EP0044401A1

EP0044401A1 - Heizkamin

Info

Publication number: EP0044401A1
Application number: EP81104478A
Authority: EP
Inventors: Hans Armin Burger; Wilhelm Gehrig
Original assignee: BURGER HANS GOTTLIEB; BURGER HANS G; Kaminbau Burgers Sohne
Current assignee: Kaminbau Burger's Soehne Inh H and U Burger
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-01-27
Also published as: EP0044401B1; DE3173864D1; PT73381B; IE51375B1; IE811526L; CA1166106A; PT73381A; FI71830C; US4426994A; GR74963B; NO151339B; NO151339C; DK312581A; FI71830B; BR8104659A; ES8204829A1; IL63307A0; ES504110A0; NO812483L; PL232290A1

Abstract

Der Feuerraumboden des Heizkamins ist durch einen horizontalen, flachen Teil (7) und die Feuerraumrückwand ist teilweise durch einen vertikalen, flachen Teil (8) eines Wärmetauschers gebildet, der zum Erwärmen von Wasser für eine Warmwasserheizung dient. Wärme wird an den dem Feuerraum zugewandten Seiten (38, 39) des Wärmetauschers (7, 8) an das Wasser und an den dem Feuerraum abgewandten Seiten (9, 41) des Wärmetauschers (7, 8) an zwei Frischluftströmungen übertragen. Deren eine (42) verläuft unter dem horizontalen Wärmetauscherteil (7) und wird durch eine Oeffnung (15) in diesem dem Feuer als Verbrennungsluft zugeführt, die andere verlauft in einem Sturzzugkanal (22) an der Feuerraumrückwand (8) und weiter durch einen der Wärme des Feuers ausgesetzten Steigzugkanal (25) und wird dem zu heizenden Raum als erwärmte Frischluft zugeführt.

Description

.Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkamin nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und gemäss Oberbegriff des Anspruchs 5 auf einen Wärmetauscher zur Wassererwärmung in einem solchen Heizkamin.
Bei Heizkaminen dieser Art wird der zu heizende Raum nicht nur durch die Strahlungswärme des Feuers sondern zusätzlich auch noch durch umgewälzte und dabei im Heizkamin erhitzte Raumluft und/oder durch zugeführte und im Heizkamin erhitzte Frischluft geheizt.
Der im Anspruch 1 bzw. 5 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbrennungswärme eines solchen Heizkamins besser auszunutzen, indem zusätzlich Wasser erwärmt wird, das z.B. als warmes Wasser gebraucht wird, und/oder in einem Wasserkreislauf, insbesondere einer Warmwasserheizung zirkuliert, so dass mit dem Heizkamin nicht nur der Raum, in dem er sich befindet, und in dem der für seine Wirkungsweise erforderliche Unterdruck herrschen muss. sondern auch ein oder mehrere andere Räume geheizt werden können, in denen die Warmwasserheizung installiert ist, wobei es auf die Druckverhältnisse in diesen anderen Räumen nicht ankommt. Dabei soll die Wassererwärmung weder die Lufterwärmung noch die Strahlungswärme des Heizkamins nennenswert beeinträchtigen. Ausserdem soll der gerade bei einem Heizkamin (offene Feuerstelle) wichtige Rauchabzug nicht durch Einbauten im Rauchabzugsweg erschwert werden.
Bei der Erfindung hat der flache Wärmetauscher, der eine dem Feuer ausgesetzte Begrenzung des Luftkanals bzw. eine vom Wasser zu durchfliessende Trennwand zwischen Luftkanal und Feuerraum des Heizkamins bildet, anders als übliche Wärmetauscher, eine doppelte Funktion. Wärme geht nicht nur vom Feuer an das Wasser über und wird z.B. in den Wasserkreislauf der Warmwasserheizungsanlage übertragen. Ausserdem geht Wärme auch vom Wasser, das durch den eben genannten Wärmeübergang erwärmt ist, an die durch den Kanal strömende Luft über. Es finden also zwei Wärmeübergänge statt. Dabei wird dem Wasser an der den Luftkanal begrenzenden Seite des Wärmetauschers Wärme entzogen. Dadurch sinkt die Wassertemperatur, aber die Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser und dem Feuerraum steigt entsprechend, so dass das Wasser entsprechend mehr Wärme vom Feuer aufnimmt. Dabei kann der Wärmeentzug durch die erhöhte Wärmeaufnahme praktisch ausgeglichen werden. Der Wärmeübergang an das Wasser hat dann praktisch keine niedrigere Temperatur der Luft im Luftkanal und der Wärmeübergang an diese Luft hat keine niedrigere Wassertemperatur zur Folge. Dem Feuer wird mehr Wärme entzogen und nutzbar gemacht. Der Wärmeentzug beeinträchtigt nur den an der Feuerraumrückwand reflektierten Teil der Strahlungswärme des Feuers, der vernachlässigbar ist, weil diese verrusste, also schwarze Wand kaum reflektiert. Daraus folgt, dass der Wirkungsgrad des Heizkamins durch die Wassererwärmung wesentlich erhöht wird: denn diese ist zusätzlich, ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Lufterwärmung und der Strahlungswärme. Dabei bedingen die Anordnung und die Ausführung des Wärmetauschers keinerlei Veränderung des Feuerraumes und auch keinerlei Einbauten über dem Feuerraum,welche die den gerade bei einem Heizkamin (offene Feuerstelle) wichtigen Rauchabzug beeinträchtigen könnten.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 bzw. 7 angegeben. Bei Heizkaminen der Art, von der diese Weiterbildung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 2 ausgeht bzw. für die der Wärmetauscher gemäss Oberbegriff des Anspruchs 7 ausgeführt ist, wird durch den Unterdruck, der infolge der im Heizkamin aufsteigenden Rauchgase in dem Raum entsteht, in dem sich der Heizkamin befindet, Frischluft durch einen der Wärme des Feuers ausgesetzten Sturzzugkanal gesaugt, dabei erwärmt und dem Raum als erwärmte Frischluft zugeführt, und zwar entweder vom unteren Ende des Sturzzugkanals (CH-PS 330 398) oder vom oberen Ende wenigstens eines der Wärme des Feuers ausgesetzten Steigzugkanals. dessen unteres Ende mit dem unteren Ende des Sturzzugkanals verbunden ist (CH-PS 553 948). Letzteres führt nicht nur dazu, dass die im Sturzzugkanal erwärmte Luft im Steigzugkanal weiter erwärmt wird. sondern hat ausserdem den Vorteil, dass der Auftrieb in dem der Wärme des Feuers ausgesetzten Steigzugkanal das Ansaugen der Frischluft unterstützt, so dass ein kleinerer Unterdruck im Raum zum Ansaugen der Frischluft genügt, und kein Gebläse für die Frischluftzufuhr nötig ist,auf das in der Regel nicht verzichtet werden kann, wenn die warme Frischluft vom unteren Ende des Sturzzugkanals direkt in den zu heizenden Raum geleitet wird. Wenn das untere Ende des Steigzugkanals nicht nur mit dem unteren Ende des Sturzzugkanals sondern ausserdem durch eine Oeffnung mit dem zu heizenden Raum in Verbindung steht., wird zusätzlich eine Luftumwälzheizung erzielt, indem durch diese Oeffnung Raumluft angesaugt wird, die sich mit der im Steigzugkanal aufsteigenden, gewärmten Frischluft vermischt, dabei erwärmt und im Steigzugkanal weiter erwärmt wird. Dem zu heizenden Raum wird dann vom oberen Ende dieses Kanals eine Mischung aus erwärmter Frischluft und erneut erwärmter (umgewälzter) Raumluft zugeführt. Auch bei dieser Weiterbildung kann erreicht werden, dass die Wärmeabgabe an das Wasser keine nennenswerte Herabsetzung der Wärmestrahlung und der Wärmeabgabe an die dem Raum zuzuführende Frischluft und die umgewälzte Raumluft bewirkt, zumal die Frischluft nach Erwärmung durch den Wärmetauscher zusätzlich im Steigzugkanal nochmals erwärmt wird, wie bei den weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Gegenstand der Ansprüche 3, 4, 6 und 8 bis 12 sind Weiterbildungen des Heizkamins bzw. Wärmetauschers.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden, schematischen Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen und Varianten derselben erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, seitliche Vorderansicht eines Heizkamins in teils geschnittener und teils aufgegliederter Darstellung:
Fig. 2 eine perspektivische, seitliche Vorderansicht einer Ausführungsform des Wärmetauschers des Heizkamins nach Fig. 1, mit Anschlussleitungsstücken:
Fig. 3 eine Vorderansicht des einen Teil der Feuerraumrückwand und einer Luftkanalwand bildenden Teiles des Wärmetauschers nach Fig. 2, in grösserem Massstab, mit teilweise weggebrochener Vorderwand und mit Leitblechen;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den einen Luftkanal begrenzenden und den Feuerraumboden bildenden Teil des Wärmetauschers nach Fig. 2, in grösserem Massstab, mit teilweise weggebrochener oberer Wand und mit Leitblechen.
Fig. 5 eine perspektivische, seitliche Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des Wärmetauschers des Heizkamins nach Fig. l, in grösserem Massstab, mit teilweise weggebrochener oberer Wand des vorderen und vorderen Wand des hinteren Wärmetauscherteiles, und zusammen mit einer Platte zur Trennung des Feuerraumes oberhalb des Wärmetauschers vom Sturzzugkanal.
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Feuerrost des Heizkamins,
Fig. 7 eine Seitenansicht in Blickrichtung IV in Fig. 6 und
Fig. 8 eine teilweise Vorderansicht in Blickrichtung V in Fig. 6.

Für die Erfindung ist es im Prinzip belanglos, wozu das im Wärmetauscher erwärmte Wasser verwendet wird. Um eine Wiederholung beispielsweiser Verwendungen zu vermeiden, wird das Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit dem Erwärmen von Wasser einer Warmwasserheizung erläutert. Dabei gilt das Gesagte sinngemäss auch für Wasser, das für andere Verwendungszwecke erwärmt wird.
In Fig. 1 sind 1 die Grundplatte, 2 eine Bodenplatte, 3 und 4 zwei zueinander symmetrische Seitenteile, die den Feuerraum seitlich begrenzen, 5 ist eine Abschlussplatte, die zwecks aufgegliederter Darstellung in zwei Hälften zerschnitten ist, 6 ist das Rauchsammelelement des Heizkamins.
Ein Wärmetauscher zum Erwärmen von Wasser einer (nicht dargestellten) Warmwasserheizung besteht aus zwei Teilen 7 und 8, die als flache Stahlblechkästen ausgeführt und rechtwinklig zueinander so zusammengeschweisst sind. dass ihre Hohlräume miteinander in Verbindung stehen. Beispielsweise ist die Blechstärke 5 mm und der Wandabstand 60 mm. Der Teil 7 des Wärmetauschers bildet den Feuerraumboden und liegt auf der Bodenplatte 2. Dabei begrenzt seine untere Wand 9 zwei Zugkanäle, die im übrigen je durch eine Oeffnung 11 in der Bodenplatte 2 und eine Vertiefung 12 in der Grundplatte 1 gebildet sind und einerseits über eine Steuerklappe 13 für Verbrennungsluft mit der (nicht dargestellten) Frischluftfassungsstelle an der Gebäudeaussenseite und andererseits durch am Rande der Oeffnung 11 gebildete Aussparungen 14 und den (nicht dargestellten) Feuerrost, der in einer Durchgangsöffnung 15 des Teiles 7 des Wärmetauschers angeordnet ist (Fig. 2 und 4), mit dem Feuerraum in Verbindung stehen.
Der andere Teil 8 des Wärmetauschers bildet einen unteren Teil der Feuerraumrückwand. Eine wärmeleitende Platte 16, z.B. aus Gusseisen, schliesst an den vorderen, oberen Rand dieses Teiles 8 des Wärmetauschers an und bildet den oberen Teil der Feuerraumrückwand, der sich bis an den hinteren Rand einer in der Abschlussplatte 5 gebildeten Oeffnung 17 erstreckt, die mit einer Regulierklappe 18 versehen ist und in den Rauchabzugkana119 des Rauchsammelelements 6 führt. Eine Trennwand 21 erstreckt sich in einem Abstand hinter der Feuerraumrückwand 8, 16 von der Bodenplatte 2 bis nahezu an die Abschlussplatte 5. Zwischen der Trennwand 21 und der Feuerraumrückwand 8, 16 ist ein Sturzzugkanal 22 für von der Frischluftfassungsstelle kommende Frischluft gebildet, deren Strömung durch eine Regulierklappe 23 regulierbar ist. Das untere Ende des Sturzzugkanals 22 steht durch eine Vertiefung 24 der Bodenplatte 2 mit dem unteren Ende zweier Steigzugkanäle in Verbindung, deren jeder an der Innenseite eines der Seitenteile 3 und 4 gebildet. vom Feuerraum durch eine wärmeleitende Platte 30. z.B. aus Gusseisen getrennt ist. oben durch eine Oeffnug 26 mit dem zu heizenden Raum in Verbindung steht und auch unten, wie bereits als Weiterbildung erwähnt, eine in den zu heizenden Raum führende Oeffnung 29 (mit Regulierklappe 40) haben kann. In der Zeichnung ist nur im linken Seitenteil 3 der Steigzugkanal 25 mit der oberen Oeffnung 26, der unteren Oeffnung 29 und der Klappe 40 dargestellt, der vom Feuerraum durch die wärmeleitende Platte 30 getrennt ist.
Der Wärmetauscher 7, 8 des Heizkamins kann allein oder zusätzlich zu einem Heizkessel, einem Sonnenkollektor, einer Wärmepumpe oder einer anderen Einrichtung zum Erwärmen von Wasser oder einem erwärmtes Wasser liefernden Speicher einer Warmwasserheizung verwendet werden, wobei er mit einer oder mehreren solcher Einrichtungen in Serie oder unter Verwendung von Mischeinrichtungen parallel dazu geschaltet sein kann.
Bei brennendem Feuer werden die obere Wand 38 des Teiles 7 und die vordere Wand 39 des Teiles 8 des Wärmetauschers, die unmittelbar an den Feuerraum angrenzen, erhitzt. Nach der Anheizphase sind auch die untere Wand 9 des Teiles 7 und die hintere Wand 41 des Teiles 8 des Wärmetauschers heiss, infolge der Wärmeleitung des Wärmetauschermantels, des Wärmeübergangs von den Wänden 38 und 39 an das Wasser, der Wärmeleitung durch das Wasser und der Wärmeübertragung vom Wasser an die Wände 9 und 41. Die Luftströmungen in den Kanälen bzw. Hohlräumen des Heizkamins sind in Fig. 1 durch Pfeile dargestellt, und zwar durch gestrichelte Pfeile für (kalte) Frischluft, und durch ausgezogene Pfeile für erwärmte (vorgewärmte oder nachgewärmte) Luft. Infolge der durch den Rauchabzugskanal 19 abziehenden Rauchgase entsteht in dem Raum, in dem der Heizkamin steht, ein Unterdruck. Infolgedessen wird Frischluft angesaugt. Frischluft für die Verbrennung strömt in Richtung des verzweigten Pfeiles 42 in die Hohlräume 11, 12 unter dem heissen Wärmetauscherboden 9 und gelangt als vorgewärmte Verbrennungsluft durch die Aussparungen 14 und den Feuerrost in der Durchgangsöffnung 15 des Wärmetauschers (Fig. 2) zum Feuer. Dem zu heizenden Raum zuzuführende Frischluft strömt in Richtung des Pfeiles 43 zum oberen Ende des Sturzzugkanals 22, wird in diesem an der heissen Hinterseite der Feuerraumrückwand 16, 41 erwärmt, gelangt durch die Vertiefung 24 zum Steigzugkanal 25 im linken Seitenteil 3, das der Feuerwärme ausgesetzt ist und strömt nach der dadurch bewirkten weiteren Erwärmung durch die Oeffnung 26 in den zu heizenden Raum, und ebenso durch den (nicht dargestellten) Steigzugkanal im rechten Seitenteil 4. Der Raum wird sowohl durch die Strahlungswärme des Feuers als auch durch Zufuhr der erwärmten Frischluft geheizt. Infolge des Auftriebs in den Steigzugkanal 25 wird ausserdem Raumluft durch die Oeffnung 29 angesaugt, die im Steigzugkanal erwärmt und mit aus dem Sturzzugkanal kommender erwärmter Frischluft vermischt wird und danach durch die Oeffnung 26 inden Raum zurückkehrt. Das gilt auch für den im rechten Seitenteil 4 enthaltenen (nicht dargestellten) Steigzugkanal. Im Ergebnis wird die Luft im Raum umgewälzt und dabei erhitzt, und ihr wird erwärmte Frischluft zugemischt.
Gleichzeitig mit der Erwärmung der Luft in den Kanälen 11 und 22 wird das durch den als Durchlauferhitzer wirkenden Wärmetauscher 8, 9 strömende Wasser erhitzt. Dabei wird nicht - wie erwartet werden könnte - die Wassertemperatur durch das Erwärmen der Luft oder die Lufttemperatur durch das Erwärmen des Wassers herabgesetzt sondern, wie oben bereits erläutert, dem Feuerraum mehr Wärme entzogen und dadurch der Wirkungsgrad des Heizkamins erheblich gesteigert.
Der Wärmetauscher nach Fig. 2 bis 4 hat an einer oberen Ecke des Teiles 8 einen Anschlussstutzen 27 für den Wasserzulauf und an der anderen oberen Ecke einen Anschlussstutzen 28 für den Wasserauslauf. An diese Anschlussstutzen 27 und 28 sind Rohrleitungen 31 und 32 angeschlossen, die den Wärmetauscher 7, 8 mit dem Wasserkreislauf der (im übrigen nicht dargestellten) Warmwasserheizungsanlage verbinden. Die Leitung 31 ist entweder seitwärts quer durch den Steigzugkanal 25 des Seitenteiles 3 hindurch oder abwärts durch diesen Kanal 25 und anschliessend durch je ein (nicht dargestelltes) Loch in der Bodenplatte 2 und in der Grundplatte 1 hindurch zu dem im Keller des Hauses installierten Teil der Warmwasserheizung geführt. Die andere Leitung 32 ist ebenso durch den (nicht dargestellten) Steigzugkanal im anderen Seitenteil 4 entweder seitwärts hindurch oder abwärts durch diesen Kanal, die Bodenplatte 2 und die Grundplatte 1 hindurch geführt. Die Platte 16 schliesst an die vordere, obere Kante des Teiles 8 des Wärmetauschers an. so dass die Stutzen 27, 28 und die an diese anschliessenden Teile der Leitungen 31, 32 im Sturzzugkanal verlaufen. wo sie dem Feuer nicht ausgesetzt sind.
Der Wärmetauscher nach Fig. 2 bis 4 ist symmetrisch zu einer vertikalen, von vorn nach hinten verlaufenden Ebene 33. Der Teil 8 des Wärmetauschers (Fig. 2 und 3) ist durch eine Trennwand 34, die sich bis an den Boden 9 des Wärmetauschers (untere Wand des Wärmetauscherteiles 7) erstreckt, in zwei Kammern 35 und 36 geteilt. In diesem Wärmetauscher sind Leitbleche 37 angeordnet, die in den Kammern 35 und 36 schräg abwärts zur Trennwand 34 bzw. Ebene 33 hin und im Teil 7 des Wärmetauschers schräg nach hinten zur Ebene 33 hin gerichtet sind. Ein Längsrand der Leitbleche 37 ist an eine der Wände 9 und 38 bzw. 39 und 41 angeschweisst, der andere Längsrand stösst so dicht an die andere dieser Wände an, dass nur ein unwesentlicher Teil der Wasserströmung die Stossstelle passieren kann. Dies gilt entsprechend für die Trennwand 34 (und auch für die Leitbleche 51 in Fig. 5).
Von der Rückleitung des Wasserkreislaufes der Warmwasserheizungsanlage fliesst Wasser durch die Leitung 31 (Fig. 2) zum Wärmetauscher 7, 8, in dessen Teil 8 schräg abwärts zur Ebene 33 (Trennwand 34, Fig. 3) hin und dann im Teil 7 des Wärmetauschers (Fig. 4) schräg nach vorn von der Ebene 33 weg, vor der Oeffnung 15 nach rechts, dann nach hinten wieder zur Ebene 33 hin und schliesslich aufwärts von der Ebene 33 (Trennwand 34) weg zur Leitung 32, die an die Steigleitung des Wasserkreislaufes angeschlossen ist. Auf diese Weise ist die Wasserströmung in dem Bereich des Wärmetauschers, der der Wärme des Feuers am meisten ausgesetzt ist, stärker als in den anderen Bereichen. Das hat im Zusammenhang mit den oben erwähnten Besonderheiten des Wärmeübergangs an das Wasser und an die zu erwärmende Luft Bedeutung.
Der Wärmetauscher nach Fig. 2 bis 4 ist für einen Wasserumlauf mit Umwälzpumpe bestimmt. Für einen Wasserumlauf ohne Umwälzpumpe (Thermosyphonumlaufoder sogenannter Schwerkraftbetrieb) wäre der Wasserzulauf an der Vorderseite des Teiles 7 und der Wasserauslauf an der oberen Seite des Teiles 8 jeweils in der Mitte vorzusehen. Die Trennwand 34 würde dabei wegfallen.
Der Wärmetauscher nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 bis 4 dadurch, dass sein Eingangsstutzen 45 und Ausgangsstutzen 46 an den vorderen Ecken der unteren Wand (Boden) 9 des Wärmetauscherteiles 7 angeordnet sind, so dass die Anschlussleitungen direkt vertikal nach unten durch den Hohlraum 11 der Bodenplatte 2 und durch die Grundplatte 1 (Fig. 1) hindurch geführt werden können. Der Eingangsstutzen 45 führt in den Teil 7. Der Ausgangsstutzen 46 ist durch ein über dem Boden 9 der Teile 7 und 8 verlaufendes Verbindungsrohr 47 mit einem Standrohr 48 verbunden, das in der Mitte der Länge des Teiles 8 angeordnet, unten geschlossen und oben offen ist. Das Standrohr erstreckt sich bis dicht an die obere Wand 49 des Wärmetauscherteiles 8. Trotzdem ist ein für das in das Standrohr 48 fliessende Wasser ausreichender Strömungsquerschnitt dadurch sichergestellt, dass das Standrohr 48 oben schräg abgeschnitten ist. Leitbleche 51 führen die Wasserströmung im Teil 7 mehrfach seitlich hin und her und im Teil 8 beiderseits des Standrohres 48 schräg aufwärts.
An der oberen Wand 49 des Wärmetauscherteils 8 ist ein Anschlussstutzen 52 für eine Leitung angeordnet, die zu einem selbsttätigen Entlüfter führt (nicht dargestellt). Dieser Entlüfter kann ein Schwimmerventil oder ein Entlüfter mit Quelldichtung sein und wird zweckmässig an einer gut zugänglichen Stelle des Heizkamins,z.B. in der Oeffnung 26 (Fig. 1) angeordnet. Dadurch wird verhindert, dass bei der Erhitzung des Wassers abgeschiedener Dampf oder Luft sich im Wärmeτauscherteil 8 oben ansammeln und die Wasseroberfläche bis unter die Oeffnung des Standrohres 48 drängen, was zu Störungen im Wasserumlauf und zur Ueberhitzung des Wassers im Wärmetauscher führen könnte.
Der Wärmetauscher mit dem Standrohr nach Fig. 5 ist für einen Heizkamin geeignet, der in einer Warmwasserheizung mit Umwälzpumpe verwendet wird. Zur Verwendung bei Wasserumlauf durch Schwerkraft (Thermosyphon-Heizung) eignet sich eine Variante des in Fig. 5 dargestellten Wärmetauschers, bei welcher die Teile 46 bis 48 weggelassen und dafür in der Mitte der oberen Wand 49 des Wärmetauscherteiles 8 ein in Fig. 5 strichpunktiert dargestellter Wasserausgangsstutzen 53 vorgesehen ist.
Wenn der Heizkamin zum Erwärmen von Wasser einer Warmwasserheizung verwendet wird, die noch eine andere Warmwasserquelle, z.B. einen Heizkessel oder einen Warmwasserspeicher hat, würde bei kaltem Heizkamin oder in dessen Anheizphase das von Heizkessel oder Warmwasserspeicher gelieferte erhitzte Wasser beim Durchfliessen des Wärmetauschers den Heizkamin ohne angemessenen Nutzen für die Heizung des Raumes, in dem er steht, heizen und bei geöffneter Regulierklappe 18 (Fig. 1) würde dann Wärme durch den Rauchabzugskanal 9 ins Freie entweichen. Um das selbsttätig zu verhindern, ist nach Fig. 5 an der oberen Wand 49 des Wärmetauscherteiles 8 ein Anschlussstutzen 54 für eine (nich" dargestellte) Tauchhülse mit einem Temperaturfühler für einen Zweipunktregler vorgesehen, der den Wasserumlauf durch den Wärmetauscher unterbricht, solange die Temperatur am Temperaturfühler tiefer als z.B. 60 bis 70°C ist. Der Regler kann zu diesem Zwecke die Umwälzpumpe ausschalten oder bei Wasserumlauf durch Schwerkraft ein in Serie mit dem Wärmetauscher liegendes Ventil schliessen. Ein solcher Temperaturfühler kann auch bei dem Wärmetauscher nach Fig. 2 bis 4 angewandt werden. Dieselbe Wirkung kann mit eine= Temperaturfühler erzielt werden, der im Rauchgasabzugskanall9 oder in einem Warmluftkanal. z.B. im Steigzugkanal 25, angeordnet ist, und auf eine Temperatur von z.B. 40 °C anspricht.
Man kann den Heizkamin mit Brennstoff höheren Heizwerts, nämlich Kohle oder Briketts, heizen, wenn in einem Abstand a von z.B. 3 cm über dem Wärmetauscherteil 7 ein Feuerrost 60 (Fig. 6, 7, 8) angeordnet wird, der sich nahezu über die ganze Fläche des Wärmetauscherteils 7 erstreckt, nämlich nur an dem oder den Teilen seines Umfangs, die an der oder den offenen Seiten des Feuerraumes liegen, in bezug auf die entsprechende Seite oder Seiten des Wärmetauscherteils 7 zurückversetzt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist dies nur die Vorderseite. Mindestens an dieser Seite hat der Rost einen erhöhten Rand, der das Herabfallen insbesondere glühender Teile der auf dem Rost brennenden Kohle oder Briketts verhindert. Beim abgebildeten Rost 60 sind zu diesem Zwecke die vorderen Enden 61 der Roststäbe 62 nach oben gebogen, und an der linken und an der rechten Seite des Rostes 6C ist je ein Stab 63 bzw. 64 dicht über der oberen Ebene der Roststäbe 62 angeordnet. Die Rcststäbe 62 sind auf eine vordere und auf eine hintere Traverse 65 und 66 geschweisst. An die Enden der vorderen Traverse 65 ist je ein Fuss 67 und an die Enden der hinteren Traverse 66 ist je ein Fuss 68 geschweisst. Die Füsse 67 und 68 tragen den Rost im Abstand a über dem Wärsetauscherteil 7.
Der Rost 60 ermöglicht ein optimales Verbrennen von Kohle oder Briketts über praktisch dem ganzen Feuerraumboden, indem die Verbrennungsluft durch die Oeffnung 15 in den Zwischenraum zwischen der oberen Wand 38 des Wärmetauscherteils 7 und dem Rost 60 und von da zwischen den Roststäben 62 hindurch zum Feuer gelangt. Kohlen und Briketts benötigen wegen ihres höheren Heizwertes mehr Verbrennungsluft und entwickeln mehr Rauchgas als Brennholz. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass den diesbezüglichen Anforderungen zum Heizen mit Kohlen oder Briketts durch einen Heizkamin der beschriebenen Art entsprochen werden kann, indem die Brennluftfassungsstelle zweckmässig angeordnet und der Verbindungskanal zum Raum 12 unter dem Feuerraumboden bzw. Wärmetauscherteil 7 sowie die Oeffnung 15 in diesem entsprechend dem höhreren Brennluftbedarf und der Rauchabzug entsprechend der stärkeren Rauchgasentwicklung bemessen werden. Besonders überraschend ist, dass trotz der offenen Feuerstelle ein völlig ausreichender Abzug der Rauchgase erzielbar ist. Dies wird darauf zurückgeführt, dass der vorliegende Heizkamin zum Ansaugen der Frischluft einen niedrigeren Unterdruck im Raum erfordert als andere offene Feuerstellen (Heizkamine) und geschlossene Feuerstellen (Zimmeröfen). Der Unterdruck im zu heizenden Raum wirkt demAbzug der Rauchgase entgegen, er . ist bestrebt, die Rauchgase entgegengesetzt zu deren thermischen Auftrieb in den Raum zu saugen. Ein niedrigerer Unterdruck fördert also den Abzug derRauchgase. Und ein solcher niedrigerer Unterdruck genügt beim vorliegenden Heizkamin zum Ansaugen der Frischluft, weil die Luft in den Steigzugkanälen (Steigzugkanal 25 im linken Seitenteil 3 und der entsprechende Steigzugkanal im rechten Seitenteil 4) im Sturzzugkanal 22 vorgewärmt wurde, also bereits einen Auftrieb hat, und zusätzlichen Auftrieb dadurch erfährt, dass sie in den vom.Feuer erwärmten Steigzugkanälen zusätzlich weiter erwärmt wird. Wesentlich ist dabei auch, dass durch den vorliegenden Wärmetauscher der Rauchabzug nicht durch Einbauten im Rauchabzugsweg erschwert wird.

Claims

1. Heizkamin, bei dem im zu heizenden Raum umgewälzte Luft und/oder dem zu heizenden Raum zuzuführende Frischluft in wenigstens einem dem Feuer ausgesetzten Kanal (22, 25) erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der dem Feuer ausgesetzten Begrenzung des Kanals (22) als flacher Wärmetauscher (8) zum Erwärmen von Wasser ausgeführt ist.

2. Heizkamin nach Anspruch 1, bei dem ausserhalb des Gebäudes gefasste Frischluft teils in wenigstens einem unter dem Feuerraumboden gebildeten Kanal (11, 12) vorgewärmt und der Feuerstelle durch wenigstens eine Oeffnung (15) im Feuerraumboden (7) als vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt und teils in einem an der Feuerraumrückwand gebildeten Sturzzugkanal (22) erwärmt und dem zu heizenden Raum direkt oder durch einen der Wärme des Feuers ausgesetzten Steigzugkanal (25) als warme Frischluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerraumboden und wenigstens ein Teil der Feuerraumrückwand als flache Teile (7, 8) eines Wärmetauschers ausgebildet sind, der zwei wenigstens annähernd rechtwinklig zueinander angeordnete, aneinander anschliessende, flache Stahlblechkästen (7, 8) aufweist, deren vom Wasser zu durchfliessenden Hohlräume miteinander in Verbindung stehen (Fig. 1).

3. Heizkamin nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand (a) über dem den Feuerraumboden bildenden Teil (7) des Wärmetauschers (7, 8) ein Feuerrost (60) angeordnet ist, der sich nahezu über dem gesamten den Feuerraumboden bildenden Teil (7) des Wärmetauschers (7, 8) erstreckt.

4. Heizkamin nach Anspruch 1, zur Verwendung in einer Warmwasserbereitungsanlage, zusätzlich zu einer anderen, Warmwasser liefernden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher oben einen Temperaturfühler für eine Regeleinrichtung enthält, um den W-sserdurchlauf durch den Wärmetauscher (7, 8) zu unterbrechen, solange die Temperatur am Temperaturfühler tiefer als z.B. ca. 60 bis 70°C ist, und/oder im Rauchgasbereich (19) oder Warmluftkanal (25) des Heizkamins ein Temperaturfühler für eine Regeleinrichtung angeordnet ist, um den Wasserdurchlauf durch den Wärmetauscher (7, 8) zu unterbrechen, solange die Temperatur am Temperaturfühler tiefer als z.B. ca. 40°C ist.

5. Wärmetauscher für einen Heizkamin, bei dem im zu heizenden Raum umgewälzte Luft und/oder dem zu heizenden Raum zuzuführende Frischluft in wenigstens einem dem Feuer ausgesetzten Kanal (22, 25) erwärmt wird. dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als hohle, zur Warmwasserbereitung von Wasser zu durchfliessende Trennwand ausgeführt ist, die an einer Seite den Kanal (22) und an der anderen Seite den Feuerraum begrenzt.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Wärmetauscher (7, 8) Leitwände (37, 51), welche die Wasserströmung über die Wärmetauscherflächen (9, 38, 39, 41) verteilen, so angeordnet sind. dass die Strömungsgeschwindigkeit in dem der Wärmewirkung des Feuers am meisten ausgesetzten Bereich des Wärmetauschers grösser ist als in anderen Bereichen.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 5, für einen Heizkamin, bei dem ausserhalb des Gebäudes gefasste Frischluft teils in wenigstens einem unter dem Feuerraumboden gebildeten Kanal (11,12) vorgewärmt und der Feuerstelle durch eine Oeffnung (15) im Feuerraumboden (7) als vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt und teils in einem an der Feuerraumrückwand gebildeten sturzzugkanal (22) erwärmt und dem zu heizenden Raum direkt oder durch einen der Wärmewirkung des Feuers ausgesetzten Steigzugkanal (25) als warme Frischluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher einen ersten Wärmetauscherteil (7) zur Bildung des Feuerraumbodens und einen eine Trennwand zwischen wenigstens einem Teil des Sturzzugkanals (22) und des Feuerraumes bildenden, zweiten Wärmetauscherteil (8) aufweist, und dass diese Wärmetauscherteile (7, 8) durch zwei, wenigstens annähernd rechtwinklig zueinander angeordnete, aneinander anschliessende, flache Stahlblechkästen gebildet sind, deren Hohlräume miteinander in Verbindung stehen.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscherteil (8) an einer oberen Ecke mit einem Wassereingangsanschluss (27) und an der anderen oberen Ecke mit einem Wasserausgangsanschluss (28) ausgerüstet und durch eine Trennwand (34), die in einer senkrechten, von vorn nach hinten verlaufenden, den Wärmetauscher (7, 8) in zwei wenigstens annähernd gleiche Teile teilenden Ebene (33) verläuft und sich bis an die untere Wand (9) des ersten Wärmetauscherteiles (7) erstreckt, in zwei Kammern (35, 36) unterteilt ist, und dass Leitwände (37) im ersten Wärmetauscherteil (7) schräg nach hinten zu der Ebene (33) hin und im zweiten Wärmetauscherteil (8) schräg aowärts zur Trennwand (34) hin gerichtet sind (Fig. 2 bis 4).

9. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Rand der unteren Wand (9) des ersten Wärmetauscherteiles (7) ein in diesen führender Eingangsanschluss (45) und ein Ausgangsanschluss (46) angeordnet sind, dass der Ausgangsanschluss (46) mit einem in der Längsmitte des zweiten Wärmetauscherteils (8) angeordneten, unten geschlossenen Standrohr (48) verbunden ist, das zur Bildung einer Wassereinlauföffnung dicht unter der oberen Begrenzung (49) des zweiten Wärmetauscherteiles (8) abgeschnitten ist, dass die Leitwände (51) im ersten Wärmetauscherteil (7) für eine seitlich hin- und hergehende Strömung und im zweiten Wärmetauscherteil (8) beiderseits des Standrohres (48) schräg aufwärts gerichtet sind, und dass der zweite Wärmetauscherteil (8) oben mit einem Anschluss (52) für einen selbsttätigen Entlüfter versehen ist (Fig. 5).

10. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Rand der unteren Wand (9) des ersten Wärmetauscherteiles (7) ein in diesen führender Eingangsanschluss (45) angeordnet ist, dass die Leitwände (51) im ersten Wärmetauscherteil (7) für eine seitlich hin- und hergehende Strömung und im zweiten Wärmetauscherteil (8) schräg aufwärts gerichtet sind, und dass der zweite Wärmetauscherteil (8) oben mit einem Ausgangsanschluss (53) versehen ist (Fig. 5).

11. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand (a) über dem ersten, den Feuerraumboden bildenden Wärmetauscrerteil (7) ein Feuerrost (60) angeordnet ist, der sich annähernd über dem ganzen Feuerraumboden erstreckt (Fig. 6-8).

12. Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerrost (60) mindestens an seinem, dem zweiten Wärmetauscherteil (8) abgewandten Umfangsteil einen erhöhten Rand (61, 63) hat, der durch nach oben gekrümmte Roststabenden (1) oder durch einen oder mehrere über den Roststäben (2) angeordnete Stäbe (63, 64) gebildet ist (Fig. 6-8).