DE3206572A1

DE3206572A1 - Method and device for recovering heat for heating purposes in flue gas pipes of furnaces heated by solid, liquid or gaseous fuels

Info

Publication number: DE3206572A1
Application number: DE19823206572
Authority: DE
Inventors: Max 8411 Viehhausen Homeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1983-09-01

Abstract

In order to recover heat for heating purposes in flue gas pipes of furnaces heated by solid, liquid or gaseous fuels, a fan is used to guide a counterflow of air on the outer surface of the flue gas pipe from a point of lower temperature to a point of higher temperature, that is to say employing the counterflow principle, and this heated air flow is discharged by the fan as space heating air. Provided for this purpose is a tubular housing, which concentrically surrounds the flue gas pipe, on whose upper end air suction openings are present, whose lower end is sealed and in whose lower region the fan is arranged which discharges the heated air into regions near the ground. <IMAGE>

Description

- : : KAlciiNl-AiMWALit - <. ". \J C U W V /-:: KAlciiNl-AiMWALit - <. ". \ JC UWV /

Dipl.-!ng. A.Wasmeier Dipl.-Ing. H. GrafDipl .-! Ng. A. Wasmeier Dipl.-Ing. H. Graf

Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1Admitted to the European Patent Office · Professional Representatives before the European Patent Office Patent attorneys P.O. Box 382 8400 Regensburg 1

Deutsches Patentamt ^D"8400 REGENSBURGGerman Patent Office ^D "8400 REGENSBURG

GREFLINGER STRASSE 7 „ „„ .. ~ Telefon (09 41) 5 47 53GREFLINGER STRASSE 7 "" ".. ~ Telephone (09 41) 5 47 53

8000 München 2 ^l _' _t_.8000 Munich 2 ^l _ ' _t _.

Telegramm Begpatent Rgb.Telegram Begpatent Rgb.

Telex 6 5709 repat dTelex 6 5709 repat d

Ihr Zeichen Ihre Nachricht Unser Zeichen TagYour reference your message Our reference tag

Your Ref. Your Letter Our Ref. DateYour Ref. Your Letter Our Ref. Date

H/p 10.746 15. Februar 1982H / p 10,746 February 15, 1982

Anmelder: Max Homeier,Applicant: Max Homeier,

Irlbrunnsteig 2 8411 ViehhausenIrlbrunnsteig 2 8411 Viehhausen

Titel: Verfahren und Vorrichtung zum RückgewinnenTitle: Method and Apparatus for Reclamation

von Heizwärme an Rauchabgasrohren von mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beheizten öfenof heating in flue gas pipes with solid, liquid or gaseous fuels heated stoves

Erfinder: siehe AnmelderInventor: see applicant

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 20073) 5 839 300 Gerichtsstand RegensburgAccounts: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 20073) 5 839 300 Jurisdiction Regensburg

Postscheck München (BLZ 700100 80) 893 69-801Post check Munich (bank code 700 100 80) 893 69-801

Verfahren und Vorrichtung zum Rückgewinnen von Heizwärme an Rauchabgasrohren von mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beheizten öfenMethod and device for recovering heating energy from flue gas pipes with solid, liquid or gaseous Fuel heated stoves

Die Erfindung bezieht sich auf das Rückgewinnen von Heizwärme nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 6.The invention relates to the recovery of heating energy according to the preamble of claim 1 or claim 6.

Bei Heizöfen mit Rauchabgasrohren für Kaminanschluß wird -gleichgültig ob die öfen mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beheizt werden- ein Teil der im Ofen erzeugten Verbrennungswärme durch Abstrahlung am Rauchabgasrohr auf die umgebende Luft übertragen, da die Abgastemperatur zumindest im ofennahen Teil des Rohres sehr hoch ist; ein erheblicher Teil der Verbrennungswärme, die in einem derartigen Heizofen erzeugt wird, gelangt aber in Form heißer Abgase durch das Rauchabgasrohr in den Kamin und von dort ins Freie und wird somit nicht zur Aufheizung der Raumluft ausgenutzt, sondern geht ungenutzt verloren.In the case of heating stoves with flue gas pipes for chimney connection, it does not matter whether the stoves are solid, liquid or gaseous Fuels are heated - part of the combustion heat generated in the furnace by radiation from the flue gas pipe to the surrounding air transmitted, since the exhaust gas temperature is very high at least in the part of the pipe near the furnace; a significant one However, part of the heat of combustion that is generated in such a heating furnace passes through the in the form of hot exhaust gases Flue gas pipe into the chimney and from there into the open air and is therefore not used to heat the room air, but is lost unused.

Aufgabe der Erfindung ist es, zumindest einen wesentlichen Teil der Wärmeenergie der Abgase, die über das Rauchabgasrohr ungenutzt durch den Kamin ins Freie entweichen, auf einfache und wirtschaftliche Weise zurückzugewinnen und zur Erwärmung der Raumluft auszunutzen, insbesondere eine bodennahe Ausnutzung dieser sonst verlorengehenden Wärmeenergie zu erreichen.The object of the invention is to at least a substantial part of the thermal energy of the exhaust gases, which over the smoke exhaust pipe to escape unused through the chimney into the open air, to be recovered in a simple and economical way and for heating purposes to use the room air, in particular to use this otherwise lost heat energy close to the ground.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß mit Hilfe eines Lüfters ein Gegenluftstrom auf der Außenseite des Rauchabgasrohres von einer Stelle niedrigerer Temperatur zu einer Stelle höherer Temperatur geführt wird, und daß dieser erwärmte Luftstrom von dem Lüfter als Raumheizluft abgegeben wird.According to the invention, this is achieved in that with the aid of a fan, a counter air flow on the outside of the smoke exhaust pipe from a place of lower temperature to a place of higher temperature, and that this heated Air flow is given off by the fan as room heating air.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch ein das Rauchabgasrohr mit Abstand umgebendes rohrförmiges Gehäuse, dessen oberes EndeIn a further embodiment of the invention, a device is proposed, in particular for carrying out this method, which is characterized by a tubular housing surrounding the smoke exhaust pipe at a distance, the upper end of which

WVVv - ,.^_-1 ^y^ftm,. WVVv-,. ^ _-1 ^ y ^ ftm ,. vv W · W Wvv W W W

Luftansaugöffnungen besitzt, dessen unteres Ende verschlossen ist und das Rauchabgasrohr abdichtend aufnimmt und in dessen unterem Bereich ein Lüfter angeordnet ist, der Raumluft durch die Luftansaugöffnungen und über den Bereich zwischen Rauchabgasrohr und Gehäusewand ansaugt sowie erwärmt aus dem Gehäuse abgibt.Has air intake openings, the lower end of which is closed is and the smoke exhaust pipe sealingly receives and in the lower area of which a fan is arranged, the room air through the air intake openings and over the area between Smoke exhaust pipe and housing wall sucks in and emits heated from the housing.

Watere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .Further features of the invention are the subject of the subclaims .

Die vom Gebläse angesaugte Raumluft niedriger Temperatur wird an dem Rauchabgasrohr entlang in entgegengesetzter Richtung zur Richtung der Abgase im Rauchabgasrohr, also im Gegenstromprinzip, auf einen relativ hohen Wert erhitzt und mit Hilfe des Lüfters in gesteuerter Weise in den Raum zurückgeführt. Die Steuerung erfolgt sowohl im Hinblick auf die abgegebene Wärmemenge bzw. Temperatur als auch in Bezug auf die räumliche Abgabestelle.The low-temperature room air sucked in by the fan is drawn along the flue gas pipe in the opposite direction to the direction of the exhaust gases in the flue gas pipe, so in the countercurrent principle, heated to a relatively high value and with the help of the fan is fed back into the room in a controlled manner. The control takes place both with regard to the delivered Amount of heat or temperature as well as in relation to the spatial delivery point.

Die Steuerung des Lüfters kann über die Temperatur am Rauchabgasrohr z.B. mittels Thermostat erfolgen; die Luftzufuhr am Ofen, die zur Verbrennung eingeführt wird, kann jedoch auch in Abhängigkeit von der Rauchabgastemperatur automatisch gesteuert werden. Je höher die Temperatur der Rauchabgase und damit der Rauchabgasrohrwandungen ist, desto höher ist die Drehzahl des motorgetriebenen Lüfters, desto mehr heiße Luft wird von dem Lüfter durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in den Raum zurückgeführt und desto kühler wird der ofenferne Teil des Rauchabgasrohres, da den Rauchabgasen umsomehr Wärmeenergie entzogen wird. Die Richtung des aus dem Lüfter austretenden Heißluftstromes ist veränderbar, so daß der vom Lüfter abgegebene Warmluftstrom in bodennahe Bereiche gelenkt und gegen den Boden gerichtet werden kann, der Raum somit insbesondere im Bodenbereich erwärmt wird.The fan can be controlled via the temperature at the smoke exhaust pipe e.g. by means of a thermostat; however, the air supply to the stove that is introduced for combustion can also automatically controlled depending on the flue gas temperature. The higher the temperature of the smoke exhaust and so that the flue gas pipe walls are, the higher the speed of the motor-driven fan, the more hot air is fed back into the room by the fan through the device according to the invention and the cooler the distance from the oven becomes Part of the flue gas pipe, as more heat energy is extracted from the flue gases. The direction of the exit from the fan The hot air flow can be changed so that the hot air flow emitted by the fan is directed into areas close to the ground and can be directed towards the floor, so that the room is heated in particular in the floor area.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann aber auch eine Mehrraumheizung erreicht werden, wenn die vom Lüfter angesaugteWith the device according to the invention, however, multi-room heating can also be achieved if the one sucked in by the fan

erwärmte Luft über eine Abluftleitung in einen oder mehrere benachbarte, zu erwärmende Räume gerichtet wird. Zweckmäßigerweise wird aus diesem Raum oder diesen Räumen Kaltluft über eine Zuluftleitung angesaugt, die anstelle der Luftansaugöffnungen mit dem das Rauchabgasrohr umschließenden rohrförmigen Gehäuse verbunden ist. Sowohl die Zuluft - als auch die Äbluftleitung sind z.B. mit verstellbaren Einlaß- und Auslaßklappen oder dgl. versehen, so daß eine Regulierung der abgegebenen Wärmemenge wie auch der Zuluftmenge sichergestellt ist.heated air is directed into one or more neighboring rooms to be heated via an exhaust air duct. Appropriately cold air is drawn in from this room or these rooms via a supply air line that replaces the air intake openings is connected to the tubular housing surrounding the smoke exhaust pipe. Both the supply air - and the Exhaust air ducts are e.g. with adjustable inlet and outlet flaps Or the like. Provided, so that regulation of the amount of heat emitted as well as the amount of supply air is ensured.

Mit der Erfindung wird eine ungewöhnlich hohe Wärmeenergieeinsparung durch Wärmerückgewinnung erreicht, ohne daß zusätzliche Energie eingesetzt werden muß (mit Ausnahme der sehr geringen elektrischen Energie für den Betrieb des Lüfters, der im Falle einer Einraumheizung kaum mehr als 10 Watt verbraucht) .With the invention, an unusually high thermal energy saving is achieved achieved through heat recovery without additional energy having to be used (with the exception of very low electrical energy for the operation of the fan, which in the case of a one-room heating system hardly consumes more than 10 watts) .

Nachstehend wird die Erfindung.in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:The invention is described below in conjunction with the drawing explained using an exemplary embodiment. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung Ofen mit Rauchabgasrohr und erfindungsgemäßem Zusatzgerät am Rauchabgasrohr, undFig. 1 is a schematic representation of a furnace with a smoke exhaust pipe and additional device according to the invention on the smoke exhaust pipe, and

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 1.FIG. 2 shows a further embodiment of the invention according to FIG. 1.

Ein herkömmlicher Heizofen 1, der mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beheizt wird, ist über ein Rauchabgasrohr 2 mit einem schematisch angedeuteten Kaminanschluß K verbunden. Das Rauchabgasrohr 2 weist in bekannter Weise Knierohre 3 und 4 auf. Das Zusatzgerät 5 ist konzentrisch um das Rauchabgasrohr 2 herum zwischen dem unteren Knierohr 3 und dem oberen Knierohr 4 angeordnet und besteht aus einem Gehäuse 5', an das sich nach oben ein Rohr 6 anschließt, das in geringem Abstand das Rauchabgasrohr 2 umschließt. Am oberen Ende des Rohres 6 ist ein Lufteinlaßteil 7 vorgesehen, das Luftzutrittsöffnungen am Umfang aufweist und z.B. glocken-A conventional heating furnace 1, which is heated with solid, liquid or gaseous fuels, is via a smoke exhaust pipe 2 connected to a chimney connection K indicated schematically. The smoke exhaust pipe 2 has knee pipes in a known manner 3 and 4 on. The additional device 5 is concentric around the smoke exhaust pipe 2 between the lower knee pipe 3 and the upper knee tube 4 and consists of a housing 5 ', to which a tube 6 connects upwards, the the smoke exhaust pipe 2 encloses at a small distance. At the upper end of the tube 6, an air inlet part 7 is provided, which has air inlets on the circumference and e.g. bell-shaped

-"ν- 0 ·- "ν- 0 ·

förmig das Rauchabgasrohr umschließt. Das Gehäuse 5' ist am Boden 8 geschlossen, so daß hier kein Luftzutritt in das Gehäuseinnere möglich ist und der Boden 8 das Rauchabgasrohr abdichtend umschließt. Die obere Begrenzung 9 des Gehäuses 5" mit Rohr 6 ist z.B. offen, so daß ein ringförmiger Einlaß zwischen Rohr 6 und Rauchabgasrohr 2 entsteht; das Lufteinlaßteil 7 kann jedoch am oberen Ende glockenförmig geschlossen sein, so daß die Luftzuführung durch im Mantel des Teiles 7 vorgesehene öffnungen erfolgt. Das Gehäuse 5¹ weist auf einer Seite ein Lüftergehäuse 11 mit Lüfter 12 auf. Der Lüfter ist beispielsweise durch einen Thermostaten 13 am Rauchabgasrohr in seiner Drehzahl steuerbar. Mit 14 ist der aus dem Ofen 1 austretende Abgasstrom, mit 15 der Lufteinlaßstrom zwischen Rauchabgasrohr 2 und Einlaßrohr 6 des Zusatzgerätes 5 bezeichnet, der vom Lüfter 12 angesaugt wird und durch einstellbare Auslaßöffnungen 16 am Lüftergehäuse aus letzterem als Heißluft in den Raum abgegeben wird. Der Lüfter 12 ist mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben, dessen Drehzahl stufenweise oder stufenlos steuerbar ist. Die Steuerung erfolgt z.B. in Abhängigkeit von und entsprechend der Temperatur der Rauchabgase im Rohr 2.encloses the smoke exhaust pipe. The housing 5 'is closed at the bottom 8, so that no air can enter the interior of the housing here and the bottom 8 encloses the smoke exhaust pipe in a sealing manner. The upper limit 9 of the housing 5 "with pipe 6 is open, for example, so that an annular inlet is created between pipe 6 and smoke exhaust pipe 2; the air inlet part 7 can, however, be closed in the shape of a bell at the upper end, so that the air supply through the jacket of part 7 The housing 5 ¹ has on one side a fan housing 11 with a fan 12. The speed of the fan can be controlled, for example, by a thermostat 13 on the smoke exhaust pipe between the smoke exhaust pipe 2 and the inlet pipe 6 of the additional device 5, which is sucked in by the fan 12 and discharged from the latter as hot air into the room through adjustable outlet openings 16 on the fan housing. The fan 12 is driven by an electric motor, the speed of which is gradually or continuously controllable The control takes place, for example, depending on and according to the temperature of the smoke bgases in the pipe 2.

In Fig. 2 der Zeichnung ist schematisch eine Mehrraumheizung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Von dem Zusatzgerät 5 bzw. dem Lüftergehäuse 11 führt eine Abluftrohrleitung 17 durch eine schematisch mit 18 angedeutete Wand in einen benachbarten Raum, wo sie als Leitung 19 fortgesetzt ist. Die Leitung 19 weist eine in den Warmluftstrom vom Zusatzgerät 5 eingreifende Vorrichtung 20 auf, die beispielsweise ein Zusatzgebläse sein kann, das über eine Austrittsstelle 21 Luft in diesen Raum abgibt. In der Leitung ist eine Luftklappenanordnung 22 vorgesehen, durch die der Raum, in welchem der Ofen mit dem Zusatzgerät untergebracht ist, mit der vom Zusatzgerät 5 gelieferten Warmluft versorgt wird. Das obere Ende des Rohres 6 des Zusatzgerätes bzw. dessen Zutrittsöffnung ist mit einer Luftzuführleitung 23 verbunden,In Fig. 2 of the drawing, a multi-room heater using the device according to the invention is shown schematically. From the additional device 5 or the fan housing 11 leads Exhaust pipe 17 through a wall indicated schematically by 18 into an adjacent room, where it continues as pipe 19 is. The line 19 has a device 20 which engages in the flow of hot air from the additional device 5 and which, for example can be an additional fan that emits air into this room via an outlet point 21. On the line an air flap arrangement 22 is provided, through which the space in which the oven with the additional device is housed is, is supplied with the warm air supplied by the additional device 5. The upper end of the tube 6 of the additional device or its Access opening is connected to an air supply line 23,

die im benachbarten Raum als Leitung 24 fortgesetzt ist.which is continued as line 24 in the adjacent room.

Mit 25 ist eine Zuluftsteuervorrichtung vorgesehen, durch die die zugeführte Zuluftmenge bestimmt werden kann. Des weiteren ist in der Leitung 23 eine verstellbare Zuluftklappe vorgesehen/ durch deren Verstellung das Volumen der Zuluft aus dem Raum, in dem der Ofen untergebracht ist, variiert werden kann.A supply air control device is provided at 25, by means of which the supplied amount of supply air can be determined. Further an adjustable supply air flap is provided in line 23 / by adjusting the volume of the supply air from the Space in which the furnace is housed can be varied.

Claims

1.) Process for recovering heating energy from flue gas pipes of stoves heated with solid, liquid or gaseous fuels,

characterized in that a counter air flow on the outside of the smoke exhaust pipe with the aid of a fan from a place of lower temperature to a place of higher temperature, and that this heated Air flow is given off by the fan as room heating air.

2. The method according to claim 1, characterized in that room air sucked in from a higher point of the smoke exhaust pipe, concentric to the smoke exhaust pipe on this sucked downwards against the exhaust gas flow and at a lower level Located point of the smoke exhaust pipe is emitted by the fan, preferably near the ground, as heated air.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that

that room air is sucked in from at least one other room via at least one air line and the heated air via at least one separate air line is released into the other room or rooms.

4. The method according to claim 3, characterized in that the volumes of the cold air and / or the hot air flows are controlled will.

5. The method according to claim 4, characterized in that the cold air and hot air lines adjustable taps exhibit.

6. Device for recovering heat from flue gas pipes heated with solid, liquid or gaseous fuels ovens, especially for carrying out the process

according to one of claims 1 to 5, characterized by a The tubular housing (5, 6) surrounding the smoke exhaust pipe (2) at a distance, the upper end (7, 9) of which has air intake openings (10) = has the lower end (8) of which is closed and the smoke exhaust pipe (2) sealingly accommodates and in the lower region of which a fan (12) is arranged, the room air (15) through the air intake openings (10) and over the The area between the smoke exhaust pipe (2) and the housing wall (5) is sucked in and heated out of the housing (5, 11).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the air flow (15) sucked in by the fan (12) is opposite is directed to the flow direction (14) of the smoke exhaust gas in the smoke exhaust pipe (2) and the smoke exhaust pipe (2) on all sides flows around.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the fan (12) is assigned via a smoke exhaust pipe (2) or on the smoke exhaust pipe (2) fixed thermostat (13) is controlled.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that that to the fan (12) an air line (17) to Discharge of the released warm air is provided.

10. V device according to claim 9, characterized in that the fan housing (11) an adjustable and the exhaust air flow having directing closure device (16).

11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that that the speed of the fan (12) is controlled depending on the temperature.

12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that that the air intake openings (10) are connected to at least one other room

Cold air supply line (23, 24) are connected, and that the fan (12) to one in at least one further Room leading hot air discharge line (17, 19) connected is.

13. The device according to claim 12, characterized in that that the cold air line (23, 24) and the warm air line (17, 19) adjustable suction and outlet points (25, or 20, 21, 22), and that additional fans are provided for suction and discharge at points remote from the oven are.

14. Device according to one of claims 6 to 13, characterized characterized in that the air intake openings (10) in one of the upper part of the housing (5, 6) with the smoke exhaust pipe (2) sealing cap (7) are provided.