DE3601457A1 - Heizgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Heizgeräte dieser Art werden insbesondere für weiträumige oder offene Arbeitsplätze verwandt, in denen eine Temperatur­ stabilisierung der (Raum-) Luft schwierig oder unmöglich sein würde. Es hat sich gezeigt, daß eine Arbeitsplatzbe­ heizung mit Wärmestrahlern, insbesondere mit Nieder­ temperatur-Wärmestrahlern mit einer Innenbeheizung durch Gas, nicht nur wirkungsvoll, sondern auch kostengünstig ist.

Bei Heizgeräten der hier in Betracht gezogenen Art liegt ein besonderer Vorteil darin, daß ein langes Strahlerrohr mit relativ niedrigen Temperaturen eine langwellige und damit weiche Wärmestrahlung schafft, die gut dosierbar und gezielt ausrichtbar an einen Arbeitsplatz zu bringen ist, ohne daß dabei hohe Abgas- oder Wärmeverluste auf­ treten.

Eine besondere Schwierigkeit ist dabei allerdings, einen optimalen Arbeitsbereich einzuhalten, indem die Rohr­ temperatur für die gewünschte Wärmeleistung ausreichend hoch ist, allerdings nicht so hoch, daß sie bei gängigen Materialien wie Stahl zu einer Zerstörung des Rohres führt bzw. eine für derartige Anlagen vorgeschriebene Grenz­ temperatur von z.B. 500°C überschreitet. Dementsprechend kann es vorkommen, daß das Strahlerrohr nahe dem Gas­ brenner oberhalb gewünschter bzw. vorgeschriebener Temperaturen liegt, am anderen Ende aber durch Abkühlung eine Temperatur führt, die für die Abstrahlung wirkungs­ los ist.

Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, ein mit einem Gasbrenner beheiztes Strahlungsheizgerät zu schaffen, welches eine möglichst effektive und großflächige Ab­ strahlung ohne Unterschreitung oder Überschreitung vor­ gegebener Grenztemperaturen der Rohroberfläche ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Heizgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs ausgehend mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit einer Abschirmung in einem ersten Strahlerrohrabschnitt läßt sich der Wärmeübergang auf die Rohroberfläche und damit deren Temperatur herabsetzen, so daß eine Über­ hitzung über den als besonders günstig anzusehenden Temperaturbereich und insbesondere auch über vorgeschriebene Temperaturwerte hinaus vermieden wird. Gleichzeitig läßt sich damit erreichen, daß die Heizgase im Zuge des weiteren Rohres eine höhere Oberflächentemperatur bewirken und da­ mit auch das hintere Ende des Strahlerrohrs besser akti­ vieren. Wenngleich die Abschirmung mit unterschiedlichen Materialien und unterschiedlichen Gestaltungen erzielt werden kann, etwa auch mit einer hitzefesten Auskleidung, wird vorzugsweise eine mehrwandige Abschirmung, im ein­ fachsten Fall also eine doppelwandige Abschirmung vorge­ sehen.

Eine besonders einfache Lösung ergibt sich mit einer Ab­ schirmung in Form eines koaxialen Innenrohr-Einsatzes, der zwar grundsätzlich auch einen ein- oder beidendig abgeschlossenen Ringraum zum Strahlerrohr bilden kann, der jedoch bevorzugt so gestaltet ist, daß der Ring­ raum zwischen den Rohren beidendig, sowohl zur Außen­ luft wie zum Rohrinneren hin, offen ist und Nebenluft ein­ ziehen kann.

Während das Strahlerrohr vorzugsweise starkwandig aus­ gelegt ist, damit es mit großer Wärmeträgheit für eine gleichmäßige Temperaturabstrahlung auch dann sorgt, wenn der Gasbrenner im Intervallbetrieb auf eine mittlere vorgegebene Heizleistung geregelt wird, kann das Innen­ rohr dünnwandig ausgebildet sein. Um dabei Verzunderungen zu vermeiden, wird es vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gebildet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Er­ findung anhand einer Zeichnung näher erläutert sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Ansicht eines Heizgeräts von unten,

Fig. 2 Seitenansicht des Heizgerätes nach Fig. 1,

Fig. 3 Schnitt durch ein Strahlerrohr nach Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 Schnitt entsprechend Fig. 3 durch ein ab­ gewandeltes Strahlerrohr.

Ein Heizgerät 1 nach den Fig. 1 und 2 umfaßt ein lang­ gestrecktes Strahlerrohr 2 in U-Form, welches in einen schalenförmigen Reflektor 3 einmontiert ist und an einem Ende an einen Gasbrenner 4, welcher mit seiner Brennkammer aus einem Brenngehäuse 5 herausragt, in dem auch ein Magnetventil zur Steuerung der Gaszufuhr untergebracht ist, am anderen Ende an einen Abgasventilator 6 angeschlossen ist.

Ein solches Heizgerät wirkt, durch die vom Gasbrenner 4 gelieferten und vom Abgasventilator 6 durch das Strahler­ rohr 2 gezogenen Heizgase beheizt, im wesentlichen als Strahler, auch wenn die Heizgase noch als Warmluft einen für die Heizung nutzbaren Restanteil an Wärme abliefern. Besonders vorteilhaft ist dabei ein Betrieb des Strahlerrohrs bei relativ niedrigen Temperaturen von z.B. 300°C mit Wärmeabstrahlung niederer Frequenz, die sich ohne große Streuverluste und Konvektionsver­ luste auf einen Arbeitsplatz ausrichten läßt und dort gut verträglich wirkt.

Das Strahlerrohr kann dabei beispielsweise als stark­ wandiges Stahlrohr ausgebildet sein, um eine Wärme­ speicherkapazität zu schaffen, die auch im Intervall­ betrieb mit periodischen Einschaltzeiten des Gasbrenners die Brennpausen zu überbrücken und die Abstrahlung zu vergleichmäßigen.

Einer effektiven und gleichmäßigen Ausnutzung des Strahler­ rohres kann dabei das Temperaturgefälle der Heizgase und das sich daraus ergebende Temperaturgefälle des Strahler­ rohrs entgegenstehen. So soll beispielsweise eingangs des Strahlerrohrs kurz hinter dem Gasbrenner keine Temperatur von mehr als 500°C auftreten, die das Rohrmaterial bean­ sprucht, die Wärmeabstrahlung in einen schon nicht mehr gewünschten kurzwelligeren Bereich verschiebt und überdies mit Bauvorschriften in Widerspruch stehen kann. Anderer­ seits sollte das ventilatorseitige Ende nicht zu weit abgekühlt sein, um noch nennenswert zur Gesamtabstrahlung beizu­ tragen.

Dem wird hier mit einer abschnittsweisen Innenabschirmung des Strahlerrohrs 2 in Form eines Innenrohres 7 entsprochen, welches koaxial zu einem Außenrohr 8 als Fortsetzung des übrigen Strahlerrohrs in diesem Bereich liegt und im Querschnitt gegenüber dem Außenrohr einen freien Ring­ spalt bildet, der über die ganze Länge des Innenrohrs durchläuft.

Dabei ist das Innenrohr 7 direkt und dicht mit dem Gasbrenner 4 verbunden, so daß der Gasbrenner nur in das Innenrohr 7 einspeist. Der Ringspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr ist im Bereich des Gasbrenners 4 zur Umgebungsluft hin offen, er ist auch durchgehend bis in das übrige Strahlerrohr 2 hin offen, so daß der Abgasventilator 6 durch den Ringspalt Nebenluft ansaugen kann. Damit wird eine Kühlung des ersten, thermisch hoch beanspruchten Rohrbereichs und eine Streckung der Wärmeabgabe über das Strahlerrohr 2 hinweg erzielt.

Das Innenrohr 7 wird wegen der hohen Temperaturbe­ lastung vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt. Es kann aber, da es lediglich Abschirmfunktion und nicht Wärmespeicherfunktion haben soll, im Sinne einer Kosten­ ersparnis dünnwandig ausgebildet sein, etwa mit einer Wandstärke von 0,8 bis 1,2 mm, wobei der Ringspalt zwischen den Rohren eine Spaltbreite von vorzugsweise 3 bis 3,5 mm hat. Die Länge des inneren Rohres 7 ist 45% bis 55% der Länge des geraden Strahlerrohrteils, in dem es angeordnet ist und macht dementsprechend etwa 1/4 der gesamten Strahlerrohrlänge aus.

Die Querschnittsverhältnisse zwischen Innenrohr 7, Außen­ rohr (und Strahlerrohr) 8 und einem dazwischenliegenden Ringspalt 9 veranschaulicht die Fig. 3. Demgegenüberge­ stellt zeigt die Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungs­ form, bei der in einem übereinstimmenden Außenrohr 8 ein sechseckiges Innenrohr 10 angeordnet ist. Es versteht sich, daß auch andere Poligonquerschnitte vorgesehen werden können, um strömungsgünstige Außenräume oder ein­ fache Zentrierungsmöglichkeiten für das Innenrohr zu erhalten.

Es versteht sich, daß die hier angestrebte Abschirmung zunächst mit der Mehrwandigkeit in einem ersten, durch die Länge des Innenrohres 7 bestimmten Längsabschnitte 11 erzielt wird, so daß es auf die Nebenluftführung um das abschirmende Innenrohr nicht zwingend ankommt. Diese bildet lediglich eine besonders vorteilhafte Ergänzung. Es versteht sich weiterhin, daß das Innenrohr auch aus anderem Material, etwa Keramik, gebildet sein kann und auch ohne Freilassen eines Ringspalts einsetzbar ist.

Claims (13)

1. Heizgerät mit einem innenseitig von Heizgasen eines einenends angeschlossenen Gasbrenners beaufschlagten Strahlerrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahler­ rohr (2) in einem ersten Längsabschnitt (11) mit einer inneren, die Aufheizung des Strahlerrohrs begrenzenden Abschirmung (7, 10) versehen ist.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (7, 10) durch einen mehrwandig aus­ geführten Rohrabschnitt erstellt ist.

3. Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Längsabschnitt (11) ein Innenrohr (7, 10) koaxial und mit radialem Abstand zu einem Außenrohr (8) angeordnet ist.

4. Heizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur das Innenrohr (7, 10) mit Heizgasen des Gas­ brenners (4) beaufschlagt ist.

5. Heizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innenrohr (7, 10) und Außenrohr (8) ein durchgängiger Spaltraum (9) ausgebildet ist, der einen­ ends frei in die Außenluft mündet.

6. Heizgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Innenrohr (7, 10) und das Außen­ rohr (8) offen in einen gemeinsamen Rohrverlauf über­ gehen.

7. Heizgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (7, 10) dünn­ wandig aus rostfreiem Stahl gebildet ist.

8. Heizgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (10) einen polygonen Querschnitt aufweist.

9. Heizgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (8) sich querschnittsgleich im weiteren Strahlerrohr (2) fort­ setzt.

10. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Längsabschnitt (11) etwa ein Viertel der Gesamtlänge des Strahlerrohrs (2) ein­ nimmt.

11. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Strahlerrohr (2) einen U-förmigen Längsverlauf mit zwei geraden einheitlichen Rohrabschnitten und einem Krümmerabschnitt aufweist.

12. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß das Strahlerrohr (2) ein starkwandiges Stahlrohr ist.

13. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Strahlerrohr (2) end­ seitig an einen Ventilatorabzug (6) angeschlossen ist.