DE1451518A1

DE1451518A1 - Geraet zum Verbrennen von Abfaellen

Info

Publication number: DE1451518A1
Application number: DE19641451518
Authority: DE
Inventors: Mcginnis Gerald E
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1963-12-16
Filing date: 1964-12-07
Publication date: 1969-03-27
Also published as: DE1451518C3; DE1451518B2; US3289618A; GB1025536A

Description

Dr. Exöl.

f 407 Ki

Westinghouse Electric Corporation
in East Pittsburgh, Pa, V.St.A.

Gerät zum Verbrennen von Abfällen

Die Erfindung betrifft ein für die Verwendung im Haushalt bestimmtes Gerät zum Verbrennen von Abfällen, die bei minimalem Anfall von Asche in ein klares, geruchloses Gas verwandelt werden.

Vor allem bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verbrennungsgerätes, das neben anderen Haushaltgeräten wie Waschmaschinen und Wäschetrocknern aufgestellt werden kann und nicht gefährlicher ist und im Betrieb nicht mehr Sorgfalt erfordert als diese üblichen Haushaltsgeräte.

Erfindungsgemäß ist ein Gerät zum Verbrennen von Abfällen, mit einer Brennkammer und einer Einrichtung zur Zuführung von Verbrennungsluft zu der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Block aus feuerfestem und wärmeisolierendem Material die Brennkammer und unterhalb derselben eine Kühlkammer ausgebildet ist und ein Schacht vom Boden der Brennkammer in die Kühlkammer führt, so daß alle in der Brennkammer anfallenden Verbrennungsprodukte in die Kühlkammer gelangen, ferner ein Eintritt vorgesehen ist, der dazu dient, in die Kühlkammer Kühlluft zum Ver-

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dünnen und Abkühlen der Verbrennungsprodukte einzufuhren, sowie ein Austritt zur Abgabe der verdünnten und gekühlten Verbrennungsprodukte von der Kühlkammer.

In dem erfindungsgemäßen Verbrennungsgerät wird der Abfall bei einer so hohen Temperatur verbrannt, daß das brennbare Material bei minimalem Aschenahfall in ein klares, geruchloses Gas umgewandelt wird. Diese Verbrennung findet an einer Stelle statt, die durch den genannten Block von der Umgebung vollkommen isoliert ist. Die von der Brennkammer abgegebenen Verbrennungsprodukte werden in dem Block verdünnt und abgekühlt, ehe sie ins Freie gelangen,und v/erden entfernt, ohne daß sie eine Feuergefahr bedingen oder den Benutzer belästigen.

Ferner schafft die Erfindung zur Zuführung von erhitzter Verbrennungsluft zu der Brennkammer eine Heizkammer, die ebenfalls in dem Block aus wärmeisolierendem Material, beispielsweise keramischem Material, ausgebildet ist und die Brennkammer im wesentlichen umgibt. Die Wirtschaftlichkeit des Betriebes wird dadurch erhöht, daß die Heizkammer Wärme von der Brennkammer erhält und als Zusatzwärme beim Vorerhitzen der der Brennkammer zuzuführenden Luft verwendet.

Die Brennkammer hat vorzugsweise die Form eines auf der Spitze stehenden.Kegels. Sie ist von einer oben offenen, trichterförmigen Wandkonstruktion umgeben,"die einen Teil des Isolierblocks bildet. Über der Brennkammer ist ein unten offener Abfallbehälter angeordnet, der Abfallmaterial in Form eines ge-r preßten, im wesentlichen unporösen Stöpsels aufnimmt, der άμ eine in dem Behälter angeordnete Einrichtung in Richtung zur

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Brennkammer und gegen die trichterförmige Wandkonstruktion gedruckt wird. Diese hält den Stöpsel aus Abfall in einer solchen Stellung, daß die untere Fläche dieses unporösen Stöpsels eine Wandung bildet, welche die Brennkammer gegen den Behälter abschließt. Bei dieser Anordnung wird eine Verbrennung nur an dieser unteren Fläche des Stöpsels aufrechterhalten. Wenn der Stöpsel durch die Verbrennung erodiert wird und schrumpft, bewegt sich der Stöpsel allmählich abwärts, so daß seine untere Fläche stets im wesentlichen dieselbe Lage annähernd in der Übergangsebene zwischen der Brennkammer und dem Abfallbehälter einnimmt.

Die Heizeinrichtung zum Erhitzen der Verbrennungsluft, die der Brennkammer zugeführt werden soll, kann in der vorstehend genannten Heizkammer angeordnet sein und aus mindestens einem elektrischen Heizwiderstand bestehen, der die in die Eeizkammer gepumpte Luft auf eine hohe Temperatur erhitzt. Die auf diese Weise erhitzte Verbrennungsluft wird dann durch Düsenöffnungen in die Brennkammer eingeleitet, um die Verbrennung einer dünnen Schicht des Abfallmaterials an der unteren Fläche des unporösen Stöpsels einzuleiten. Der Verbrennungsvorgang erhält sich selbst aufrecht, außer bei sehr nassen Stöpseln. Die elektrische Heizung kann daher nach dem Zünden des Stöpsels ausgeschaltet werden. Ea können nicht gezeigte Mittel zur Regelung der pro Zeiteinheit verbrannten Menge vorgesehen sein.

Der vorstehend erwähnte Schacht erstreckt sich vorzugsweise vom unteren Knde der Brennkammer, welche die Form eines auf der Spitze stehenden Kegels hat, zu der Kühlkammer, so daß alle Verbrennungsprodukte, einschließlich der Asche, ohne weiteres

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durch den Schacht abwärts gelangen können. Die in die Kühlkammer eintretenden Verbrennungsprodukte werden von einem Kühlluftstrom erfaßt, der in die Kühl- oder Mischkammer gepumpt wird. Dadurch werden die heißen Verbrennungsprodukte mit der Kühlluft gemischt und soweit abgekühlt, daß sie bei ihrer Abgabe aus dem Verbrennungsgerät keine Gefahr mehr darstellen.

Mit dem Austritt, z.B. einer Austrittsöffnung der Kühlkammer, steht zur Aufnahme der abgekühlten Verbrennungsprodukte ein Aschenbehälter in Verbindung, der lösbar an dem Block aus wärmeisolierendem Material angebracht sein und aus relativ leichtem Material bestehen kann, weil die Verbrennungsprodukte beim Verlassen der Kühlkammer genügend abgekühlt sind. In dem Aschenbehälter sind Prallflächen vorgesehen, welche eine gewundene Bahn bilden, die zu einer Abzugsöffnung des Aschenbehälters führt. In dieser gewundenen Bahn v/erden die Verbrennungsprodukte soweit verlangsamt, daß die schwereren Teilchen, beispielsweise die Asche, sich von den gasförmigen Anteilen der Verbrennungsprodukte trennen und in dem Aschenbehälter absetzen, so daß im wesentlichen nur die kühlen Verbrennungsgase ins Freie gelangen. -i

äum besseren Verständnis der Erfindung wird nächst ehe Jy§- ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ausführlich an Hand der Zeichnung beschrieben, deren einzige 3?igur schematisch, teilweise im Schnitt, die Anordnung der verschiedenen Teile eines erfindungsgemäßen Verbrennungsgeräts zeigt.

Dieses Verbrennungsgerät besitzt einen Block 1 aus feuerfestem, vorzugsweise keramischem Material, auf dem ein Behälter 2 aus Metall montiert ist, der zur Aufnahme von Abfällen 3

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dient, die beispielsweise mit Hilfe eines aufblasbaren Sacks 4-zu einem Stöpsel verdichtet werden. An seinem oberen Ende kann der Abfallbehälter 2 mit einem Deckel 5 luftdicht verschlossen .sein, der von einem üblichen itohr 6 zur Zuführung von Druckluft zu dem aufblasbaren Sack durchsetzt ist. Infolge des von dem Sack 4 ausgeübten Verdichtungsdrucks und der durch die Verbrennung bewirkten Verkohlung der gewölbten unteren Fläche des Stöpsels 3 ist der Abfallstöpsel praktisch unporös. Die Abwärtsbewegung des Stöpsels wird durch die trichterförmige Itfandkonstruktion des keramischen Blocks 1 behindert. Zusammen mit der unteren Fläche des unporösen Stöpsels aus Abfallmaterial 3 begrenzt diese Wandkonstruktion die eigentliche Brennkammer 7.

Unterhalb der trichterförmigen VJandkonstruktion ist in dem keramischen Block 1 eine Heizkammer 9 angeordnet, die ein elektrisches Heizelement 10 enthalten kann und einen Eintritt 11 für Verbrennungsluft enthält, die nach ihrer Erhitzung in der Heizkammer 9 durch Düsenöffnungen 12 und 13 in die Brennkammer gelangt. Der keramische Block 1 ist so ausgebildet, daß die durch die trichterförmige Wandkonstruktion des Blocks zur Heizkammer 9 geleitete Wärme nur die Erhitzung der der Brennkammer zuzuführenden Luft durch die elektrische Heizung unterstützt. Die Verbrennung innerhalb des Verbrennungsgeräts und die in diesem vorhandene heiße Stelle sind daher auf eine kleine Fläche beschränkt, die tief im Innern des Geräts angeordnet und von der Umgebung isoliert ist. Dies ist auf die besondere Ausbildung des keramischen Blocks 1 zurückzuführen. Infolgedessen stellt das erfindungsgemäße Verbronnungsgerät keine Gefahr für seine Umgebung oder die Bedienungsperson dar.

Λ <"l Λ i-b

Die die trichterförmige Brennkammer begrenzende, trichterförmige Wandkonstruktion ist mit einer Mündung oder einem ab-/ärtsgerichteten Schacht 14 versehen, durch den alle von der mteren Fläche des Abfallstöpsels kommenden Verbrennungsprodukte .n eine Kühl- oder Mischkammer 15 gelangen können. Sin Eintritt .6 dient zur Zuführung von kühler Luft zu der Kühlkammer 15» in /elcher die kühle Luft mit den aus dem unteren Ende des Schachts Λ austretenden Verbrennungsprodukten vermischt wird. Aus der [ühlkammer treten, die gekühlten Aschenanteile und gasförmigen Terbrennungsprodukte durch eine Austrittsöffnung 17 aus. Mit dieser steht ein Aschenbehälter 18 in Verbindung, der abnehmbar sein cann und in dem Prallflächen 19 und 20 angeordnet sind, welche lie Bewegung des G-ases und der von ihm mitgeführten Asche verlangsamen, so daß sich die Asche absetzt, ehe das Gas die Abzugs-)ffnung 21 erreicht. Die Verbrennungsprodukte werden daher wirksam abgekühlt, ehe sie ins Freie gelangen, und die Asche wird in Ler Schale 18 gesammelt, die von Zeit zu Zeit entleert werden cann.

Die Bewegung der Kühlluft in die Öffnung 16 und der rerdünnten gasförmigen Verbrennungsprodukte aus der Abzugsöffmng 21 kann durch ein nicht gezeigtes Gebläse geregelt werden, las Kühlluft in die Öffnung 16 pumpt, oder durch einen nicht geseigten Saugventilator, der in der Nähe der Abzugsöffnung 21 angeordnet ist.

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Claims

H51518 Patentansprüche:

1. Gerät zum Verbrennen von Abfällen, mit einer Brenn-T-r kammer und einer Einrichtung zur Zuführung von Verbrennungsluft

/zu der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Block (1) aus feuerfestem und wärmeisolierendem Material die Brennkammer und unterhall) derselben eine Kühlkammer (15) ausgebildet ist und ein Schacht (14) vom Boden der Brennkammer in die Kühlkammer (15) führt, so daß alle in der Brennkammer anfallenden Verbrennungs- produkte in die Kühlkammer gelangen, ferner ein Eintritt (16)

vorgesehen ist, der dazu dient, in die Kühlkammer(15) Kühlluft zum Verdünnen und Abkühlen der Verbrennungsprodukte einzuführen, sowie ein Austritt (17) zur Abgabe der verdünnten und gekühlten Verbrennungsprodukte von. der Kühlkammer (15).

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (l) aus keramischem Material besteht.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung von Verbrennungsluft zu der Brennkammer eine Heizkammer (9) besitzt, die in dem Block (1) ausgebildet ist, die Seiten der Brennkammer im wesentlichen ua* gibt und einen Einlaß (11) zur Zuführung von Luft zur Heizkammer ; (9) und mit der Brennkammer in Verbindung stehende Düsenöffnungen (12, 15) aufweist, die Verbrennungsluft aus der Heizkammer (9)" in die Brennkammer abgeben.

4· Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet _% daß in der Heizkammer (.9) ein Lufterhitzer (10) angeordnet ist .

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch ge kennzeichnet, daß der Austritt (17) zur Abgabe von verdünnten und

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abgekühlten. Verbrennungsprodukt©]! mit einem Aschengehalter (18) in Verbindung stellt, in dem mehrere Prall flächen {19, 20) angeordnet sind ₅ die eine gewundene Bahn bild en, welche tue albgegebenen Verbrennungsprodukte von dem Austritt (17) zu einer iitozugsöffnung (21) des Aschenbehälters führt.

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6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer durch eine trichterförmige WancL-lconstruktion begrenzt wird, die einen Teil des Blocks {!) bildet, und der Schacht (14) sich von der Spitze äes Trichters zur Kühlkammer (15) erstreckt.

7. fferät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß oben auf der Brennkammer ein unten offener Abfallbehälter (2) zur Aufnahme von Abfällen in Form eines gepreßten, wenigstens im wesentlichen unporösen Stöpsels (3) montiert ist und eine Einrichtung (4) zum urüeken'des Stöpsels aus Äbfalliaaterial in Sichtung zu der Brennkammer und gegen die trichterförmige Wandkonstruktion enthält, so daß die untere !Fläche ^8} des Stöpsels (3) eine Wandung bildet, welche die Brennkammer gßgen den Behälter (2) abschließt.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennseieh.net, daß die Einrichtung (4) zum Drücken des Stöpsels in Sichtung zu der Brennkammer im Zusammenwirken mit der Wandkonstruktion geeignet ist, Abfälle in den unporösen Stöpsel- (3) hineinzupressen.

9. Gerät -nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4). zum Drücken des Stöpsels (3) in Sichtung zu der BreÄkarflEier - einen biegsamen, aufblasbaren Sack aufweist, der mit einer Druckmittelquelle (6) verbunden ist.

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