DE3300591A1

DE3300591A1 - Heizvorrichtung mit zwangsumlauf der luft

Info

Publication number: DE3300591A1
Application number: DE19833300591
Authority: DE
Inventors: Bruno Canneto s/Oglio Carpaneda; Claudio Gabella
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1983-01-11
Publication date: 1983-08-11
Also published as: FR2520850A1; BE895654A; IT8205112A0; FR2520850B1; IT1157503B

Description

g, 07. Januar 1983 P 8966 - redi

Claudio Gabella, Canneto s/Oglio (Mantova) - Italien Bruno Carpaneda, Canneto s/Oglio (Mantova) - Italien

Heizvorrichtung mit Zwangsumlauf der Luft

Die Erfindung betrifft eine mit gasförmigem, flüssigem oder festem Brennstoff zu betreibende Heizvorrichtung mit Zwangsumlauf der Luft, die eine Brennkammer und mindestens einen Ventilator oder ein Sauggebläse besitzt. Es sind bereits verschiedene Ausführungen von solchen Heizvorrichtungen oder öfen und Thermoventilatoren bekannt, deren Aufbau jedoch im allgemeinen nicht geeignet ist, die durch die Verbrennung, die

einer im Ofen stattfindet, entwickelte Wärme in Λ__>- wirkungsvollen, intensiven und vollständigen Weise auszunutzen. In der Tat findet der Wärmeaustausch zwischen den Verbrennungsprodukten und der zu beheizenden Luft über begrenzte Oberflächen statt. Selbst wenn ein Wärmerückgewinnungsteil vorgesehen ist, gehen die üauchgase mit einem nicht vollständig ausgenutzten Wärmeanteil

in die Atmosphäre über.

vorliegende

Demgegenüber hat sich die / _... Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Heizvorrichtung bzw. einen Ofen mit Zwangsumlauf der Luft zu schaffen, die bzw. der verschiedene Stadien des V/ärmeaustausches zwischen den Produkten der Verbrennung und der Luft, ausgehend von der Brennkammer, bis zum Auslassen zum Kamin, in solcher Weise enthält, daß die durch die Verbrennung erzeugte und entwickelte thermische Energie vollständig und intensiv verwertet bzw. ausgebeutet werden kann, was vorteilhaft für einen effektiven maximalen Wirkungsgrad der gesäumten Anordnung ist.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die neue Vorrichtung noch folgende Teile enthält: Mindestens einen Umlenkkörper zum Umlenken der Flammen und der Eauchgase, der an der Oberseite der Brennkammer vorgesehen is und erste Wärmetauschflächen für den Wärmeaustausch mit der zu beheizenden Luft bildet, weiterhin einen ebenfalls oberhalb der Brennkammer angeordneten Wärmeaustauscher mit von den Eauchgasen durchströmten senkrechten oder annähernd senkrechten Eohren in welche die Eauchgase mit Hilfe des Umlenkkörpers hineingefördert werden, und schließlich einen oberhalb des Wärmeaustausches mit senkrechten Eohren angeordneten Wärmerückgewinner, der eine von den aus den senkrechten Eohren austretenden Hauchgasen durchströmte Wärmetauschkammer mit einer Ausmündung zum

Auslassen der Rauchgase zum Kamin hin und horizontal oder annähernd horizontal verlaufende Rohre in der Wärmetauschkammer enthält, die von der zu beheizenden Luft durchströmt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch einen besonders hohen Wirkungsgrad und durch einen praktisch vollständigen Wärmeaustausch zwischen den Rauchgasen und der zu beheizenden Luft aus. Der erfindungsgemäße Ofen (Heizvorrichtung) kann gespeist werden entweder mit gasförmigem Brennstoff, oder mit flüssigem Brennstoff oder schließlich auch mit festem Brennstoff, wie Holz oder Kohle,, und hierbei jeweils in gleicher Weise funktionierend, ohne daß die Luft im Verlaufe ihrer Erwärmung verunreinigt wird, insofern, als die Verbrennungserzeugnisse und der Luftstrom entlang Bahnen strömen, die eindeutig definiert und voneinander getrennt sind.

In der Zeichnung ist ein Ausgangsbeispiel für eine praktische Realisierung bzw. Ausführung der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Gesamtansicht in perspektivischer Darstellung,

Pig. 2 das Innere der Heizvorrichtung gemäß der Erfindung, einschließlich der Brennkammer, des Wärmetauschers mit Rohren und des Wärmerückgewinners in perspektivischer Darstellung,

Pig. 3 die Anordnung nach Pig. 2 in einer Seitenansicht wobei die Darstellung teilweise im Schnitt gezeichnet ist,

Pig. 4- die Anordnung nach Pig. 3 in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Pig. 3 und

Pig. 5 die Anordnung nach Pig. 3 in einem Schnitt gemäß der Linie V-V der Pig. 3

Die Heizvorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Grundkörper oder ein Grundgehäuse 1, das eine Brennkammer· 2 begrenzt, in der ein nicht dargestellter Brenner für gasförmigen oder flüssigen Brennstoff oder ein ebenfalls nicht dargestellter Herd oder eine entsprechende Brennstelle für feste Brennstoffe wie Holz, Kohle usw. vorgesehen ist.

In jedem Pail sind an der oberen Wand '1' des 'Grund-? >^ ^:v-^-^: gehäuses 1 die unteren Enden einer Mehrzahl von Rohren 3

4· befestigt, deren oberen Enden an einer Platte/befestigt sind,

die auf diese Weise die Bohre selbst miteinander verbindet.

Das Befestigen der Eohre 3 an der oberen Wand 1' des. ' _ Grundgehäuses 1 und an der oberen Platte 4-, ve^Sl. Pig.4, wird z. B. durch Überlappen der Enden der Eohre selbst oder durch Überlappungsnietungoder durch Verschweißen oder Verlöten oder durch ein beliebiges anderes geeignetes System bewirkt,

das dazu geeignet ist,eine einwandfreie Abdichtung sicherzustellen.

An der oberen Wand 1' , . des Grundkörpers oder Grundgehäuses 1 ist mindestens ein Umlenkkörper 5 mit schrägverlaufenden Oberflächen vorgesehen, der dazu geeignet ist, die Flammen und die von der Verbrennung herführenden Rauchgase in Richtung auf die Rohre 3 abzulenken. Zwischen den Rohren sind weiterhin Umlenkplatten oder Störkörper 6 befestigt, die in Richtung der Höhe und in Richtung der Tiefe bzw. Breite gegeneinander versetzt angeordnet sind, um auf diese Weise einen labyrinthartigen Durchtritt oder Weg für die zu beheizende Luft zu bestimmen und zu definieren, welche die äußeren Oberflächen der vorgenannten senkrechten Rohre 3 umspült.

An der oberen Platte 4-, welche das Bündel von Rohren 3 miteinander verbindet, ist z. B. durch Verschweißen o.dgl. ein .Warmerückgewinner 7 vorgesehen und befestigt, der eine Wärmetauschkammer 8 besitzt, die nach unten hin mit den Rohren und nach oben hin über eine Ausmündung 9 mit der Abfuhrleitung für die Rauchgase zum Kamin hin in Verbindung steht. In der Wärmetauschkammer 8 des Wärmerückgewinners 7 sind horizontale Rohre 10 befestigt, die sich von einer Seite bis zur anderen Seite der Wärmetauschkammer erstrecken und dazu bestimmt sind, von der zu beheizenden Luft durchströmt und durchflossen zu werden, wobei an der Mündungsseite der

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vorgenannten horizontalen Rohre evtl. eine Wand 11 vorgesehen sein kann, die mit der Umfangshülle 12 der Heizvorrichtung einen Durchtritt in Richtung auf die Rohre selbst bestimmt und begrenzt, vergl. Mg. 3.

Sowohl die senkrechten Rohre 3 wie auch die horizontalen Rohre 10 sind in ihrem Inneren mit einem schraubenförmigen Element 13 (Einsatzstück) versehen, das sich über zumindest einen Teil jedes Rohres erstreckt, vergl. Mg. 3 und 4-, und dazu bestimmt ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem im Inneren des Rohres fließenden Medium und dem außerhalb des Rohres strömenden Medium zu begünstigen.

ist
Die Heizvorrichtung (Ofen)/schließlich mit mindestens einem Ventilator 14 für den Zwangsumlauf der Luft versehen, dessen Mündung vorzugsweise in der Höhe der oberen Wand 1' der Brennkammer 2 angeordnet ist. Deswegen umspült der Luftstrom zunächst die Oberflächen des Umlenkkörpers 5s um dann zwischen die senkrechten Rohre nach oben zu gehen, wobei er die durch die Störkörper oder Umlenkplatten 6 definierte Bahn verfolgt, um dann durch ein in der Außenhülle 12 vorgesehenes Gitter hindurchzugehen und teilweise in die horizontalen Rohre 10 einzutreten und von da über ein zweites Gitter 16 auszuströmen.

i'alls es notwendig sein sollte, können auch ein erster Ventilator an einer: Stelle entsprechend den senkrechten Rohren

. AA-

und ein zweiter Ventilator für eine Zirkulation der Luft in den horizontalen Bohren oder anstelle der Ventilatoren ein oder zwei in geeigneter Weise angeordnete Sauggebläse vorgesehen sein.

In der obenbeschriebenen Heizvorrichtung treten die Produkte der Verbrennung aus der Brennkammer 2 in die senkrechten Eohre und von diesen in die Wärmetauschkammer 8 des Wärmerückgewinners 7 ein, um dann zum Kamin zu strömen. Es findet auf diese Weise eine Folge von Wärmeaustauschop_verationen zwischen den Verbrennungsprodukten und der zu beheizenden Luft für · eine vollständige Verwertung des thermischen Inhalts der Eauch-•gase vor ihrem Austritt aus dem Kamin statt. In der Tat wird ein Wärmeaustausch an den Oberflächen des Umlenkkörpers 5>» der an der oberen Wand der Brennkammer 2 vorgesehen ist, bewirkt. Der Luftstrom wird auf diese Weise erwärmt und man verhindert andererseits das Glühendwerden dieser Oberfläche. Ein weiterer Wärmeaustausch findet in dem Maße, in dem die zu beheizende Luft .. zwischen den senkeechten Bohren

strömt,

mit Eauchgasdurchfluß/statt, derart,daß der thermische Inhalt der Rauchgase allmählich abgegeben wird. Ein letzter Wärmeaustausch findet dann im Wärmerückgewinner 7 statt, indem. die Eauchgase Wärme an die Luft abgeben, die durch die vorgenannten horizontalen Eohre 10 hindurchströmt.

Es ergeben sich hieraus die thermischen, praktischen und wirtschaftlichen Vorteile, die von der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung dargeboten werden.

Es ist selbstverständlich, daß an der erfindungsgemäßen Vorrichtung Detail-Änderungen vorgenommen werden können, hinsichtlich der Anordnung und des Zusammenbaus der vielen verschiedenen Teile, ohne daß man hierbei aus dem Schutzumfang der Erfindung heraustreten würde.

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Leerseite

Claims

-07.* Januar 1983 P 8966 - redi Claudio Gabella, Canneto s/Oglio (Mantova) - Italien Bruno Carpaneda, Canneto s/Oglio (Mantova) - Italien Heizvorrichtung mit Zwangsumlauf der Luft Ansprüche

1. Mit gasförmigem, flüssigem oder festem Brennstoff zu betreibende Heizvorrichtung mit Zwangsumlauf der Luft, die eine Brennkammer und mindestens einen Ventilator oder ein Sauggebläse besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch folgende Teile enthält: mindestens einen Umlenkkörper (5) zum Umlenken der Flammen und der Rauchgase, der an der Oberseite der Brennkammer (2) vorgesehen ist und erste Wärmetauschflächen für den Wärmeaustausch mit der zu beheizenden Luft bildet, weiterhin einen ebenfalls oberhalb der Brennkammer angeordneten Wärmeaustauscher mit von den Rauchgasen

....■■ - 2 -

durchströmten senkrechten oder annähernd senkrechten Eohren (3)» in welche die Rauchgase mit Hilfe des Umlenkkörpers hineingefördert werden, und schließlich einen oberhalb des Wärmeaustauschers mit senkrechten Rohren (3) angeordneten Wärmerückgewinner (7), der eine von den aus den senkrechten Rohren (3) austretenden Rauchgasen durchströmte Wärmetauschkammer (8) mit einer Ausmündung (9) zum Auslassen der Rauchgase zum Kamin hin und horizontal oder annähernd horizontal verlaufende Rohre (10) in der Wärmetauschkammer enthält, die von der zu beheizenden Luft durchströmt werden.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rohre (3) des Wärmetauschers die Verbindung zwischen

zu oberst liegenden

der unten angeordneten Brennkammer (2) und der /V/ärmet aus chkammer (8) herstellen und die quer hierzu verlaufenden Rohre (10) der Wärmetauschkammer (8) mit dem zwischen den Rohren (3) des Wärmetauschers freigelassenen Raum in Verbindung stehen

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Oberseite der Brennkammer (.2) angeordnete Umlenkkörper (5) die Gestalt eines langgestreckten flachen Gebildes hat, dessen Querschnitt die Form eines mit der Spitze zum Inneren der Brennkammer (2) gerichteten V hat und das etwa parallel zur Längsachse der Wärmetauschkammer (8) ausgerichtet ist.

4-, Heizvorrichtung nach Anspruch 3»dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkkörper (5) an der oberen Wand der Brennkammer (2) befestigt ist.

. einem
5· Heizvorrichtung nach/der Ansprüche¹ Λ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Mündungsbereich jedes senkrechten Rohres (3) für die Rauchgase und/oder jedes horizontalen Rohres (10) für die Zirkulation der Luft ein sich zumindest über einen Teil der Rohrlänge erstreckendes schraubenförmiges. Einsatzstück (13) vorgesehen ist, das dazu bestimmt ist, den Wärmeaustausch zwischen dem im Rohrinneren strömenden Medium und dem Medium außerhalb der Rohre zu begünstigen.

.;·"; einem
6. Heizvorrichtung nach/der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Wärmetauschers zwischen und an dessen senkrechten Rohren (3) Platten (6) oder plattenförmige Störkörper angebracht sind, die sich nur über einen Teil der - Tiefe bzw. Breite des Wärmetauschers erstrecken und in Richtung der Höhe des Wärmetauschers (Längsachse der senkrechten Rohre) und/oder in Richtung der Tiefe bzw. Breite des Wärmetauschers gegeneinander versetzt sind und auf diese Weise der innerhalb des Wärmetauschers bzw. zwischen dessen senkrechten Rohren (3) vom Einlass zu den horizontalen Rohren (10) der Wärmetauschkammer (8) strömenden Luft eine labyrinthartige Bahn vorschreiben.

einem
7. Heizvorrichtung nach/der Ansprüche.. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes senkrechte Rohr (3) des Wärmetauschers einerseits an der dem Wärmetauscher zugekehrten oberen Wand der Brennkammer (2) und an einer oberen Abschlußplatte (4-) des Wärmetauschers durch Überlappen der entsprechenden Rohrenden über die obere Wand bzw. die Abschlußplatte bzw. durch entsprechende Überlappungsnietung befestigt ist und daß jedes horizontale Rohr (10) innerhalb der Wärmetauschkammer (8) in gleicher Weise, also durch Überlappen bzw. Überlappungsnietung an zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Wärmerückgewinners (7) befestigt sind.