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Vorrichtung zum Beheizen von Ge-
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bäuderäumen mittels Warmluft.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen von Gebäuderäumen
mittels Warmluft, welche mit Hilfe eines der Verbrennungswärme und der Wärmestrahlung
der Feuerstelle eines offenen Kamins ausgesetzten Wärmetauschers erzeugt wird, welcher
im Kreislauf von der zu erwärmenden Raumluft durchströmt wird.
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Eine solche dem Ziel einer besseren Ausnutzung der von dem Brennmaterial
in einem offenen Kamin erzeugten, aber lediglich in Form von Strahlungswärme genutzten
Wärmeenergie dienenden Einrichtung ist bereits bekannt.
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Bei dieser Einrichtung findet ein Wärmetauscher Verwendung, welcher
innerhalb der Rauchkammer des Kamins derartig angeordnet ist, daß dessen Oberfläche
den erhitzten Rauchgasen und der nach oben gerichteten Wärme strahlung der Feuerstelle
ausgesetzt ist. Dem Wärmetauscher wird in seinem Sekundärbereich mittels eines Lüfters
von außerhalb des Ramins Raumluft zugeführt,
welche erwärmt dem
Gebäuderaum über einen Luftauslaß wieder zugeführt wird.
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Eine Nachrüstung von bestehenden Kaminanlagen ist mit erheblichen
Kosten verbunden, welche nicht zuletzt auch dadurch entstehen, daß solche Wärmetauscher
zumindest hinsichtlich der Lage ihrer Außenanschlüsse, aber auch ihrer wirksamen
Kontaktfläche der jeweiligen Bauart des Kamins bzw. der Gestalt der Rauchkammer
entsprechend modifiziert werden müssen. Darüber hinaus dürften die Platzverhältnisse
grundsätzlich die Installation eines ausreichend großen Wärmetauschers erschweren,
zumal der freie Abzug der Rauchgase nicht behindert werden darf.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, den Energieinhalt der erhitzten
Rauchgase und der Wärmestrahlung des Brennmaterials eines offenen Kamins ohne jeden
Umbauaufwand nutzbar zu machen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wärmetauscher gelöst,
der als Kamineinsatz ausgebildet ist, welcher eine im wesentlichen horizontale Ablage
für das Brennmaterial aufweist-und die Feuerstelle mit seinen wirksamen Wärmetauschflächen
teilweise umgibt, und zwar vorzugsweise im Bereich des Bodens, der Rückwand und
des
Überganges des Feuerraumes zu der über diesen befindlichen Rauchkammer.
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Die damit erzielbaren Vorteile folgen insbesondere aus der effektvollen
Kombination zweier Einrichtungen, nämlich eines Wärmetauschers zur Nutzbarmachung
von sonst verlorenen, in Form von Wärmeenergie vorliegenden Energieinhalten und
eines üblicherweise verwendeten Kamin in satzes, welcher durch seine Ausbildung
als Rostfläche für eine gleichmäßige Verbrennungsorgt.
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Nach einer bevorzugten, einfachen und dekorativen Ausgestaltung der
Erfindung besteht der Kamineinsatz aus einer Anzahl Rofire, welche u-förmig gebogen
und jeweils unter lagegleicher Anordnung an ihrem einen Ende mit einem mit der Raumluft
in Verbindung stehenden Sammelkanal verbunden sind. Dabei sind die Rohre jeweils
unter gegenseitiger Belassung von Zwischenräumen an dem als tragendes Verbindungsteil
ausgebildeten -Sammelkanal angeordnet.
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Um eine gleIchmäßige Stützung des Brennmaterials zu erreichen onnen
die mit dem Sammelkanal in Verbindung stehenden Schenkel der Rohre mit Streckmetall
belegt sein, welches dann die Rostfläche bildet.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ragen die den die Rostfläche bildenden
Schenkeln^. der Rohre gegenUberliegenden freien Schenkel mit ihren Auslaßöffnungen
über den Sammelkanal hinweg. Damit befinden sich die Auslaßöffnungen der Rohre außerhalb
der Rauchkammer des Kamins, so daß das Mitreißen von Brenngasen durch die austretende
Warmluft verhindert wird.
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Mittels eines Niederdruck-Gebläses, welches mit dem Sammelkanal in
Verbindung steht, kann die Raumluft zwangsweise durch die Rohre hindurchgeleitet
werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Sammelkanal rückseitig
mindestens einen unmittelbar oberhalb der Rostfläche angeordneten und in Richtung
auf diese weisenden Durchbruch auf und ist mit einer Stellklappe für die Verstellung
des Querschnittes der in den Sammelkanal mündenden Enden der Rohre ausgestattet.
Damit ist es möglich, zum Zwecke des beschleunigten Anheizens den Druckstrom des
Niederdruck-Gebläses in das auf der Rostfläche aufliegende Brennmaterial zu leiten,
was dadurch erreicht werden kann, daß die in den Sammelkanal mündenden Enden der
Rohre mittels der Stellklappe in ihrem Querschnitt verringert werden.
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Die Ausbildung des Querschnitts des Durchbruches als Bruchteil desjenigen
der Enden der Rohre ermöglicht eine einfache Steuerung der beiden Arbeitszustände
mittels der Stellklappe.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Darstellung des
Kamineinsatzes während der bestimmungsgemäßen Verwendung1 Figur 2 den Kamineinsatz
in perspektivischer Darstellung mit einer teilweisen Innenansicht des Sammelkanals
und Figur 3 eine.Skizze zur Demonstration der Wirkungsweise.
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Der Kamineinsatz 1 besteht im wesentlichen aus einer Anzahl u-förmig
gebogener Rohre 2, welche lagegleich nebeneinander angeordnet mit ihrem einen Schenkel
3 an einem Sammelkanal 4 befestigt sind, welcher die Rohre durch Parallelschaltung
untereinander verbindet. Zu diesem Zweck ist der Sammelkanal 4 an einer Längsseite
mit Rohrstutzen 5 versehen, auf welchen die Enden 6 der Rohre 2 auf schiebbar
und
auf geeignete Weise befestigbar sind. Der Abstand der Rohre 2 zueinander ist dabei
so gewählt, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Rohren 2 ein Zwischenraum 7 verbleibt.
Die derartig durch die Schenkel 3 dieser Rohre entstehende Fläche ist durch Bedeckung
mit Streckmetall oder einem ähnlichen Metallgewebe als Rostfläche 8 ausgebildet,
welche in der Gebrauchsstellung des Kamineinsatzes 1 mittels an ihrer Unterseite
befindlicher Füße 9 horizontal und in Distanz zur Standfläche ausgerichtet ist.
An der Rückseite der Rostfläche ragen die Rohre 2 mit dem Stegteil 1o ihrer U-Form
annähernd senkrecht auf und bilden mit ihren freien U-Schenkeln 11 eine die Rostfläche
8 überragende Fläche. Dabei sind jeweils die freien Schenkel 11 der Rohre 2 gegenüber
den anderen Schenkeln 3 länger ausgeführt, so daß die Auslaßöffnungen 12 über den
Sammelkanal 4 hinwegragen. Der Hohlraum des Sammelkanals 4 steht mit dem Druckstutzen
eines Niederdruck-Gebläses 13 in Verbindung, welches an dem Sammelkanal 4 befestigt
ist. Die die Rohrstutzen 5 tragende Wand des Sammelkanals ist unmittelbar oberhalb
der Rohrstutzen mit einem etwa über die Längsausdehnung der Rostfläche 8 sich erstreckenden,
schlitzförmigen Durchbruch 14 geringer Spaltweite versehen. In dem Hohlraum des
Sammelkanals 4 befindet sich eine Stellklappe 15, welche um eine in Bohrungen der
Stirnwände 16 gelagerte Schwenkachse 17 schwenkbar ist und in der Verschlußstellung
die Rohrstutzen 5
bis auf einen Restguerschnitt verschließt. Für
die Betätigung der Stellklappe 15 ist die Schwenkachse 17 einseitig aus der Stirnwand
16 herausgeführt und mit einem Schwenkhebel 18 versehen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Auf der Rostfläche
8 des in dem Brennraum eines offenen Kamins zur Aufstellung gelangten Kamineinsatzes
1 wird Brennmaterial geschichtet und entzündet. Ein Teil der bei dem Verbrennungsvorgang
freiwerdenden Wärmeenergie wird dabei in bekannter Weise in Form von Wärmestrahlung
an die Gegenstände des Raumes abgestrahlt, deren dadurch erfolgende Erwärmung zu
einer allmählichen Aufheizung der Raumluft führt. Gleichzeitig teilt sich ein anderer
Teil der Wärmeenergie der Oberfläche des Wärmetauschers durch Wärmeübertragung aus
der Verbrennungswärme und der auch nach den anderen Seiten abstrahlenden Wärmestrahlung
mit, wobei die der Rauchkammer zugekehrten Schenkel 11 der Rohre 2 zusätzlich durch
direkten Kontakt mit den durch ihre Zwischenräume- 7 hindurchtretenden erhitzten
Rauchgase Wärmeenergie übernehmen. Durch das Innere der solcher Art erhitzten Rohre
2 wird mittels des Niederdruck-Gebläses 13 Raumluft hindurchgedrückt, welche die
Rohre 2
rückkühlt und dabei einen Teil ihres Wärmeinhaltes übernimmt
und der Raumluft zuführt.
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Um den Anheizvorgang zu beschleunigen, ist es möglich, die mit dem
Sammelkanal 4 verbundenen Enden der Rohre bis auf einen Restquerschnitt mittels
einer schwenkbaren Stellklappe 15 zu verschließen und damit die von dem Niederdruck-Gebläse
13 angesaugte Raumluft zu zwingen, durch den schlitzförmigen Durchbruch 14 oberhalb
der Rohrstutzen dem Sammelkanal 4 zu entströmen und dabei die Glut zu entfachen.
Nach erfolgtem Anheizen können dann die Rohrstutzen 5 durch Wegschwenken der Stellklappe
15 freigegeben werden, wodurch die Luftströmung dem Weg des geringsten Widerstandes
folgend durch die Rohre 2 geleitet wird.
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Das hier dargelegte Ausführungsbeispiel kann in unterschiedlichster
Weise modifiziert werden. So kann beispielsweise das Niederdruck-Gebläse als Radial-Lüfter
in eine Stirnwand des Sammelkanals eingebaut werden, so daß es optisch kaum in Erscheinung
tritt. Des weiteren kann der Stellklappen-Mechanismus von beliebiger Ausführung
sein und beispielsweise für eine Regelung des wirksamen Querschnitts der Rohre des
Wärmetauschers benutzt werden, um die pro Zeiteinheit umgewälzte Luftmenge zu regeln.
Schließlich kann die Einrichtung auch
ohne Zwangsumlauf durch die
natürliche Zugwirkung der Rohre betrieben werden, wobei zweckmäßigerweise der Sammelkanal
an seiner Unterseite offen ausgeführt wird.