DE69917644T2

DE69917644T2 - Wärmerekuperator

Info

Publication number: DE69917644T2
Application number: DE69917644T
Authority: DE
Inventors: Marc Descamps
Original assignee: Tifon S A; Tifon SA
Current assignee: Tifon S A; Tifon SA
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-11-18
Also published as: DE69917644D1; EP1102008B1; EP1102008A1; ATE267984T1

Description

Die Erfindung betrifft einen Umluft-Wärmerekuperator, der in der Feuerstelle eines offenen Kamins angeordnet ist.
In den Kaminen mit geschlossener Feuerstelle wird viel mehr Wärme zurückgewonnen (ausgenutzt) als in den offenen Kaminen, erstere haben jedoch nicht den optischen Reiz (Charme) der letzteren.
Um den Wirkungsgrad der Erwärmung von offenen Kaminen (Kamine mit offener Feuerstelle) zu erhöhen, ist es bereits bekannt, Umluft-Wärmerekuperatoren zu verwenden, die auf der horizontalen unteren Oberfläche der Feuerstelle angeordnet sind. Ein solcher Wärmerekuperator umfasst:

– einen Feuerstellen-Gitterrost, der aus Rohren mit großem Querschnitt besteht, die parallel zueinander angeordnet sind und mit mindestens einer so genannten Transfer-Rohrleitung verbunden sind, um einen Kreislauf zu bilden, in dem Luft umgewälzt wird, um sie im Kontakt mit den Innenwänden der Rohre zu erwärmen, und
– eine Einrichtung zur Entnahme von Luft, um sie dann in dem Gitterrost umzuwälzen vor der Wiedereinführung in den zu erwärmenden Raum.

Um eine gute Ausbeute zu erzielen, muss der Oberflächenaustausch groß sein, und je größer die äußere Oberfläche der Rohre ist, die mit der Kohlenglut und/oder den Holzscheiten in Kontakt kommt, um so wirksamer ist der Rekuperator.
Deshalb werden vorzugsweise im Allgemeinen dicke Rohre mit quadratischem Querschnitt mit Abständen zwischen den dicken Rohren angewendet, sodass sich die Glut in dem durch die seitlichen Flächen der Rohre und die ebene Auflagefläche, auf der der Gitterrost ruht, begrenzten Zwischenraum anreichern kann.
Um die Glut im Bereich der Rohre zu halten, befindet sich die untere Oberfläche der Rohre sehr nahe bei der Auflagefläche.
Aus US-A-4 122 825 ist bereits ein Rekuperator bekannt, bei dem runde Rohre verwendet werden, unter denen ein einfacher Gitterrost vorliegt, der so fixiert ist, dass er unter den Rohren bleibt. Dadurch wird erreicht, dass die Wärme der Glut die Rohre seitlich erwärmt.
Die gebildete Asche muss von Zeit zu Zeit entfernt werden.
Dies bringt dann eine Schwierigkeit mit sich, weil der Gitterrost, der sehr nahe bei der Auflagefläche des Rekuperators angeordnet ist, die Entfernung der Asche erschwert, weil die Rekuperatoren verhältnismäßig schwer sind, zwischen 40 und 60 kg wiegen, sodass es nicht leicht ist, sie aus der Feuerstelle zu entfernen, um eine Reinigung durchzuführen.
Um die Reinigung zu erleichtern, ist eine Hebel- bzw. Hebeeinrichtung vorgesehen, welche die vorübergehende Anhebung einer Seite des Rekuperators erlaubt.
Aus US-A-4 078 542 ist bereits ein Rekuperator bekannt, bei dem runde Rohre verwendet werden, unter denen ein einfacher Gitterrost vorhanden ist, der in einen im Bereich des Rekuperator-Trägers vorgesehenen Schlitz hineingeschoben werden kann.
Da dies so ist, ist es nicht möglich, den Gitterrost zusammen mit der Asche für die Reinigung herauszunehmen, sodass die Asche notwendigerweise durch die Rohre oder durch den Träger des Rekuperators blockiert ist.
Dies ermöglicht zwar einen leichteren Zugang, führt jedoch nicht zu einer funktionalen und leichten Bedienbarkeit eines Aschetrogs.
Ziel der Erfindung ist ein Rekuperator des vorgenannten Typs, der insbesondere das oben genannte Problem löst.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Wärmerekuperator, der umfasst:

– einen Feuerstellen-Gitterrost, der besteht aus Rohren mit großem Querschnitt, die parallel zueinander angeordnet und mit mindestens einer Transfer-Rohrleitung verbunden sind unter Bildung eines Kreislaufs, durch den Luft zirkuliert, um sich im Kontakt mit den Wänden der Rohre zu erwärmen, und
– eine Einrichtung, um Luft zu entnehmen und sie dann in den Rohren im Kreislauf zu führen, bevor sie in den zu erwärmenden Raum wieder eingeführt wird, wobei der Rekuperator dadurch gekennzeichnet ist, dass
– einerseits die Rohre einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben und
– andererseits die Wand, welche die Glut zurückhält, aus dem Boden mindestens eines Korbes besteht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, wobei in schematischer Form zeigen:
1 einen vertikalen Schnitt durch den Rekuperator und
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der 1.
Aus den beiliegenden Zeichnungen erkennt man einen Wärmerekuperator 1, der in einem offenen Kamin angeordnet ist.
Dieser Rekuperator ruht auf der unteren Oberfläche 2 des Kamins, hier als Auflagefläche bezeichnet, und umfasst:

– einen Feuerstellen-Gitterrost 3, der aus Rohren 4 mit großem Querschnitt besteht, die parallel zueinander angeordnet und mit mindestens einer so genannten Transfer-Rohrleitung 5 verbunden sind unter Bildung eines Kreislaufs, durch den Luft zirkuliert, um sie im Kontakt mit den Wänden der Rohre 4 zu erwärmen, und
– eine Einrichtung 6, um Luft zu entnehmen, die dann in den Rohren im Kreislauf geführt wird, bevor sie in den zu erwärmenden Raum wieder eingeführt wird.

Die Einrichtung 6, mit der die Luft im Kreislauf geführt wird, umfasst mindestens eine Turbine (Gebläse), die im Allgemeinen die Luft aus dem Raum ansaugt, in dem sich der Rekuperator befindet, und sie dann nach dem Durchgang durch die Rohre in den gleichen Raum oder in mindestens einen anderen Raum durch eine oder mehrere so genannte Abzugsrohrleitungen bläst.
Dieser Rekuperator ist dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem zwischen den Rohren 4 einen perforierten Korb 7 umfasst, dessen Boden 7A im Wesentlichen in der unteren Fläche der Rohre 4 angeordnet ist, wobei der Korb die Glut zurückhält.
Darüber hinaus umfasst dieser Rekuperator einen Aschetrog 8, der unterhalb des Rekuperators angeordnet ist, der zu diesem Zweck Einrichtungen, wie z.B. Füße 9, aufweist, welche die Rohre in einer vorgegebenen Höhe halten.
Anstatt die Körbe 7 aus voneinander unabhängigen Verzweigungen zu bilden, die eine mögliche Ausführungsform darstellt, bilden sie zweckmäßig miteinander eine Einheit und sind vorzugsweise herausnehmbar.
Der Korb 7 umfasst nur einen Boden 7A mit einer rechteckigen Form, der mindestens einen Durchgang 10 oder freien Zwischenraum freihält, einerseits für die Luft und andererseits für ein kontrolliertes Herabfallen der Asche.
Die Dimension dieses Durchganges 10 ist groß; aber nicht zu groß, sodass dieser Durchgang das Zurückhalten der Asche nicht erlaubt. Es ist somit vorteilhaft, dass die Ebene, in der sich die Böden der Körbe erstrecken, im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige, in der sich die unteren Flächen der quadratischen Rohre erstrecken.
Diesen Körben fehlen somit mindestens bestimmte ihrer Seitenwände, insbesondere diejenigen, die parallel zu den Längsachsen der Rohre verlaufen.
Durch die Anwesenheit dieser Körbe wird das Herabfallen der Glut 11 in den Aschetrog beträchtlich vermindert und die Asche wird dadurch im Kontakt mit den Seitenwänden der Rohre für die Zeitspanne gehalten, die erforderlich ist, damit sie vollständig verzehrt wird und zu ausreichend kleinen Stücken zerfällt, sodass sie die Perforationen des Korbs passieren und in den Aschetrog fallen kann.
Die Rohre haben einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt.
Nach dem Auslöschen des Feuers ist es leicht, die Asche in den Aschetrog fallen zu lassen, um sie anschließend zu entfernen.
Diese Körbe sind mit einem Griff für die Handhabung ausgestattet. Man kann sie auf diese Weise ergreifen oder sie unter dem darüber angeordneten Rekuperator herausziehen.
Um die Wärme zu begrenzen, weist der Rekuperator seitliche Wangen 12 auf, die sich im Wesentlichen bis zur Auflagefläche des Rekuperators erstrecken.
Der Einlass 14 für die kalte Luft, der Auslass für die erwärmte Luft und die Turbine (das Gebläse) sind in einem parallelepipedischen Behälter 13 unterge bracht, dessen eine Fläche 15 teilweise die Frontfläche des Rekuperators, d.h. die Fläche darstellt, die dem Zentrum des Raums zugewandt ist, und in dem der andere Teil der Frontfläche des Rekuperators durch eine Frontalseite 16 der Seitenflächen des Aschetroges gebildet wird. Zwischen dem oben genannten Behälter 13 und der Frontalfläche 16 des Aschetroges bleibt ein Zwischenraum 17 bestehen, der ausreichend groß ist, sodass:

– die entnommene Luft, die erwärmt werden soll, durch die Turbine (das Gebläse) angesaugt wird, deren Einlass 14 in der unteren Wand 18 des Gehäuses angeordnet ist, und
– eines der Elemente, bei denen es sich um den Behälter und um den Aschetrog handelt, einen Deflektor 19 trägt, der die Luft aus dem Zwischenraum 17 in den Einlass 14 der Turbine (des Gebläses) lenkt.

Vorzugsweise trägt der Behälter 13 diesen Deflektor 19.
Im Wesentlichen rechts von dem unteren Rand des Deflektors 19 weist der Aschetrog eine Trennwand 30 auf, die den Aschetrog in zwei Abschnitte 20, 21 unterteilt, von denen der hintere Abschnitt 20 dazu dient, die Asche aufzunehmen, und der vordere Abschnitt 21 dazu dient, die Luft, die in die Rohre eingeführt werden soll, zu kanalisieren, wobei diese Trennwand vermeidet, dass die Asche in den vorderen Abschnitt fällt und in die Rohre eingesaugt wird.
Zweckmäßig ist in dem hinteren Abschnitt 20 des Aschetroges im Wesentlichen ab dem oberen Rand 22 der Trennwand und bis zu der unteren Wand des Aschetroges eine schräge (geneigte) Fläche 23 vorgesehen, welche die Asche nach hinten so zuführt, dass sie sich unter dem Gitterrost sammelt.
Der Aschetrog kann in einem Hohlraum der Bodenplatte des Kamins angeordnet sein, wobei der Hohlraum selbstverständlich nach oben und zum Frontalabschnitt des Kamins hin offen ist.

Claims

Umluft-Wärmerekuperator, der in der Feuerstelle eines offenen Kamins angeordnet ist und umfasst: – einen Feuerstellen-Gitterrost (3), der besteht aus Rohren (4) mit großem Querschnitt, die parallel zueinander angeordnet und mit mindestens einer Transfer-Rohrleitung (5) verbunden sind unter Bildung eines Kreislaufs, durch den Luft zirkuliert, um sich im Kontakt mit den Wänden der Rohre (4) zu erwärmen, – eine Einrichtung (6), um Luft zu entnehmen und sie dann in den Rohren (4) im Kreislauf zu führen, bevor sie in den zu erwärmenden Raum wieder eingeführt wird, und – eine Wand zum Zurückhalten der Glut, die im Wesentlichen in der Ebene unterhalb der Rohre (4) angeordnet ist, wobei der Rekuperator dadurch gekennzeichnet ist, dass – einerseits die Rohre (4) einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben und – andererseits die Wand, welche die Glut zurückhält, aus dem Boden (7A) mindestens eines nach oben aus dem Rekuperator herausnehmbaren Korbes (7) besteht.
Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körbe (7) miteinander verbunden sind.
Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körbe (7) herausnehmbar sind.
Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korb (7) nur einen Boden (7A) mit rechteckiger Form umfasst, der mindestens einen Durchgang (10) oder freien Zwischenraum für die Luft einerseits und ein kontrolliertes Herabfallen der Asche andererseits aufweist.
Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er Seitenteile (12) aufweist, die sich im Wesentlichen bis zur Auflagefläche des Rekuperators erstrecken.
Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Aschekasten (8) umfasst, der unterhalb des Rekuperators angeordnet ist, der zu diesem Zweck Einrichtungen aufweist, welche die Rohre (4) in einer vorgegebenen Höhe halten.
Rekuperator nach Anspruch 6, bei dem der Einlass (14) für kalte Luft, der Auslass für erwärmte Luft und die Turbine (das Gebläse) in einem parallelepipedischen Behälter (13) angeordnet sind, dessen eine Fläche (15) teilweise die Vorderseite des Rekuperators darstellt, wobei der andere Teil der Vorderseite des Rekuperators aus einem Frontalteil (16) der Seitenflächen des Aschekastens besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Behälter (13) und der Frontalseite (16) des Aschekastens ein ausreichend großer Zwischenraum (17) vorgesehen ist, sodass – die entnommene Luft, die erwärmt werden soll, von der Turbine angesaugt wird, deren Einlass (14) in der unteren Wand (18) des Behälters angeordnet ist, und – eines der Elemente, bei denen es sich um den Behälter und den Aschekasten handelt, einen Deflektor (19) trägt, der die Luft, die aus dem Zwischenraum (17) kommt, in den Einlass (14) der Turbine lenkt.
Rekuperator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (13) diesen Deflektor (19) trägt.
Rekuperator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass rechts von dem Deflektor (19) der Aschekasten eine Trennwand (30) aufweist, die den Aschekasten in zwei Abschnitte (20, 21) unterteilt, von denen der hintere Abschnitt (20) dazu dient, die Asche aufzunehmen, und der vordere Abschnitt (21) dazu dient, die Luft, die in die Rohre eingeführt werden soll, zu ka nalisieren, wobei diese Trennwand vermeidet, dass die Asche in den vorderen Abschnitt fällt und in die Rohre angesaugt wird.
Rekuperator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem hinteren Abschnitt (20) des Aschekastens im Wesentlichen ab dem oberen Rand (22) der Trennwand bis zu der unteren Wand des Aschekastens eine schräge Fläche (23) vorgesehen ist, welche die Asche nach hinten so führt, dass sie sich unter dem Gitterrost sammelt.