DE1579730B1 - Gasbefeuerte Strahlungsheizvorrichtung - Google Patents
Gasbefeuerte StrahlungsheizvorrichtungInfo
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Description
1 ■ ; - : 2
Die Erfindung betrifft eine gasbefeuerte Strah- erheblich besseren Energieausnutzung, und zwar
lungsheizvorrichtung mit einem länglichen Gas- ohne daß zusätzliche Konstruktionselemente, wie
brenner, einem darüber angeordneten, aus zwei ein- etwa Isolierkörper, vorgesehen werden müßten,
ander gegenüberliegenden Wandflächen bestehenden Zwar ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2 439 038),
Strahlungskörper und einer den Strahlungskörper 5 einen Strahlungskörper in einer senkrechten Ebene
überdeckenden, nach unten offenen Reflektorhaube, anzuordnen. Der Strahlungskörper ist dabei als langderen
sich nach unten erstreckende Wände schräg gestrecktes, unperforiertes Rohr ausgebildet, welches
nach außen verlaufen, wobei die Verbrennungsgase an einem Ende mit einem Brenner und am anderen
des Brenners zwischen den Wandflächen des Ende mit einem Gasabzug versehen ist. Die Ver-Strahlungskörpers
aufwärts strömen und durch dort io brennungsgase werden also direkt abgeleitet und geangeordnete Öffnungen in den von der Reflektor- langen daher nicht in den Raum der Reflektorhaube,
haube umschlossenen Raum austreten. Dementsprechend schlecht ist ihre Wärmeausnutzung.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art Bei einer anderen bekannten Strahlungsheizung
(USA.-Patentschrift 2 051213) weist die Reflektor- (französische Patentschrift 1120 661) ist der mit perhaube
in ihrer oberen Wand eine Öffnung zum Ab- 15 forierten Wänden versehene Strahlungskörper ebenzug
der heißen Verbrennungsgase auf. Dies bringt falls in senkrechter Ebene angeordnet. Sowohl Reden
Nachteil mit sich, daß diese Gase relativ schnell flektorhaube als auch Strahlungskörper sind rotaaus
der Vorrichtung abgeführt werden und dabei tionssymmetrisch ausgebildet. Da der Strahlungseine
Konvektionsströmung erzeugen, die von unten körper oben offen ist, wirkt er praktisch wie ein
her kalte Luft ansaugt und die Betriebstemperatur 20 Kamin, in dem sich ein Unterdruck einstellt, so daß
des Strahlungskörpers senkt. Außerdem sollen die Verbrennungsgase nicht in den von der ReIsolierkörper
vorgesehen sein, die den oberen Raum flektorhaube umschlossenen Raum austreten. Es erder
Reflektorhaube abschirmen, um Wärmeverluste gibt sich somit nur eine geringe Wärmeausnutzung,
nach dorthin zu vermeiden. Die bekannte Kon- Im Zusammenhang mit Gasheizkörpern (USA.-struktion
ist dementsprechend aufwendig. 25 Patentschrift 1121 691) ist es bekannt, einen aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zwei Wandflächen bestehenden Strahlungskörper auf
Vorrichtung der eingangs genannten Art unter Ver- beiden Seiten mit Öffnungen zu versehen. Dabei wird
meidung der oben angedeuteten Nachteile so auszu- der Strahlungskörper jedoch nicht von einer Rebilden,
daß bei einfacher konstruktiver Gestaltung flektorhaube, sondern vielmehr von einer ebenfalls
ein verbesserter Wirkungsgrad hinsichtlich der 30 perforierten Abdeckung umgeben. Es findet also
Wärmeabstrahlung erzielt werden kann. keine gerichtete Strahlung statt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung Schließlich ist es bekannt (USA.-Patentschrift
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der 1694 604), eine Reflektorhaube oben geschlossen
Strahlungskörper in einer senkrechten Ebene ange- auszubilden. Bei dieser bekannten Vorrichtung
ordnet ist, wobei die Öffnungen auf beiden Wand- 35 handelt es sich um eine im wesentlichen kegelflächen angeordnet sind, und daß die Reflektorhaube förmige Haube, die hauptsächlich die Warmluft umnach
oben vollständig abgeschlossen ist. lenken soll, die aus einem unter ihr endenden senk-
Die oben vollständig verschlossene Reflektorhaube rechten Schacht austritt. In dem von der Haube umverhindert
einen raschen Abzug der Verbrennungs- schlossenen Raum ist kein Strahlungskörper ange-
gasS und läßt daher keine kühlende Konvektions- 40 ordnet, so daß sich das Problem, ein Abkühlen des
strömung entstehen. Die Verbrennungsgase erfüllen Strahlungskörpers durch einen Konvektionsstrom zu
vielmehr den Raum -unter der Reflektorhaube, so verhindern, hierbei nicht stellt,
daß die in ihnen noch enthaltene Wärme besser aus- Die Vorrichtung nach der Erfindung ist nach
genutzt werden kann, denn die heißen Gase tragen einem weiteren Merkmal dadurch gekennzeichnet,
auch zur Erwärmung der Reflektorhaube bei, so daß 45 daß der Strahlungskörper in Längsrichtung durch
die Haube selbst als Emitter wirken und Infrarot- vertikale Schlitze in voneinander getrennte Abstrahlung
aussenden kann. Daher arbeitet der schnitte unterteilt ist. Dabei besteht nicht die Gefahr,
Strahlungskörper bei gleichem Energieaufwand mit daß sich der Srahlungskörper auf Grund von
höherer Betriebstemperatur, d. h. mit einem besseren Wärmedehnungen unzulässig verformt und mit seiner
Wirkungsgrad. 50 Wandung einen ungünstigen Abstand relativ zu den
Auf Grund der Tatsache, daß die Verbrennungs- Flammen einnimmt. Ein ungünstiger Abstand würde
gase nicht nach oben aus der Reflektorhaube ab- dazu führen, daß die Wärme nicht in optimaler
ziehen können, werden sie gezwungen, nach unten Weise auf den Strahlungskörper übertragen werden
und über die Unterkante der Reflektorhaube aus der könnte.
Vorrichtung herauszuströmen. Sie kommen dabei 55 Vorzugsweise werden die Wandelemente des
erneut in Kontakt mit dem Strahlungskörper. Dar- · Strahlungskörpers längs ihrer unteren Kanten geüber
hinaus geben die heißen Gase selbst Infrarot- tragen. Auch dieses Merkmal bietet die Möglichkeit,
strahlung ab, die nach unten in den zu beheizenden den Strahlungskörper verzugsfrei zu lagern.
Raum austritt. Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist die
Durch die Anordnung des Strahlungskörpers in 60 Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekenneiner
senkrechten Ebene und durch die Perforierung zeichnet, daß der Strahlungskörper als etwa umseiner
beiden Wandflächen wird sichergestellt, daß gekehrt V-förmiger, unten erweiterter Körper an die
die Verbrennungsgase sehr gleichmäßig in den von Form der Flammen angepaßt ist. Damit wird sicherder
Reflektorhaube umschlossenen Raum aus- gestellt, daß die Vorrichtung mit optimaler Wärmeströmen.
Dies führt zu einer gleichmäßigen und dem- 65 ausnutzung arbeitet.
entsprechend vorteilhaften Ausnutzung der in den Mit den Merkmalen nach der Erfindung sind
Gasen enthaltenen Wärme. Heizungskonstruktionen verschiedener Größe und
Insgesamt arbeitet also die Vorrichtung mit einer variabler Anwendung möglich. Dabei wird un-
3 4
abhängig von der Anbringung der Vorrichtung durch Die Brennstoffleitung kann auf irgendeine ge-
die geschlossene Reflektorhaube eine gute Wärme- eignete Weise, beispielsweise mittels Bügels 21, von
abschirmung erzielt, und zwar ohne Verwendung den stirnseitigen und rückseitigen Wänden 8 des Ge-
von wärmeschluckenden Isolierkörpern. häuses getragen werden. Der gewellte Metallstreifen
Die über den Inhalt der Patentansprüche hinaus- 5 15 ruht zwischen den Flanschen 14 des Brennerteils
gehenden Teile der Beschreibung und der Zeichnun- der Brennstoffleitung auf mehreren Anschlägen 25,
gen dienen nur zur Erläuterung und sind nicht die in F i g. 2 gezeigt sind. Von diesen Anschlägen
Gegenstand der Erfindung. sitzen mehrere Paare über die Brennerlänge verteilt
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines und verhindern, daß der gewellte Metallstreifen 15
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels io in die Leitung fällt. Der Streifen 15 wird außerdem
näher erläutert. Dabei zeigt durch U-förmige Bügel 24 in seiner Lage in Ab-
F i g. 1 eine Frontansicht einer Strahlungs- Schluß mit der oberen Oberfläche der Flansche 14
heizvorrichtung, bei der die Gasbrenner abgenom- gehalten; der untere Teil der Bügelarme der U-Bügel
men wurden, wobei die Ansicht längs Linie 1-1 von 24 ist, wie bei 24', horizontal umgebogen. Auf den
Fig. 3 gewählt wurde, 15 gegenüberliegenden Flanschen 14 angeschweißte
F i g. 2 einen Grundriß eines Abschnittes des Bolzen 22 mit aufgeschraubten Muttern 23 halten
Brenners in vergrößertem Maßstab, die gesamte Anordnung fest zusammen, indem sie
F i g. 3 einen vertikalen Längsschnitt davon längs den Streifen in Abschluß mit den Flanschen 14
Linie 3-3 von Fig. 1, halten und gleichzeitig die richtige Brenneröffnungs-
F i g. 4 eine Aufsicht im Schnitt davon längs 20 weite aufrechterhalten.
Linie 4-4 von F i g. 3, Die Infrarotstrahlen werden durch Aufheizen
Fig. 5 einen transversalen senkrechten Schnitt da- eines Strahlungskörpers 28 durch die Flamme aus
von längs Linie 5-5 von F i g. 1 und der Brennstoffleitung erzeugt. Der Strahlungskörper.
F i g. 6 eine Detailansicht, die einen Teil der der aus ein- oder zweiblättrigen metallischen Seiten-Oberfläche
des Strahlungskörpers zeigt. 25 wänden aufgebaut sein kann, hat die Gestalt eines
Der Gasbrenner, der der Strahlungsheizvorrich- umgekehrten V, wobei sein unterer Abschnitt bei 29
tung Wärme zuführt, sitzt auf einem Rahmen mit nach außen zu erweitert ist, um seine Kontur jener
Endwänden 8, die Flansche 9 aufweisen und an der Flamme und der heißen Gase, die aus dem
ihren unteren Abschnitten mittels eines U-förmigen Brenner austreten, anzupassen. Dieser Strahlungsoder trogförmigen, als ein Brennerschild wirksamen 30 körper ist an seiner unteren Kante mit nach unten
Teils 10 aus perforiertem Metall verbunden sind. vorstehenden Flanschen 30 versehen, die zwischen
Der Brenner ist mit 12 bezeichnet. Er besteht einem Paar von Winkeln 32 und 33 befestigt sind,
vorzugsweise aus zwei U-förmigen Metallstreifen mit Die Winkel 33 sitzen durch die Bügel 21 fest an den
Flanschen 14, die so aneinander befestigt sind, daß Endwänden 8 des Brennergehäuses, und die Winkel
sie einen Durchlaß oder eine Leitung für den Brenn- 35 32 klemmen die Flansche 30 über Schraubbefestigunstoff
bilden. Ist die Heizvorrichtung länglich ge- gen 33' an den Winkeln 33 fest. Der Strahlungsformt,
so verengt sich die Brennstoffleitung Vorzugs- körper 28 weist in Abständen vertikale Schlitze 33"
weise vom Gaseintrittsende des Brenners aus. Die auf, die dem Strahlungskörper die Gestalt einer Vielunteren
Flansche 14 sind etwa mittels Schweißens zahl aufrechter Sektionen geben,
oder Lötens gasdicht miteinander verbunden, und 40 Dadurch, daß der Strahlungskörper in nur an die oberen Flansche sind räumlich voneinander ge- ihren unteren Enden miteinander verbundene Abtrennt, so daß sie Austrittsöffnungen für die brenn- schnitte aufgeteilt ist, wird die Verformung oder das baren Gase bilden. Die Öffnungen können jede ge- Aufwerfen des Strahlungskörpers infolge der vom eignete Form aufweisen; in der dargestellten Kon- Brenner auf den Strahlungskörper übertragenen struktion ist für diesen Zweck ein gewellter Metall- 45 Wärme auf ein Minimum reduziert. Das ist ein streifen 15 zwischen den beiden oberen Flanschen wichtiger Gesichtspunkt und hat eine wirksame und 14 angeordnet, so daß Öffnungen entstehen, durch verbesserte Heizvorrichtung zur Folge, indem die die das Gas durchtreten kann. Der Abschnitt weiter verschiedenen Strahlungskörperabschnitte im wesenthinten zum Eintrittsende hin ist mit Füllstreifen 15' liehen stets in konstanter räumlicher Beziehung zur abgedichtet und gasdicht verschlossen. 50 Flamme verbleiben, so daß sich eine maximale Auf-
oder Lötens gasdicht miteinander verbunden, und 40 Dadurch, daß der Strahlungskörper in nur an die oberen Flansche sind räumlich voneinander ge- ihren unteren Enden miteinander verbundene Abtrennt, so daß sie Austrittsöffnungen für die brenn- schnitte aufgeteilt ist, wird die Verformung oder das baren Gase bilden. Die Öffnungen können jede ge- Aufwerfen des Strahlungskörpers infolge der vom eignete Form aufweisen; in der dargestellten Kon- Brenner auf den Strahlungskörper übertragenen struktion ist für diesen Zweck ein gewellter Metall- 45 Wärme auf ein Minimum reduziert. Das ist ein streifen 15 zwischen den beiden oberen Flanschen wichtiger Gesichtspunkt und hat eine wirksame und 14 angeordnet, so daß Öffnungen entstehen, durch verbesserte Heizvorrichtung zur Folge, indem die die das Gas durchtreten kann. Der Abschnitt weiter verschiedenen Strahlungskörperabschnitte im wesenthinten zum Eintrittsende hin ist mit Füllstreifen 15' liehen stets in konstanter räumlicher Beziehung zur abgedichtet und gasdicht verschlossen. 50 Flamme verbleiben, so daß sich eine maximale Auf-
Ein primäres Gemisch aus Gas und Luft wird auf heizung des Strahlungskörpers ergibt. Da der
irgendeine geeignete Weise in das weitere Ende der Strahlungskörper aus relativ leichtgewichtigem
Brennstoffleitung eingeführt. Bei 17 ist eine Ventil- Metall besteht, wird er schnell auf eine Temperatur
kammer dargestellt, die das Gas aufnimmt und es in aufgeheizt, bei der Infrarotstrahlen erzeugt und von
ein Rohr 18 einspeist, von wo aus es in den Brenn- 55 ihm nach außen abgestrahlt werden. Der Strahlungsstoffdurchlaß
entladen wird. Der auf diese Weise in körper besteht — wie gesagt — aus perforiertem
die Brennstoffleitung hindurchtretende Gasstrahl Metall; die Öffnungen 35 dienen dabei nicht nur zur
saugt eine regulierte Luftmenge an, so daß sich eine Entladung der Verbrennungsprodukte aus dem
primäre Mischung bildet, die durch die Entladungs- Innern des Strahlungskörpers, sondern auch dazu,
öffnungen hindurchfließt, wo weitere, sekundäre Luft 60 Infrarotstrahlen aus der inneren Oberfläche der
hinzutritt, die durch die Perforationen im Brenner- einen Strahlungsseite durch die Öffnungen der
schild 10 hindurchtritt. Das Rohr 18 ist mittels anderen Seite hindurch zu reflektieren, so daß die
Bügeln 19 und 19' auf die Brennstoffleitung auf ge- maximale vom Strahlungskörper ausgestrahlte Infrasetzt.
Das Luftventil 18' zur Kontrolle der in die rotstrahlenmenge gewonnen wird.
Leitung eintretenden Luftmenge kann jede übliche 65 Durch Verwendung eines sich verengenden, in oder gewünschte Bauweise haben; weiterhin ist ein dem dem Gaseinlaß abgekehrten Bereich den geBügel 14' zur Montage eines (nicht dargestellten) ringsten Durchmesser aufweisenden Brennerrohres Zündbrenners dargestellt. wird sich über die gesamte Brennerlänge eine gleich-
Leitung eintretenden Luftmenge kann jede übliche 65 Durch Verwendung eines sich verengenden, in oder gewünschte Bauweise haben; weiterhin ist ein dem dem Gaseinlaß abgekehrten Bereich den geBügel 14' zur Montage eines (nicht dargestellten) ringsten Durchmesser aufweisenden Brennerrohres Zündbrenners dargestellt. wird sich über die gesamte Brennerlänge eine gleich-
förmige Entladung der primären Mischung einstellen,
was zur Folge hat, daß der Strahlungskörper vom einen bis zum anderen Ende im wesentlichen
gleichförmig aufgeheizt wird.
Vom Strahlungskörper ausgesandte Infrarotstrahlen
laufen zu einem Reflektor, der in der dargestellten Konstruktion ein Paar nach außen zu erweiterter
Abschnitte 40 aufweist, die an ihren oberen Kanten durch ein Querglied 41 verbunden sind. In
Fig. 5 sind die Infrarotstrahlen gestrichelt dargestellt, um zu erläutern, wie sie in einer mehr oder
weniger senkrecht zu den Oberflächen der beiden Strahlungskörperseiten verlaufenden Richtung vom
Strahlungskörper zum Reflektor und nach der Berührung des Reflektors nach unten geworfen werden.
Der Reflektor besteht vorzugsweise aus einem Metall mit blanker Oberfläche, etwa rostfreiem Stahl
oder Aluminium; die äußeren Kanten der beiden Abschnitte 40 sind vorzugsweise nach außen und bei
42 nach oben umgebogen, um den Reflektor zu ver- ao stärken, der vorzugsweise ebenfalls aus einem Feinblech
besteht.
Wie in Fig. 5 gezeigt, werden die Wärmestrahlen hauptsächlich nach unten umgelenkt, aber der Reflektor
kann auch so eingestellt werden, daß die Strahlen auf eine der beiden Seiten des Hauptgehäuses
oder des Körpers der Heizvorrichtung reflektiert werden. Man muß dabei natürlich darauf
achten, daß der Brenner und der Strahlungskörper ohne Verkippen in der gezeigten Lage verbleiben. In
der dargestellten Konstruktion weisen die Endwände 8 des Heizkörpers Öffnungen und durch diese
Öffnungen in den Endplatten hindurchgreifende Bolzen 46 auf. Der Reflektor weist ebenfalls Endplatten
47 und geeignete Bohrungen auf, durch die diese Bolzen 46 hindurchragen; die Bolzen greifen
weiterhin durch nach oben vorstehende Bügel 50 hindurch, mittels derer die Heizvorrichtung an einer
oberhalb befindlichen Halterung aufgehängt werden kann. Befindet sich der Reflektor in einer der beiden
in Fig. 1 gestrichelt dargestellten geneigten Lagen,
so greifen die Bolzen 46 in den einen oder anderen Satz Löcher 48; ist der Reflektor in entgegengesetzter
Richtung gekippt, wird auf ähnliche Weise der jeweils andere Satz Löcher 48 für die Montage des
Reflektors auf dem Rahmen der Heizvorrichtung verwendet. Vermittels dieser Konstruktion verbleiben
der Brenner und der Strahlungskörper in festen Lagen, während der Reflektor in den gewünschten
Winkel gedreht wird. Ausgeschnittene Kerben oder Nuten 47' in den vertikalen Flanken
des Brennerschildes 10 erlauben ein Kippen des Reflektors dadurch, daß sie eine Bewegung der Endplatten
47 bis hinunter unterhalb ihrer Oberkante erlauben. Die Endwand 8 und der Reflektor weisen
ebenfalls Löcher 49 und 51 auf, die man zur Deckung bringen kann, um Stifte oder Bolzen 46
einzuziehen, die den Reflektor in einer der beiden genannten Lagen halten.
Die heißen Gase vom Brenner sammeln sich, nachdem
sie den Strahlungskörper 28 aufgeheizt haben, im oberen Abschnitt des Reflektors, wo sie Infrarotwärme
abstrahlen und hohe Temperaturen aufrechterhalten.
Die beschriebene Heizvorrichtung ist so geartet, daß sie mit Leichtigkeit in verschiedenen Längen gebaut
werden kann, indem man lediglich die Länge des Brenners, des Strahlungskörpers und des Reflektors
vergrößert. Dadurch, daß der Strahlungskörper mit Perforationen oder Öffnungen 35 ausgeführt
ist, durch die Strahlen von der einen Seite des Strahlungskörpers zum Reflektor auf der anderen
Seite des Reflektors hindurchtreten können, ist der Brenner für einen Betrieb mit hohem Wirkungsgrad
geeignet.
Claims (4)
1. Gasbefeuerte Strahlungsheizvorrichtung mit einem länglichen Gasbrenner, einem darüber angeordneten,
aus zwei einander gegenüberliegenden Wandflächen bestehenden Strahlungskörper und einer den Strahlungskörper überdeckenden,
nach unten offenen Reflektorhaube, deren sich nach unten erstreckende Wände schräg nach
außen verlaufen, wobei die Verbrennungsgase des Brenners zwischen den Wandflächen des
Strahlungskörpers aufwärts strömen und durch dort angeordnete Öffnungen in den von der Reflektorhaube
umschlossenen Raum austreten, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlungskörper (28) in einer senkrechten Ebene angeordnet ist, wobei die Öffnungen (35) auf
beiden Wandflächen angeordnet sind, und daß die Reflektorhaube (40,41) nach oben vollständig
- abgeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper (28) in
Längsrichtung durch vertikale Schlitze (33") in voneinander getrennte Abschnitte unterteilt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandelemente
des Strahlungskörpers (28) längs ihrer unteren Kanten getragen werden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper (28) als etwa umgekehrt V-förmiger,
unten erweiteter Körper an die Form der Flammen angepaßt ist.
Hierzu i Blatt Zeichnungen
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