DE1579730C - Gasbefeuerte Strahlungsheizvornchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gasbefeuerte Strahlungsheizvorrichtung mit einem länglichen Gasbrenner, einem darüber angeordneten, aus zwei einander gegenüberliegenden Wandflächen bestehenden Strahlungskörper und einer den Strahlungskörper überdeckenden, nach unten offenen Retlektorhaube, deren sich nach unten erstreckende Wände schräg nach außen verlaufen, wobei die Verbrennungsgase des Brenners zwischen den Wandflächen des Strahlungskörpers aufwärts strömen und durch dort angeordnete Öffnungen in den von der Reflektorhaube umschlossenen Raum austreten.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 2051 213) weist die Rellektorhaube in ihrer oberen Wand eine Öffnung zum Abzug der heißen Verbrennungsgase auf. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß diese Gase relativ schnell aus der Vorrichtung abgeführt werden und dabei eine Konvektionsströmung erzeugen, die von unten her kalte Luft ansaugt und die Betriebstemperatur des Strahlungskörpers senkt. Außerdem sollen Isolierkörper vorgesehen sein, die den oberen Raum der Reflektorhaube abschirmen, um Wärmeverluste nach dorthin zu vermeiden. Die bekannte Konstruktion ist dementsprechend aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art unter Vermeidung der oben angedeuteten Nachteile so auszubilden, daß bei einfacher konstruktiver Gestaltung ein verbesserter Wirkungsgrad hinsichtlich der Wärmeabstrahlung erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper in einer senkrechten Ebene angeordnet ist, wobei die Öffnungen auf beiden Wandliächen angeordnet sind, und daß die Rellektorhaube nach oben vollständig abgeschlossen ist.
. Die oben vollständig verschlossene Rellektorhaube verhindert einen raschen Abzug der Verbrennungsgase und läßt daher keine kühlende Konvektionsströmung entstehen. Die Verbrennungsgase erfüllen vielmehr den Raum unter der Rellektorhaube, so daß die in ihnen noch enthaltene Wärme besser ausgenutzt werden kann, denn die heißen Gase tragen auch zur Erwärmung der Reflektorhaubc bei, so daß die Haube selbst als Emitter wirken und Infrarotstrahlung aussenden kann. Daher arbeitet der Stiahlungskörper bei gleichem Energieaufwand mit höherer Betriebstemperatur, d. h. mit einem besseren Wirkungsgrad.

Auf Grund der Tatsache, daß die Verbrennungsgase nicht nach oben aus der Rellektorhaube abziehen können, werden sie gezwungen, nach unten und über die Unterkante der Rellektorhaube aus der Vorrichtung herauszuströmen. Sie kommen dabei erneut in Kontakt mit dem Strahlungskörper. Darüber hinaus geben die heißen Gase selbst Infrarotstrahlung ab, die nach unten in den zu beheizenden Raum austritt.

Durch die Anordnung des Strahlungskörpers in einer senkrechten Ebene und durch die Perforierung seiner beiden Wandllächen wird sichergestellt, daß die Verbrennungsgase sehr gleichmäßig in den von der Reflektorhaube umschlossenen Raum ausströmen. Dies führt zu einer gleichmäßigen und dementsprechend vorteilhaften Ausnutzung der in den Ciaseii enlhaltenen Wärme.

Insgesamt arbeilet also die Vorrichtung mit einer erheblich besseren Energieausnutzung, und zwar ohne daß zusätzliche Konstruktionselemente, wie etwa Isolierkörper, vorgesehen werden müßten.

Zwar ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2 439 038), einen Strahlungskörper in einer senkrechten Ebene anzuordnen. Der Strahlungskörper ist dabei als langgestrecktes, unperforiertes Rohr ausgebildet, welches an einem Ende mit einem Brenner und am anderen Ende mit einem Gasabzug versehen ist. Die Ver—

ίο brennungsgase werden also direkt abgeleitet und gelangen daher nicht in den Raum der Rellektorhaube. Dementsprechend schlecht ist ihre Wärmeausnutzung. Bei einer anderen bekannten Strahlungsheizung (französische Patentschrift I 120661) ist der mit perforierten Wänden versehene Strahlungskörper ebenfalls in senkrechter Ebene angeordnet. Sowohl Rellektorhaube als auch Strahlungskörper sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Da der Strahlungskürper oben offen ist, wirkt er praktisch wie ein Kamin, in dem sich ein Unterdruck einstellt, so daß die Verbrennungsgase nicht in den von der Reflektorhaube umschlossenen Raum austreten. Es ergibt sich somit nur eine geringe Wärmeausnutzung. Im Zusammenhang mit Gasheizkörpern (USA.-Patentschrift! 121691) ist es bekannt, einen aus zwei Wandflächen bestehenden Strahlungskörper auf beiden Seiten mit Öffnungen zu versehen. Dabei wird der Strahlungskörper jedoch nicht von einer Reflektorhaube, sondern vielmehr von einer ebenfalls perforierten" Abdeckung umgeben. Es findet also keine gerichtete Strahlung statt.

Schließlich ist es bekannt (USA.-Patentschrift 1 694 604), eine Reflektorhaube oben geschlossen auszubilden. Bei dieser bekannten Vorrichtung handelt es sich um eine im wesentlichen kegelförmige Haube, die hauptsächlich die Warmluft umlenken soll, die aus einem unter ihr endenden senkrechten Schacht austritt. In dem von der Haube umschlossenen Raum ist kein Strahlungskörper angeordnet, so daß sich das Problem, ein Abkühlen des Strahlungskörpers durch einen Konveklionsstrom zu verhindern, hierbei nicht stellt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist nach einem weiteren Merkmal dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper in Längsrichtung durch vertikale Schlitze in voneinander getrennte Abschnitte unterteilt ist. Dabei besteht nicht die Gefahr, daß sich der Srahlungskörper auf Grund vor, Wärmedehnungen unzulässig verformt und mit seinei Wandung einen ungünstigen Abstand relativ zu den Flammen einnimmt. Ein ungünstiger Abstand würde dazu führen, daß die Wärme nicht in optimaler Weise auf den Strahlungskörper übertragen werden könnte.

Vorzugsweise werden die Wandelemente des Strahlungskörpers längs ihrer unteren Kanten getragen. Auch dieses Merkmal bietet die Möglichkeit, den Strahlungskörper verzugsfrei zu lagern.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper als etwa um gekehrt V-förmiger, unten erweiterter Körper an dk Form der Flammen angepaßt ist. Damit wird sicher gestellt, daß die Vorrichtung mit optimaler Wärme ausnutzung arbeitet.

Mit den Merkmalen nach der Erfindung sim Heizungskonstruktionen verschiedener Größe um variabler Anwendung möglieh. Dabei wird ur,

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abhängig von der Anbringung der Vorrichtung durch Die Brennstoffleitung kann auf irgendeine ge-

die geschlossene Reflektorhaube eine gute Wärme- eignete Weise, beispielsweise mittels Bügels 21,. von

abschirmung erzielt, und zwar ohne Verwendung den stirnseitigen und rückseitigen Wänden 8 des Ge-

von wärmeschluckenden Isolierkörpern. häuses getragen werden. Der gewellte Metallstreifen

Die über den Inhalt der Patentansprüche hinaus- 5 15 ruht zwischen den Flanschen 14 des Brennerteils

gehenden Teile der Beschreibung und der Zeichnun- der Brennstoffleitung auf mehreren Anschlägen 25,

gen dienen nur zur Erläuterung und sind nicht die in Fig, 2 gezeigt sind. Von diesen Anschlägen

Gegenstand der Erfindung. sitzen mehrere Paare über die Brennerlänge verteilt

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines und verhindern, daß der gewellte Metallstreifen 15

in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels io in die Leitung fällt. Der Streifen 15 wird außerdem

näher erläutert. Dabei zeigt durch U-förmige Bügel 24 in seiner Lage in Ab-

F i g. I eine Frontansicht einer Strahlungs- Schluß mit der oberen Oberfläche der Flansche 14

heizvorrichtung, bei der die Gasbrenner abgenom- gehalten; der untere Teil der Bügelarme der U-Bügel

men wurden, wobei die Ansicht längs Linie l-l von 24 ist, wie bei 24', horizontal umgebogen. Auf den

F i g. 3 gewählt wurde, 15 gegenüberliegenden Flanschen 14 angeschweißte

F i g. 2 einen Grundriß eines Abschnittes des Bolzen 22 mit aufgeschraubten Muttern 23 halten

Brenners in vergrößertem Maßstab, die gesamte Anordnung fest zusammen, indem sie

F i g. 3 einen vertikalen Längsschnitt davon längs den Streifen in Abschluß mit den Flanschen 14

Linie 3-3 von Fig. 1, halten und gleichzeitig die richtige Brenneröffnungs-

Fig. 4 eine Aufsicht im Schnitt davon längs 20 weite aufrechterhalten.

Linie 4-4 von F i g. 3, Die Infrarotstrahlen werden durch Aufheizen F i g. 5 einen transversalen senkrechten Schnitt da- eines Strahlungskörpers 28 durch die Flamme aus von längs Linie 5-5 von F i g. 1 und der Brennstoffleitung erzeugt. Der Strahlungskörper F i g. 6 eine Detailansicht, die einen Teil der der aus ein- oder zweiblättrigen metallischen Seiten-Oberlläche des Strahlungskörpers zeigt. 25 wänden aufgebaut sein kann, hat die Gestalt eines Der Gasbrenner, der der Strahlungsheizvorrich- umgekehrten V, wobei sein unterer Abschnitt bei 29 tung Wärme zuführt, sitzt auf einem Rahmen mit nach außen zu erweitert ist, um seine Kontur jener Endwänden 8, die Flansche 9 aufweisen und an der Flamme und der heißen Gase, die aus dem ihren unteren Abschnitten mittels eines U-förmigen Brenner austreten, anzupassen. Dieser Strahlungsoder trogförmigen, als ein Brennerschild wirksamen 30 körper ist an seiner unteren Kante mit nach unten Teils 1.0 aus perforiertem Metall verbunden sind. vorstehenden Flanschen 30 versehen, die zwischen Der Brenner ist mit 12 bezeichnet. Er besteht einem Paar von Winkeln 32 und 33 befestigt sind, vorzugsweise aus zwei U-förmigen Metallstreifen mit Die Winkel 33 sitzen durch die Bügel 21 fest an den Flanschen 14, die so aneinander befestigt sind, daß Endwänden 8 des Brennergehäuses, und die Winkel sie einen Durchlaß oder eine Leitung für den Brenn- 35 32 klemmen die Flansche 30 über Schraubbefestigunstoff bilden. Ist die Heizvorrichtung länglich ge- gen 33' an den Winkeln 33 fest. Der Strahlungsformt, so verengt sich die Brennstoffleitung Vorzugs- körper 28 weist in Abständen'vertikale Schlitze 33" weise vom Gaseintrittsende des Brenners aus. Die auf, die dem Strahlüngskörper die Gestalt einer Vielunteren Flansche 14 sind etwa mittels Schweißens zahl aufrechter Sektionen geben,
oder Lötens gasdicht miteinander verbunden, und 40 Dadurch, daß der Strahlungskörper in nur an die oberen Flansche sind räumlich voneinander ge- ihren unteren Enden miteinander verbundene Abtrennt, so daß sie Austrittsöffnungen für die brenn- schnitte aufgeteilt ist, wird die Verformung oder das baren Gase bilden. Die öffnungen können jede ge- Aufwerfen des Strahlungskörpers infolge der vom eignete Form aufweisen; in der dargestellten Kon- Brenner auf den Strahlungskörper übertragenen struktion ist für diesen Zweck ein gewellter Metall- 45 Wärrne auf ein Minimum reduziert. Das ist ein streifen 15 zwischen den beiden oberen Flanschen wichtiger Gesichtspunkt und hat eine wirksame und 14 angeordnet, so daß öffnungen entstehen, durch verbesserte Heizvorrichtung zur Folge, indem die die das Gas durchtreten kann. Der Abschnitt weiter verschiedenen Strahlungskörperabschnitte im wesenthinten zum Eintrittsende hin ist mit Füllstreifen 15' liehen stets in konstanter räumlicher Beziehung zur abgedichtet und gasdicht verschlossen. 50 Flamme verbleiben, so daß sich eine maximale Aufj Ein primäres Gemisch aus Gas und Luft wird auf heizung des Strahlungskörpers ergibt. Da der r ' irgendeine geeignete Weise in das weitere Ende der Strahlungskörper aus relativ leichtgewichtigem λ ι Brennstoffleitung eingeführt. Bei 17 ist eine Ventil- Metall besteht, wird er schnell auf eine Temperatur j kammer dargestellt, die das Gas aufnimmt und es in aufgeheizt, bei der Infrarotstrahlen erzeugt und von s i ein Rohr 18 einspeist, von wo aus es in den Brenn- 55 ihm nach außen abgestrahlt werden. Der Strahlungs- - ' stoffdurchlaß entladen wird. Der auf diese Weise in körper besteht — wie gesagt — aus perforiertem t, die Brennstoffleitung hindurchtretende Gasstrahl Metall; die öffnungen 35 dienen dabei nicht nur zur saugt eine regulierte Luftmenge an, so daß sich eine Entladung der Verbrennungsprodukte aus dem \c primäre Mischung bildet, die durch die Entladungs- Innern des Strahlungskörpers, sondern auch dazu, 1- öffnungen hindurchfließt, wo weitere, sekundäre Luft 60 Infrarotstrahlen aus der inneren Oberfläche der 1- hinzutritt, die durch die Perforationen im Brenner- einen Strahlungsseite durch die öffnungen der ie schild 10 hindurchtritt. Das Rohr 18 ist mittels anderen Seite hindurch zu reflektieren, so daß die r- ; Bügeln 19 und 19' auf die Brennstoffleitung aufge- maximale vom Strahlungskörper ausgestrahlte Infra-· 0- setzt. Das Luftventil 18' zur Kontrolle der in die rotstrahlenmenge gewonnen wird.

: Leitung eintretenden Luftmenge kann jede übliche 65 Durch Verwendung eines sich verengenden, in ,d i oder gewünschte Bauweise haben; weiterhin ist ein dem dem Gaseinlaß abgekehrten Bereich den geld ι Bügel 14' zur Montage eines (nicht dargestellten) ringsten Durchmesser aufweisenden Brennerrohres a- j Ziiiidbreririers dargestellt. wird sich über die gesamte Brennerlänge eine gleich-

förmige Entladung der primären Mischung einstellen, was zur Folge hat, daß der Strahlungskörper vom einen bis zum anderen Ende im wesentlichen gleichförmig aufgeheizt wird.

Vom Strahlungskörper ausgesandte Infrarotstrahlen laufen zu einem Reflektor, der in der dargestellten Konstruktion ein Paar nach außen zu erweiterter Abschnitte 40 aufweist, die an ihren oberen Kanten durch ein Querglied 41 verbunden sind. In F i g. 5 sind die Infrarotstrahlen gestrichelt dargestellt, um zu erläutern, wie sie in einer mehr oder weniger senkrecht zu den Oberflächen der beiden Strahlungskörperseiten verlaufenden Richtung vom Strahlungskörper zum Reflektor und nach der Berührung des Reflektors nach unten geworfen werden. Der Reflektor besteht vorzugsweise aus einem Metall mit blanker Oberfläche, etwa rostfreiem Stahl oder Aluminium; die äußeren Kanten der beiden Abschnitte 40 sind vorzugsweise nach außen und bei 42 nach oben umgebogen, um den Reflektor zu verstärken, der vorzugsweise ebenfalls aus einem Feinblech besteht.

Wie in F i g. 5 gezeigt, werden die Wärmestrahlen hauptsächlich nach unten umgelenkt, aber der Reflektor kann auch so eingestellt werden, daß die Strahlen auf eine der beiden Seiten des Hauptgehäuses oder des Körpers der Heizvorrichtung reflektiert werden. Man muß dabei natürlich darauf achten, daß der Brenner und der Strahlungskörper ohne Verkippen in der gezeigten Lage verbleiben. In der dargestellten Konstruktion weisen die Endwände 8 des Heizkörpers Öffnungen und durch diese Öffnungen in den Endplatten hindurchgreifende Bolzen 46 auf. Der Reflektor weist ebenfalls Endplatten 47 und geeignete Bohrungen auf, durch die diese Bolzen 46 hindurchragen; die Bolzen greifen weiterhin durch nach oben vorstehende Bügel 50 hindurch, mittels derer die Heizvorrichtung an einer oberhalb befindlichen Halterung aufgehängt werden kann. Befindet sich der Reflektor in einer der beiden in F i g. 1 gestrichelt dargestellten geneigten Lagen, so greifen die Bolzen 46 in den einen oder anderen Satz Löcher 48; ist der Reflektor in entgegengesetzter Richtung gekippt, wird auf ähnliche Weise der jeweils andere Satz Löcher 48 für die Montage des Reflektors auf dem Rahmen der- Heizvorrichtung verwendet. Vermittels dieser Konstruktion verbleiben der Brenner und der Strahlungskörper in festen Lagen, während der Reflektor in den gewünschten Winkel gedreht wird. Ausgeschnittene Kerben oder Nuten 47' in den vertikalen Flanken des Brennerschildes 10 erlauben ein Kippen des Reflektors dadurch, daß sie eine Bewegung der Endplatten 47 bis hinunter unterhalb ihrer Oberkante erlauben. Die Endwand 8 und der Reflektor weisen ebenfalls Löcher 49 und 51 auf, die man zur Deckung bringen kann, um Stifte oder Bolzen 46 einzuziehen, die den Reflektor in einer der beiden genannten Lagen halten.

Die heißen Gase vom Brenner sammeln sich, nachdem sie den Strahlungskörper 28 aufgeheizt haben, im oberen Abschnitt des Reflektors, wo sie Infrarotwärme abstrahlen und hohe Temperaturen aufrechterhalten.

Die beschriebene Heizvorrichtung ist so geartet, daß sie mit Leichtigkeit in verschiedenen Längen gebaut werden kann, indem man lediglich die Länge des Brenners, des Strahlungskörpers und des Reflektors vergrößert. Dadurch, daß der Strahlungskörper mit Perforationen oder Öffnungen 35 ausgeführt ist, durch die Strahlen von der einen Seite des Strahlungskörpers zum Reflektor auf der anderen Seite des Reflektors hindurchtreten können, ist der

ao Brenner für einen Betrieb mit hohem Wirkungsgrad geeignet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gasbefeuerte Strahlungsheizvorrichtung mit einem länglichen Gasbrenner, einem darüber angeordneten, aus zwei einander gegenüberliegenden W'andflächen bestehenden Strahlungskörper und einer den Strahlungskörper überdeckenden, nach unten offenen Reflektorhaube, deren sich nach unten erstreckende Wände schräg nach außen verlaufen, wobei die Verbrennungsgase des Brenners zwischen den Wandflächen des Strahlungskörpers aufwärts strömen und durch dort angeordnete Öffnungen in den von der Reflektorhaube . umschlossenen Raum austreten, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper (28) in einer senkrechten Ebene angeordnet ist, wobei die öffnungen (35) auf beiden Wandflächen angeordnet sind, und daß die Reflektorhaube (40,41) nach oben vollständig abgeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper (28) ir Längsrichtung durch vertikale Schlitze (33") ir voneinander getrennte Abschnitte unterteilt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandelement des Strahlungskörpers (28) längs ihrer unterer Kanten getragen werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper (28) als etwa umgekehrt V-förmiger unten erweiteter Körper an die Form dei Flammen angepaßt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen