convection heating
Description
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Zwangsluftheiz-20 gerät wie es im Patentanspruch 1 definiert ist. The present invention relates to a forced air heating device as defined in claim 1.
Keine der im Internationalen Recherchenbericht zitierten Druckschriften legt eine derartige Ausbildung nahe. None of the publications cited in the international search report suggest such training.
In bezug auf weitere Besonderheiten von zweckmässigen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes wird auf die 25 abhängigen Ansprüche hingewiesen. With regard to further special features of expedient embodiments of the subject matter of the invention, reference is made to the 25 dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to the accompanying drawing, for example. Show it:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Fig. 1 ist eine Vorderperspektivansicht eines Zwangsluft-30 heizgerätes, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung benützt. Figure 1 is a front perspective view of a forced air heater utilizing the principles of the present invention.
Fig. 2 ist ein Teilschnitt des Zugabsperrorgans nach der Linie II—II der Fig. 1. FIG. 2 is a partial section of the train shut-off device along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 ist eine explodierte Teilperspektivansicht, welche die 35 Beziehung des Oberrandes der Türen zur Feuerkastenöffnung veranschaulicht. 3 is an exploded partial perspective view illustrating the relationship of the top of the doors to the fire box opening.
Fig. 4 ist ein Teilseitenriss, welcher die Funktion einer über der Tür angeordneten Haube veranschaulicht. Figure 4 is a partial side elevation illustrating the operation of a hood placed over the door.
Fig. 5 ist eine perspektivische Rückansicht mit Ausbrechun-40 gen des Zwangslufterhitzungsgerätes, zur Veranschaulichung des Schikanensystems. Fig. 5 is a rear perspective view with stripping of the forced air heater to illustrate the baffle system.
Fig. 6 ist eine teilperspektivische Frontansicht der Bodenwand, Rückwand und Seitenwände des Zwangslufterhitzungsgerätes und veranschaulicht die Anordnung von Schikanen. 45 Fig. 7 ist eine perspektivische Schemaansicht des Luftströmungsverlaufs im Feuerkasten. Fig. 6 is a partial perspective front view of the bottom wall, rear wall and side walls of the forced air heater and illustrates the arrangement of baffles. 45 Fig. 7 is a perspective schematic view of the air flow pattern in the fire box.
Fig. 8 ist ein seitlicher Querschnitt, welcher die Gaszirkulation im Feuerkasten veranschaulicht. Fig. 8 is a side cross section illustrating the gas circulation in the fire box.
Fig. 9 ist eine Vorderperspektive einer Feuerstelle, welche 50 die Prinzipien der vorliegenden Erfindung anwendet. 9 is a front perspective of a fireplace that applies the principles of the present invention.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht, welche den Zwangsluftströmungsverlauf nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 10 is a side view illustrating the forced air flow pattern according to the principles of the present invention.
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die den Zwangsluftströmungs-55 verlauf veranschaulicht. Fig. 11 is a plan view illustrating the forced air flow 55 course.
Fig. 12 ist eine vergrösserte Draufsicht einer vertikalen Entweichöffnung, zur Veranschaulichung des Umlenkprinzips. FIG. 12 is an enlarged top view of a vertical escape opening, to illustrate the principle of deflection.
Die Fig. 13 und 14 sind vergrösserte Horizontalquerschnitte von Ausführungsvarianten der vertikalen Deflektoren. 60 Fig. 15 ist eine Vorderansicht des in den Entweichöffnungen eingesetzten Gitters. 13 and 14 are enlarged horizontal cross sections of design variants of the vertical deflectors. 60 Fig. 15 is a front view of the grille inserted in the escape openings.
Fig. 16 ist ein Querschnitt nach der Linie XVI—X VT der Fig. FIG. 16 is a cross section along the line XVI-X VT of FIG.
15. 15.
Fig. 17 ist ein Schema der Luftzirkulation. Figure 17 is a diagram of air circulation.
ss Fig. 18 ist eine Vorderansicht einer anderen Ausführung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Fig. 18 is a front view of another embodiment of the principles of the present invention.
Fig. 19 ist eine Perspektive einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung. 19 is a perspective of a further embodiment variant of the present invention.
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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Best way to carry out the invention
Fig. 1, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Zwangslufterhitzungsgerätes 10 veranschaulicht, dessen Gehäuse eine Oberwand, eine Frontwand, eine Boden-, zwei Seitenwände und eine Rückwand hat, die mit 12,14,16,18, 20 bzw. 22 bezeichnet sind. Die Oberwand 12, die ein einfachwandiger Teil des Gehäuses ist, überragt die Frontwand 14, die Rückwand 22 und die Seitenwände 18,20 und hat einen Kragen 24, der eine Abgasauslassöffnung 26 umgibt. Ein (nicht gezeigtes) Abgasableitrohr zum Ableiten der Rauchgase von einer Quelle von Wärme oder von brennbarem Material ist mittels des Kragens 24 an die Abgasauslassöffnung 26 angeschlossen. Das Heizgerät 10 steht auf vier Beinen 28, die einen Freiraum schaffen zwischen dem Boden einerseits und der Boden wand 16 andererseits. Die Frontwand 14 hat ein Paar von länglichen, vertikal sich erstreckenden Entweichöffnungen 30 und 32, die je durch ein Gitter 31 abgedeckt sind, welches mittels eines Halters 33 an der Frontwand 14 angebracht ist. Fig. 1, which illustrates a preferred embodiment of the forced air heater 10, the housing of which has an upper wall, a front wall, a bottom, two side walls and a rear wall, which are designated with 12, 14, 16, 18, 20 and 22 respectively. The top wall 12, which is a single-walled part of the housing, projects beyond the front wall 14, the rear wall 22 and the side walls 18, 20 and has a collar 24 which surrounds an exhaust gas outlet opening 26. An exhaust gas discharge pipe (not shown) for discharging the flue gases from a source of heat or combustible material is connected to the exhaust gas outlet opening 26 by means of the collar 24. The heater 10 is on four legs 28, which create a space between the floor on the one hand and the bottom wall 16 on the other. The front wall 14 has a pair of elongated, vertically extending escape openings 30 and 32, each of which is covered by a grid 31 which is attached to the front wall 14 by means of a holder 33.
Eine Zugangsöffnung in der Frontwand 14 ist mit einem Abschluss versehen, zu dem ein Paar von Türen 36 und 38 gehören. Die vertikalen Entweichöffnungen 30, 32 erstrecken sich über im wesentlichen die gleiche Höhe wie die Öffnung 34 und befinden sich im Abstand vom Unterrand und Oberrand der Öffnung 34. Die Türe 38 hat einen Streifen 40, der die Türe 36 überlappt, dieselbe geschlossen hält und den Raum zwischen den benachbarten Rändern der Türen abdeckt. Der Griff 42 an der Türe 38 ist mit einem Riegel 43 verbunden, der am oberen Randteil über der Öffnung 34 angreift, um die Türen geschlossen zu halten. Der Handgriff wird nach unten gedreht zum Schliessen, wodurch sich eine unter Schwereeinwirkung wirkende Verriegelung der Türen ergibt. Ein Paar von Stiften 41 und 45 (Fig. 4) an der Innensèite der Türe 38 bilden Anschläge für den Riegel 43. Der Stift 41 könnte anstattdessen an der Innenseite der Frontwand 14 angebracht sein, wenn gewünscht. An access opening in the front wall 14 is provided with a closure, to which a pair of doors 36 and 38 belong. The vertical escape openings 30, 32 extend over substantially the same height as the opening 34 and are located at a distance from the lower edge and upper edge of the opening 34. The door 38 has a strip 40 which overlaps the door 36, keeps it closed and the Covering space between the adjacent edges of the doors. The handle 42 on the door 38 is connected to a bolt 43 which engages at the upper edge part above the opening 34 in order to keep the doors closed. The handle is turned down to close, which results in a heavy-duty locking of the doors. A pair of pins 41 and 45 (Fig. 4) on the inside face of the door 38 form stops for the latch 43. The pin 41 could instead be attached to the inside of the front wall 14 if desired.
An den Türen 36 und 38 ist auch ein Paar von Zugregulierschiebern 44 und 46 angebracht. Die Schiebeteile 50 und 52 der Zugregulierschieber 44 und 46 sind an Führungsgliedern 54 und 56 verstellbar zwecks Regulierens des wirksamen Durchlasses einer Mehrzahl von länglichen Öffnungen 48 in den Türen 36 und 38. Wenn ein Feuer in der Innenkammer des Gehäuses vorhanden ist, so bewirkt ein Verstellen der Schiebeteile 50 und 52 ein Regulieren der Menge von Luft, die in die Kammer gelangt. Die Schiebeteile werden in der eingestellten Lage gehalten durch Schraubknöpfe 51 und 53, die an der Vorderseite der Türen 36 bzw. 38 angreifen, wie in Fig. 2 gezeigt. Wenn der Brennstoff aus Holz besteht, so bedeutet dies eine Veränderung der Brenngeschwindigkeit wie auch der Temperatur. Diese Zugregulierschieber 44,46 sind verwendet zusammen mit einer einstellbaren Abgasöffnung 26. Obwohl die Zugregulierschieber 44,46 gemäss Zeichnung in den Türen 36,38 eingebaut sind, könnten sie anstattdessen in einer Frontwand 14 des Feuerkastens vorgesehen sein, unterhalb der Türen, falls eine entsprechende Fläche dafür zur Verfügung gestellt wird. Die Türen 36 und 38 sind am Gehäuse anmontiert durch obere Scharniere 58 und 60 und untere Scharniere 62 und 64. Die Türen und Scharniere sind so dimensioniert, dass die Unterseiten der Türen 36,38 an der Frontwand 14 flach anliegen und dass die Oberränder der Türen 36,38 beim Oberrand der Öffnung 34 in Abstand von der Frontwand 14 gelegen sind, so wie in den Fig. 3 und 8 gezeigt. Die Wichtigkeit dieser Trennung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 8 erläutert. A pair of tension control slides 44 and 46 are also attached to doors 36 and 38. The slide members 50 and 52 of the tension control slides 44 and 46 are adjustable on guide members 54 and 56 to regulate the effective passage of a plurality of elongated openings 48 in the doors 36 and 38. If there is a fire in the interior chamber of the housing, an adjustment will result of slide members 50 and 52 regulate the amount of air entering the chamber. The sliding parts are held in the set position by screw buttons 51 and 53 which engage the front of the doors 36 and 38, as shown in FIG. 2. If the fuel is made of wood, this means a change in the burning rate as well as the temperature. These draft regulators 44, 46 are used in conjunction with an adjustable exhaust port 26. Although the draft regulators 44, 46 are installed in doors 36, 38 as shown in the drawing, they could instead be provided in a front wall 14 of the fire box, below the doors if appropriate Space is made available for this. The doors 36 and 38 are mounted on the housing by upper hinges 58 and 60 and lower hinges 62 and 64. The doors and hinges are dimensioned such that the undersides of the doors 36, 38 lie flat against the front wall 14 and that the upper edges of the doors 36, 38 are located at the upper edge of the opening 34 at a distance from the front wall 14, as shown in FIGS. 3 and 8. The importance of this separation is explained below with reference to FIGS. 3 and 8.
An der Frontwand 14 sind auch eine Haube 66 und eine Plattform 68 angebracht. Die Haube 66 fängt jeglichen Rauch auf, der an dem oberen Rand der Zulassöffnung 34 aus dem Feuerkasten entweichen mag, wenn die Türen 36, 38 rasch geöffnet werden, und leitet ihn in den Feuerkasten ein, so wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Haube 66 hat einen Mittelteil 65 und zwei seitliche Teile 67 zum Auffangen der entweichenden Gase und Zurückleiten derselben in die Öffnung 34. Die Plattform bitet eine Oberfläche zum Aufstellen eines Gitters, wenn das Heizgerät 10 als offene Feuerstelle (offenes Kamin) ohne Türen gebraucht wird. A hood 66 and a platform 68 are also attached to the front wall 14. The hood 66 captures any smoke that may escape from the fire box at the top of the inlet opening 34 when the doors 36, 38 are opened rapidly and introduces it into the fire box, as shown in FIG. 4. The hood 66 has a central part 65 and two side parts 67 for collecting the escaping gases and returning them to the opening 34. The platform has a surface for the installation of a grille when the heater 10 is used as an open fireplace (open fireplace) without doors .
5 Das Zangsluftsystem weist eine Quelle von Druckluft, einen Kanal, ein System von Schikanen und von Deflektoren auf. Die Zwangsluftquelle hat ein Gehäuse 70, ist an der Rückwand 22 angebracht und hat eine Öffnung 72. Innerhalb des Gehäuses 70 befindet sich ein Gebläse 71 oder ein sonstiges System, das io Luft aufnimmt durch eine Öffnung 72 und einen Zwangsluftstrom abgibt an den Zwangsluftkanal, der noch zu beschreiben ist. Eine thermostatische Steuerung 73 ist an der Rückwand 22 (Fig. 6) angebracht und steuert die Arbeit des Gebläses nach Massgabe der Temperatur der Luft im Zwangsluftkanal. Das 15 Gehäuse kann auch eine Quelle von Feuchtigkeit enthalten, die in Fig. 5 veranschaulicht ist, zum Beispiel eine Schale 74, in der Wasser eingefüllt ist. Die Schale mit Wasser ist nur eine beispielsweise Möglichkeit einer Quelle von Feuchtigkeit. Das Gehäuse 70 steht in Verbindung mit dem Zwangsluftkanal über 20 eine Einlassöffnung 76 in der Rückwand 22. 5 The air force system has a source of compressed air, a duct, a system of baffles and deflectors. The forced air source has a housing 70, is attached to the rear wall 22 and has an opening 72. Inside the housing 70 there is a blower 71 or another system which receives air through an opening 72 and emits a forced air flow to the forced air duct, which is still to be described. A thermostatic controller 73 is attached to the rear wall 22 (FIG. 6) and controls the work of the fan in accordance with the temperature of the air in the forced air duct. The housing 15 may also contain a source of moisture as illustrated in FIG. 5, for example a bowl 74 in which water is filled. The bowl of water is just one example of a source of moisture. The housing 70 is connected to the forced air channel 20 via an inlet opening 76 in the rear wall 22.
Obwohl die Anordnung der Einlassöffnung 76 und des Gebläses 71 an der Rückwand bevorzugt wird für die meisten Anwendungen, könnten sie an irgend einer Stelle angeordnet sein, die innen einen Zugang zum Zwangsluftkanal bietet. Beispiels-25'weise könnten der Einlass 76 und das Gebläse 71 an der einen Seite der Wand 18 oder 20 oder auf der Deckwand 12 über den hinteren oder seitlichen Teil des Zwangsluftkanals angeordnet sein. Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, sie an der Frontwand 14 vorzusehen mit Zugang zu den beiden seitlichen Teilen 30 oder dem unteren Teil des Zwangsluftkanals. Although the arrangement of the inlet opening 76 and the fan 71 on the rear wall is preferred for most applications, they could be located anywhere that provides access to the forced air duct inside. For example, inlet 76 and blower 71 could be located on one side of wall 18 or 20 or on top wall 12 above the rear or side portion of the forced air duct. Another possibility would be to provide them on the front wall 14 with access to the two side parts 30 or the lower part of the forced air duct.
Der Luftkanal der vorliegenden Vorrichtung weist die äusseren Wände 18,20,22 und 16 und die inneren Wände 78,80, 82 und 84 an beiden Seiten, hinten und unten, auf. Die seitlichen Wände und die Rückwand des Gehäuses und die seitliche 35 und hintere, innere Wand bilden einen im allgemeinen U-förmi-gen Zwangsluftkanal, wobei die Seitenwände mit der Rückwand einen von neunzig Grad abweichenden Winkel einschliessen, dort wo die Zwnagsluft aus der Öffnung 76 zu den vorderen Entweichöffnungen 30 und 32 hin abgegeben wird. Die lichte 40 Weite zwischen den Seitenwänden 18 und 78 sowie 20 und 80, also der Seitenteile des Zwangsluftkanals nimmt ab von hinten nach vorn. Die vergrösserte Weite des hinteren Kanalabschnittes und des hinteren Teils der seitlichen Kanalabschnitte ermöglicht es dem Gebläse 71, mehr Luft pro Minute in den Zwangs-45 Iuftkanal einzupumpen. Die Zwangsluft aus der Öffnung 76 wird auch aus dem hinteren Zwangsluftkanalabschnitt durch eine Öffnung 86 in denjenigen Zwangsluftkanalabschnitt abgegeben, der durch die Gehäusebodenwand 16 und die innere untere Wand 84 begrenzt ist und aus dem die Luft dann entweicht, 50 durch die horizontal sich erstreckende Entweichöffnung 88 (Fig. 6) im Frontteil des Bodenabschnittes des Kanales. Die Luft in diesem Kanalbodenabschnitt entweicht auch in die seitlichen Kanalabschnitte. Daraus ergibt sich, dass Zwangsluft im wesentlichen die totale Oberfläche der inneren Wände hinten, 55 seitlich und unten überstreicht. The air duct of the present device has the outer walls 18, 20, 22 and 16 and the inner walls 78, 80, 82 and 84 on both sides, rear and bottom. The side walls and rear wall of the housing and the side 35 and rear inner walls form a generally U-shaped forced air duct, the side walls forming an angle other than ninety degrees with the rear wall where the forced air exits opening 76 is delivered to the front escape openings 30 and 32. The clear 40 width between the side walls 18 and 78 and 20 and 80, that is, the side parts of the forced air duct, decreases from the back to the front. The increased width of the rear duct section and the rear part of the side duct sections enables the blower 71 to pump more air per minute into the forced air duct. The forced air from the opening 76 is also discharged from the rear forced air duct section through an opening 86 into the forced air duct section which is delimited by the housing bottom wall 16 and the inner lower wall 84 and from which the air then escapes, 50 through the horizontally extending escape opening 88 (Fig. 6) in the front part of the bottom section of the channel. The air in this duct bottom section also escapes into the side duct sections. This means that forced air essentially sweeps the total surface of the inner walls at the back, 55 laterally and below.
Innerhalb der Zwangsluftkanalabschnitte sind Schikanensysteme angeordnet zur Erzielung von spezifischen Luftströmungsvorläufen, die divergieren ausgehend von der Öffnung 76 und konvergieren bei den näher bei der Front gelegenen Kanal-60 abschnitten. Die hinteren Wandteile des Schikanensystems umfassen eine horizontale Schikane 90, welche die Öffnung 76 im wesentlichen halbiert. Auch im rückwärtigen Kanalabschnitt befinden sich zwei obere Schikanen 92,94 und zwei untere Schikanen 96, 98, in jedem Paar divergierend ausgehend von 65 der Öffnung 76. Die Schikanen 94,96 leiten somit divergierende Teilluftströme zu entsprechenden Teilen der seitlichen Kanalabschnitte und die Schikanen 92 und 96 leiten desgleichen divergierende Teilluftströme zu entsprechenden Teilen des an Baffle systems are arranged within the forced air duct sections in order to achieve specific air flow processes which diverge starting from the opening 76 and converge at the duct 60 sections closer to the front. The rear wall portions of the baffle system include a horizontal baffle 90 that substantially bisects the opening 76. Also in the rear duct section there are two upper baffles 92, 94 and two lower baffles 96, 98, in each pair diverging starting from 65 of the opening 76. The baffles 94, 96 thus direct divergent partial air flows to corresponding parts of the side duct sections and the baffles 92 and 96 likewise direct divergent partial air flows to corresponding portions of the
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deren seitlichen Kanalabschnittes. Die oberen Schikanen 92 und 94 leiten einen oberen Teilstrom zu den zugehörigen Sei-tenkanalabschnitten und die Schikanen 96 und 98 leiten einen Teilstrom zur Öffnung 86 hin im unteren Zwangsluftkanalabschnitt, liefern aber auch kleine Teilströme zu den seitlichen Kanalabschnitten. whose side channel section. The upper baffles 92 and 94 conduct an upper partial flow to the associated side channel sections and the baffles 96 and 98 conduct a partial flow to the opening 86 in the lower forced air channel section, but also deliver small partial flows to the lateral channel sections.
In jedem seitlichen Kanalabschnitt befinden sich Schikanen 102,104,106 und 108 und im unteren Kanalabschnitt befinden sich Schikanen 112,114,116,118,120,122 und 124. Die inneren Enden der Schikanen 114 bis 124 sind gegenüber der mittleren unteren Schikane 112 versetzt, so dass variierende Teile der zur unteren Entweichöffnung 88 strömenden Luft abgelenkt und zu den in den seitlichen Kanalabschnitten angeordneten Schikanen 102,104 geleitet werden. Baffles 102, 104, 106 and 108 are located in each side channel section and baffles 112, 114, 116, 118, 120, 122 and 124 are located in the lower channel section. The inner ends of the baffles 114 to 124 are offset from the central lower baffle 112 so that varying parts of the air flowing to the lower escape opening 88 are deflected and to the baffles 102, 104 arranged in the side channel sections.
Der Platz und der Neigungswinkel der Schikanen 114,116, 118,120,122 und 124 sind so gewählt, dass die zwischen den Schikanen 114 und 116 oder die zwischen den Schikanen 120, 122 durchfliessende Luft zur Unterseite der benachbarten seitlichen Schikane 102 gerichtet wird, und dass der zwischen den Schikanen 116 und 122 einerseits und der Rückwand des Bodens durchströmende Luftstrom halbiert wird durch die Schikanen 118 bzw. 124 und dann zwischen die Schikanen 102,104 geleitet wird. Da die Quelle der Temperaturveränderung im allgemeinen nahe bei der inneren Bodenwand 84 plaziert wird, vergrössert die Verbindung des Luftstromes aus den bodenseiti-gen Zwangsluftkanalabschnitt zu den beiden seitlichen Kanalabschnitten, die Wirksamkeit der Wärmeübertragung. The space and the angle of inclination of the baffles 114, 116, 118, 120, 122 and 124 are selected such that the air flowing between the baffles 114 and 116 or the air flowing between the baffles 120, 122 is directed to the underside of the adjacent side baffle 102, and that between the baffles 116 and 122, on the one hand, and the air stream flowing through the rear wall of the floor, are halved through the baffles 118 and 124, respectively, and then between the baffles 102, 104. Since the source of the temperature change is generally placed near the inner bottom wall 84, the connection of the air flow from the bottom-side forced air duct sections to the two side duct sections increases the effectiveness of the heat transfer.
Die spezifische Ausbildung der Schikanen und deren Plazierung gibt dafür Gewähr, dass die Luft im wesentlichen zentrale Teile der inneren Wände bestreicht und somit eine grössere Wärmeübertragung ergibt vom Innern des Feuerkastens an die Zwangsluft ohne Aufopfern des Druckluftgefälles aus den Entweichöffnungen 30,32 und 88, da die Luft die Wärme aus einer grösseren Oberfläche übernimmt. Die vorbekannten Ausführungen sehen eine wesentliche Vergrösserung der Länge des Luftströmungsweges vor unter Aufopferung des Druckgefälles an den Entweichöffnungen, wodurch auch die Wärmeübertragfähigkeit der inneren Wände vermindert wird. Das Schikanensystem in den Hohlwänden ergibt Luftströme, die nicht durch Wirbel, Totlufttaschen, örtliche Heissstellen und andere nachteilige Erscheinungen der vorbekannten Systeme gestört sind. The specific design of the baffles and their placement ensures that the air covers essentially central parts of the inner walls and thus results in greater heat transfer from the inside of the fire box to the forced air without sacrificing the compressed air gradient from the escape openings 30, 32 and 88, since the air takes over the heat from a larger surface. The previously known designs provide for a substantial increase in the length of the air flow path, sacrificing the pressure gradient at the escape openings, which also reduces the heat transfer capacity of the inner walls. The baffle system in the cavity walls results in air flows that are not disturbed by eddies, dead air pockets, local hot spots and other adverse phenomena of the previously known systems.
Das Gebläse 71 ist so ausgelegt, dass es ein genügend hohes Liefervermögen hat, dank welchem die Zwangsluft bei genügend hoher Geschwindigkeit an den Kanal abgegeben wird, um dort die Temperatur der Innenwände genügend herabzusetzen und somit den Wärmeübergang vom Feuerkasten zu diesen inneren Wänden zu erhöhen, von denen diese Wärme dann abgezogen wird durch die Zwangsluft. Somit steht weniger Wärme aus dem Feuerkasten zur Verfügung zur Abgabe nach oben zum Rauchgasabzug. Für ein Heizgerät, dessen Höhe ohne die Beine 457 mm beträgt, an der Front eine Breite von 584 mm hat und das 356 mm tief ist, genügt ein Gebläse, dessen Fördervermögen 3964 dm3 Luft pro Minute beträgt. Ein Gebläse, das 13 167 dm3 pro Minute durchdrückt, eignet sich für ein Heizgerät mit einer Höhe von 686 mm, einer Breite von 1067 mm und einer Tiefe von 508 mm. The blower 71 is designed in such a way that it has a sufficiently high delivery capacity, thanks to which the forced air is released to the duct at a sufficiently high speed in order to reduce the temperature of the inner walls there sufficiently and thus to increase the heat transfer from the fire box to these inner walls, from which this heat is then extracted by the forced air. This means that less heat is available from the fire box for delivery upwards to the flue gas outlet. For a heater whose height without the legs is 457 mm, which is 584 mm wide at the front and which is 356 mm deep, a fan with a flow rate of 3964 dm3 air per minute is sufficient. A fan that pushes through 13 167 dm3 per minute is suitable for a heater with a height of 686 mm, a width of 1067 mm and a depth of 508 mm.
Eine Analyse der thermodynamischen Verhältnisse im Heizgerät 10 unterstreicht die Wirksamkeit bzw. Vorzüglichkeit des Wärmeüberganges bzw. der Leistungsfähigkeit des Gerätes. Die Formel, welche die Wärme ausdrückt, welche von der erwärmten Luft im Feuerkasten durch die inneren Wände an die Zwangsluft im Zwangsluftkanal abgegeben wird, lautet wie folgt: An analysis of the thermodynamic conditions in the heater 10 underlines the effectiveness or excellence of the heat transfer or the performance of the device. The formula that expresses the heat emitted by the heated air in the fire box through the inner walls to the forced air in the forced air duct is as follows:
Q=AU AT wobei Q = AU AT where
Q = übertragene Wärme in J/Stunde, Q = heat transferred in J / hour,
A = wirksame Wärmeübertragungsfläche gemessen senkrecht zur Richtung des Wärmeflusses, A = effective heat transfer area measured perpendicular to the direction of heat flow,
AT = mittlere Temperaturdifferenz zwischen der Zwangsluft und der Feuerkastenluft, s U = Gesamtwärmeübertragungskoeffizient in J/(Stunde) (cm)2. ( °C) AT = mean temperature difference between the forced air and the fire box air, s U = total heat transfer coefficient in J / (hour) (cm) 2. (° C)
Der Gesamtwärmeübertragungskoeffizient Q ist eine Funktion des Wärmeabflusswiderstandes von (a) der Luft im Feuerkasten, (b) der Feuerkastenwand, (c) der Zwangsluft und (d) io der Verschmutzung auf jeder Seite der Feuerkastenwand. The total heat transfer coefficient Q is a function of the heat flow resistance of (a) the air in the fire box, (b) the fire box wall, (c) the forced air and (d) io the pollution on each side of the fire box wall.
Ein Weg, um die Wärmeübertragung auf den Höchstwert einzustellen, besteht in der Erzeugung eines möglichst grossen Temperaturdifferentials A T. Das Gebläse 71 in Kombination mit der thermostatischen Steuerung 73 halten die Wände hinten 15 an beiden Seiten und am Boden des Feuerkastens in einem Temperaturbereich für eine solche Höchstwerteinstellung der Wärmeübertragung durch die Feuerkastenwände unter Aufheizung der Zwangsluft auf eine genügend hohe Temperatur. Beispielsweise kann der Thermostat 73 das Gebläse 71 einschalten 20 sobald die Temperatur im Zwangsluftkanal 46 °C beträgt, und es ausschalten, wenn die Temperatur der Zwangsluft auf weniger als 38 °C reduziert ist. Gewünschtenfalls kann die thermostatische Steuerung 73 die Geschwindigkeit des Gebläses 71 variieren. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 35 °C und 25 65,5 °C. One way to set the heat transfer to the maximum value is to generate the largest possible temperature differential A T. The blower 71 in combination with the thermostatic control 73 keep the rear walls 15 on both sides and on the bottom of the fire box in a temperature range for one such maximum setting of the heat transfer through the fire box walls while heating the forced air to a sufficiently high temperature. For example, the thermostat 73 can switch on the blower 71 as soon as the temperature in the forced air duct is 46 ° C. and switch it off when the temperature of the forced air is reduced to less than 38 ° C. If desired, the thermostatic controller 73 can vary the speed of the blower 71. The preferred range is between 35 ° C and 25 65.5 ° C.
Dadurch dass Zwangsluft über im wesentlichen die ganze Oberfläche der Wände an der Rückseite, den beiden Seiten und dem Boden des Feuerkastens geleitet wird, stellt das Heizgerät 10 den Höchstwert der wirksamen Fläche A ein beim grössten 30 Temperaturdifferential. Diese Fläche könnte weiter vergrössert werden durch Hinzusetzen eines Heizluftkanalabschnittes bei der Oberwand 12 des Feuerkastens, was aber nicht zur bevorzugten Ausführung gehört. By passing forced air over substantially the entire surface of the walls at the rear, both sides, and the bottom of the fire box, the heater 10 sets the maximum effective area A at the greatest temperature differential. This area could be further increased by adding a hot air duct section to the top wall 12 of the fire box, but this is not the preferred embodiment.
Der Wärmefluss innerhalb des Feuerkastens basiert auch 35 auf der obigen Gleichung mit der Ausnahme, dass das Temperaturdifferential A T ausgedrückt werden sollte als Temperaturgradient oder als Temperaturänderung pro Längeneinheit. Die Grösse des Wärmeflusses ist in Fig. 7 veranschaulicht durch die Länge des Vektors. Da der beim Boden gelegene Zwangsluftka-40 nalabschnitt die nächstgelegene Kühlfläche ist, hat sie auch den grössten Gradienten oder Vektor D. Da die auf beiden Seiten und hinten gelegenen Zwangsluftkanalabschnitte ungefähr gleich weit vom Feuer gelegen sind, sind ihnen die nächstgröss-ten Vektore L, R bzw. B zugewiesen. Die Vorderwand ist eine « solche ohne Zwangsluftführung und kann deshalb nur durch Wärmedissipation sich abkühlen; der Temperaturgradient zur Frontwand und somit der Wärmefluss F ist somit erheblich geringer als jene, die den Zwangsluftkanalabschnitten zugehören. Ähnlich wie die Frontwand ist auch die Oberwand nicht zwangs-50 luftgekühlt und hat auch sie einen geringen Wärmeabfluss U. Da die Gaszündung in der Nähe der Decke stattfindet (so wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 8 noch diskutiert wird) ist die Oberfläche der Deckwand sogar noch höher als jene der Frontwand und deshalb der Vektor U noch kleiner als der Vektor F. 55 Bei einem begrenzten Luftfluss aufwärts durch den Rauchabzug bleibt sehr wenig Wärme übrig für das Verlassen der Rauchgasabzugöffnung, so wie dies durch den Vektor O angedeutet ist. The heat flow within the fire box is also based on the above equation 35, except that the temperature differential AT should be expressed as a temperature gradient or as a change in temperature per unit length. The size of the heat flow is illustrated in Fig. 7 by the length of the vector. Since the forced air duct section located at the bottom is the closest cooling surface, it also has the largest gradient or vector D. Since the forced air duct sections located on both sides and at the rear are located approximately equally far from the fire, the next largest vectors L, R or B assigned. The front wall is «one without forced air flow and can therefore only cool down through heat dissipation; the temperature gradient to the front wall and thus the heat flow F is thus considerably less than that which belongs to the forced air duct sections. Similar to the front wall, the top wall is not necessarily air-cooled and also has a low heat dissipation U. Since gas ignition takes place near the ceiling (as will be discussed with reference to Fig. 8), the surface of the top wall is even higher than that of the front wall and therefore the vector U is even smaller than the vector F. 55 With a limited air flow upwards through the smoke exhaust, very little heat is left for exiting the smoke exhaust opening, as indicated by the vector O.
Somit stellt das thermostatisch gesteuerte Gebläse die Oberflächenerstreckung auf den Höchstwert des Temperaturdiffe-60 rentials ein, um tatsächlich etwa achtzig Prozent der aus dem Feuerkasten verfügbaren Wärme einzufangen oder abzuziehen und an den Zwangsluftkanal abzugeben. Dies ist mit der Wärmewirksamkeit eines Ofens für Wohnzwecke vergleichbar. The thermostatically controlled fan thus adjusts the surface extension to the maximum value of the temperature differential in order to actually capture or draw off around eighty percent of the heat available from the fire box and deliver it to the forced air duct. This is comparable to the thermal effectiveness of an oven for residential purposes.
Um den Wärmeübertragungskoeffizienten des Gerätes 10 65 auf einen Höchstwert einzustellen, ist eine Vorrichtung vorgesehen zur Verminderung des Aufbaues von Ablagerung an der Feuerkastenwandung durch Zünden von aus einem Holzfeuer aufsteigenden Gasen. Diese Zündung vergrössert auch die Wär In order to set the heat transfer coefficient of the device 10 65 to a maximum value, a device is provided for reducing the build-up of deposits on the fire box wall by igniting gases rising from a wood fire. This ignition also increases the heat
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memenge, die aus dem Holz verfügbar ist. Diese Vorrichtung weist eine Gasschikane 126 auf, die sich von einer in der Nähe der Rauchgasabzugsöffnung 26 gelegenen Stelle der Deckwand 126 nach unten erstreckt, so wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. 5 memenge that is available from the wood. This device has a gas baffle 126, which extends downward from a position of the top wall 126 located near the flue gas discharge opening 26, as is illustrated in FIG. 8. 5
Wenn die Türen 36,38 geschlossen sind, so ermöglichen die Zugregulierschieber 44,46, die in den Türen eingebaut sind, When the doors 36, 38 are closed, the tension regulating slides 44, 46 installed in the doors enable
einen gesteuerten gleichmässigen Strom von Luft durch das Feuer. Bei brennendem Holz steigen die unverbrannten Gase aus dem Feuer nach oben und geringfügig nach vorn zur Deck- 10 wand 12 an. In der Nähe derselben strömen sie nach hinten im Feuerkasten zur Rauchgasöffnung 26 hin, stossen dann an der Schikane 126 an, welche sie nach unten ablenkt. Ein Anteil der Gase wird nun unter der Schikane 126 durchfHessen und durch die Rauchgasöffnung 26 hindurch abfliessen; ein anderer Anteil 15 wird aber in den Feuerraum zurückgezogen und zur Verbrennung gebracht ; ein anderer Anteil wird wieder in Umlauf gebracht an der Deckwand durch die Gase, die aus dem Feuer ansteigen. a controlled, even flow of air through the fire. When wood is burning, the unburned gases from the fire rise upwards and slightly forwards to the top wall 12. In the vicinity thereof, they flow backwards in the fire box towards the flue gas opening 26, then hit the baffle 126, which deflects them downwards. A portion of the gases is now passed under baffle 126 and drained through flue gas opening 26; another portion 15 is withdrawn into the combustion chamber and brought to combustion; another portion is circulated again on the top wall by the gases rising from the fire.
Ungefähr 30 Sekunden nachdem ein guter Brennherd er- 2o reicht worden ist, wird sich ein rollendes Kissen von Rauch (teilweise verbrannten Gasen) unter der Deckwand 12 aufbauen. Dieses Kissen wirkt dahin, dass es die Harze und die Gase im Feuer länger im Brennvorgang zurückhält und die Gase im Feuerkasten zurückhält, bis sie wieder in Umlauf gesetzt sind 25 und so vollständig wie möglich verbrannt sind. About 30 seconds after a good stove has been reached, a rolling cushion of smoke (partially burned gases) will build up under the top wall 12. The effect of this pillow is that it retains the resins and gases in the fire longer in the firing process and retains the gases in the fire box until they are put back into circulation 25 and are burned as completely as possible.
Beim Aufsteigen aus dem Feuer kühlen sich die Holzgase rasch ab. Um diese Gase daran zu hindern, sich zu verflüssigen und dann im Feuerkasten und danach auch im Kamin Kreosotablagerungen zu bilden, wird eine kleine Menge von Sekundär- 30 luft beim oberen Rand der Türen 36,38 injiziert. Diese Sekundärluft führt zur Zündung der Gase direkt unter der Deckwand 12. Diese Sekundärbrennwirkung führt zu einer vollständigeren Verbrennung der Gase und zu einer Erhöhung der Temperatur des zum Kamin hin entweichenden Rauches in einem Ausmass, 35 das genügt, um die im Rauch enthaltenen Feststoffe daran zu hindern, sich auszusondern und im Kamin sich aufzubauen. Diese Wirkung führt auch zu einer Erhöhung der Temperatur an der Deckwand 12 bis auf Kochniveau. When rising from the fire, the wood gases cool down quickly. In order to prevent these gases from liquefying and then forming creosote deposits in the fire box and then also in the chimney, a small amount of secondary air is injected at the upper edge of the doors 36, 38. This secondary air leads to the ignition of the gases directly under the top wall 12. This secondary combustion effect leads to a more complete combustion of the gases and to an increase in the temperature of the smoke escaping to the chimney to an extent 35 which is sufficient to add the solids contained in the smoke to it prevent them from separating out and building up in the fireplace. This effect also leads to an increase in the temperature on the top wall 12 to the cooking level.
Der Spalt zwischen den beiden Türen 36 und 38 und die 40 Anbringung dieser Türen, so dass deren Oberränder vom Oberrand der Zugangsöffnung 34 in Abstand gelegen sind, ermöglicht es der Sekundärluft, in den Bereich zu fliessen, der bei der Deckwand 12 gelegen ist, wodurch die Zündung der dort angesammelten Gase unterstützt wird. Obwohl der Spalt geschaffen « ist dadurch, dass die Oberränder der Türen gegenüber der Ebene der Frontwand 14 versetzt sind, kann dieser Spalt auch erhalten werden dadurch, dass die Türen an ihrem Oberrand kürzer sind als die Zugangsöffnung 34. The gap between the two doors 36 and 38 and the 40 attachment of these doors so that their top edges are spaced from the top of the access opening 34 allows the secondary air to flow into the area located at the top wall 12, thereby the ignition of the gases accumulated there is supported. Although the gap is created by the fact that the upper edges of the doors are offset from the plane of the front wall 14, this gap can also be obtained by the doors being shorter at their upper edge than the access opening 34.
Der in Fig. 9 veranschaulichte Zwangslufterhitzer 10 kann 50 verwendet werden als freistehende Feuerstelle (freistehendes Kamin). Die Türen 36 und 38 sind weggenommen, hingegen ist ein Schirm 128 vorgesehen, der sich bis unter die Haube 66 erstreckt und auf der Plattform 68 aufliegt. Bei diesem Schirm kann es sich um einen typischen Kaminschirm handeln, der dazu 55 dient, das Entweichen von Funken und Asche aus dem Kamin zu verhindern, die sonst im umgebenden Raum eine Gefahrenquelle bilden könnten. Die Öffnung 34 ist von einer Einfassung 130 umgeben. An dieser Einfassung 130 sind vier Zapfen 132 der Scharniere 58,60, 62,65 vorgesehen und in der Einfassung 60 sind vier Öffnungen 134 vorhanden. Das passende Scharnierelement an den Verschlüssen 36,38 bewegt sich in und aus den Öffnungen 134 in der Einfassung 130. Zusätzlich zur Bereitstellung des Zapfenteiles 132 der Scharniere für die Verschlüsse 36 und 38 ergibt die Einfassung 130 eine Führung und Rückhai- 65 tung für die Abschirmung 128, welche in die Einfassung 130 passt. Obwohl dies nicht gezeigt ist, erstreckt sich die Einfassung 130 auch länge des Oberrandes der Öffnung 34. Ein Paar von The forced air heater 10 illustrated in FIG. 9 can be used 50 as a free-standing fireplace (free-standing fireplace). The doors 36 and 38 are removed, but a screen 128 is provided, which extends to below the hood 66 and rests on the platform 68. This screen can be a typical fireplace screen, which serves to prevent sparks and ashes from escaping from the fireplace, which could otherwise be a source of danger in the surrounding area. The opening 34 is surrounded by an enclosure 130. Four pins 132 of the hinges 58, 60, 62, 65 are provided on this frame 130 and four openings 134 are provided in the frame 60. The matching hinge element on the closures 36, 38 moves in and out of the openings 134 in the bezel 130. In addition to providing the pivot portion 132 of the hinges for the closures 36 and 38, the bezel 130 provides guidance and retention for the shield 128, which fits into the casing 130. Although not shown, the skirt 130 also extends the length of the top of the opening 34. A pair of
Feuerbockeisen 136 ist in der Innenkammer vorgesehen zum Tragen der Quelle von Temperaturveränderung. Es sollte erwähnt sein, dass ein Rost oder sonstige Stützen verwendet werden könnten anstatt dieser Feuerbockeisen 136. Firebrick 136 is provided in the interior chamber for supporting the source of temperature change. It should be noted that a grate or other support could be used in place of this firebrick 136.
Das Zwangslufterhitzungsgerät 10 weist ein System von De-fektoren auf bei den vertikalen Entweichöffnungen 30 und 32 zur Bestimmung eines einzigartigen Luftströmungsverlaufes vor der Zulassöffnung 34 zum Feuerkasten. Wie in den Fig. 10 und 11 veranschaulicht ist, wird die die vertikalen Entweichöffnungen 30 und 32 verlassende erhitzte Zwangsluft (gestrichelte Linien) so ausgelassen, dass die Ströme zueinander konvergieren in dem vor der Feuerkastenöffnung 34 gelegenen Raum über einen vorbestimmten Abstand. Dies erzeugt eine Lufttasche 140 vor dieser Feuerkastenöffnung 34 in Kombination mit der erwärmten Zwangsluft, welche von der unteren horizontalen Auslassöffnung 88 austritt, die in Fig. 10 gezeigt ist, aber aus dem Strömungsbild der Fig. 11 gelassen ist zur grösseren Klarheit. Die pneumatisch erzeugte Barriere für die Lufttasche 140 begrenzt die Menge von Luft, die für das Feuer zur Verfügung steht, und reduziert so die Abbrenngeschwindigkeit im Feuerkasten. Auch die sich aussen bewegende erwärmte Luft reduziert Kaltluftzüge zur Zulassöffnung 34. Die U-förmige pneumatische Barriere ist ein wichtiger Ersatz für die offenen oder weggenommenen Türen 36 und 38. The forced air heater 10 has a system of detectors at the vertical escape openings 30 and 32 for determining a unique air flow pattern in front of the inlet opening 34 to the fire box. As illustrated in FIGS. 10 and 11, the heated forced air leaving the vertical escape openings 30 and 32 (dashed lines) is discharged so that the currents converge in the space in front of the fire box opening 34 over a predetermined distance. This creates an air pocket 140 in front of this fire box opening 34 in combination with the heated forced air exiting the lower horizontal outlet opening 88 shown in FIG. 10 but left out of the flow diagram of FIG. 11 for greater clarity. The pneumatically created barrier for the air pocket 140 limits the amount of air available for the fire, thus reducing the rate of burn in the fire box. The heated air moving outside also reduces cold air drafts to the inlet opening 34. The U-shaped pneumatic barrier is an important replacement for the open or removed doors 36 and 38.
Die Hauptquelle von kühler Luft (ausgezogene Linien) für die Tasche 140 vor dem Feuerkasten besteht aus den dreieck-förmigen Bereichen 142 zwischen dem Boden der vertikalen Auslassöffnungen 30,32 und der Zwangsluft, die aus der horizontalen Austrittsöffnung 88 austritt. Die die vertikalen Austrittsöffnungen 30,32 verlassende heisse Luft wird auch nach unten gerichtet und dazuhin einwärts, um zu konvergieren, wodurch es der Luft ermöglicht ist, in die Tasche 140 einzufliessen über dem oberen Rand des freigegebenen Heissluft-V's. Die beiden vertikalen Luftströme kommen ungefähr etwa in einem Abstand von 150 cm vor der Zulassöffnung zusammen. Würden sie in einem erheblich kleineren Abstand zusammenkommen, würde Rauch aus dem Feuerkasten herausgezogen. The main source of cool air (solid lines) for the pocket 140 in front of the fire box consists of the triangular areas 142 between the bottom of the vertical outlet openings 30, 32 and the forced air exiting the horizontal outlet opening 88. The hot air leaving vertical outlets 30, 32 is also directed downward and inward to converge, thereby allowing the air to flow into pocket 140 over the top of the released hot air V's. The two vertical air flows come together approximately at a distance of 150 cm in front of the inlet opening. If they came together at a much smaller distance, smoke would be drawn out of the fire box.
Das an der Rückwand angebrachte Gebläse 71 zieht Luft gemäss den vollausgezogenen Linien um die Seiten und über die Decke des Heizgerätes. Die zurückströmende Kaltluft befindet sich also ausserhalb des durch die Entweichöffnungen 30, 32 und 88 bestimmten Strömungsverlaufes, der den Eintritt von kühler Luft in den Feuerkasten verhindert. The blower 71 attached to the rear wall draws air around the sides and over the ceiling of the heater in accordance with the solid lines. The cold air flowing back is therefore outside the flow pattern determined by the escape openings 30, 32 and 88, which prevents the entry of cool air into the fire box.
Eine bevorzugte Vorrichtung zum Leiten der die vertikalen Entweichöffnungen 30 und 32 verlassenden Luft, so dass sie konvergiert, ist in der diese Vorrichtung in grösserem Massstab veranschaulichenden Figur 12 gezeigt. Die Seitenwände 18 und 78 sind an der Frontwand 14 bei einer Öffnung 144 in dieser Frontwand angebracht. Währenddem die Seiten wand 78 sich zum Rand der Öffnung 144 hin erstreckt, ist die Seitenwand 18 leicht versetzt. Diese Versetzung kann weggelassen sein. Die Seitenwände 18,78 bilden einen Winkel von weniger als neunzig Grad mit der Vorderwand 14, um zu helfen beim Einwärtsablenken der Zwangsluft. Der Halter 33 ist im grossen und ganzen L-förmig, wobei er einen Teil hat, der sich über die Öffnung 144 hinweg erstreckt. Der Halter 33 bildet eine Lufttasche längs des Aussenrandes der Öffnung 144, bei dem es sich um eine Hache 146 für pneumatisch herbeigeführte Ablenkung handelt. Diese ausserhalb des Zwangsluftkanals gelegene Fläche für pneumatische Ablenkung genügt zum Leiten der erwärmten Zwangsluft, so dass sie vor der Zugangsöffnung 34 des Feuerkastens konvergiert. A preferred device for directing the air leaving the vertical escape openings 30 and 32 so that it converges is shown in FIG. 12, which illustrates this device on a larger scale. The side walls 18 and 78 are attached to the front wall 14 at an opening 144 in this front wall. While the side wall 78 extends to the edge of the opening 144, the side wall 18 is slightly offset. This transfer can be omitted. The side walls 18, 78 form an angle of less than ninety degrees with the front wall 14 to help deflect the forced air inward. The holder 33 is generally L-shaped, with a portion that extends across the opening 144. The holder 33 forms an air pocket along the outer edge of the opening 144, which is a hook 146 for pneumatically induced deflection. This surface for pneumatic deflection located outside the forced air duct is sufficient for guiding the heated forced air so that it converges in front of the access opening 34 of the fire box.
Zwei Ausführungsvarianten dieser Einzelheit sind in den Figuren 13 bzw. 14 dargestellt. Anstelle des äusseren pneumatischen Deflektors 146 könnte ein innerer pneumatischer Deflek-tor verwendet werden. In der Ausführungsvariante nach Fig. 13 ist die äussere Seitenwand 18 im wesentlichen Ausmass vom Rand der Öffnung 144 nach aussen versetzt zur Schaffung einer Two variants of this detail are shown in FIGS. 13 and 14, respectively. Instead of the outer pneumatic deflector 146, an inner pneumatic deflector could be used. In the embodiment variant according to FIG. 13, the outer side wall 18 is essentially offset outwards from the edge of the opening 144 to create a
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Fläche 148 von pneumatisch erzeugter Ablenkung. Fig. 14 veranschaulicht eine vertikale Ablenkplatte oder Schikane 150, die zwischen der äusseren Seitenwand 18 und derFrontwand 14 angebracht ist. Die seitlichen Zwangsluftkanäle bilden einen Winkel von neunzig Grad mit der Frontwand, obwohl ein Winkel von anderer Grösse bevorzugt ist. Jede dieser Ausführungsvarianten kann auch mit der pneumatischen Ablenkfläche 146 versehen sein, die am L-förmigen Halter 33 vorgesehen ist. Area 148 of pneumatically generated deflection. FIG. 14 illustrates a vertical baffle or baffle 150 installed between the outer side wall 18 and the front wall 14. The side forced air ducts form an angle of ninety degrees with the front wall, although an angle of a different size is preferred. Each of these variants can also be provided with the pneumatic deflection surface 146, which is provided on the L-shaped holder 33.
Die Abwärtsablenkung des austretenden Luftstromes wird erzeugt durch das Gitter 31, das am L-förmigen Halter 33 befestigt ist und sich quer durch die Entweichöffnung 144 erstreckt. So wie dies in den Fig. 15 und 16 veranschaulicht ist, bildet das Gitter eine Vielzahl von horizontal verlaufenden Flächen 152 dort wo die Maschen ineinander übergehen, und diese Flächen sind von hinten nach vorn abwärtsgeneigt, um die Luft nach unten abzulenken ohne den Luftfluss durch das Gitter 31 zu verlangsamen. Falls die Abwärtsablenkung nicht erforderlich ist, kann das Gitter 31 so montiert werden, dass die Flächen 152 vertikal verlaufen, um so einen konvergierenden Luftfluss zu erzeugen. An und für sich kann das Gitter 31 für irgendwelche gewünschte Orientierung der Flächen 152 montiert werden zur Erzeugung eines entsprechend gerichteten Luftflusses (z.B. mit einer Neigung von 45° zur Horizontalen). The downward deflection of the exiting air flow is generated by the grille 31, which is attached to the L-shaped holder 33 and extends transversely through the escape opening 144. 15 and 16, the grille forms a plurality of horizontally extending surfaces 152 where the stitches merge, and these surfaces are inclined downward from back to front to deflect the air down without the flow of air to slow down the grid 31. If the downward deflection is not required, the grille 31 can be mounted so that the surfaces 152 are vertical so as to create a converging air flow. In itself, the grille 31 can be mounted for any desired orientation of the surfaces 152 to produce an appropriately directed air flow (e.g., at 45 ° to the horizontal).
Die gerade auf den Boden vor dem Heizgerät konvergierenden Ströme von erhitzter Zwangsluft drücken die kühle Luft über den Boden. Wenn diese Zwangsluft gegen eine Wand stösst, wird sie nach beiden Seiten und nach oben abgelenkt. Zugleich zieht das Gebläse Luft ein von jeder Seite und nach unten über die Decke des Gerätes hinweg. Diese Stoss- und Ziehwirkung ergibt ein grosses Volumen von Luftbewegung dann wenn das Blassystem heisse Luft über den Boden ausstösst und kühle Luft von den beiden Seiten und über das Gerät hinweg einzieht. Dies ist gerade das Gegenteil der normalen Luftbewegung in einem Haus und ergibt eine gleichmässigere Temperaturverteilung vom Boden zur Decke des Raumes. Die Luftströmungsverläufe sind in Fig. 17 veranschaulicht, wo die ausgezogenen Linien die kühle Luft und die gestrichelten Linien die warme Luft darstellen. The streams of heated forced air just converging on the floor in front of the heater push the cool air over the floor. When this forced air hits a wall, it is deflected to both sides and upwards. At the same time, the fan draws in air from each side and down over the ceiling of the device. This pushing and pulling action results in a large volume of air movement when the blowing system discharges hot air over the floor and draws in cool air from both sides and across the device. This is exactly the opposite of normal air movement in a house and results in a more even temperature distribution from the floor to the ceiling of the room. The air flow curves are illustrated in Figure 17, where the solid lines represent the cool air and the dashed lines represent the warm air.
In dem zu erwärmenden Raum kann ein Thermostat 154 vorgesehen sein. Währenddem die thermostatische Steuerung 73 vorzugsweise dazu dient, das Gebläse ein- und auszuschalten in Funktion der Lufttemperatur im Zwangsluftkanal, dient der Thermostat 154 zum Verändern der Drehgeschwindigkeit des Gebläseläufers in Funktion der Lufttemperatur, die in dem zu erwärmenden Raum herrscht. Die Verwendung eines Raum-thermostates vergrössert den Raumkomfort, vermindert aber die Wirksamkeit des Gerätes, weil es möglich ist, dass die Feuerkastenwände nicht auf der niedrigst möglichen Temperatur gehalten werden können. A thermostat 154 may be provided in the room to be heated. While the thermostatic controller 73 preferably serves to switch the fan on and off as a function of the air temperature in the forced air duct, the thermostat 154 serves to change the rotational speed of the fan rotor as a function of the air temperature that prevails in the room to be heated. The use of a room thermostat increases the room comfort, but reduces the effectiveness of the device, because it is possible that the fire box walls cannot be kept at the lowest possible temperature.
So wie in Fig. 18 gezeigt, sind zwei zusätzliche Entweichöffnungen 156 und 158 vorgesehen, (eine) auf jeder Seite der Entweichöffnung 88. Das Wegstossen von warmer Luft in der Nähe des Bodens und das Einziehen von kühler Luft von oben her begünstigt eine gleichmässige Erwärmung des Raumes. As shown in Fig. 18, two additional escape openings 156 and 158 are provided, (one) on each side of the escape opening 88. Pushing warm air near the floor and drawing in cool air from above favors uniform heating of the room.
Das Heizgerät 10 könnte auch als Ofen benützt werden. Wie in Fig. 19 veranschaulicht, könnten obere Entweichöffnungen 160 und 162 in den Raum münden oder an das Leitungssystem angeschlossen sein, das durch ein Haus zu verlegen ist. In jeder dieser beiden Ausführungsarten ist das Schikanensystem so abgeändert, dass Luft über im wesentlichen alle Flächen und 5 zu den Entweichöffnungen geleitet wird ohne dass im Zwangsluftkanal Totlufttaschen entstehen. The heater 10 could also be used as an oven. As illustrated in FIG. 19, upper escape openings 160 and 162 could open into the room or be connected to the piping system that is to be laid through a house. In each of these two embodiments, the baffle system is modified so that air is conducted over essentially all surfaces and 5 to the escape openings without dead air pockets being created in the forced air duct.
Obwohl bis anhin von Holzfeuern die Rede war, kann das Heizgerät 10 auch gut gebraucht werden für die Verbrennung von Kohle, Öl, Gas oder einem sonstigen Brennstoff im Feuer-io kästen. Although there has been talk of wood fires so far, the heater 10 can also be used well for burning coal, oil, gas or other fuel in the fire box.
Ein bevorzugtes Verfahren für den Zusammenbau des Zwangslufterhitzungsgerätes 10 umfasst das Formen der äusseren seitlichen und rückwärtigen Wände 18,20 und 22 aus einem einzigen Werkstoffstück und auch das Formen der inneren seit-15 liehen und rückwärtigen Wände 78, 80 und 82 aus einem einzigen Werkstoffstück. Die Schikanen werden an den äusseren seitlichen und hinteren Rändern befestigt und dann werden die inneren seitlichen und rückwärtigen Flächen vorzugsweise durch Schweissen an den Schikanen angebracht. Die untere 20 Aussenwand 16 wird an den äusseren seitlichen und rückwärtigen Wänden 18,20 und 22 angeschweisst und die Schikanen des bodenseitigen Zwangsluftkanalabschnittes werden an dieser unteren äusseren Wand 16 angebracht. Danach wird die untere innere Wand 84 mit den inneren seitlichen und rückwärtigen 25 Wänden 78,80 und 82 verbunden. Es folgt dann das Anbringen der Deckwand und Frontwand durch Schweissen. Die Schweiss-naht, die gebildet wird zwischen der Deckwand und den seitlichen Wänden und der Rückwand ergibt eine thermische Barriere oder Abschirmung, so dass derjenige Teil der Deckwand, der 30 sich über die seitlichen und die hinteren Wände hinweg erstreckt, kühler ist als ein Teil der Deckwand, der sich direkt über dem Feuerkasten befindet. Die übrigen Elemente werden an der Frontwand angebracht und die Zwangsluftquelle wird an derRückwand montiert. A preferred method of assembling the forced air heater 10 involves molding the outer side and rear walls 18, 20 and 22 from a single piece of material and also forming the inner side and rear walls 78, 80 and 82 from a single piece of material. The baffles are attached to the outer side and rear edges and then the inner side and rear surfaces are preferably attached to the baffles by welding. The lower 20 outer wall 16 is welded to the outer side and rear walls 18, 20 and 22 and the baffles of the bottom forced air duct section are attached to this lower outer wall 16. Thereafter, the lower inner wall 84 is connected to the inner side and rear 25 walls 78, 80 and 82. The top and front walls are then attached by welding. The weld seam that is formed between the top wall and the side walls and the back wall provides a thermal barrier or shield so that the part of the top wall that extends across the side and back walls is cooler than one part the top wall, which is located directly above the fire box. The remaining elements are attached to the front wall and the forced air source is mounted on the rear wall.
35 Es ist vorgesehen, die inneren an den Seiten und hinten gelegenen Wände 78,80 und 82 aus 4,8 mm dickem Stahlblech zu fertigen und die äusseren, auf der Seite und hinten gelegenen Wände wie auch die Deckwand und die Vorderwand aus 3,2 mm dickem Stahlblech zu fertigen. Die bodenseitigen inneren 40 und äusseren Wände können aus 4,8 mm dickem Stahlblech gefertigt sein. Die Wahl von verschieden dicken Stahlblechen hilft bei einer maximalen Wärmeaufnahme der inneren Kammer als Wärmeaustauscher, der zu verwenden ist in Berührung mit der Zwangsluft, welche die inneren Wände abkühlt, woge-45 gen für die äusseren Wände dünneres Blech natürlich wirtschaftlicher ist. 35 It is planned to manufacture the inner walls 78, 80 and 82 on the sides and rear from 4.8 mm thick sheet steel and the outer, on the side and rear walls as well as the top and front walls from 3.2 mm thick sheet steel. The bottom inner 40 and outer walls can be made of 4.8 mm thick steel sheet. The choice of steel sheets of different thicknesses helps to maximize the heat absorption of the inner chamber as a heat exchanger to be used in contact with the forced air that cools the inner walls, while thinner sheet is of course more economical for the outer walls.
Aus der vorliegenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erhellt, dass die Ziele der Erfindung erreicht sind. Es ist ein Zwangsluftheizungsgerät vorgeschlagen worden, so das die bestmögliche Ausnützung von Wärme ermöglicht, die in einem Feuerkasten entsteht. It is evident from the present description of the preferred exemplary embodiments that the objects of the invention have been achieved. A forced air heater has been proposed so that the best possible use can be made of heat generated in a fire box.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben und dargestellt wurden, ist klar zu verstehen, dass dies nur zur Veranschaulichung und beispielsweise erfolgt ist und 55 nicht einschränkend ausgelegt werden soll. Although embodiments of the invention have been described and illustrated in detail, it should be clearly understood that this is only for illustration and for example and is not to be interpreted as restrictive.
C C.
5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings
Claims (17)
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