DEP0026914DA - Gaslufterhitzer - Google Patents

Description

Ein Nachteil der bisher bekannten Bauarten von Gaslufterhitzern besteht darin, dass sie recht umfangreiche Abmessungen aufweisen müssen, damit die notwendigen Heizflächen untergebracht werden können. Die Größe dieser Heizflächen ist von dem Wärmeübergang von den Heizgasen an die Heizfläche einerseits und von der Heizfläche an die zu erwärmende Raumluft andererseits abhängig.

Es ist bekannt, dass der Wärmeübergang zwischen festen Körpern und Luft bzw. Gasen am niedrigsten ist, wenn sich letztere in Ruhe befinden. Bei Bewegung nimmt der Wärmeübergang erheblich zu. Diese Erscheinung hat man beim Bau von Gaslufterhitzern praktisch verwertet, indem man die an den Heizflächen vorbeistreichende, zu erwärmende Raumluft künstlich in schnelle Bewegung versetzt, beispielsweise durch einen Ventilator. Die dadurch erzielbare Verkleinerung der Heizfläche ist jedoch sehr beschränkt, wenn man nicht auf der Heizgasseite für eine schnelle Bewegung der Heizgase und damit für einen besseren Wärmeübergang sorgt. Auch dieser Weg ist bei Gasgeräten, beispielsweise beim sogenannten Velox-Dampfkessel, schon beschritten worden, welcher durch künstliche Bewegungsbeschleunigung der Heizgase bei gleichzeitiger Druckerhöhung im Verbrennungsraum besonders geringe Heizflächen und Baumasse aufweist.

Bei Gaslufterhitzern müssen also, um möglichst geringe Heizflächen und Baumaße zu bekommen, sowohl die zu erwärmende Raumluft, als auch die Verbrennungs-Heizgase schnell an den Heizflächen vorbei bewegt werden. Hierzu sind Ventilatoren oder dergleichen erforderlich, da der natürliche Auftrieb nur viel zu geringe Geschwindigkeiten ergibt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, statt der Luft und Heizgase, die Heizfläche selbst schnell zu bewegen, wodurch die selbe Verbesserung des Wärmeüberganges erzielt wird. Dies kann praktisch entweder durch eine hin- und hergehende oder eine rotierende Bewegung der Heizfläche erreicht werden. Um den schnellen Wechsel der an der Heizfläche anliegenden Luft- oder Heizgasmoleküle noch zu beschleunigen, kann durch künstliche Aufrauhung oder Unebenheiten auf der Heizfläche eine zusätzliche Wirbelbildung herbeigeführt werden, welche den Wärmeübergang noch verbessert.

Zum Antrieb des zu bewegenden Heizflächenkörpers kann ein Elektromotor oder eine von den Heizgasen des Gerätes gespeiste Abgasturbine dienen. Die Abgasturbine kann mit dem Heizflächenkörper zu einer konstruktiven Einheit verbunden werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Heizflächenkörper mit Ventilatorflügeln zu versehen, welche infolge der Rotationsbewegung eine künstliche Beschleunigung der zu erwärmenden Raumluft bewirken sollen. Dies hat eine weitere Verbesserung der Leistung des Gerätes bzw. Verkleinerung der Abmessungen zur Folge. Außerdem kann ein Teil des künstlich beschleunigten Luftstromes abgezweigt und zur Speisung des Gasbrenners mit Verbrennungsluft herangezogen werden, sodass kein besonderer Ventilator für den Pressluftbrenner benötigt wird. Die Verwendung eines Pressluft- oder Pressgasbrenners ist bedingt durch den in der Verbrennungskammer für den Betrieb einer Abgasturbine notwendigen hohen Druck.

In den beiliegenden Abbildungen 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele für einen Gaslufterhitzer gezeigt, welche die Merkmale der neuen Erfindung aufweisen. Die Abbildung 1 zeigt eine Anordnung ohne Abgasturbine und Ventilator für die zu erwärmende Luft. Der rotierende Heizflächenkörper 5 wird durch einen Motor 12 über ein Getriebe 13 in schnelle Drehbewegungen versetzt, sodass ein schneller Wärmeaustausch sowohl von den Heizgasen an die Heizfläche des rotierenden Heizflächenkörpers, als auch von dieser Heizfläche des rotierenden Heizflächenkörpers 5, als auch von dieser Heizfläche an die zu erwärmende Frischluft erfolgt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel steigt die zu erwärmende Raumluft, welche über den Zuführungsstutzen 2 dem Gaslufterhitzer zugeführt wird, infolge der Erwärmung im Innern des Erhitzers nach oben und durch den Abführungsstutzen 7 in den zu beheizenden Raum zück. Die Beheizung des Gaslufterhitzers erfolgt durch einen im Innern des rotierenden Heizflächenkörpers 5 angeordnete Brenner 3, der zweckmäßigerweise mit Gas beheizt wird. Die Gaszuführung erfolgt durch das Rohr 1.

Die übrigen Bezugsziffern der Abbildung 1 beziehen sich auf die Brennkammer für das Heizgas 4, Erwärmungskammer für die zu erwärmende Frischluft 6 und Abführungsstutzen für die Abgase 8.

Die Abbildung 2 zeigt einen Gaslufterhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Heizgase aus der Brennkammer 4 nicht nur infolge des eigenen Auftrieben abziehen, sondern infolge des in der Brennkammer 4 erzeugten Überdrucks eine Abgasturbine 9 in Drehbewegung versetzen. Die Abgasturbine 9 ist direkt auf dem rotierenden Heizflächenkörper 5 aufgesetzt, sodass dadurch die gewünschte schnelle Drehbewegung dieses Heizflächenkörpers entsteht. Auf dem Heizflächenkörper 5 sind außerdem außen Ventilatorflügel 10 befestigt, welche die Bewegung der zu erwärmenden Raumluft, die durch die Erwärmungskammer 6 streicht, künstlich beschleunigen.

Bei dem Ausführungsbeispiel 2 ist ferner ein Verbindungskanal 11 eingezeichnet, durch welchen ein Teil der künstlich beschleunigten und vorgewärmten Luft aus dem Ausführungsstutzen 7 zu dem Gasbrenner 1 geführt wird. Der Brenner 1 ist, da er in der Brennkammer 4 einen Überblick zum Betrieb der Abgasturbine 9 erzeugen soll, als Pressluft- bzw. Pressgasbrenner auszubilden, wofür die durch den Ventilator unter Druck gesetzte erwärmte Luft geeignet ist.

Durch die Anwendung der geschilderten Erfindung können Heizfläche und Raummaße der Gaslufterhitzer auf einen Bruchteil der jetzigen Größe verringert werden, was nicht nur Materialersparnis und Verbilligung der Geräte zur Folge hat, sondern auch deren Unterbringung in den räumlich beschränkten Wohnungen erleichtert.

Claims (1)

1. a) Gaslufterhitzer, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der einen Seite von Heizgasen und auf der anderen Seite von der zu erwärmenden Luft berührten Heizflächen beim Betrieb in schnelle Bewegung versetzt werden, wobei diese Bewegung hin- und hergehender oder rotierender Art ist.

   b) Gaslufterhitzer nach a, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der zu bewegenden Heizflächen eine Abgasturbine verwendet wird, welche von den Heizgasen des Gaslufterhitzers gespeist wird und mit dem Heizflächenkörper zu einer konstruktiven Einheit verbunden ist.

   c) Gaslufterhitzer nach a und b, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Heizflächenkörper mit Ventilatorflügeln versehen ist, welche eine künstlich schnelle Bewegung der zu beheizenden Luft bewirken.

   d) Gaslufterhitzer nach a, b und c, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der künstlich erzeugten Luftstromes als vorgewärmte Verbrennungsluft dem Gasbrenner zugeführt wird.