NL8501003A - Inrichting voor het verwarmen van lucht. - Google Patents

Description

▼ -· f V.0. 7086 -1-

Titel: Inrichting voor het verwarmen van lucht.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verwarmen van lucht, omvattende een huis voorzien van middelen om te verwarmen lucht door het huis te leiden en van middelen om de door het huis gevoerde 5 lucht te verwarmen.

Bij bekende inrichtingen voor luchtverwarming wordt gewoonlijk lucht met behulp van geschikte middelen, zoals gasbranders, direkt verhit. Een nadeel daarbij is dat betrekkelijk grote temperatuurvariaties kunnen 10 optreden. Wanneer men warme lucht nodig heeft worden al dan niet automatisch de branders in werking gesteld en wordt betrekkelijk hete lucht in te verwarmen ruimten geleid. Als de gewenste temperatuur is bereikt worden de branders uitgeschakeld. Wanneer daarbij transport 15 van lucht door de inrichting doorgang vindt zal al snel in het geheel niet verwarmde lucht de te verwarmen ruimten betreden, waardoor afkoeling kan plaatsvinden.

Wordt tegelijkertijd ook het luchttransport gestaakt dan zal ook afkoeling optreden, totdat de branders 20 weer worden ingeschakeld. De warmtevoorziening vindt aldus schoksgewijs plaats en om een comfortabele verwarming te bereiken zijn maatregelen nodig om die schokken te dempen.

De uitvinding heeft tot doel een economisch 25 geconstrueerde inrichting te verschaffen die beter in staat is een gelijkmatige verzorging met warme lucht van de omgeving te bewerken.

Het gestelde doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting waarbij in het in hoofdzaak 30 cilindrisch uitgevoerde huis de middelen voor het verwarmen van de lucht tenminste een over het overgrote deel van de lengte van het huis opgesteld warm-waterreservoir 850 : 003 » 3 * -2- voorzien van een toevoer- en afvoerleiding omvatten, alsmede middelen om het water in het tenminste ene reservoir te verwarmen, waarbij van het warm-waterreser-voir de verhouding van buitendiameter tot lengte tussen 5 1:3 tot 1: 30 bedraagt.

In de inrichting volgens de uitvinding is aldus een warmwatervoorziening geïntegreerd in de hete-luchtver-warming. De lucht wordt daarbij verwarmd via het warmwaterreservoir, dat als het ware als een thermische opslag 10 dient. Hierdoor is een rustig regelgedrag mogelijk en wordt een comfortabele zeer gelijkmatige verwarming gerealiseerd. Het warmwaterreservoir in de inrichting volgens de uitvinding dient een slanke vorm te hebben, teneinde bij een geringe waterinhoud een optimale.verwar-15 ming van de lucht te waarborgen. De verhouding diameter tot lengte van 1:3 is een minimum eis daarvoor. Bij voorkeur bedraagt die verhouding tenminste 1:5. Een geringe waterinhoud is vereist, teneinde te vermijden, zoals wel bij gangbare voorraadvaten, boilers e.d. het 20 geval is, dat nodeloos een grote watervoorraad op de vereiste temperatuur wórdt gehouden. Een klein reservoir met een zodanige warmtetoevoer, bijvoorbeeld door middel van een gasbrander, dat bij aftappen van water uit het reservoir, zelfs gedurende langere tijd, bijvoorbeeld 25 voor het vullen van een bad, het verwarmen van vers aangevoerd water daarmee gelijke tred houdt, leidt tot een zeer economische constructie.

Verschillende uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding zijn mogelijk. Bij een geschikte 30 uitvoeringsvorm worden de wanden van het warm-waterreser-voir gevormd door twee concentrische cilinders, waarbij in het inwendige van de binnenste cilinder een ruimte is voorzien waarin onderin een gasbrander is opgesteld en van waaruit aan de bovenzijde verbrandingsgassen 35 kunnen worden afgevoerd, terwijl tussen de buitenste concentrische cilinder en de binnenwand van het in * 8501003 X « -3- hoofdzaak cilindrische huis een ringvormige ruimte bestaat, waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden geleid. Bij deze uitvoeringsvorm vormt het ringvormige cilindrische waterreservoir als het ware een buffer 5 tussen de verbrandingsruimte en de ruimte waardoorheen de te verwarmen lucht wordt gevoerd.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding worden de wanden van het warm-water-reservoir gevormd door twee concentrische cilinders, 10 waarbij de buitenste concentrische cilinder direkt grenst aan de binnenwand van het in hoofdzaak cilindrische huis en binnen de binnenste concentrische cilinder een door een eveneens concentrische cilinderwand begrensde ruimte is voorzien, waarin nabij het ondereinde een 15 gasbrander is opgesteld en van waaruit aan de bovenzijde verbrandingsgassen kunnen worden afgevoerd, terwijl door de binnenste concentrische cilinder en de concentrische cilinderwand een ringvormige ruimte wordt begrensd waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden geleid, 20 in welke ringvormige ruimte een warmte goed geleidend materiaal is opgesteld dat contact maakt met de binnenste concentrische cilinder en met de concentrische cilinderwand, welk materiaal zodanig is dat doorgang van de te verwarmen lucht door de ringvormige ruimte niet 25 wordt verhinderd. Bij deze uitvoeringsvorm bevindt de ruimte voor de te verwarmen lucht zich tussen het waterreservoir en de verbrandingsruimte. Overdracht van warmte tussen de wand van de verbrandingsruimte en de wand van het waterreservoir vindt hierbij plaats 30 door het warmte goed geleidende materiaal daartussen, bijvoorbeeld een netwerk van metaaldraad of metaalgaas.

Een dergelijk netwerk van betrekkelijk dunne draden belemmert de doorgang van lucht door de ruimte nauwelijks.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm heeft de 35 inrichting volgens de uitvinding de vorm van een cilinder, die concentrisch in het in hoofdzaak cilindrische huis bO i? . J 0 9 -4- is opgesteld, waarbij de afmetingen van die cilinder zodanig zijn dat tussen de binnenwand van het huis en de buitenwand van die cilinder een ringvormige ruimte bestaat, waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden 5 geleid. Bij weer een andere uitvoeringsvorm worden de wanden van het warmwaterreservoir gevormd door twee concentrische cilinders, waarbij de buitenste concentrische cilinder vrijwel direkt grenst aan de binnenwand van het huis en binnen de binnenste concentrische cilinder 10 een ruimte is voorzien waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden geleid.

Bij de twee laatstgenoemde uitvoeringsvormen zijn geen gasbranders voorzien voor het verwarmen van het water, maar geschiedt deze verwarming op andere 15 wijze, bijvoorbeeld door elektrische weerstandsverhitting.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin de figuren 1-4 weergaven in doorsnede zijn van een aantal verschillende uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding.

20 In de figuren zijn onderling gelijke onderdelen met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

De in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat een in hoofdzaak cilindrisch huis 1. De wand van het huis 1 bestaat 25 uit een warmte isolerend materiaal of is opgebouwd uit twee dunne cilinders van metaalplaat, waartussen een warmte isolerend materiaal, zoals glaswol of dergelijke is aangebracht. Het huis 1 is aan de bovenzijde afgedekt door een deksel 2 dat bijvoorbeeld bestaat 30 uit hetzelfde materiaal, of dat op soortgelijke wijze is opgebouwd als het cilindrische huis 1. In het huis 1 is een ringvormig cilindrisch warm-waterreservoir 3 opgesteld, dat zich uitstrekt over het overgrote deel van dè lengte van het huis 1, bijvoorbeeld vanaf 35 het deksel 2 tot op enige afstand van de onderzijde van het huis 1. Het reservoir 3 wordt in wezen gevormd 8501003 -5- door twee concentrische metalen cilinders 4 en 5, waarvan cilinder 4 met de geringste diameter de binnenwand van het reservoir 3 vormt en cilinder 5 met grotere diameter de buitenwand vormt.

5 Binnen de cilinder 4 die de binnenwand van het reservoir 3 vormt bevindt zich een ruimte 6, die dient als afvoerpijp voor verbrandingsgassen. Onderin de ruimte 6, nabij het benedeneinde van het reservoir 3 is een gasbrander 7 opgesteld, die wordt gevoed via 10 een gasleiding 8 die op geschikte wijze door de wand van het huis 1 is gevoerd of die-via het benedeneinde van het huis 1 op een externe gasleiding is aangesloten. De ruimte 6 voor verbranding en vervolgens afvoer van verbrandingsgassen is aangesloten op een door het deksel 15 2 van het huis 1 gevoerde pijp 9, waarin een trekonder- breker 10 kan zijn opgenomen. De pijp 9 kan zich benedenwaarts voortzetten tot nabij de brander 7, in welk geval de pijp 9 nauw aansluit aan de binnenwand 4 van het reservoir 3, zodat een goede warmte-overdracht 20 naar in het reservoir 3 gehouden water is gewaarborgd.

Aan de onderzijde van het reservoir 3 is een toevoerleiding 11 voor koud water voorzien, die op geschikte wijze door de wand van het huis 1 is gevoerd, terwijl aan de bovenzijde van het reservoir 3 een afvoer-25 leiding 12 voor warm water daarop aansluit, welke leiding 12 bijvoorbeeld door het deksel 2 is gevoerd.

Tussen de buitenwand 5 van het reservoir 3 en de binnenwand van het huis 1 bestaat een ringvormige ruimte 13, waardoorheen in het huis te verwarmen lucht 30 kan worden geleid. De te verwarmen lucht wordt aangezogen via geschikte openingen 14 in de wand van het huis 1 nabij het boveneinde daarvan. Het aanzuigen en door de ruimte 13 doen bewegen van lucht kan bijvoorbeeld geschieden met behulp van een onderin het huis 1 opgestel-35 de ventilator 15. Voor het opvangen van stof e.d. kan onderin het huis 1 boven de ventilator 15 een stoffilter A R Η ^ λ r W w ii J » ,· j , -6- 16 zijn opgesteld.

Het huis 1 is op geschikte wijze bevestigd op de vloer 17 van een te verwarmen gebouw. De onderzijde van het huis 1 is open en sluit aan op een in de vloer 5 17 aanwezig kanaal 18 voor verder transport en verdeling van in de inrichting verwarmde lucht.

In de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt het water in het reservoir 3 met behulp van de gasbrander 7 verwarmd. De 10 via de openingen 14 aangezogen en vervolgens door de inrichting getransporteerde lucht wordt door contact met de wand 5 van het reservoir 3 verwarmd. Doordat de lucht niet rechtstreeks door de brander 7 wordt verwarmd is een gelijkmatige 'warmtevoorziening mogelijk.

15 Teneinde de gedachten te bepalen kunnen bij wijze van voorbeeld de volgende afmetingen voor de verschillende onderdelen worden genoemd. De diameter van de ruimte 6, ongeveer gelijk aan de binnendiameter van het reservoir 3 is 12,5 cm. De diameter van de 20 buitenmantel 5 van het reservoir 3 bedraagt 25 cm. De diameter van het huis 1 bedraagt aan de buitenzijde 50 cm en inwendig 35 cm. De hoogte van het huis 1 tot bovenzijde van het deksel 2 is 175 cm en de hoogte van het reservoir 3 bedraagt ongeveer 145 cm. De openingen 25 14 zijn zodanig dat bij de gegeven afmetingen van de ruimte 13 de ventilator 15 ongeveer 250 m3 lucht per uur door de inrichting transporteert.

De inrichting is voorts voorzien van (niet weergegeven) op zichzelf bekende organen voor het regelen 30 van de temperatuur van het water in het reservoir 3 en het in afhankelijkheid van de gewenste werking bedienen van de gasbrander 7 en de ventilator 15.

In figuur 2 is een gewijzigde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven.

35 Bij deze variant heeft het reservoir 3 een grotere diameter. De buitenwand 5 van het reservoir 3 grenst 8501003 -7- daarbij direkt aan de binnenwand van het huis 1. Het reservoir 3 verloopt voorts niet tot aan het deksel 2 maar tot op enige afstand daarvan, zodat de openingen 14 boven het reservoir 3 liggen. De afvoerleiding 12 5 van het reservoir 3 is bij deze variant door de wand van het huis 1 gevoerd.

De ringvormige ruimte 13, waardoorheen de te verwarmen lucht wordt geleid bevindt zich bij deze uitvoeringsvorm tussen de binnenwand 4 van het reservoir 10 3 en de pijp 9 voor verbrandingsgassen, welke pijp 9 in ieder geval reikt tot rond de brander 7. In de ringvormige ruimte 13 is een netwerk 19 van metaaldraad of metaalgaas aangebracht dat is verbonden met de pijp 9 en met de cilinderwand 4 van het reservoir 3, zodat 15 een goede warmte-overdracht van de pijp 9 naar het reservoir 3 kan plaatsvinden.

Bij wijze van voorbeeld kunnen de volgende afmetingen worden gegeven. Bij een hoogte van het huis 1 met deksel 2 van 175 cm bedraagt de buitendiameter 20 van het huis 1 ca. 52,5 cm. De binnendiameter van het huis 1, tevens buitendiameter van het reservoir 3 is 37,5 cm. De binnendiameter van het reservoir 3 is 27,5 cm en de diameter van de pijp 9 12,5 cm.

De uitvoeringsvorm van de inrichting volgens 25 de uitvinding weergegeven in fig. 3 omvat een huis 1 met deksel 2 waarin een cilindrische warm-waterreservoir 20, voorzien van een toevoerleiding 11 en een afvoerleiding 12 is opgesteld. De ringvormige ruimte 13, waardoorheen de te verwarmen lucht wordt geleid wordt begrensd 30 door de binnenwand van het huis 1 en de buitenwand van het reservoir 20.

Het verwarmen van het water in het reservoir 20 vindt bij deze uitvoeringsvorm plaats met bijvoorbeeld een elektrische weerstandsverhitting, waartoe niet 35 weergegeven verwarmingsspiralen in of om het reservoir 20 kunnen zijn opgesteld. Een andere mogelijkheid is 8501003 -8- het verwarmen van het water door middel van een externe ketel of geiser. Daartoe kan hetzij extern verwarmd water via de leiding 11 worden aangevoerd, hetzij een warmtewisselaar in het reservoir 20 zijn ingebouwd, 5 bijvoorbeeld doordat extern verhit water via een spiraalvormige leiding door het reservoir 20 wordt gevoerd.

Als voorbeeld voor de afmetingen van de in figuur 3 weergegeven variant kunnen worden genoemd een hoogte van huis 1 met deksel 2 van ongeveer 175 cm, een uitwen-10 dige diameter van het huis 1 van 35 cm, een inwendige diameter van 20 cm en een diameter van het cilindrische reservoir 20 van ongeveer 10 cm. De hoogte van het reservoir 20 kan ongeveer 140 cm bedragen.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 is het 15 ringvormige cilindrische resevoir 3 zodanig bemeten dat de buitenwand 4 direkt grenst aan de binnenwand van het huis 1. Het reservoir verloopt tot tegen de bovenwand of deksel 2 van het huis 1. Binnen de binnenwand 4 van het reservoir 3 verloopt een centraal kanaal 20 21, dat door de bovenwand of deksel 2 van het huis 1 is gevoerd. Door dit centrale kanaal 21 wordt de te verwarmen lucht geleid.

Het verwarmen van het water in het reservoir 3 vindt bij deze uitvoeringsvorm op soortgelijke wijze 25 plaats als hierboven beschreven voor de variant volgens figuur 3.

Geschikte afmetingen van de in figuur 4 weergegeven inrichting kunnen zijn: een hoogte van het huis 1 met deksel 2 van ongeveer 175 cm, een diameter van 30 het huis 1 van uitwendig 42,5 cm en inwendig 27,5 cm en een binnendiameter van het reservoir 3 van 17,5 cm. De hoogte van het reservoir 3 kan ongeveer 140 cm bedragen.

Bij alle uitvoeringsvormen is steeds een enkel 35 warm-waterreservoir weergegeven. Vanzelfsprekend is het ook mogelijk meerdere reservoirs naast elkaar in 35 0 1 0 0 3 -9- een enkel huis op te stellen. Daarbij zullen dan deze reservoirs ieder voorzien zijn van geschikte middelen om het water in die reservoirs te verwarmen.

U 7 j·'; - f\ (\ TT

Claims (5)

1. Inrichting voor het verwarmen van lucht, omvattende een huis voorzien van middelen om te verwarmen lucht door het huis te leiden en van middelen om de door het huis gevoerde lucht te verwarmen, met het kenmerk, 5 dat in het in hoofdzaak cilindrisch uitgevoerde huis de middelen voor het verwarmen van de lucht tenminste een over het overgrote deel van de lengte van het huis opgesteld warm-waterreservoir voorzien van een toevoeren afvoerleiding omvatten, alsmede middelen om het 10 water in het tenminste ene reservoir te verwarmen, waarbij van het warm-waterreservoir de verhouding van buitendiameter tot lengte tussen 1:3 tot 1:30 bedraagt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wanden van het warm-waterreservoir worden gevormd 15 door twee concentrische cilinders, waarbij in het inwendige van de binnenste cilinder een ruimte is voorzien waarin onderin een gasbrander is opgesteld en van waaruit aan de bovenzijde verbrandingsgassen kunnen worden afgevoerd, terwijl tussen de buitenste concentrische 20 cilinder en de binnenwand van het in hoofdzaak cilindrische huis een ringvormige ruimte bestaat, waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden geleid.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wanden van het warm-waterreservoir' worden gevormd 25 door twee concentrische cilinders, waarbij de buitenste concentrische cilinder direkt grenst aan de binnenwand van het in hoofdzaak cilindrische huis en binnen de binnenste concentrische cilinder een door een eveneens concentrische cilinderwand begrensde ruimte is voorzien, 30 waarin nabij het ondereinde een gasbrander is opgesteld en van waaruit aan de bovenzijde verbrandingsgassen kunnen worden afgevoerd, terwijl door de binnenste concentrische cilinder en de concentrische cilinderwand een ringvormige ruimte wordt begrensd waardoorheen 35 de te verwarmen lucht kan worden geleid, in welke ringvormige ruimte een warmte goed geleidend materiaal 35 0 1 ö 0 3 o -Ills opgesteld dat contact maakt met de binnenste concentrische cilinder en met de concentrische cilinderwand, welk materiaal zodanig is dat doorgang van de te verwarmen lucht door de ringvormige ruimte niet wordt verhinderd.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het warm-waterreservoir de vorm heeft van een cilinder, die concentrisch in het in hoofdzaak cilindrische huis is opgesteld, waarbij de afmetingen van die cilinder zodanig zijn dat tussen de binnenwand van het huis 10 en de buitenwand van die cilinder een ringvormige ruimte bestaat, waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden geleid.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wanden van het warmwaterreservoir worden gevormd 15 door twee concentrische cilinders, waarbij de buitenste concentrische cilinder vrijwel dicht grenst aan de binnenwand van het huis en binnen de binnenste concentrische cilinder een ruimte is voorzien waardoorheen de te verwarmen lucht kan worden geleid. Λ FT i' ·' Λ Λ “7 -2 :, ·„ : : ') 0