DE2139488A1

DE2139488A1 - Regenerierender Raumerhitzer

Info

Publication number: DE2139488A1
Application number: DE19712139488
Authority: DE
Inventors: Marvin Kenneth Fanwood; Neary Robert John Westfield; N.J.; Rosenberg Robert Brinkmann Evergreen; Kardas Alan Chicago; Staats William Richard Naperville; HL; Rohrs (V.St.A.)
Original assignee: Aero Flow Dynamics Inc
Current assignee: Aero Flow Dynamics Inc
Priority date: 1970-12-03
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1972-06-08
Also published as: BE776246A; CA948059A; GB1347378A; NL7116572A; FR2117406A5; US3695250A; IT945214B; SE7115489L

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPI.. INC. W. EITLFi · DR. RER. NAT. K. HOFFNAXX

patbntanwAltk

o-8000 mdnchen 81 · arab e uastrass e 4 · telefon (0811) 911087 2^39488

AEROFLOW DYNAMICSjINC.

Regenerierender Raumerhitzer

Die Erfindung bezieht sich ..auf einen Raumerhitzer mit einem Gehäuse und einem rotierenden Wärmeaustauschrad, das drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, und insbesondere auf einen Erhitzer mit indirekter Erwärmung.

Raumerhitzer haben den Zweck, die Luft in einem Zimmer, einem Fabrikgebäude oder einem anderen im allgemeinen umschlossenen Raum zu erwärmen. Durch den Erhitzer wird Wärmeenergie auf die zu erwärmende Luft übertragen, wobei die Energie entweder direkt innerhalb des Erhitzers erzeugt wird oder von einer außenliegenden Quelle geliefert wird. Es ist unvermeidlich, daß Wärmeenergie während der Übertragung ver-

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loren geht, und bis jetzt lag das Problem immer darin, solche Verluste möglichst gering zu halten. Unzählige verschiedene Vorrichtungen wurden bis jetzt .entwickelt, wobei jede das Problem des Energieverlustes auf verschiedene Weise lösen sollte.

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Brennstoff betriebenen Erhitzer zur Erwärmung eines umgebenden Raumes. Bei derartigen Erhitzern ist es gewöhnlich wesentlich, daß die Verbrennungsprodukte von der erwärmenden Luft isoliert werden, um eine Verschmutzung ψ der Luft zu verhindern. Sie müssen so gebaut sein, daß trotz eines Versagens keine Explosionsgefahr auftritt. Gleichzeitig muß V/ärmeenergie aus den Verbrennungsprodukten gezogen und sicher an die zu erwärmende Luft übertragen werden.

Bei einem typischen Erhitzer der herkömmlichen Bauart wird Brennstoff mit Hilfe eines Verbrenners verbrannt und die Verbrennungsprodukte werden durch Heizrohre zu einer Auslaßleitung oder dgl. geleitet, während die zu erwärmende Luft über den Heizrohren vorbeigeführt wird. Derartige Erhitzer sind durch eine große thermische Trägheit gekennzeichnet.

Im Hinblick hierauf ist es Ziel der Erfindung, einen Raumerhitzer mit hoher Leistung zu schaffen, der ein Minimum an Raum einnimmt und nur ein geringes Gewicht aufweist. Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, einen derartigen Erhitzer frei von kalten Stellen zu halten, an denen sich die Feuchtigkeit der ausströmenden Gase kondensieren könnte, und einen Erhitzer zu schaffen, bei dem die ausströmenden und abgegebenen Abzugsprodukte eine niedrigere Temperatur aufweisen und gleichzeitig

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die Feuergefahr und Gefahren für das Bedienungspersonal verringert werden.

Diese Ziele werden mit einem Raumerhitzer erreicht, welcher erfindungsgemäß umfaßt eine Unterteilung innerhalb des Gehäuses, die das Rad schneidet und das Gehäuse in zwei Kanäle zum Leiten von Gasen durch verschiedene Bereiche des Rades in axialer Richtung unterteilt, ein Einlaß und ein Auslaß in dem Gehäuse, die jeweils mit den entgegengesetzten Enden eines der Kanäle in Verbindung stehen, eine Einrichtung zum Leiten der Luft von dem Einlaß zu dem Auslaß durch den einen Kanal und das Rad, eine innerhalb des anderen Kanals auf einer Seite des' Rades angeordnete Verbrennungskammer, wobei die Verbrennungskammer eine öffnung aufweist, die mit dem Rad in Verbindung steht, und der andere Kanal eine Auslaßöffnung auf der anderen Seite des Rades aufweist, einen mit der Verbrennungskammer an einer vom Rad entfernten Stelle verbundenen Brennstoffbrenner, eine Einrichtung zum Zuführen von Brennstoff zum Brenner, eine Einrichtung zum Leiten von Verbrennungsprodukten vom Brenner durch das Rad und zum Äußeren des Gehäuses durch die Auslaßöffnung, und eine Dichtung zwischen der Unterteilung und dem Rad, um ein Übertreten von erwärmter Luft von dem einen Kanal zum anderen Kanal im wesentlichen zu verhindern.

Die Erfindung bezieht sich auf einen regenerierenden Wärmeuml auf aus tauscher. Solehe VJärme aus tauscher wurden bis jetzt zum Vorwärmen verwendet, beispielsweise in Verbindung mit dem Betrieb von Turbinen, wurden nach Einschalten des Hauptantriebs der Turbine die abgesaugten Gase durch einen regenerierenden Wärmeaustauscher geleitet, um aus ihnen die Wärme zu ziehen und diese auf die einströmende Luft zu übertragen, die mit Brennstoff zum Betrieb

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der Maschine vermischt ist. Dieses Verfahren dient zu einer Brennstoffersparnis, da Energie, die sonst verloren gehen würde, weiter verwendet wird. In einem Fall wurde eine kleine Regenerierungseinheit vorgeschlagen, die dazu verwendet werden kann, Wärme aus den Auspuffgasen, die durch einen Kraftfahrzeugmotor erzeugt wurden, 7,u ziehen und sie auf die Luft zu übertragen, die durch den Fahrgastraum zirkuliert. Regenerierende Wärmeaustauscher wurden auch als Vorwärmer bei Raumerwärmung verwendet, indem sie Wärme aus der verbrauchten Luft zogen und auf Luft übertrugen, die entweder wieder " im Umlauf kam oder danach weiter durch einen unabhängigen Hitzer aufgewärmt wurde. In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist jedoch das Wärmeaustauschrad direkt

"mit einer Brennkammer verbunden, um durch die darin erzeugten Verbrennungsprodukte direkt zu heizen, d. h. ein Brenner wird spezifisch dafür vorgesehen, Verbrennungs- *produkte zu erzeugen, die direkt ein regenerierendes Energieaustauschrad erwärmen, das seinerseits die dem umgebenden Raum zugeführte Luft erhitzt.

Erfindungsgemäß wird.ein Rauinerhitzer geschaffen, der ein Gehäuse und ein rotierendes Wärmeaustauschrad. ) aufweist, das drehbar innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Eine Unterteilung im Gehäuse trennt dieses in zwei voneinander getrennte Kanäle zum Durchführen von Gasen durch verschiedene Bereiche des Rades in axialer Richtung. Einer der Kanäle verbindet einen Einlaß und einen Auslaß im Gehäuse miteinander, während ein in diesem Kanal anströmseitiges Gebläse Luft durch aen Kanal und das Rad befördert, durch welches sie aufgewärmt wird. Eine Brennkammer ist im anderen Kanal auf einer Seite des Rades angeordnet, welche eine öffnung aufweist, die mit dem Rad in Verbindung steht, während ein Brenner für Kraftstoff

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an einer vom Rad entfernten Stelle angeordnet ist, und mit der Brennkammer in Verbindung steht. Ein abströmseitig des Kanales angeordneter Absauger zieht die Verbrennungsprodukt e vom Verbrenner durch das Rad und zum Äußeren des Gehäuses. Dichtungen zwischen dem Rad und der Untsteilung begrenzen den Austritt von Luft aus der Seite mit erwärmter Luft zur Seite mit der Verbrennungskammer. Auch wenn öl oder Gas als Brennstoff verwendet werden können, so wird jedoch Rohgas bevorzugt.

Anhand der im folgenden gegebenen genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese mit Bazug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung, bei der

zur besseren Übersicht bei einem erfindungsgemäßen Raumerhitzer Teile weggebrochen sind,

Pig. 2 eine vertikale Schnittansicht durch den Erhitzer von Pig. I entlang der Ebene 2 aus Pig. I,

Fig. 3 ejne horizontale Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. H eine horizontale Schnitt ansicht entlang der Linie H-H aus Fig. 2,

Fig. 5 eine vergrößerte vertikale Schnitteilansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 3*

und

B¹Ig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5 entlang der Linie 6-6 in Fig. 3 .

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Bei allen Figuren der Zeichnung werden zur Zeichnung gleicher oder ähnlicher Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

Mit Bezug auf die Zeichnungen umfaßt der Erhitzer ein Gehäuse 10, das die Einheit völlig umschließt. Ein rotierendes Wärmeaustauschrad 11 ist drehbar auf einer vertikalen Welle 12 innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Eine Unterteilung in Form einer vertikalen Wandung 1^5 erstreckt sich quer zum Gehäuse und schneidet das horizontal angeordnete Rad 11, das durch eine rechteckige öffnung 14 in der Unterteilung läuft. Die Unterteilung 13 trennt das Gehäuse in zwei vertikale Kanäle 15 und 16 zum Leiten von Luft oder eines anderen Gases durch verschiedene Bereiche des Rades 11 in axialer Richtung. Im Kanal 15 unterhalb einer horizontalen Trennwandung 18 ist ein Schleudergebläse 17 angeordnet, das die Luft zwingt, nach oben durch den Kanal 15 von den abgeschirmten Einlaßöffnungen 19 aus den Seiten zu strömen, wobei die öffnungen 19 vorzugsweise auf allen vier Seiten im unteren Teil des Gehäuses angeordnet sind, worauf die Luft zu einer nach außen führenden Verteilerleitung 20 geleitet wird. Die letztere kann mit einem richtungsbestimmten Auslaßgitter versehen sein, wie in Fig. 1 gezeigt. Wie Fig. 2 am deutlichsten zeigt, ist das Gebläse IJ etwas abgeschrägt, wobei sein Auslaß 21 so geneigt ist, daß er nach oben entlang einer Schnittlinie der Achse des Rades 11 verläuft. Zu beachten ist,·daß das Gehäuse rechteckig aufgebaut ist, während das Rad kreisförmig ist. Ein Abschrägen des Gebläses IJ .bewirkt, daß es seine Auslaßprodukte im wesentlichen vollständig an das Rad 11 innerhalb der Grenzen des Radumfangs leitet, wodur" r: der größte Teil der durch das Gebläse bewegten Luft durch das Rad streicht, ohne daß eine Leitfläche den Umfang der.* Rades umgibt.

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Auf der anderen Seite der Trennwand 13 ist in der Ebene des Rades zur Isolierung des oberen Abschnitts des Kanals 16 vom unteren Abschnitt eine horizontal angeordnete Leitwand 22 angeordnet. Oberhalb der Leitwand 22 ist eine Verbrennungskammer 23 ausgebildet, deren Wandungen etwas entfernt von den Wandungen des Gehäuses 10 angeordnet sind, wie Fig. 1 und 2 am deutlichsten zeigen. Die Verbrennungskammer 23 ist an ihrem unteren Ende offen und steht mit dem Rad 11 zu dem Teil in Verbindung, mit dem sich das Rad in den. Kanal 16 erstreckt. Ein linearer Brennstoffbrenner 24 ist oben auf der Verbrennungskammer angeordnet und steht mit der Kammer in Verbindung, womit .er vom Rad 11 entfernt wird. Brennstoff, in diesem Fall Rohgas, wird dem Brenner 24 über eine Eiriaßleitung 25 zugeführt, wie Fig. 3 am deutlichsten zeigt. Der Brenner ist vorzugsweise ein Luftstromschnellbrenner mit einer hohen Umsetzrate in der Größenordnung von 20 : 1. Typische Brenner dieser Art werden von der Mid-Continent Metal ,Products Company und von der Maxen Premix Burner Company hergestellt, die sich beide als zufriedenstellend erwiesen haben.

Abgeschirmte öffnungen 26 sind in den Wandungen des Gehäuses 10 nahe der Verbrennungskammer 23 auf den drei anschließenden Seiten nahe der horizontalen Leitfläche 22 angeordnet. Die Luft tritt durch diese öffnungen 26 in den Raum zwischen den Wandungen des Gehäuses und den Wandungen der Verbrennungskammer 23 ein und wird gezimngen, nach oben in den Anfüllbereich 27 oberhalb der Verbrennungskammer zu fließen. Die Verbrennungskammer 23 ist mit einer Profilplatte versehen, die eine verengte Öffnung 28 aufweist, die den Brenner 24 umgibt. Die durch die öffnungen 26 in das Innere des Gehäuses geleitete Luft erreicht den Anfüll-

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bereich 27, durchfließt dann den Brenner und die verengte öffnung⁰28, vermischt sich dabei mit dem Brennstoff und versetzt die Verbrennungsprodukte aus dem Brenner 24. Diese Mischung fließt dann durch das Innere der Verbrennungskammer 23 und streicht durch das Rad 11 in eine Kammer 29 unterhalb der Leitfläche 22. Von der Kammer 29 werden mit hoher Geschwindigkeit die Auslaßprodukte durch einen Absauger 30 eliminiert, der in einem Schacht Jl angeordnet ist und einen Auslaß 32 aufweist, an den eine Auslaßleitung angeschlossen werden kann. " ^:

Wie die Fig. 5 und 6 am deutlichsten zeigen, ist zwischen der Trennwandung 13 und dem Rad 11 um die öffnung 14 eine Dichtung angebracht. Die Dichtung wird durch Metallfolienstreifen 33* 3^ und 35 gebildet, die an der Trennwandung 13 in abgebildeter Weise befestigt sind. Zu beachten ist, daß der Streifen 35 am Ende einer horizontalen Verlängerung J>6 auf einer Seite des Rades .befestigt ist. Die Verlängerung 36 bildet einen Reinigungsabschnitt, der für die Leitung von Luft vom Gebläse 17 durch einen Teil des Rades 11 in den Kanal 16 sorgt, wie auch dafür, daß sie sich mit den Verbrennungsprodukten in diese vermischt. Da das Rad so angebracht ist, daß es in Richtung des Pfeiles 37 sich dreht, xverden die Zellen des Rades von Verbrennungsrückständen gereinigt, wenn das Rad den Kanal 16 verläßt und in den Luftkanal 15 eintritt.

Bis jetzt wurde noch nichts in bezug auf den Aufbau des Rades 11 erwähnt. Dieses Rad ist vorzugsweise so gebaut wie in der parallelen, gleichzeitig eingereichten Anmeldung P ........ der Erfinder Marvin K. Rohrs und Robert Neary, übertragen auf den gleichen Anmelder, in der ein Rad für Energieaustausch von Luft zu Luft beschrieben

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ist. Somit umfaßt das Rad eine Nabe 3>8,' einen Rand 39* der konzentrisch zur Nabe und dem radialen Abstand von dieser angeordnet ist, eine zellenförmige Füllung in Form von abwechselnd flachen und gewellten Metallfolienbändern 40, die fortlaufend spiralig aufgewickelt sind, wobei die Bänder beispielsweise auf "rostfreiem Stahl mit einer Dicke von O,O5O8 mm bestehen, wobei die Füllung den Raum zwischen der Nabe und dem Rand einnimmt und durchlässig ist für die parallel zur Achse der Nabe streichende Luft, während eine Reihe im Winkelabstand voneinander angeordneter und sich radial erstreckender Speichen bündig auf gegenüberliegenden Seiten des Rades angeordnet sind. Die Speichen auf der unteren Seite des Rades sind integral angeordnet dadurch, daß 'sie sowohl am Rand wie auch der Nabe befestigt sind, während die Speichen auf der oberen Seite die Folie nur auf ihrem Platz halten. Um ein Verziehen des Rades bei hohen Temperaturen zu vermeiden, ist bei den Speichen auf der Oberen Seite vorzugsweise nur eines ihrer Enden unbefestigt. Das Rad ist durch einen äußerst niedrigen Widerstand gegenüber dem Durchstreichen von Luft gekennzeichnet, 'während es auf der anderen Seite eine außerordentlich niedrige thermische Masse auf v/eist. Der Aufbau kann den starken Temperatiarbedingungen ohne Verziehungen widerstehen, wie sie in dem jetzt beschriebenen System festgestellt wurden. Dieses Merkmal gestattet zusammen mit der bündigen Fläche des Rades Herstellung einer leckbegrenzenden Dichtung für eine wesentliche Isolierung der erwärmten Luft von den Verbrennungsprodukten.

Mehrere Merkmale des Raumerhitzers sind zu beachten. Dazu gehört die Tatsache, daß die Luft, die manchmal als verdünnte Luft bezeichnet wird, durch die Öffnungen 26

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eintritt und durch den Raum zwischen den V/andungen des Gehäuses 10 und der Verbrennungskammer 25 strömt, wobei sie dazu dient, die Gehausewandungen zu kühlen, um somit den bestehenden Sicherheitsbedingungen gerecht zu werden, in dem die Verletzungsgefahr eleminiert wird, wenn jemand in Kontakt mit den Wänden des Erhitzers in Betrieb kommen sollte und indem jede Feuergefahr ausgeschaltet wird.

Ein weiteres Merkmal liegt in der Aufteilung der Kapazität des Absaugers 50 relativ zum Brenner 24, d. h. daß, auch wenn die Flamme ausgehen oder eine Fehlzündung auftreten sollte, während der Gasstrom einen Maximalwert erreicht, genügend Luft mit dem entweihenden Gas vermischt wird, um die Mischung ausreichend unter dem'Explosionspunkt zu halten. Ein weiterer Zweck der Verdünnungsluft besteht in der Reduzierung der Temperatur der Verbrennungsprodukte, so daß sie bei Eintreten in das Rad 11 unter 8l6° C liegen, vorzugsweise sollte die Temperatur der ■Verbrennungsprodukte bei Eintreten in das Rad innerhalb des Bereiches zwischen 595 und 8l6° C liegen. Beim vorliegenden Beispiel wird die verdünnte und die Verbrennungsluft gezwungen, vom Anfüllbereich 2? mit einer Geschwindigkeit von etwa 914,4 m pro Sek. am Brenner vorbei zu fließen.

Bei einem für die Erfindung typischen Ausführungsbeispiel wird ein Rad mit einem Duithmesser von etwa 50,48 cm und einer Dicke vcn etwa 7*62 cm verwendet, das mit einer Geschwindigkeit von 20 Upm rotiert, während die Temperatur der Abzugsluft nach Durchströmen des Rades Il in der Kammer 29 niedriger ist als 155° C, d.h. in einer Größenordnung von etwa 121,1° C. Das liegt weit unter den normalerweise in Abzugsgasen bei bekannten Raumerhitzern festgestellten Temperaturen.

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Nioht dargestellt sind entsprechende Elektromotoren, die für den Antrieb der Gebläse 17 und 30 vorgesehen sind. Je nach Bedarf kann für den Betrieb der beiden Gebläse ein einziger Motor vorgesehen werden.

Um das Rad 11 anzutreiben, ist ein Motor 46 im Kanal 15 oberhalb der horizontalen Trennwandung l8 angeordnet, dessen Welle sich durch die Wandung 18 in den darunterliegenden Raum erstreckt. Das setzt voraus,, daß das Gebläse 17 so groß gehalten ist, daß genügend Platz zwischen der abgeschnittenen Platte 4l und der Trennwandung l8 übrig ist. Das Ende der Welle des Motors 46, die sich unterhalb der Wandung 18 erstreckt, wird in bekannter Weise mit einer Riemenscheibe versehen, und kann mit einer entsprechenden Riemenscheibe 42 auf dem unteren Ende der Welle 12 als Riementrieb verbunden werden. 1st unterhalb der Wandung l8 nicht genügend Platz vorhanden, so kann die Antriebsverbindung oberhalb der Wandung hergestellt werden. Im letzteren Fall ist es wesentlich, daß ein Riemen verwendet wird, der eine trennbare Verbindung für den Einbau aufweist.

Wird ein Rad 11, das so gebaut ist, wie in der oben erwähnten gleichzeitig eingereichten Anmeldung beschrieben, verwendet, so hat sich gezeigt, daß es überflüssig ist, eine Leitfläche im Kanal 15 zwischen den Wandungen des Gehäuses 10 und dem Umfang des Rades anzuordnen, da der Druckabfall durch das Rad genügend klein ist, um den größten Teil der Luft durch das Rad streichen zu lassen, während nur ein kleiner Teil am Rad vorbeistreicht.

Die Dichtungsstreifen 33, 34 und 35 aus Folie können aus einer rostfreien Stahlfolie mit einer. Dicke von 0,0508 bestehen, wie sie auch für die Matrize des Rades verwendet

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wurde. Die Polienstreifen werden so eingestellt, daß sie mit der glatten Fläche des Rades in Kontakt kommen oder sich sogar gegen diese abbiegen. Da die Verbrennungsseite des Erhitzers innerhalb des Kanals 16 immer unter einem negativen Druck in bezug auf die Seite mit erhitzter Luft im Kanal 15 steht, besteht keine Möglichkeit zur Verunreinigung des erhitzten Luftstromes mit Verbrennungsprodukten. Auf Wunsch können die Dichtungen aus Metallfolie durch jedes geeignete elastische Blechmaterial ersetzt werden, das hitzebeständig ist.

Zahlreiche Veränderungen im Aufbau ergeben sich für Fachleute auf diesem Gebiet. Beispielsweise kann das einzelne Schleudergebläse 17 durch zwei auf einer gemeinsamen Achse nebeneinander angeordnete Gebläse ersetzt werden. Die Folienmatrize des Rades 11 kann durch ein mit Maschen versehenes Wärmeübertragungsmittel ersetzt werden. Jedoch erfordert der vergrößerte Widerstand der Maschen In diesem Fall eventuell das Einsetzen einer Leitfläche innerhalb des Kanals 15 zwischen den Wandungen des Gehäuses und dem Umfang des Rades. Das führt zu einer geringeren Wirksamkeit wegen der damit verbundenen größeren Verluste ins Luftstrom» Während ein linearer Brenner vorzugsweise ' deshalb verwendet wird, .weil er eine gute Umsetzfähigkeit aufweist, können auch andere Arten von Brennern für besondere Zwecke verwendet werden. Falls erforderlich kann innerhalb des Kanals 16 in Verbindung mit dem Absauggebläse 30 ein Ansauggebläse verwendet werden, jedoch sollte der Luftdruck im Kanal 16 nicht über den Wert des Luftdrucks im Kanal 15 ansteigen dürfen.

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V/ird innerhalb des Erhitzers das Gebläse 3>0 angeordnet, wodurch ein fester, wirtschaftlicher Aufbau gegeben ist, so kann es unter gewissen Umständen erforderlich werden, ein außen angeordnetes Gebläse zu verwenden. Das gleiche gilt für das Gebläse 17·

Nachdem das zur Zeit bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, liegt es auf der Hand, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche weitere Abwandlungen möglich sind, die für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sind, ohne jedoch über den Geist der Erfindung hinauszugehen, wie er in den beigefügten ■ Ansprüchen umrissen ist.

Zusammenfassend besteht die Erfindung in einem regenerierenden und mit Gas beheizten Raumumlauferhitzer, bei dem ein linearer Rohgasbrenner oben auf angeordnet ist und nach unten innerhalb einer Verbrennungskammer * brennt, wobei der untere Teil des Brenners in direkter Verbindung mit einer Seite eines regenerierenden Wärmeaustauschrades mit niedriger thermischer Masse steht. · Der Brenner, die Kammer und das Rad sind in einem Gehäuse angeordnet, das unterteilt ist, um zwei vertikal angeordnete, parallele Luftkanäle zu bilden, wobei der Brenner und die Kammer in einem Kanal angeordnet sind und das horizontal angeordnete Rad sich durch die Unterteilung in beide Kanäle erstreckt! Luft mit hoher Geschwindigkeit für Verbrennung und Verdünnung wird durch ein Auslaßgebläse eingeleitet, und tritt durch Öffnungen im Gehäuse ein, v/orauf sie nach oben durch einen Raum zwischen den Gehäusewandungen und der Verbrennungskammer fließt, bevor sie sich mit dem Brennstoff und den nach unten strömenden Verbrennungsprodukten vermischt, die darauf durch das

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Gebläse durch das Wärmeaustauschrad gezogen und dann abgegeben werden. Ein weiteres unterhalb des Rades in dem anderen Kanal angeordnetes Gebläse führt die zu erwärmende Luft ein, indem es diese durch'öffnungen am Boden des Gehäuses einzieht und nach oben durch das Rad weiterleitet und durch einen Auslaßgrill oben auf dem Gehäuse oder in eine angeschlossene Leitung für erwärmte Luft ausstößt.

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Claims

atentansprüche

ί l.J ' Raumerhitzer mit einem Gehäuse und einem rotierenden Warmeaustausehrad, das drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Unterteilung (13) innerhalb des Gehäuses(10), die das Rad (11) schneidet und das Gehäuse (10) in zwei Kanäle (15* 1β) zum Leiten von Gasen durch verschiedene Bereiche des Rades (11) in axialer Richtung unterteilt, einen Einlaß (19) und einen Auslaß (20) in dem Gehäuse (10), die jeweils mit den entgegengesetzten Enden eines der Kanäle in Verbindung stehen, eine Einrichtung zum Leiten der Luft von dem Einlaß (I9) zu dem Auslaß (20) durch den einen Kanal (15)> eine innerhalb des anderen Kanals (l6) auf einer Seite des Rades (11) angeordnete Verbrennungskammer (23), vföbei die Verbrennungskammer (23) eine öffnung (14) aufweist, die mit dem Rad in Verbindung steht, und der andere Kanal (l6) eine Auslaßöffnung (20) auf der anderen Seite des Rades (11) aufweist, einen mit der-Verbrennungskammer (23) an einer vom Rad (11) entfernten Stelle verbundenen Brennstoffbrenner (24)₉ eine Einrichtung (25) zum Zuführen von Brennstoff zum Brenner (24),' eine Einrichtung zum Leiten von Verbrennungsprodukten vom Brenner (24) durch das Rad (11) und zum Äußeren des Gehäuses (lO) durch die Auslaßöffnung, und eine Dichtung (33* 3^* 35) zwischen der Unterteilung (I3) und dem Rad (11), um ein Übertreten von erwärmter Luft von dem einen Kanal (Ιο) zum anderen Kanal (15) im wesentlichen zu verhindern.
2. Raumerhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (26, 27, 28) zum

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Leiten der Verbrennungsprodukte durch das Rad (11) eine Einrichtung umfaßt, die es ermöglicht, daß die Verdünnungsluft am Brenner (24) vorbei in die Verbrennungskammer (23) fließt, wo sie sich mit den Verbrennungsprodukten aus dem Brenner (24) vermischt.
3· Raumerhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Brenner (2^;4) mit Gas •geheizt wird, und daß die Einrichtung (26, 27, 28) zum Leiten von Verdünnungsluft so gebaut ist, daß deren Strom ^ genügend groß ist, um die Temperatur der Verbrennungsprodukte beim Eintreten in das Rad auf einen Wert unter 8l6 C zu reduzieren.
4. Raumerhitzer nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch g e kennzeichnet , daß das Rad (11) eine solche Wärmekapazität aufweist und mit einer solchen Geschwindigkeit drehbar ist, daß die Temperatur der Auslaßprodukte beim Verlassen des Rades (11) auf einen Wert unter etwa 135° C reduzierbar ist.
5· Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Ver- ψ brennungskaniuier (23) von den äußeren Gehäusewandungen entfernt nach innen angeordnete Wandungen aufweist, und daß eine Einrichtung zum Leiten des Stromes der Verbrennungsprodukte eine Einrichtung (2β) zum Einleiten von Verdünnungsluft in den Raum (27) zwischen den Wandungen der Verbrennungskammer (23) und dem Gehäuse (10) nahe der Ebene des Rades (11) umfaßt, wobei der Raum (27) einen Durchflußkanal für die Verdünnungsluft entlang der Außenseite der Verbrennungskammer (23) darstellt und diese in den Brenner leitet, wodurch die Wandungen des Gehäuses (10) und der Verbrennungskammer (23) durch die Verdünnungsluft gekühlt werden.

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6. Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Rad (11) ein gewelltes Material (4o) mit axial ausgerichteten Windungen umfaßt, das der durchströmenden Luft' einen geringen Widerstand entgegensetzt.
7. Raumerhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das gewellte Material Metallfolie ist. "
8. Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (19) zum Leiten der Luft durch den einen Kanal (15) ein in diesem angeordnetes Gebläse (17) umfaßt, um dessen Auslaßgas im wesentlichen vollständig an das Rad (11) innerhalb der Grenzen des Umfanges des Rades (11) zu führen, wobei der größte Teil der durch das Gebläse (3 7) bewegten Luft durch das gewellte Material (4o) fließt und der Umfang des Rades (11) innerhalb des einen Kanals (15) von den umgebenden Wandungen des Kanals ohne wesentliche Behinderung entfernt angeordnet ist.
9. Raumerhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kanal (15) einen rechteckigen Querschnitt in der Ebene des Rades aufweist, und der Auslaß (21) des Gebläses (17) in bezug auf die Achse des Rades gensigt ist, um Luft gegen das Rad (11) und im allgemeinen vom Raum zwischen den Radumfang und den umgebenden Wandungen des Kanals (15) weg auszulassen.
10. Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ₉ daß der Brenner ein schnell abschaltbarer Hochgeschwindigkeitsbrenner ist,

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und daß die Verbrennungskammer (23) mit einer verengten öffnung (28) um den Brenner (24) versehen ist.
11. Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Rad (ll) mit seiner Achse vertikal angeordnet ist, daß die Unterteilung (13) sich in vertikaler Richtung erstreckt, daß die Verbrennungskammer (23) oberhalb des Rades (11) angeordnet ist, wobei die Einrichtung zum Leiten von Luft durch den einen Kanal (15) ein unterhalb des Rades (ll) angeordnetes Gebläse (17) umfaßt und der Auslaß (21) nahe dem oberen Teil des Gehäuses (10) angeordnet ist, und daß der Einlaß (19) in den Seitenwandungen des Gehäuses (10) im wesentlichen nahe dem unteren Teil angeordnet ist.
12. Raumerhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der andere Kanal (l6) eine Kammer (29) unterhalb des Rades (11) darstellt und daß die Ein- · richtung zum Leiten der Verbrennungsprodukte vom Brenner durch das Rad (ll) ein Absauggebläse (30) umfaßt, das in der Kammer (29) mit Verbindung zur Äuslaßöffnung angeordnet ist. . . ' .
13. Raumerhitzer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Absauggebläse (30) und das erste Gebläse (17) durch einen gemeinsamen Motor (46) angetrieben werden.
14. Raumerhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß ein Motor (46) zum Antrieb für das Rad (11) in dem einen Kanal (15) zwischen dem Gebläse (I7) und dem Rad (11) angeordnet ist..
15· Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtung (33* y^i 35) elastische Streifen aus Blechmaterial umfaßt, die durch die Unterteilung(13) getragen und in gleitendem Kontakt mit dem Rad (ll) sind.

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16. Raumerhitzer nach Anspruch 15* dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Streifen (23, 34 _s 35) aus Blechmaterial aus Metallfolie mit einer Dicke bestehen^ die im wesentlichen gleich ist der Dicke der Folie des gewellten Materials (²K)).
17. Raumerhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet _s daß er eine Einrichtung (36) zum Reinigen von Abschnitten des Rades (11) von Verbrennimgsprodukten umfaßt, wenn die Abschnitte von dem anderen (16) zu dem einen Kanal (15) geführt werden«

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