CH659877A5

CH659877A5 - WARM AIR DISPENSER FOR A CHEMINEE.

Info

Publication number: CH659877A5
Application number: CH9283A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Stampfli
Original assignee: Heinrich Stampfli
Priority date: 1983-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1987-02-27
Also published as: DE3341974A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmluftspender nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a warm air dispenser according to the preamble of patent claim 1.

Seit die Preise für flüssige Brennstoffe, wie sie für die meisten Heizungsanlagen benötigt werden, eine beträchtliche Höhe erreicht haben, richtet sich das Interesse in vermehrtem Masse auf Alternativfeuerungen, um damit teures Heizöl einsparen zu können. Da in vielen Häusern und Gebäuden bereits Cheminées vorhanden sind und es allgemein bekannt ist, dass das Verbrennen fester Brennstoffe in solchen Cheminées zum Zwecke der Raumheizung nur mit niederem Wirkungsgrad möglich ist, sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um diesen ungünstigen Wirkungsgrad zu verbessern. Hierbei wird von der Überlegung ausgegangen, dass es möglich ist, durch ein zusätzliches Leitungssystem Luft oder Wasser zu erwärmen und für Heizungszwecke zu verwenden, ohne dass dadurch die Verbrennung in einer solchen offenen Feuerstelle spürbar beeinträchtigt s wird. Since the prices for liquid fuels, such as those required for most heating systems, have reached a considerable level, there has been an increasing focus on alternative firing systems in order to save expensive heating oil. Since chimneys already exist in many houses and buildings and it is generally known that the burning of solid fuels in such chimneys for the purpose of space heating is only possible with low efficiency, various proposals have been made to improve this unfavorable efficiency. This is based on the consideration that it is possible to heat air or water using an additional pipe system and use it for heating purposes without noticeably affecting the combustion in such an open fireplace.

Bei einer bekannten Ausführungsform (CH-Patentschrift 610 086) wird ein Lufterwärmungssystem verwendet, bei dem in den Boden der Feuerstelle ein Hohlboden eingelegt wird, an den sich rückwandseitig eine Hohlwand anschliesst. Die io grossflächige Ausführung sowohl des Hohlbodens als auch der Hohlwand ist mit einem entsprechend hohen Materialaufwand verbunden. Die Wärmeausnützung kann jedoch nur in einem solchen Masse erfolgen, dass die Verbrennung an der Feuerstelle nicht beeinträchtigt wird. Zudem muss für is die Anordnung eines Ventilators, der die zu erwärmende Luft durch den Hohlboden und die Hohlwand fördert, eine zusätzliche Anschlussleitung vorgesehen werden. In a known embodiment (CH patent specification 610 086), an air heating system is used in which a hollow floor is inserted into the floor of the fireplace, to which a hollow wall adjoins the rear wall. The large-area design of both the hollow floor and the hollow wall is associated with a correspondingly high expenditure of material. However, the heat can only be used to such an extent that the combustion at the fireplace is not impaired. In addition, an additional connection line must be provided for the arrangement of a fan which conveys the air to be heated through the hollow floor and the hollow wall.

Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform (CH-Patentschrift 594 854) ist der für die zusätzliche Lufter-20 wärmung vorgesehene Warmluftspender als Rost ausgebildet, der die Feuerstelle bildet. Auch bei dieser Lösung benötigen die gegebenenfalls hohl ausgebildeten Roststäbe einen zusätzlichen Materialaufwand, der bei einem bereits vorhandenen Cheminée nicht erforderlich ist. Zudem muss 25 für die Anordnung eines Ventilators ein zusätzlicher Lei-tungsanschluss vorgesehen werden. Der hierfür und für die Anordnung des Ventilators benötigte Platz ist gegebenenfalls bei einem bereits bestehenden Cheminée nicht vorhanden, so dass der Ventilator so angeordnet werden muss, dass er in 30 den Raum ragt. In a further known embodiment (CH patent 594 854), the warm air dispenser provided for the additional ventilation is designed as a grate which forms the fireplace. In this solution, too, the grate bars, which may be hollow, require additional material expenditure, which is not necessary in the case of an existing fireplace. In addition, an additional line connection must be provided for the arrangement of a fan. The space required for this and for the arrangement of the fan may not be available in an existing fireplace, so that the fan must be arranged so that it projects into the room.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, einen Warmluftspender der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass der Materialaufwand für die Zuführung und die Abführung der zu erwärmenden Luft 35 verhältnismässig gering ist und zudem für die Unterbringung des Ventilators kein zusätzlicher Platz erforderlich ist. This is where the invention comes in, which is based on the object of designing a warm air dispenser of the type described at the outset in such a way that the cost of materials for the supply and removal of the air to be heated 35 is relatively low and, in addition, no additional space is required for accommodating the fan.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch wird erreicht, dass für das Luftführungssystem ver-40 hältnismässig wenig Platz benötigt wird und trotzdem eine verhältnismässige grosse Warmluftmenge erzeugt werden kann. This object is achieved according to the invention by the characterizing features of patent claim 1. The result of this is that ver-40 requires relatively little space for the air duct system and a relatively large amount of warm air can nevertheless be generated.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausfüh-rungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es 45 zeigen: The invention is shown in the drawing in a few exemplary embodiments and is described below. There 45 show:

Fig. 1 eine schematische, räumliche Darstellung eines Warmluftspenders, bei dem der Verbindungskanal zwischen dem Lufteintritts- und dem Luftaustrittskanal eine geneigte so Wand aufweist; Figure 1 is a schematic, spatial representation of a warm air dispenser, in which the connecting channel between the air inlet and the air outlet channel has an inclined wall.

Fig. 2 eine schematische, räumliche Darstellung eines Teils eines Lufteintrittskanals für einen Warmluftspender mit einem darin eingebauten Querstrom Ventilator; 2 shows a schematic, spatial representation of a part of an air inlet duct for a warm air dispenser with a cross-flow fan installed therein;

Fig. 3 eine schematische, räumliche Darstellung eines Teils 55 eines Lufteintrittskanals mit einer innenseitigen schrägen Kanalwand; 3 shows a schematic, spatial representation of a part 55 of an air inlet duct with an inclined duct wall on the inside;

Fig. 4 eine schematische, räumliche Teildarstellung eines weiteren Warmluftspenders und Fig. 4 is a schematic, partial spatial representation of a further warm air dispenser and

Fig. 5 einen Schritt längs der Linie V - V in Fig. 4. 5 shows a step along the line V - V in FIG. 4.

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Der in Fig. 1 dargestellte Warmluftspender ist aus einem einzigen metallischen Stück, z.B. aus Gusseisen, gefertigt. Der Warmluftspender 1 setzt sich aus einem Lufteintrittskanal 2, einem Luftaustrittskanal 3 und einem Verbindungs-65 kanal 4 zusammen. The warm air dispenser shown in Fig. 1 is made from a single metallic piece, e.g. made of cast iron. The warm air dispenser 1 is composed of an air inlet duct 2, an air outlet duct 3 and a connecting duct 4.

Der Lufteintrittskanal 2 ist als rechteckige Leitung mit ebenen Wänden ausgebildet. In gleicher Weise ist auch der Luftaustrittskanal 3 ein rechteckiger Kanal mit ebenen The air inlet duct 2 is designed as a rectangular line with flat walls. In the same way, the air outlet duct 3 is a rectangular duct with planes

Wänden. Auch der Verbindungskanal 4 ist aus ebenen Wänden gebildet. Er kann ebenfalls rechteckigen Querschnitt aufweisen, doch ist in Fig. 1 die innenseitige Wand 5 schräg geneigt, damit das feste Brennmaterial besser zur Feuerstelle nachrutschen kann, die sich zwischen dem Luft-eintritts- und dem Luftaustrittskanal 2,3 befindet. Die Anordnung der Kanäle 2,3,4 erlaubt die Schaffung eines leistungsfähigen und trotzdem kompakten Warmluftspenders. Soll die aus der Feuerstelle abzuführende Wärmemenge gesteigert werden, kann der Verbindungskanal 4 mit einer grösseren Höhe ausgeführt werden als die beiden seitlichen Kanäle 2,3 - siehe Fig. 1. Wesentlich ist, dass der Warmluftspender aus einem einzigen Kanal besteht, der frei von jeglichen Einbauten ist. Trotz der kompakten Bauweise können die Querschnitte der einzelnen Kanäle 2,3,4 genügend gross ausgeführt werden, so dass der Druckverlust des erzeugten Warmluftstroms gering ist. Walls. The connecting channel 4 is also formed from flat walls. It can also have a rectangular cross section, but in FIG. 1 the inside wall 5 is inclined so that the solid fuel can slide better to the fireplace, which is located between the air inlet and air outlet channels 2, 3. The arrangement of the channels 2,3,4 allows the creation of a powerful, yet compact warm air dispenser. If the amount of heat to be removed from the fireplace is to be increased, the connecting duct 4 can be designed with a greater height than the two side ducts 2, 3 - see Fig. 1. It is essential that the warm air dispenser consists of a single duct that is free of any Internals is. Despite the compact design, the cross sections of the individual ducts 2, 3, 4 can be made sufficiently large so that the pressure loss of the generated warm air flow is low.

Zur Förderung der Warmluft aus dem Luftaustrittskanal 3 ist im Lufteintrittskanal 2 ein Ventilator 6 angeordnet, der aus dem Raum Kaltluft ansaugt. Der Luftstrom kühlt gleichzeitig auch den Ventilator bzw. die um den Ventilator liegenden Wandpartien, obwohl die innenseitige Wandpartie des Ventilators verhältnismässig nahe an der Feuerstelle liegt. Anstelle des Ventilators 6 kann auch, siehe Fig. 2, ein Querstromventilator 7 an der Mündung des Lufteintrittskanals 2 vorgesehen werden. Zweckmässig wird hierbei der Querschnitt des Lufteintrittskanals 2 den Dimensionen des Ventilators angepasst. Wird ein Radial- oder Axialventilator verwendet, ist der Querschnitt des Lufteintrittskanals 2 zweckmässig quadratisch ausgebildet, während der Querschnitt bei Verwendung eines Querstromventilators 7 zweckmässig Rechteckform aufweist. To convey the warm air from the air outlet duct 3, a fan 6 is arranged in the air inlet duct 2 and draws in cold air from the room. At the same time, the air flow also cools the fan or the wall parts lying around the fan, although the inside wall part of the fan is relatively close to the fireplace. Instead of the fan 6, a cross-flow fan 7 can also be provided at the mouth of the air inlet duct 2, see FIG. 2. The cross section of the air inlet duct 2 is expediently adapted to the dimensions of the fan. If a radial or axial fan is used, the cross section of the air inlet duct 2 is expediently square, while the cross section expediently has a rectangular shape when using a crossflow fan 7.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass auch die zur Feuerstelle gerichtete innenseitige Wand 8 als schräg geneigte, ebene Fläche ausgebildet ist. Dasselbe gilt natürlich auch für den Luftaustrittskanal 3. From Fig. 3 it can be seen that the inner wall 8 facing the fireplace is designed as an obliquely inclined, flat surface. The same naturally also applies to the air outlet duct 3.

In Fig. 4 ist eine weitere Äusführungsform des Warmluftspenders dargestellt, wobei der Luftaustrittskanal weggelassen ist, der gleich ausgebildet ist wie der Lufteintrittskanal. Der Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 besteht darin, dass der Warmluftspender aus drei getrennten Teilen hergestellt ist, die auf einfache Weise zu einer einzigen Luftführungsleitung zusammengesteckt werden. FIG. 4 shows a further embodiment of the warm air dispenser, the air outlet channel, which is of the same design as the air inlet channel, being omitted. The difference compared to the embodiment according to FIG. 1 is that the warm air dispenser is made of three separate parts, which are simply put together to form a single air duct.

Aus Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, dass der Lufteintrittskanal 4 and 5 that the air inlet duct

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2 an seinem rückseitigen Ende auf seiner Oberseite eine Öffnung 9 aufweist, deren Querschnitt annähernd dieselbe Grösse aufweist wie der Querschnitt des Lufteintrittskanals 2. Der Verbindungskanal 4 weist an seinen beiden Enden je eine Öffnung 10 auf, die von einem Stutzen 11 umgeben ist. Der eine Stutzen 11 ist in die Öffnung 9 des Lufteintrittskanals 2 und der andere Stutzen in die entsprechende Öffnung des Luftaustrittskanals 3 gesteckt. Damit eine druckdichte Verbindung erreicht wird, ist ein Dichtungsring 12 um den Stutzen 11 gelegt, der für eine druckdichte Abdichtung des Lufteintritts- bzw. Luftaustrittskanals 2,3 mit dem Verbindungskanal 4 sorgt. Die Verbindung der beiden Öffnungen 9. 2 has at its rear end on its upper side an opening 9, the cross section of which is approximately the same size as the cross section of the air inlet duct 2. The connecting duct 4 has an opening 10 at both ends, which is surrounded by a connector 11. One socket 11 is inserted into the opening 9 of the air inlet duct 2 and the other socket into the corresponding opening of the air outlet duct 3. So that a pressure-tight connection is achieved, a sealing ring 12 is placed around the connector 11, which ensures a pressure-tight seal of the air inlet or air outlet channel 2, 3 with the connecting channel 4. The connection of the two openings 9.

10 ist derart angeordnet, dass das Gewicht des Verbindungskanals 4 auf den Dichtungsring 12 drückt. Der Warmluftspender nach Fig. 4 weist den Vorteil auf, dass die Kanäle 2,3 bezüglich des Verbindungskanals 4 geschwenkt werden können. Während der Warmluftspender nach Fig. 1 im Grundriss ein U bildet, bei dem die die Schenkel bildenden Kanäle 2,3 paralell sind und senkrecht zu dem die Basis des U bildenden Verbindungskanals 4 verlaufen, sind bei der U-Form des Warmluftspenders nach Fig. 4 die Schenkel, d.h. die Kanäle 2,3, drehbar und können so dem Grundriss der Feuerstelle angepasst werden. Die Öffnung 9 und der Stutzen 10 is arranged such that the weight of the connecting channel 4 presses on the sealing ring 12. The warm air dispenser according to FIG. 4 has the advantage that the channels 2, 3 can be pivoted with respect to the connecting channel 4. 1 forms a U in plan, in which the channels 2, 3 forming the legs are parallel and perpendicular to the connecting channel 4 forming the base of the U, in the U-shape of the warm air dispenser according to FIG. 4 the thighs, ie the channels 2,3, rotatable and can thus be adapted to the layout of the fireplace. The opening 9 and the neck

11 können hierbei Kreisform oder Polygonform aufweisen. 11 can have a circular shape or a polygon shape.

Der beschriebene Warmluftspender kann somit in einem The warm air dispenser described can thus be in one

Cheminée die Wärmestrahlung des Feuers aufnehmen und als konvektiven Warmluftstrom in den anschliessenden Raum führen, wobei gleichzeitig die Rauchgase gekühlt werden. Der Wärmespender wird hierbei in das Cheminée gestellt oder eingebaut. Die Frontstrahlung bleibt hierbei frei und unbehindert. Die beiden Kanäle 2,3 können hierbei den Feuerbock bilden. Der Ventilator 6,7 ist vor der Strahlung geschützt, da er im Schatten der innenseitigen Wand des Lufteintrittskanals 2 liegt. Gewöhnlich ist der Warmluftspender horizontal angeordnet, so dass die Kanäle 2, 3 ebenfalls horizontal verlaufen. Es ist jedoch auch eine Überkopflage denkbar, in der der Warmluftspender über der Feuerstelle im Rauchdom eingebaut ist. The fireplace absorbs the heat radiation from the fire and leads it into the adjoining room as a convective warm air flow, while the flue gases are cooled. The heat donor is placed in the fireplace or installed. The front radiation remains free and unimpeded. The two channels 2, 3 can form the firebuck. The fan 6, 7 is protected from the radiation since it lies in the shadow of the inner wall of the air inlet duct 2. The warm air dispenser is usually arranged horizontally, so that the channels 2, 3 also run horizontally. However, an overhead position is also conceivable in which the warm air dispenser is installed above the fireplace in the smoke dome.

Der aus den drei Kanälen 2,3,4 bestehende Warmluftspender kann durch Anfügen von seitlichen Kanälen erweitert werden, um mehr Wärme in den Raum zu führen. The warm air dispenser consisting of the three ducts 2, 3, 4 can be expanded by adding side ducts to bring more heat into the room.

Hierzu kann der eine Kanal oder können beide Kanäle 2,3 entsprechend ausgebildet werden. Der dreiteilige Warmluftspender nach Fig. 4 erlaubt hierbei eine besonders günstige Anpassung an die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten. For this purpose, the one channel or both channels 2, 3 can be designed accordingly. The three-part hot air dispenser according to FIG. 4 allows a particularly favorable adaptation to the respective local conditions.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Warm air dispenser (1) for a fireplace, with a metallic air inlet duct (2), a metallic air outlet duct (3) connected to this and a blower (6, 7) for transporting air through the warm air dispenser (1). characterized in that the air inlet duct (2) and the air outlet duct (3) are parts of a single metallic duct free of internals, the walls of which form flat surfaces, and that the fan (6, 7) is installed in this duct.

2. Warm air dispenser according to claim 1, characterized in that the line through the air inlet channel (2), the air outlet channel (3) and through at least one of these two channels (2,3) connecting channel (4) is composed.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Warm air dispenser according to claim 2, characterized in that the line has a U-shape with respect to its floor plan, the connecting channel (4) forming the web and the air inlet and air outlet channel (2, 3) facing away from the connecting channel (4) Form thighs.

4. Warm air dispenser according to claim 2, characterized in that the connecting channel (4) has a greater height than the air inlet and the air outlet channel (2,3).

5. Warm air dispenser according to claim 1 or 4, characterized in that the cross section of the line is rectangular.

6. Warm air dispenser according to claim 2, characterized in that at least the connecting channel (4) has a wall (5, 8) formed as a surface inclined towards the inside.

7. Warm air dispenser according to claim 2, characterized in that the connecting duct (4) has openings (10) on the bottom, which by means of a line coupling (11, 12) with corresponding openings (9) on the ceiling of the air inlet and outlet ducts (2, 3 ) are connected.

8. Warm air dispenser according to claim 7, characterized in that the line coupling has a connection piece (11) which is arranged on the connecting duct (4) or on the air inlet or air outlet duct (2 or 3) and which is connected to a e.g. is provided by the weight of the connecting channel (4) compressible seal (12).

9. Warm air dispenser according to claim 8, characterized in that the connecting piece (11) has approximately the width of the line and a circular or polygonal cross section.

10. Warm air dispenser according to claim 1, characterized in that the fan is a cross-flow fan (7).