DE2321236A1 - Verfahren zum absondern abfliessender verbrennungsgase und einrichtung zur ausuebung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum absondern abfliessender verbrennungsgase und einrichtung zur ausuebung des verfahrensInfo
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Description
Patentanwälte
Dr. Ing. Walter Abitz
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Brauns
8 München fco, ^..^snauerstr. 28. ·
2 a ArR.- JJ73
722
FRED HENRY JENSEN
I72 W - North Camano Dr., Utsalady Beach, Camano
Island, Wa. 98292, USA
Verfahren zum Absondern abfliessender Verbrennungsgase und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens
Verfahren und Einrichtung gemäß der Erfindung beziehen sich auf das Wegführen von Verbrennungsgasen aus einem
Raum und das Verhindern von SauerstoffVerarmung in
einem Raum, in dem ein offener Brenner arbeitet, wobei es sich bei dem Brenner um einen Brenner zur Raumheizung
oder einen Kochbrenner handeln kann.
Ein Heizer mit Katalysatorbett, der entweder Butan oder Propan oder ein anderes Brenngas oder Benzin oder einen
anderen gasbildenden flüssigen Kohlenwasserstoff oder Methylalkohol oder eine andere, brennbare Gase abgebende
Flüssigkeit verwendet, stellt ein kompaktes, brauchbares und gut aussehendes Raumheizgerät dar. Bei derartigen Heizgeräten
treten jedoch drei prinzipielle Schwierigkeiten
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aufϊ eine übermässige Kondensatbildung in dem beheizten
Raum, die Entnahme von zur Aufrechterhaltung des Verbrennungsvorgangs in dem Heizgerät erforderlichem Sauerstoff
aus diesem Raum, und die damit verbundene Ansammlung von Verbrennungsprodukten in diesem Raum, unter
denen sich giftige Gase befinden können.
Gasbrenner werden üblicherweise auch zum Kochen benutzt, aber diese Verwendungsform von Gas führt zu den gleichen,
oben im Zusammenhang mit einem Raumheizer erwähnten Schwierigkeiten, wozu noch kommt, daß WärmeVerschwendung
betrieben wird, weil man den Raum, in dem sich der Brenner befindet, örtlich aufheizt, was vor allem im Sommer unerwünscht
sein kann. '
Gas-, Benzin- oder Spiritus-Raumheizgeräte oder -Kochöfen · werden im allgemeinen unter beengten Raumverhältnissen
eingesetzt, etwa in einer Schiffskabine, in einem Wohnwagen oder einem Zelt. Da der Rauminhalt derartiger Räume verhältnismässig
klein ist und derartige Fahrzeuge im allgemeinen ziemlich gros-se Fenster haben, findet eine störende
Kondensation von Wasserdampf an kalten Oberflächen statt... Ausserdem ist auch der Austausch mit der Aussenluft
ziemlich beeinträchtigt. Da als Verbrennungsprodukte dieses Gases, flüssigen Kohlenwasserstoffs oder Spiritus hauptsächlich
Wasser und Kohlendioxid auftreten, erfolgt Kondensation notwendigerweise, sobald der Zustand der Feuchtigkeitssättigung erreicht ist. Ausserdem tritt in derart kleinen
Räumen eine sehr deutliche SauerstoffVerarmung in der
Luft auf, da die Verbrennung des Gases unterhalten werden muß. Mit der Abnahme des Luftsauerstoffs ist aber nicht
nur weniger Sauerstoff zum Atmen für die Benutzer des Raums vorhanden, sondern die Verbrennungsprodukte enthalten
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auch einen höheren Anteil von giftigem Kohlenmonoxid anstelle von Kohlendioxid.
Der Erfindung liegt somit in erster Linie die Aufgabe
zu Grunde, einen wesentlichen Anteil und vorzugsweise die Hauptmenge von praktisch rauchlosen Verbrennungsabgasen,
die durch Verbrennung in einem offenen Brenner entstanden sind, wirksam aus einem beengten Raum abzusondern, in dem
der Brenner arbeitet. Eine weitere Aufgabe ist, durch diese Absonderung von Verbrennungsprodukten den Zutritt von
Aussenluft in den Aufenthaltsraum, in dem der Brenner arbeitet, zu ermöglichen, die im anderen Fall, wenn die
Verbrennungsgase nicht abgesondert werden, ausgeschlossen bleibt. Eine derartige Absonderung von Verbrennungsprodukten
hat zur Folge, daß die Kondensation in dem Raum, in dem der Brenner arbeitet, vermieden wird, daß der Gehalt an Verbrennungsprodukten
in der Luft dieses Raums erheblich herabgesetzt wird, und daß die Ventilation des Raums verbessert
wird.
Als weitere Erfindungsaufgäbe ist zu betrachten, daß die
Verbrennungsabgase praktisch rauchfrei aus dem Raum, in
dem ein Brenner arbeitet, entfernt und dabei der Wirkungsgrad der Verbrennung und des Heiz- oder Kochvorgangs so
wenig wie möglich beeinträchtigt wird.
Die Einrichtung, die zur Absonderung der Verbrennungsabgase,
die von einem Brenner erzeugt werden, dient, soll einfach und billig herstellbar, leicht einzubauen und einfach
zu warten sein.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung ausgerüsteten katalytischen Raumheizgeräts
von oben;
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Fig· 2 ist ein Vertikalschnitt durch dieses Heizgerät,
von dem einige Teile weggebrochen sind;
Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Heizgeräts von vorn, wobei wiederum einige Teile weggebrochen sind;
Fig. 4 ist ein Vertikalteilschnitt durch einen Teil des Heizgeräts längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 entspricht der Fig, 4, jedoch ist ein Bauteil in eine andere Lage gebracht;
Fig. 6 stellt in perspektivischer Ansicht von oben eine etwas abgeänderte Form eines Raumheizgeräts dar;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines derartigen Heizgeräts, wobei einige Teile weggebrochen sind;
Fig. 8 gibt einen Horizontalschnitt durch das Raumheizgerät
längs der Linie 8-8 in Fig. 7 wieder;
Fig. 9 zeigt in perspektivischer Ansicht von unten eine
andere Art einer Plenumkammer für ein katalytisches Raumheizgerät, die an einem Heizgerät, wie es in
den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist, verwendet werden kann;
Fig.10 gibt eine Druntersicht unter eine derartige Plenumkammer
wieder;
Fig.11 ist ein Vertikalschnitt durch eine Plenumkammer dieser
Art längs der Linie 11-11 in Fig. 10, wobei die Plenumkammer an ein Raumheizgerät angeschlossen
gezeigt wird (einige Teile sind weggebrochen);
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Fig. 12 zeigt als perspektivische Ansicht von oben eine ringförmige Plertumkammer, bei der einige Teile
weggebrochen sind;
Fig. 13 ist ein Horizontalschnitt durch diese Plenumkammer,
angebracht an einem Raumheizgerät;
Fig. 14 gibt einen Querschnitt durch die Plenumkammer längs der Linie 14-14 in Fig. 13 wieder;
Fig. 15 zeigt als perspektivische Ansicht von oben eine andere Ausführungsform einer Abgasplenumkammer,
bei der einige Teile weggebrochen sind;
Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch die Kammer längs der Linie 16-16 in Fig. 15;
Fig. 17 ist ein Vertikalschnitt durch eine derartige Plenumkammer längs der Linie 17-17 in Fig. 15, angebracht
an einem Raumheizgerät;
Fig. 18 ist ein Teilgrundriß eines Eckenbereichs der
in Fig. 15 wiedergegebenen Plenumkammer, angebracht an einem Raumheizgerät nach Fig. 17;
Fig. 19 zeigt als perspektivische Ansicht von oben einen Gaskochbrenner in erfindungsgemässer Ausstattung,
teilweise als Zerlegbild, unter Fortlassung einiger Teile;
Fig. 20ist eine Draufsicht auf diesen Kochbrenner, bei dem einige Teile weggebrochen sind;
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Fi-g. 21 zeigt diesen Brenner in einem Vertikalschnitt
längs der Linie 21-21 in Fig. 20;
Fig. 22 ist ein vergrösserter Detailquerschnitt durch das Auslaßrohr der Einrichtung, geschnitten längs
der Linie 22-22 in Fig. 20}
Fig. 23 ist ein vergrösserter Detailquerschnitt längs der Linie 23-23 in Fig. 22;
Fig. 2H gibt in Seitenansicht ein Gebläse wieder, das in
Verbindung mit dem die Abgase abtrennenden Auslaßrohr verwendet werden kann, wobei einige Teile weggebrochen
sind;
Fig. 25 stellt einen Schnitt längs der Linie 25-25 in Fig. lh dar.
Das wichtigste Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein gewöhnlicher offener Brenner, wie etwa ein gasbetriebenes
Raumheizgerät, wie es beispielsweise in den Fig. 1 und 2 gezeichnet ist. Ein derartiges Heizgerät weist ein Gehäuse
auf, in dem sich das Katalysatorbett 2 befindet, das aus Asbest oder einem anderen feuerfesten, unveränderlichen Mineral
besteht, dem als Katalysator eine sehr dünne Schicht eines Metalls der Platingruppe zugefügt ist. Bei der An*
wendung eines derartigen Katalysators kann ein dem katalyti-.sehen
Bett zugeführtes Gas an der Strahlungsseite des Bettes bei einer niedrigeren Temperatur brennen als diese; anderenfalls
für die Verbrennung des Gases erforderlich wäre. Die Wärme des brennenden Gases wird durch das Gitter 3 abgestrahlt,
und normalerweise ziehen die praktisch rauch-
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freien abfliessenden gasförmigen Verbrennungsprodiikte durch dieses Gitter ab und verbreiten sich in dem Aufenthaltsraum,
in dem der Brenner arbeitet.
Das Raumheizgerät mit Katalysatorbett nach den Fig. 1, und 3 ist typisch und steht für derartige übliche Raumheizgeräte,
abgesehen jedoch von der Anwendung der Lehre der Erfindung bei einem solchen Heizgerät. Zu den üblichen
Merkmalen eines solchen Heizgeräts gehört die Gaszuleitung U, die durch die Leitung 6 mit einem Anlaßventil 5
verbunden ist, das in geöffnetem Zustand eine grössere Gasmenge während des Anheizens in das Katalysatorbett einläßt
als unter normalen Betriebsbedingungen erforderlich ist. Eine weitere Zweigleitung 7 der Gaszuleitung führt
Gas in das Heizregulierventil 8, das von Hand auf niedrige, mittlere und hohe Heizleistung einstellbar ist. Ein temperaturemp'findliches
Rohr 9 steuert ein Sicherheitsventil 10, das in der Leitung 7 angeordnet ist, die von der Gaszuleitung
4 zu dem Regulierventil 8 führt.
Das beschriebene, normale Raumheizgerät mit Katalysatorbett strahlt Wärme von dem Bett 2 aus in den Raum und die
abfliessenden heissen Verbrennungsgase dürfen auch in
den Raum abströmen, weil sie praktisch rauchfrei sind. Diese abfliessenden Verbrennungsgase geben zusätzliche
Wärme an den zu beheizenden Raum ab, sie rufen aber auch Kondensation hervor, entziehen Sauerstoff und geben unter
Umständen in mehr oder weniger grosser Menge Kohlenmonoxid und andere giftige Gase ab. Die erfindungsgemässe Einrichtung
arbeitet so, daß die abfliessenden Verbrennungsgase abgesondert und dann an einen anderen Ort und
nicht in den von dem Raumheizgerät zu beheizenden Raum abgeleitet werden. Durch Verbrennen des Gases an der
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Vorderseite des katalytischen Bettes 2 ruft die Hitze des
verbrennenden Gases einen Konvektionsstrom von abfliessenden
Verbrennungsgasen hervor, die an der Vorderseite des katalytischen Bettes in einer Schicht aufsteigen.
Der Strom der gesaraten Schicht oder des größten Teils der Schicht von abfliessenden Verbrennungsgasen kann am
oberen Teil des katalytischen Bettes aus dem Aufenthaltsraum,
in dem der Brenner arbeitet, abgesondert und aus dem Heizgerät an eine andere Stelle abgeleitet werden, beispielsweise
in die Aussenluft, und wird auf diese Weise nicht mit der Luft in- dem Aufenthaltsraum vermischt.
Die Erfindung macht erfolgreich Gebrauch von einer als
Coandaeffekt bekannten Erscheinung. Der Coandaeffekt beschreibt im wesentlichen den laminaren Strom von Luft oder Gas
längs einer Fläche oder "an dieser Fläche haftend". Diese Ers
cheinung beruht auf dem Auftreten eines Bereichs mit vermindertem
Druck an der Fläche, der infolge Umwandlung eines Teiles des ursprünglichen Drucks in Bewegungsenergie auftritt.
Die heissesten Gase fliessen sehr nahe an der Oberseite "des katalytischen Bettes. Diese Erscheinung läßt
sich ausnützen zum sicheren Entfernen der Verbrennungsprodukte, weil diese heissen Verbrennungsgase am schnellsten
zu fliessen suchen und sich daher schichtartig nahe an der Oberseite des katalytischen Bettes bewegen.
Eine Konstruktion, die wirksam die abfliessenden Verbrennungsgase
von der nach oben über die Oberfläche des Katalysatorbettes 2 abströmenden Verbrennungsgase absondert,
besteht aus einer Innenwand 11 und einer Aussenwand 12, deren einander gegenüberliegende untere Kanten
Abstand voneinander haben und einen Auffangschlitz 13 für die abfliessenden Verbrennungsgase bilden, der an seinen
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Enden geschlossen ist. Dieser Schlitz stellt eine Verbindung zwischen dem Inneren des Heizergehäuses 1 und
einer Plenumkammer 14 her, die quer über das Oberteil des
Gehäuses verläuft (vgl. Fig. 2 und 3). Aus dieser Plenumkanuner werden die abfliessenden Verbrennungsgase durch
den Auslaß 15 und das Auslaßrohr 16 zur Aussenluft
oder zu einem Ort geführt, an dem sie unschädlich gemacht werden. Die Verbrennungsgase werden aus der Plenumkammer
durch das Rohr 16 durch Unterdruck, der von einem Absauggebläse 17 erzeugt wird, oder durch Windsog oder durch natürliche
Konvektion entfernt.
Vor allem wenn man sich auf ein Absauggebläse zum Abziehen der Verbrennungsgase aus dem Heizgerätgehäuse verlassen
muß, ist es erforderlich, geeignete Sicherheitsabsperrungen für die Absonderungs- und Absaugmechanik vorzusehen. Als
Steuerungsmittel dieser Art kann ein Magnetventil 18 dienen, das in dem Leitungszweig 7 zwischen der Gaszuleitung 4 und
dem Regelventil 8 angeordnet ist. Wenn das Absauggebläse aus irgendeinem Grunde ausfallen sollte, etwa weil die
Spannung der Stromquelle für den Gebläsemotor oder die Motordrehzahl oder der von dem Gebläse erzeugte Sog unter
einen vorgegebenen Wert fällt, kann das Magnetventil 18 die Brennstoffzufuhr zu dem Katalysatorbett vollständig
unterbrechen. Man könnte stattdessen auch ein spannungsgesteuertes
Relais verwenden, das sowohl den Gebläsemotor abstellt als auch das Magnetventil 18 schließt, wenn die Speisespannung
des Motors einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
Wenn der Strom der durch den Gebläsesog in den Schlitz 13 eingeleiteten abfliessenden Gase ausreichend stark wäre,
könnte ausser den abfliessenden Verbrennungsgasen auch Luft
aus dem zu beheizenden Raum durch das Gitter 3 in den Schlitz 13 gesaugt werden. Unter diesen Umständen würde unnötiger-
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weise erwärmte Raumluft vergeudet. Um diese Möglichkeit auszuschließen, könnte man die Querschnitts fläche des
Gassammeidurchlasses 13 nach Bedarf änderbar gestalten, so daß praktisch nur der kanalisierte Strom der abfliessenden
Verbrennungsgase in den Sammeldurchlaß geriete, aber keine
merklichen zusätzlichen Luftmengen. Jedoch muß der Querschnitt des in die Plenumkammer führenden Durchlasses
ausreichend groß sein, damit so viel wie möglich von den abfliessenden Verbrennungsgasen abgesondert und in die
Plenumkammer geleitet wird*
Mit zunehmendem Gasdurchsatz nimmt die Temperatur der abfliessenden
Verbrennungsgase, die den Schlitz 13 durchsetzen, ab, und umgekehrt nimmt sie mit abnehmenden Gasdurchsatz
zu in Abhängigkeit von der Zumischung von Umgebungsluft
aus dem zu beheizenden Raum. Es ist daher zweckmässig, die Querschnittsfläche der in die Plenumkammer führenden öffnung
in Abhängigkeit von der Temperatur der Verbrennungsgase zu steuern. Fig. 4 zeigt den Eingang in den Schlitz 13 zwischen
den Wänden 11 und 12 verhältnismässig weit geöffnet, verglichen mit der in Fig. 5 gezeichneten öffnungsweite
des Schlitzes. Die Breite der Schlitzöffnung nach Fig. 4 wäre für Bedingungen passend, bei denen die Verbrennungsgase verhältnismässig heiß wären, während die Breite der
Schlitzöffnung nach Fig. 5 für relativ kühle Verbrennungsgase in Frage käme.
Eine Änderung der Weite der Schlitzöffnung läßt sich durch
Anbringen eines diese öffnung verengenden Schiebers 19 erreichen. Die Länge dieses Schiebers kann praktisch gleich
der ganzen Breite des Katalysatorbettes 2 sein und der obere Rand 20 dieses Schiebers kann an dem oberen Teil der äusseren
Schlitzwand 12 befestigt sein. Der untere Teil dieses Schie-
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bers, der mit einem Verstexfungsflansch versehen sein kann, bildet eine strömungsregelnde Lippe 21, die mehr oder weniger
nahe an die innere Schlitzwand 11 herangeführt werden kann. Die Bewegung dieser s.trömungsregelnden Lippe in Abhängigkeit
von der Temperatur der durch den Schlitz 13 fliessenden Verbrennungsgase kann dadurch hervorgebracht' werden, daß man
dem Schieber die Eigenschaften eines temperaturempfindlichen Bimetalls verleiht oder ein Bimetallorgan vorsieht, das eine
Schwenkbewegung des Schiebers hervorbringt. Der Druckausgleich zwischen den beiden Seiten der Schieberplatte läßt
sich durch Anbringen von öffnungen 22 in der Schieberplatte herbeiführen.
Wenn das die Wärme regulierende Ventil 8 auf niedrige Flamme
eingestellt ist, wird die Temperatur der durch die Schlitzöffnung 13 ziehenden Verbrennungsgase verhältnismässig niedrig
sein, so daß die strömungsregelnde Lippe 21 der Scheibe 19 nahe der Wand 11 (Fig. 5) steht, um die öffnungsweite in
dem stromabsondernden Schlitz zu verkleinern, so daß die Menge der in die Plenumkammer abfliessenden Verbrennungsgase
herabgesetzt wird.
Andererseits wird, wenn das Regulierungsventil 8 weit geöffnet
ist, so daß mehr Brenngas in das Katalysatorbett 2 geleitet wird, die Temperatur der in den Schlitz 13 eintretenden abfliessenden
Verbrennungsgase höher sein, wodurch die temperaturempfindlichen Organe, die die Stellung der Scheibe 19
steuern, die Scheibe in die in Fig. U gezeichnete Stellung bringen. Die Eintrittsoffnung des Gassammeischlitzes 13
wird daher im allgemeinen paralH. zu dem grösseren Volumen
des kanalisierten Stroms, der die abfliessenden erzeugten
Verbrennungsgase transportiert, erweitert, so daß wiederum
zumindest der größte Teil des über die Oberseite des Katalysatorbetts
2 strömenden Flusses durch das Durchlaufen des Schlitzes 13 in seinem Strömungsweg abgesondert und von dem zu
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beheizenden Raum durch das -Auslaßrohr 16 weggeführt wird
und nicht in den zu beheizenden Raum gelangt.
Die durch das Verbrennen des Heizgases an der Oberfläche des Katalysatorbetts 2 erzeugte Wärme ist von zweierlei
Art: die Wärme tritt einerseits als Strahlungswärme auf, die von dem Katalysatorbett in den zu beheizenden Raum
abgestrahlt wird, und andererseits als Wärme der abfliessenden
Verbrennungsgase. Die Wärmemenge erster Art ist
viel grosser als die W-ärmemenge zweiter Art. Wie bereits
erwähnt, hat das Katalysatorbett 2 die Aufgabe, zu erreichen, daß das Heizgas an der Oberseite des Katalysatorbetts
bei einer Temperatur verbrennt, die erheblich unter der normalen Entzündungstemperatur der Brenngase liegt.
Wenn die entstehenden abfliessenden Verbrennungsgase von dem Gehäuse 1 des Heizgeräts abgesondert und in der
oben beschriebenen Weise abgeführt werden, geht der Teil der durch die Verbrennung erzeugten und in den abfliessenden
Verbrennungsgasen enthaltenen Wärme verloren. Wenn dieser Teil der Verbrennungswärme auch gering ist, kann es doch
wünschenswert sein, zumindest einen Teil dieser Wärme zu erhalten, ohne daß ein unerwünschter Feuchtigkeitsniederschlag
in dem zu beheizenden Raum, eine SauerstoffVerarmung
in dem Raum und eine Verunreinigung dieses Raumes durch giftige Bestandteile der Verbrennungsgase auftritt.
Die Fig. 6,7 und 8 zeigen einen mit Katalysatorbett arbeitenden Raumheizer gleicher Art wie im Zusammenhang
mit den Fig. 1 bis 5 beschrieben, abgesehen davon, daß bei diesem Heizgerät ein Wärmeaustauscher vorgesehen ist, um
Wärme aus den abgesonderten abfliessenden Verbrennungsgasen
zurückzugewinnen. Man kann zu diesem Zweck verschiedene Arten von Wärmeaustauschern verwenden und in den Fig. 6,
7 und 8 sind obere und seitliche gewellte Wärmeaustauschflächen 23 angedeutet, die mit Abstand von der Oberseite
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und den Seitenwänden des Heizergehäuses 1 angebracht sind, so daß ein Durchlaß 24 für abfliessende Verbrennungsgase entsteht.
Der Gassammeischlitz 13 stellt einen Durchlaß zwischen dem Inneren des Heizgeräts nahe dem Katalysatorbett 2
und dem Raum zwischen der Oberseite des Heizergehäuses 1 und dem oberen Teil der Verkleidung 23 dar* Die einander
entgegengesetzten Enden dieses Raums stehen in Verbindung mit den oberen Enden der Räume an den entgegengesetzten
Seiten des Heizgeräts zwischen den Verkleidungsseiten 23 des Wärmeaustauschers und den Seiten des Heizergehäuses
Die unteren Enden der seitlichenDurchlässe öffnen sich zu
einer unter dem Heizgerät angeordneten Plenumkammer 14'. Ein Auslaßrohr für die abfliessenden Verbrennungsgase
kann an beliebiger Stelle an der Plenumkammer angebracht werden, etwa ein Rohr 16', das am Boden oder an einem
der beiden Enden der Plenumkammer angeschlossen sein kann.
Bei einem mit Wärmeaustauscher ausgestatteten Heizgerät,
wie es beispielsweise in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellt ist, besteht in stärkerem Maße die Notwendigkeit, ein
Sauggebläse, wie in Fig. 1 angedeutet, an.das Auslaßrohr anzuschliessen, damit eine Absaugströmung entsteht, die
die abfliessenden Verbrennungsgase durch den Sammeldurchlaß
13 und den Wärmeaustauscherdurchlaß zieht und es verhindert,
daß sie in den zu beheizenden Raum gelangen. Die Wärmemenge, die aus den abfliessenden und durch den Wärmeaustauscherdurchlaß
strömenden Verbremvungsgasen entnommen
und durch die Wände 23 geleitet wird, strahlt natürlich in den zu beheizenden Raum ab und ergänzt die Wärmelieferung,
die von der direkten Strahlung herrührt, die durch die Verbrennung des Gases an der Oberfläche des Katalysatorbetts
erzeugt wird.
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Die modifizierte Plenumkammer IU" zum Sammeln der abfliessenden
Verbrennungsgase nach den Fig. 9, 10 und 11 kann an einem Raumheizgerät mit Katalysatorbett nach den Fig.
1-3 angebracht werden. Beim Anbau dieser Plenumkammer wird die Ansatzplatte 25 oben an dem Heizergehäuse .1 befestigt
(vgl. Fig. 11). Die Plenumkammer verjüngt sich von ihrem an das Auslaßrohr 15 angeschlossenen weiten Ende
zu ihrem engeren Ende 27. Die Höhe der Plenumkammer kann gleichbleibend sein, und die Verjüngung der Kammer ist
vorzugsweise gleichförmig und entspricht insgesamt dem sich verstärkenden Gasstrom von dem Heizgerät in die Plenumkammer
durch die Zutrittsschlitze 28, 29 in der Ansatzplatte
25.
Der Zutrittsschlitz aus dem Heizgerät in die Plenumkammer
26, 27 verläuft praktisch über die ganze Länge der Plenumkammer und die volle Breite des Katalysatorbetts 2 des
Heizgeräts und befindet sich neben dem oberen Rand des Katalysatorbetts. Damit ein möglichst gleichmässiger Strom
von abfliessenden Verbrennungsgasen aus dem Heizgerät in
die Plenumkammer, die sich im Grundriß, wie oben beschrieben, verjüngt, stattfindet,verengt sich der Zutrittsschlitz
in der Ansatzplatte 25 in umgekehrter Richtung zu der Verengung der Plenumkammer, d.h. von einem breiten Ende 29
zu einem engen Ende 28. Das Ausmaß der Schlitzverengung entspricht insgesamt dem Ausmaß der Verjüngung der Plenumkammer
im Grundriß, verläuft jedoch in entgegengesetzter Richtung. Die Verjüngung der Plenumkammer ist so berechnet,
daß die Geschwindigkeit der durch diese Plenumkammer abfliessenden Gase annähernd konstant ist.
Wenn die Gasgeschwindigkeit konstant ist, kann die lineare, reibungsbedingte Druckänderung über die Schlitzlänge
leicht durch eine entgegengesetzte Verengung des Schlitzes ausgeglichen werden, um einen praktisch gleichmässigen
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Durchsatz durch den Schlitz 13 in die Plenumkammer über dessen gesamte Länge herbeizuführen. Ein derartig gleichmassiger
Durchsatz ist wünschenswert, um eine wirksame Wegführung praktisch aller Verbrennungsprodukte, dabei aber
gleichzeitig eine möglichst geringe Mitführung von Umgebungsluft aus dem Raum zu erzielen.
Um die Abschnitte der Ansatzplatte.25 an den entgegengesetzten
Seiten des Zutrittsschlitzes 28, 29 anzuschliessen und die Plattenabschnitte ausreichend zu versteifen, werden
diese Abschnitte an verschiedenen Stellen längs des Schlitzes 28, 29 befestigt. Die Verbindungs-teile sind als
Winkelstücke gezeichnet, deren Abschnitte 30 des einen Schenkels an den Abschnitten der Ansatzplatte 25 an jeweils
einer Seite des Schlitzes 28, 29 befestigt sind. Der andere Schenkel 31 jedes Winkelstücks überbrückt den Zutrittsschlitz und verbindet die Schenkelabschnitte 30. Der Schenkelabschnitt
31 wirkt wie ein Träger, der eine gegenseitige Verbiegung der Abschnitte der Ansatzplatte 25 an den beiden
Seiten des Zutrittsschlitzes bei möglichst geringer Behinderung des Stromes der von dem Heizgerät durch den Sammelschlitz
in die Plenumkammer abfliessenden Verbrennungsgase
verhindert.
Wenn das Sauggebläse 17, das Gas aus dem Auslaß 15 abzieht, aus irgendeinem Grunde, wie er im Zusammenhang mit
Fig. 3 aufgeführt worden ist, unwirksam wird, werden die Gase, die an dem Schlitz 28, 29 vorbeiziehen und in den
Aufenthaltsraum, in dem das Heizgerät steht, strömen, heisser, und diese Erscheinung kann zum Betätigen eines Sicherungsmechanismus
benutzt werden, der das Magnethauptventil betätigt, das in Fig.3 mit 18 bezeichnet ist.
Die erhöhte Temperatur wird von einer temperaturempfindlichen Vorrichtung 32 festgestellt, die auf der dem zu be-
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heizenden Raum zugewandten Seite des Schlitzes 28 angeordnet ist (vgl, Fig. 9, 10 und 11). Die Verbindung zwischen
der temperaturempfindlichen Vorrichtung und dem SoIenoidventil
18 kann mit elektromechanischen, elektrischen oder mechanischen Mitteln hergestellt werden. Als brauchbares
mechanisches Zwischenglied kommt ein mit einer temperaturempfindlichen Flüssigkeit teilweise gefüllter
Kolben mit Kapillarrohr in Betracht, das an ein druckbetätigtes Sicherheitsabsperrventil 18 angeschlossen ist, das
in diesem Fall nicht von einem Solenoid gesteuert wird.
In den Fig. 1 bis 11 ist angenommen worden, daß die Mechanik zum Absondern der abfliessenden Verbrennungsgase an einem
Strahlungsheizgerät mit Katalysatorbett angebracht werden sollte; entsprechende Einrichtungen lassen sich aber auch
an andersartigen Heizgeräten verwenden. Nach den Fig. 12 bis 18 ist die Einrichtung zum Absondern von Verbrennungsgasen an einem Strahlungs-Raumheizer mit Zentralbrenner
angeordnet, in dem üblicherweise Petroleum verbrannt wird.
In dem Heizergehäuse 47 befindet sich der Brenner 48, wie in Fig. 13 gezeichnet. Die Vorderseite des Gehäuses ist mit
einer Anzahl aufrechtstehender, zueinander paralleler Stäbe 4 versehen, deren oberes Ende mit einem parallel verlaufenden
Stab 50 verbunden ist, der schwenkbar gelagert ist, so daß er wie ein Scharnier wirkt, um das die Stäbe 49 gedreht
werden können, wodurch das Gitter geöffnet werden kann.
Der Mittelteil des Gehäuseoberteils ist mit einem Deckel verschlossen, unter dem sich ein kreisförmiger Ausschnitt
befindet, in den der obere Abschnitt eines Sammelringes 5 2
für abfliessende Verbrennungsgase einsetzbar ist. Die Plenumkammer
befindet sich zwischen"einer inneren Zylinderwand 5 und einer Aussenwand 54, die im allgemeinen, jedoch nicht
notwendigerweise konzentrisch zu der Innenwand verläuft. Ein Teil der Aussenwand steht ein erhebliches Stück weit
exzentrisch aus dem Ring 5 3 vor und dient als Unterteil eines
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Auslaßrohrs. Ein Flansch 56, der eine öffnung in dem herausragenden
Teil 55 umgibt, greift von diesem Teil aus von unten in das Auslaßrohr 57 ein.
Die Querschnittsfläche der ringförmigen Plenumkammer nimmt von dem dem herausragenden Teil 55 gegenüberliegenden Teil
aus bis zu diesem Teil 55 hin zu, weil die Innenwand 5 3 und die Aussenwand 54 auseinanderstreben. Abströmendes Verbrennungsgas
wird durch Schlitze im oberen Teil der Innenwand 5 3 in den Plenumkammerring gezogen. Die Schlitzbreite
nimmt ab auf beiden Seiten der Wand, ausgehend von dem breitesten Schlitzteil 5 8 gegenüber dem vorspringenden Teil
55 bis zu dem schmälsten Schlitzteil 5 9 in der Nähe dieses Vorsprungs. Verbxndungsstreifen 60 überbrücken den Schlitz;
sie sind über die Schlitzlänge verteilt und verbinden die
oberhalb und unterhalb des Schlitzes liegenden Teile der Innenwand miteinander. Die Aussenwand kann abgestuft sein, so daß
ein oberer Aussenwandteil 61 entsteht, der genau konzentrisch
zu der Innenwand 5 3 des Sammelrings verläuft, so daß ein schmaler oberer Abschnitt entsteht, der in den Ausschnitt
des GehäusedeckeIs 51 paßt.
Bei abgenommenem Flansch 5 6 kann der Sammelring 5 2 in das obere Gehäuseteil eingebaut werden, indem man den Ring
durch die Vorderteile des Heizergehäuses führt, wenn die Stäbe 49 um die Scharnierstange 50 nach oben geschwenkt
sind. Der Ansatz 55 wird rückwärts durch eine öffnung in der Rückseite des Gehäuses geführt, bis die Auslaßöffnung
sich hinter dem Gehäuse befindet. Der Sammelring kann in dieser Stellung durch ein Winkelstück 62 festgehalten werden,
das den dem Ansatz 55 abgewandten Teil des Ringes mit der Scharnierstange 50 verbindet (vgl. Fig. 13), und durch
Aufsetzen des Bodens des exzentrischen' Ansatzes 55 auf eine aus der Rückseite des Gehäuses herausragende Zunge 62'.
Der Flansch 56 kann dann an der Oberseite des Ansatzes 55
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des Gehäuses befestigt und das Auslaßrohr 57 auf dem Flansch
angebracht werden (vgl. Fig, 13).
Die für abfliessende Verbrennungsgase bestimmte Plenumkammer
mit rechteckigem Grundriß (vgl. dazu die Fig. 15 bis 18) kann in einem Raumheizgerät mit Zentralbrenner gleicher Art,
wie er in Fig. 13 gezeichnet ist, angebracht werden; die Anbringung
sweise zeigt Fig. 17. Die Plenumkammer 63 weist einander
gegenüberstehende Seitenteile 64 auf, die in ihrem vorderen bzw. hinteren Abschnitt 65 bzw. 66 so groseen Abstand
haben, daß die Plenumkammer in das Brennergehäuse zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden eingesetzt werden kann.
Der Vorderabschnitt 65 und die beiden Seitenabschnitte 6·+
der Plenumkammer können in den oberen Teil des Heizergehäuses 47 durch einen Schlitz in der Gehäuserückwand eingeführt
werden, bis der hintere Abschnitt 66 eng an der Rückwand des Heizergehäuses anliegt und die Seitenabschnitte in den
oberen Abschnitt des Heizergehäuses hineinragen, wie es bei dem Aufbau der rückwärtigen oberen Ecke nach Fig. 18 zu erkennen ist. In dieser Stellung kann ein zylindrischer Flansch,
der die Auslaßöffnung in dem hinteren Abschnitt 66 umgibt, das untere Ende des Auslaßrohres 68 aufnehmen. Die abfliessenden
Verbrennungsgase werden in die Plenumkammer durch einen Schlitz in dem oberen Teil der Innenwand 69 des vorderen
Abschnitts 65 der Plenumkammer gezogen.
Um abfliessende Verbrennungsgase in den Vorderabschnitt der Plenumkammer in praktisch gleichartiger Menge über die
ganze Länge des Vorderabschnitts einsaugen zu können, wird die Grundrißfläche dieses Vorderabschnitts von den Enden
ausgehend zur Mitte 70 hin verjüngt. Der Schlitz, durch den die abfliessenden Verbrennungsgase in die Plenumkammer
eintreten, ist in entgegengesetztem Sinne von seiner Mitte 71 zu den Enden 72 an den Seitenabsehnitten 64 der Plenum-
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kammer hin verjüngt. Der Eintrittsschlitz hat also seine
größte Weite dort, wo die Querschnittsfläche der Plenumkairaner am kleinsten ist und der Eintrittsschlitz ist dort stärker
verengt, wo die Querschnittsfläche der Plenumkammer grosser
ist.
Die Plenumkammer mit Rechteckgrundriß für die abfliessenden
Verbrennungsgase ist im oberen Abschnitt des Heizergehäuses
47 mit Winkelstücken 73 befestigt, die die vorderen Ecken mit jeweils einer Seitenwand des Heizergehäuses verbinden.
Eine von der Rückwand des Heizergehäuses vorstehende Zunge unter dem rückwärtigen Abschnitt 66 kann an dessen Boden befestigt
werden, um zu verhindern, daß die Plenumkammer aus dem Gehäuseschlitz heraustritt. Eine solche Zunge 74 kann
an dem Mittelteil des Abschnitts 66 angebracht werden, oder es können zwei Stück an gegenüberliegenden Enden des rückwärtigen
Teils der Plenumkammer angeordnet sein. Winkelstücke un-d Zungen können abnehmbar mit Metallschrauben an
der Plenumkammer befestigt werden.
Die von dem Brenner 4 8 aufsteigenden Verbrennungsgase treten
in den inneren Hohlraum des Sammelrings oder den inneren Hohlraum der rechteckigen Plenumkammer 63 ein, die in den
Fig. 12 bis 17 wiedergegeben sind, bis sie zu der Oberseite des Gehäuses gelangen, die durch den Deckel 51 definiert
wird. Wenn die abfliessenden Verbrennungsgase an die Unterseite
dieses Deckels stoßen, werden sie nach aussen in allen Richtungen abgelenkt und treten in den Ringschlitz
in dem oberen Abschnitt der Innenwand 5 3 des Sammelrings 52 ein, oder sie werden nach vorn gelenkt und treten in den
Schlitz im oberen Abschnitt der Innenwand 5 9 des vorderen Abschnitts der rechteckigen Plenumkammer 63 ein.
In beiden Fällen werden die meisten der giftigen Bestandteile der abfliessenden Verbrennungsgase in die Plenumkammer
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und in ihr an den hinteren Abschnitt gelangen und durch
die Auslaßrohre 5 7 oder 68 abgeführt werden und treten nicht aus dem Heizergehäuse zwischen den Vertikalstäben 4 9
hindurch in den zu beheizenden Raum ein.
Eine andere Art Brenner, an dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, ist eine KochpMte. Die Fig. 19, 20
und 21 zeigen einen üblichen Gasbrenner 127, in den Gas durch eine Leitung 128 gelangt. Dieser Brenner wird in geeigneter
Weise in einer Kreisöffnung in der Oberseite 129 eines Kochherds gehaltert. Ein kreisförmiger Deckel 130, der
ungelocht sein kann, ist für den Brenner vorgesehen und die Montierung des Deckels sollte so kräftig sein, daß die
Platte die schwersten Kochtöpfe samt Inhalt zu tragen vermag, die darauf gestellt werden könnten.
Die Halterung für den Deckel 130 weist gemäß der Zeichnung einen oberen hohlen Ring 131 mit Gassamme!durchlassen 132
am oberen Teil seines inneren Umfangs verteilt auf, so daß über den Umfang verteilte Schlitze gebildet werden. Dieser
Gassammeiring ruht auf über den Umfang verteilten Hohlständern 133, die aus einer Plenumkammer 134 herausragen» Die
Hohlständer stellen Durchlässe für abfliessende Verbrennungsgase aus dem Sammelring 131 hinab in die ringförmige
Plenumkammer 134 dar.
Der Brennerdeckel 130 besteht vorzugsweise aus Metall, das von den Flammen, die ihn von dem Brenner 127. aus umspielen,
nicht angegriffen wird. Wenn dieser Deckel ungelocht ist, oder wenn etwaige öffnungen des Deckels von einem auf die
Oberseite des Deckels gesetzten Topf bedeckt werden, bildet der Deckel allein oder der Deckel in Verbindung mit dem
Topfboden eine Fläche, gegen die die Flammen aus dem Brenner
127 gerichtet sind und gegen den Konvektxonsströme von Luft
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zur Aufrechterhaltung der Verbrennung aufwärts-an dem
Brenner entlang fliessen. Da der Deckel 130 selbst oder der durch den Topfboden bedeckte Deckel nicht durchbrochen ist,
können die heissen abfliessenden Verbrennungsgase nicht unmittelbar aufsteigen, wie sie es an sich tun würden. Die
heissen abfliessenden Verbrennungsgase werden vielmehr radial nach aussen in allen Richtungen von dem Brenner 127 aus
gedrückt werden, gezwungen durch die weiteren abfliessenden
Verbrennungsgase, die durch den Betrieb des Brenners 127 ständig von neuem erzeugt werden.
Da der Konvektionsstrom der abfliessenden Verbrennungsgase
von dem Brennerdeckel 130 blockiert wird, fliessen die Verbrennungsgase in einer dünnen Schicht unter dem Deckel
radial nach allen Richtungen ab. Die Sammelleitungen 132 in dem Hohlring 131 liegen somit in der Bahn dieser Verbrennungsgasströme,
um diesen Strom abzusondern und die abfliessenden Verbrennungsgase in den Hohlring einzuschliessen. Die Temperatur
dieser abfliessenden Verbrennungsgase ist viel höher als die der Verbrennungsgase eines Heizgases, das an einem
Katalysatorbett verbrennt. Infolgedessen ist es zweckmässig, die Temperatur dieser abfliessenden Verbrennungsgase in dem
Ring 131 herabzusetzen, indem man Luft durch die öffnungen 135 in dem äusseren Ringmantel einläßt.
Indem man den Gassammeiring 131 durch die Ständer 133 in Abstand von der ringförmigen Plenumkammer 134 hält, ergeben
sich mit Abstand voneinander öffnungen 136 zwischen den Ständern, so daß Druckausgleichsluft in den Raum fliessen
kann, der durch den Hohlring 131 begrenzt ist. Dieser Ausgleichsluftstrom kann zum Teil zur Aufrechterhaltung der
Verbrennung notwendig werden, wenn dem Brenner nicht genügend Luft unter der ringförmigen Plenumkammer 13H zuströmt. In
jedem Fall sorgen diese mit Abstand voneinander angebrachten
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öffnungen 136 für eine normale Arbeitsweise des Brenners
127.
Von dem Brenner 127 äbfliessende Verbrennungsgase, die in
das Innere des Sammelrings 131 und abwärts durch die Ständer 13 3 in den Plenumkammerring 134, vermischt mit
der den Ring 131 durch die Schlitze 135 erreichenden Luft, strömt, wird in die Aussenluft oder in einen anderen Raum
abgeführt als den, in dem sich die Kochplatte befindet. Das Abziehen der abfliessenden Verbrennungsgase aus dem
Sammelring 131 und der Plenumkammer 134 wird erleichtert, wenn man einen Zug in dem Auslaßrohr 137 aufrechterhält,
das mit einer Seite der Plenumkammer1 verbunden ist. Ein derartiger Abzugssog kann erzeugt werden, indem man in das
Auslaßrohr 137 ein Absauggebläse einbaut, das dem Gebläse 17 nach Fig. 1 entspricht.
Für eine gegebene Grosse der Flamme am Brenner 127 nimmt
die Temperatur des Gemische aus abfliessendem Verbrennungsgas
und umgebender Luft zu bei abnehmender Strömung dieser Gase und umgekehrt fällt die Temperatur dieses Gemischs,
wenn die Strömung zunimmt. Es ist wünschenswert, praktisch die gesamten erzeugten Verbrennungsgase absondern zu können.
Da die Temperatur dieser Verbrennungsgase allgemein umgekehrt
proportional dem Durchsatz der abfliessenden Verbrennungsgase ist, kann die Strömung der abfliessenden Verbrennungsgase
in den Sammelring 131 durch die Hohlständer 133 und die Plenumkammer 134 reguliert werden, indem man den öffnungsquerschnitt
des Auslaßrohres 137 oder die Stärke des Absaugzugs oder beides ändert. Die Fig. 19, 20, 22 und 23 zeigen
einen Schieber zum Einengen des Querschnitts in dem Auslaßrohr 137.
Der Zugschieber 138 ist hier als Drosselklappe gezeichnet,
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die schwenkbar auf einer Welle 139 angebracht ist, die quer durch das Rohr 137 führt. Die Klappe kann nur begrenzt
geschlossen werden, weil ein Stift 140 einen Anschlag darstellt, der die Kante des Zugschiebers berührt (vgl. Fig.
und 23). Um die öffnungsweite des Zugschiebers automatisch nach Maßgabe der Temperatur der durch das Rohr 137 abfliessenden
Verbrennungsgase regulieren zu können, ist ein spiralig
gewundener Bimetallstreifen in einer Öffnung in.der Mitte der Drosselklappe 138 angeordnet; das innere Ende des
Bimetallstreifens ist an der Drosselklappenwelle 139 oder an der Klappe selbst angebracht. Das äussere Ende des
Bimetallstreifens ist an einem Haltestab 142 festgelegt, der quer durch das Rohr 137 verläuft und in Längsrichtung
des Rohres ein Stück weit von der Drosselklappenwelle 139 entfernt ist (vgl. Fig. 22).
Wenn der Brenner 127 nicht arbeitet, hält die Bimetallspirale 141 die Drosselklappe 138 in geschlossener Stellung
(ausgezogene Linien in Fig. 22), so daß keine unerwünschte Verbindung zwischen der Aussenluft und dem Raum, in dem
sich der Brenner befindet, entsteht. Wenn der Brenner gezündet wird, führt die Wärme der abfliessenden Verbrennungsgase dazu, daß die BirnetallspiiaLe sich aufwickelt, wodurch
die Drosselklappe in Abhängigkeit von der Temperatur der durch das Rohr 137 fliessenden Gase zunehmend weiter geöffnet
wird, wie es in Fig. 22 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Da die Fläche des Zugschiebers gleichmässig
beiderseits der Welle 139 liegt, wird der Zug der abziehenden Gase die eingestellte Lage der Drosselklappe nicht
merklich ändern.
Die Anbringung einer Vorrichtung zum Absondern der von dem Brenner 127 erzeugten Verbrennungsabgase in der angegebenen
Weise verhindert nicht nur die Kondensation auf den Ober-
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flächen des Raums, in dem der Brenner arbeitet, und schließt das Entweichen giftiger Gase aus dem Verbrennungsvorgang in diesen Raum aus, sondern nimmt aus cam Raum,
in dem sich der Brenner befindet, auch die Wärme der Verbrennungsgase
mit, die anderenfalls in der Umgebung des Kochgeräts die Temperatur ansteigen lassen würde. Eine solche
zusätzliche Erwärmung der Luft in der Nähe der Kochstelle
ist im allgemeinen unerwünscht.
In vielen Fällen wird die erfindungsgemässe Einrichtung
schon zufriedenstellend arbeiten, wenn das Auslaßrohr für die abfliessenden Verbrennungsgase lediglich einen Kamin
mit natürlichem Zug darstellt; es empfiehlt sich jedoch, das Auslaßrohrl6 nach den Fig. 1 bis 3, 16' nach den
Fig. 6 bis 8, 57 nach den Fig. 12 und 13, 68 nach den Fig. 15 und 17 und 137 nach den Fig. 19 und 20 mit einem
motorisch verstärkten Zug arbeiten zu lassen und sich nicht auf den natürlich oder durch Konvektion hervorgerufenen
Zug zu verlassen, aber unentbehrlich ist eine solche Maßnahme nicht. Ein wirksames und wirtschaftliches Gebläse
für die Zwangsentlüftung der abfliessenden Verbrennungsgase aus der Plenumkammer ist in den Fig. 24 und 25 gezeichnet.
Ein solches Gebläse 17' ist zentrifugenartig ausgebildet und weist einen Kranz von Schaufeln 232 auf, die in einem
Spiralgehäuse 233 drehbar angeordnet sind. Der Einfachheit der Herstellung halber wird angenommen, daß diese Schaufeln
aus dem Ringflansch 234 eines Tellers mit einem Boden gestanzt und nach aussen gedrückt sind. Ein Bund 235' am
Mittelteil des Tellerbodens umgibt eine öffnung und paßt über die Welle 236 bzw. ist an dieser befestigt; die Welle
ist die Antriebswelle eines Elektromotors 237 mit einer Leistungsaufnahme eines Bruchteils eines PS.
Der Motor 237 sitzt in einem Gehäuse 238, das ihn mit ge-
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ringem Abstand umgibt. Luft zum Kühlen des Motors kann in
den Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse 238 und dem Motor durch eine Gitteröffnung 2 39 eintreten, die sich am Ende
des Motors an der dem Geblasegehäuse 233 abgewandten Seite
befindet. Der Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse 238 und dem Motor steht durch eine öffnung 240 in Verbindung mit
dem Inneren des Gebläsegehäuses, so daß der Unterdruck in dem Gebläsegehäuse Luft zum Kühlen des Motors durch die öffnung
239 in den den Motor umgebenden Zwischenraum und durch die das Innere des Motorgehäuses mit dem Inneren des Gebläsegehäuses
verbindende öffnung 21IO zieht.
Die Wirkung des Gebläses kann dadurch erhöht werden, daß die Turbulenz in der von dem Gebläserotor in das Spiralgehäuse
abgegebenen Luft verringert wird. Eine derartige Herabsetzung der Turbulenz wird erreicht, wenn man das
Spiralgehäuse so ausbildet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Gases in dem Spiralgehäuse ungefähr gleich der Tangentialgeschwindigkeit
des den Rotor verlassenden Gases ist. Infolgedessen wird die Geschwindigkeit der Gase in dem
Spiralgehäuse höher als in üblichen Zentrifugalgebläsegehäusen, die eine grössere Querschnittsfläche besitzen. Um
die kinetische Energie des schnell bewegten Gases allmählich in potentielle Energie in Form von Druck umzuwandeln,
wird das Gas in der Spirale 245 auf die Endgeschwindigkeit des Gases in dem Rohr 246 herabgesetzt. Das wird dadurch
erreicht, daß der Querschnitt des Geblaseauslaßrohres allmählich
vergrössert wird, bis die Querschnittsfläche praktisch
gleich der Querschnittsfläche des Auslaßrohres 246 ist. Das Rohr kann gleichmässige Weite haben, während der
Radialabstand zwischen der Aussenwand 242 und der Innenwand 243 des Rohres allmählich von dem Eingangsende 244
zum Ausgangsende 245 hin zunimmt. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des engen Eingangsendes 244 15 bis
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25 % der Querschnittsfläche des Austrittsendes 245.
Der Vorteil der Verwendung eines Gebläseauslaßrohres, dessen Querschnitt,·wie oben beschrieben, über eine beträchtliche
Strecke allmählich zunimmt, läßt sich erreichen, ohne daß die gedrängte Bauweise aufgegeben werden
müßte, wenn man die Innenwand 24 3 als gemeinsame Wand zwischen dem Spiralgehäuse 233 des Gebläses und dem
seinen Querschnitt vergrössernden Austrittsrohr ausführt.
Die Aussenwand 24 2 wird daher in gleicher Richtung gekrümmt wie die Wand 24 3, jedoch mit allmählich grosser werdendem
Krümmungsradius.
Die Kühlluft aus dem Motor gelangt in das Gebläsegehäuse
durch die öffnung 240, der Hauptluftstrom für das Gebläse ίließt aber durch die Leitung 16, die mit der die abfliessehden
Verbrennungsgase aufnehmenden Plenumkammer, und zwar 14 in den Fig. 1, 2 und 3, 14' in den Fig. 6 und
7, 14" in den Fig. 9, 10 und 11, 55 in den Fig. 12 bis 14, 66 in den Fig. 15 bis 18 und 134 in den Fig. 19 bis 21,
in Verbindung steht.
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Claims (1)
- 722 26. Γ'ΓΡ- U73Patentansprüche :1·) Verfahren zum Absondern abflies sender Verbrennungsga- ·■"'"' se, die von einem in einem Aufenthaltsraum befindlichen Brenner abgegeben werden,dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngase praktisch voll ständig verbrannt werden, und daß eine schichtförmige Strömung von praktisch rauchfreien abfliessenden Verbrennungsgasen entlang einer Oberfläche hergestellt wird, daß ferner Gas aus dieser Schichtströmung abgelenkt wird, um zu verhindern, daß es sich mit der Luft in dem Aufenthaltsraum vermischt, in dem der Brenner arbeitet, daß diese abgelenkten abfliessenden Verbrennungsgase eingeschlossen werden, und daß die eingeschlossenen abfliessenden Verbrennungsgase an eine Stelle ausserhalb des Aufenthaltsraums, in dem der Brenner arbeitet, geführt werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der abfliessenden Verbrennungsgase, die von der Schichtströmung abgelenkt werden, nach Maßgabe der sich ändernden Temperatur in den abfliessenden Verbrennungsgasen geändert wird.3. Verfahren nach Anspruch 1, daöurch gekennzeichnet, daß Gas von der Schichtströmung abfliessender Verbrennungs-- 27 -3098 46/0438722gase durch Saugwirkung abgelenkt wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtströmung aufwärts an einem aufrechtstehenden Katalysatorbett entlangfließt, und daß das Gas aus dieser Schichtströmung abfliessender Verbrennungsgase im oberen Teil dieser aufrechtstehenden Fläche abgelenkt wird.5. Verfahren nach Anspruch 4„ dadurch gekennzeichnet, daß Wärme aus den abgelenkten und eingeschlossenen abfliessenden Verbrennungsgasen in den Aufenthaltsraum, in dem der Brenner arbeitet, durch Wärmeleitung durch eine Wand, die diese Gase umschließt9 übertragen wird.6. Verfahren nach Anspruch S9 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme in den Aufenthaltsraum durch Abstrahlung von der umschliessenden Wand übertragen wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung unter einer insgesamt horizontalen Fläche erfolgtj daß die abfliessenden Verbrennungsgase allgemein horizontal unter dieser zu erhitzenden Fläche und neben ihr strömen und daß das Gas von dieser allgemein horizontal flies senden Schichtströsnung abgelenkt wird.Verfahren nach Anspruch 79 dadurch gekennzeichnet, daß- 28 -309846/04382H7 722die Gasverbrennung hauptsächlich in einem Brenner erfolgt, der in beträchtlichem Abstand unter der insgesamt horizontalen Fläche angeordnet ist.9. Einrichtung zum Aussondern abfliessender Verbrennungsgase, die von einem in einem Aufenthaltsraum befindlichen Brenner abgegeben werden,gekennzeichnet durch eine Fläche, durch eine Einrichtung zur Herstellung einer Schichtströmung praktisch rauchfreier abfliessender Verbrennungsgase längs dieser Fläche, durch Mittel zur Bildung von öffnungen am Rande dieser Fläche, die den Strom der längs dieser Fläche abfliessenden Verbrennungsgase in die Mittel zur Bildung von öffnungen leitet, damit abfliessende Verbrennungsgase aus dieser Schichtströmung durch eine öffnung fliessen, die von den Mitteln zur Bildung von öffnungei/gebildet sind, und durch Einschließungsmittel für abfliessende Verbrennungsgase, welche Mittel von der öffnung zu einer Stelle 'ausserhalb des Aufenthaltsraums, in dem der Brenner arbeitet, führen und abfliessende Verbrennungsgase führen.10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Drosselanordnung ClS),mit der der Durchgang von abfliessenden Verbrennungsgasen durch die öffnung der eine öffnung bildenden Einrichtung einstellbar verengbar ist.11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine temperaturempfindliche Steuerung, die auf die Temperatur- 29 -309846/0438722der durch die öffnung in dem Einschließungsmittel abfliessenden Verbrennungsgase anspricht und zum Bewegen der Drosselanordnung dient, um den Strom der abfliessenden Gase durch die öffnung der eine öffnung bildenden Einrichtung zu regulieren.12. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Saugeinrichtung, die einen Unterdruck in dem Einschliessungsmittel erzeugt, um den Strom der abfliessenden Gase durch die öffnung in der eine öffnung bildenden Einrichtung- zu verstärken.13. Einrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine von der Saugeinrichtung gesteuerten Kontrolleinrichtung, die dazu dient, den Zustrom von Brenngas zu dem Brenner automatisch nach Maßgabe einer vorgegebenen Herabsetzung des von der Saugeinrichtung hervorgerufenen Unterdrucks zu regeln.14. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Fläche ein Katalysatorbett (2) dient, und daß die eine öffnung bildende Einrichtung einen nach oben sich öffnenden Schlitz (13) darsteilts der in"das Einschliessungsmittel für abfliessende Verbrennungsgase führt und insgesamt horizontal neben dem oberen Abschnitt des Katalysatorbetts (2) angeordnet ist.15. Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen- 30 -309 84 6/0438722neben dem Schlitz (13), durch den die abfliessenden Verbrennungsgase, strömen, angeordneten Schieber (19) und durch eine Halterung derart, daß der Schieber (19) durch seine Bewegung die Querschnittsfläche des Schlitzes (13) zu verändern vermag, durch die die abfliessenden Verbrennungsgase strömen.16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine auf die Temperatur der abfliessenden Gase, die durch den Schlitz (13) in der eine öffnung bildenden Einrichtung strömen, ansprechende Einrichtung, die eine Bewegung des Schiebers (19) in Abhängigkeit von der Temperatur der durch diesen Schlitz (13) strömenden abfliessenden Verbrennungsgase hervorruft.17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindliche Einrichtung einen Bimetallstreif enfenthält, an dem der Schieber angebracht ist.18. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschließungseinrichtung für abfliessende Verbrennungsgase eine Wärmeübertragungseinrichtung umfaßt, mit der Wärme von den abfliessenden Verbrennungs· gasen abgenommen wird, die durch die Einschliessungsvorrichtung für abfliessende Verbrennungsgase strömen.19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,- 31 -309846/04382^7 722daß die Wärmeübertragungseinrichtung eine Wärme abstrahlende Verkleidung (23) neben dem Katalysatorbett (2) enthält.20. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche durch eine insgesamt horizontale Fläche dargestellt wird, unter der die Gasverbrennung stattfindet, und daß die öffnungen bildende Einrichtung eine öffnung enthält, die sich insgesamt horizontal öffnet, damit die abfliessenden Verbrennungsgase durch sie wegflies sen können.21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt horizontale Fläche das obere Stück eines Gehäuses bildet, daß die Vorderseite des Gehäuses eine öffnung zum Aufenthaltsraum besitzt und daß ein Brenner in dem Gehäuse ein beträchtliches Stück unterhalb der insgesamt horizontalen Fläche angeordnet ist.22. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschliessungseinrichtung für die abfliessenden Verbrennungsgase eine endlose Schleife in Form einer ringförmigen Plenumkammer aufweist, die einen Hohlraum in der Schleife unterhalb der insgesamt horizontalen Fläche bildet.23. Einrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Luftzuführung zum Vermischen mit abfliessenden Verbrennungs·- 32 -- - 30 9846/0 438722gasen in der Einschliessungseinrichtung.24. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die eine öffnung bildende Schleifeneinrichtung ringförmig ausgebildet ist.25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige, eine Öffnung bildende Einrichtung einen Hohlring für die Aufnahme von abfliessenden Verbrennungsgasen darstellt und daß dieser Hohlring einen Innenring mit öffnungen aufweist, durch die diese Gase von dem Schleifeninneren in den Ring übergehen.26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die eine öffnung bildende Einrichtung einen oberen Hohlring, einen unteren Hohlring und Hohlständer aufweist,die eine Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Hohlring herstellen und daß die Ständer längs des Umfangs der eine öffnung bildenden Einrichtung verteilt sind, damit Luft dazwischen dem Brenner zufliessen kann, der von der eine öffnung bildenden Einrichtung umgeben ist.27. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine zwangsweise wirkende Absaugeinrichtung, angeschlossen an die Einschliessungseinrichtung für Verbrennungsgase und bestimmt zum Abziehen von abfliessenden Verbrennungsgasen durch eine öffnung in der eine öffnung- 33 -309846/04387223frbildenden Einrichtung.28» Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die zwangsweise wirkende Absaugeinrichtung als Zentrifugalgebläse ausgebildet ist«,29. Zentrifugalgebläse, gekennzeichnet durch ein Spiralgehäuse (233), einen in diesem Gehäuse befindlichen Rotor, einen diesen Rotor in Drehung versetzenden, an einer Seite des Gehäuses angebrachten Motor (237) mit einem Kühlluftdurchlaß» an dem Motor, zum Einführen von Luft in das Gehäuse (233).30. Zentrifugalgebläse nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch einen sich erweiternden Auslaß, der mit dem Spiralgehäuse (233) in Verbindung steht und um dieses herum gewunden ist.31, Zentrifugalgebläse mit einem Spiralgehäuse, gekennzeichnet durch ein Auslaßrohr (245), dessen eines Ende mit dem Inneren des Spiralgehäuses (233) in Verbindung steht, sich von diesem Eingang aus erweitert und um das Spiralgehäuse gewunden ist.309846/0438
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