DE1753168C - Mit natürlichem Zug arbeitendes Strahlungsheizgerät - Google Patents

Description

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geordnet ist. Soweit bei diesem bekannten Gerät die Blechstreifen verbunden sind, die mit ihren freien

hohlsn Heizkörper an der Vorderseite mit (rautenför- Rändern unter einem spitzen Winkel aufeinandertref-

migen) öffnungen versehen sein sollten, gilt das oben fen und in wärmeleitender Verbindung an dem feuer-

Gesagte. Dieses bekannte Heizkörpergerät hat zudem festen Überzug befestigt sind.

den weiteren Nachteil, daß das aus einzelnen Rohren 5 Indem gemäß der Erfindung die Rückwand eine bestehende Strahleraggregat in Aufbau und Herstel- Schicht aus einem relativ schlecht wärmeleitenden lung aufwendig ist und, da jeweils jedes Heizkörper- und feuerfesten Material aufweist, dient die Rückrohr je einem Bunsenbrenner zugeordnet ist, grund- wand als Wärmesammei- und Speicherelement, das, sätzlich nicht für die Verwendung in Verbindung mit insbesondere auch bei Betrieb mit geringerer Leieinem Verdampfungsbrenner geeignet wäre, an des- io stung, die Aufrechterhaltung einer zur vollständigen sen zusammenhängendem Austrittsschlitz die brenn- Verbrennung mit hohem Strahlungswärmeanteil erbaren Gase in Form eines flächigen kontinuierlichen forderlichen optimalen Temperatur gewährleistet. Vorhangs bzw. Schleiers austreten. Gleichzeitig wird eine Abstrahlung nach hinten im

Aus der USA.-Patentschrift 2 852017 ist eine Vor- wesentlichen vermieden und hierdurch die Verwenrichtung bekannt, welche eine Verbrennungskammer 15 dung einer aufwendigen Reflektorfläche erübrigt, mii zwei im Abstand voneinander angeordneten ver- Außerdem dient die aus der feuerfesten, schlecht tikalen Seitenwänden aufweist, die an ihrer Innenseite wärmeleitenden Schicht bestehende Rückwand mit Vorsprüngen oder Rippen zur Wärmeabsorbtion gleichzeitig zur mechanischen Halterung des gesamversehen sind. In einer Kammer unterhalb der Ver- ten Aggregats. Durch den Aufbau des Strahleraggrebrennungskammer sind ein oder mehrere Bunsen- ao gats aus einzelnen nebeneinander angeordneten rinbrenner für gasförmige oder zerstäubte Brennstoffe nenförmigen Strahlerelementen, die einerseits an ihvorgesehen. Bei dieser Ausführung sind Vorder- und rer Vorder- oder Abstrahlungsseile mit Schlitzen ver-Rückwand völlig gleichartig ausgebildet, insbeson- sehen sind und an der gegenüberliegenden, nach indere sind an der Vorderseite keinerlei Durchbrechun- nen gerichteten Seite über Schenkel mit der als Wärgen vorgesehen. Bei dieser bekannten Anordnung »5 mespeicher dienenden feuerfesten Rückwand verbunwird somit ein erheblicher Teil der Wärme durch den sind, wird ebenfalls die Erreichung einer optima-Konvektion abgegeben, wofür auch die Anordnung len, eine vollständige Verbrennung bei allen Betriebsdcr Vielzahl von Vorsprüngen an beiden Seiten so- zuständen, auch solchen mit geringer Leistung, gewohl der Vorder- wie auch der Rückwand spricht. währleistenden Temperatur im Inneren sichergestellt;

Aus der deutschen Patentschrift 382 100 schließ- 30 die horizontalen Schlitze in der Vorderwand bewir-

lich ist ein Gaskamin mit einer Parallelanordnung ken einerseits die Abstrahlung der von den Schenkeln

von Rohren bekannt, in deren Innenraum jeweils ge- aufgenommenen Wärme nach außen, gleichzeitig bil-

sonderte Bunsenflammen brennen. Die Rohre sind in den jedoch die zwischen den Schlitzen verbleibenden

ihrem unteren Teil mit Schlitzen versehen, die jedoch Stege eine teilweise Abschirmung, welche gewährlei-

nicht der Wärmeabstrahlung, sondern der Luftzufuhr 35 stet, daß im Inneren der von den Strahlern gebildeten

für die im Rohrinneren angeordneten Bunsenbrenner vertikalen Kanäle eine erhöhte Temperatur aui-

dienen. Soweit die Rohre in dem oberen, allseitig ge- rechterhalten wird, wodurch die rasche und vollstän-

schlossenen Teil als Strahlerelemente wirken mögen, dige, technisch einwandfreie Verbrennung der in die-

gilt das oben mit Bezug auf die USA.-Patentschrift sen vertikalen Kanälen aufsteigenden brennbaren

2 852 017 und die deutsche Patentschrift 505 823 Ge- 40 Gase über die gesamte Breite des von dem Bremer

sagte. Auch die Anordnung nach der deutschen Pa- gelieferten Flammerivorhangs bzw. -Schleiers zuver-

tentschrift 382 100 wäre im übrigen nicht als Strahler- lässig sichergestellt wird.

aggregat in Verbindung mit einem Verdampfungs- Herstellungstechnisch ist der Strahlungskörper des

brenner geeignet, aus dessen Austrittsschlitz ein flä- erfindungsgemäßen Strahlungsheizgerätes äußerst

chiger Vorhang i-zw. Schleier brennbarer Gase aus- 4ü einfach. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der

tritt. Erfindung kann vorgesehen sein, daß jeweils jedes

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Strah- Einzelslrahlcrelement des Strahleraggregats aus lungsheizgerät dieser Art geschaffen werden, das die einem einzigen Blechzuschnitt hergestellt ist, der in optimale Umsetzung und Abgabe des Vei breanungs- seinem Mittelbereich mit Schlitzen versehen ist und wärmeinhalts der brennbaren Gase in Strahlungs- 50 der in diesem Mittelbereich so gebogen ist, daß die wärme zur Strahlungsheizung der Umgebung gewähr- nichtgeschlitzten Seitenteile unter einem Winkel aufleistet, und zwar insbesondere auch bei Betriebszu- einander zu verlaufen.

ständen mit verringerter, gedrosselter Leistung. Der Das erfindungsgemäße Strahlungsheizgerät eignet

Strahlungskörper soll dabei in Aufbau und Heistel- sich insbesondere vorteilhaft zur Anwendung in Ver-

lung einfach und billig sein. 55 bindung mit einem Verdampfungsbrenner der in Pa-

Zu diesem Zweck ist bei einem Strahlungsheizgerät tentanmeldung P 16 01 264.9-13 beschriebenen Art,

der vorstehend genannten Art gemäß der Erfindung welcher eine längliche Verdampfungskammer besitzt,

vorgesehen, daß die Rückwand eine kleinere Wärme- in welcher der am Boden in einfacher Weise mittels

leitfähigkeit aufweist als die Vorderwand und an ih- einer einzigen Leitung in einem Punkt zugeführte

rer dem Kanal zugekehrten Fläche mit einem feuerfe- 60 flüssige Brennstoff vergast und durch die Ausbildung

sten Überzug geringer Wärmeleitfähigkeit versehen des Verdampfungsraums und der in diesem vorgese-

ist, daß die Frontwand aus einzelnen senkrecht ne- henen Luftzuführungsöffnungen so verteilt wird, daß

beneinander angeordneten, etwa halbkreisförmig ge- an der der länglichen Form der Verdampfungskam-

bogenen und mit ihren Wölbungen nach außen wei- mer angepaßten und sich im wesentlichen über deren

senden Rinnen besteht und die Durchbrechungen als 63 gesamte Länge erstreckenden Austrittsöffnung des

waagerecht verlaufende Schlitze ausgebildet sind, wo- Brenners teilweise oxydierte brennbare Gase in Form

bei.jew ils die Ränder jeder Rinne zum Bilden von eines flächigen Vorhangs bzw. Schleiers über die ge

Einzel ahlerelementen mit senkrecht angeordneten samte Längserstreckung des Brenners hin nach ob"

im vollständigen Verbrennung mit blauer Flamme (hydroxylische Verbrennung) austreten.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausfürfrungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 den Strahlungskörper des Heizgerätes in Vorderansicht,

F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch den Strahlungskörper,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt durch den Strahlungskörper im Schnitt längs der Linie IH-III in Fig. 1,

F i g. 4 in Draufsicht die Abwicklung eines ein Einzelstrahlerelement des Strahlungskörpers bildenden Blechzuschnitts;

F i g. 5 zeigt in Vertikalschnittansicht die Gesamtanordnung eines Strahlungsheizgeräts gemäß der Erfindung mit einem Verdampfungsbrenner für flüssige Brennstoffe gemäß Patentanmeldung P 16 01 264.-9-13.

In der Zeichnung ist mit 1 (F i g. 5) der Mantel des Heizgeräts bezeichnet, das im unteren Teil einen in F i g. 5 als Ganzes mit 2 bezeichneten Heizöl-Verdampfungsbrenner besitzt.

Der Heizöl-Verdampfungsbrenner ist vorzugsweise gemäß Patentanmeldung P 16 01 264.9-13 ausgebildet.

Über dem Heizöl-Verdampfungsbrenner 2 ist ein im einzelnen in den F i g. 1 bis 4 näher dargestellter Strahlungskörper bzw. ein Strahleraggregat vorgesehen, das einen Halter 4 aufweist, der mit feuerfestem Material5 überzogen ist; der Halter 4 steht vertikal auf einer waagerechten Platte 6. die einstückig mit einem äußeren Gehäuseteil 7 verbunden ist, das einen Vergasungsraum 8 des Brenners 2 umgibt, der der Höhe nach durch einen Gasverteiler 9 in zwei etwa gleich große Räume unterteilt ist; der Gasverteiler weist ein im Schnitt V-förmiges Teil 9¹ auf, das mit seiner Spitze nach unten zeigt.

Mit 22 ist die Brennstoffleitung bezeichnet, die aus einer schräggestcllten Wand 23 ausmündet.

Der Brennerkopf weist Schrägflächen 10 in solcher Anordnung auf, daß der Austrittsquerschnitt der Gase von unten nach oben zunimmt; in dem gekrümmten (ibcrgangstcil zwischen der schräggeslellten FHichc 10 und der waagerechten Platte 6 sind Luftzufuhröffnungen 11 vorgesehen, deren Neigungswinkel gegen die Waagerechte längs dem geraden Teil der Ausiritisöffnung und ihren apsidenartig gekrümmten stimscitigen Teilen voneinander verschieden sind.

Das Strahleraggregat weist eine Anzahl senkrecht angeordneter, rinnenförmiger Elemente auf, die jeweils aus zwei Seitenteilen bzw. Schenkeln 12, 13 bestehen, die vertikal angeordnet sind und im Horizontalschnitt so gegeneinander geneigt verlaufen, daß sic an dem I !alter 4 unter einem spitzen Winkel aufeinandertreffen, so daß ein guter Wärmekontakt mit dem feuerfesten Material 5 gegeben ist; an ihren voneinander entfernten Rändern sind die Schenkel 12,13 miteinander jeweils durch einen gewölbten rinnenförmigen Abschnitt 14 verbunden, in dem waagerechte Schlitzöffnungen 15 vorgesehen sind.

Jedes derartige Hinzelstrahlerclemcnt kann zweckmäßig aus einem einzigen Blechzuschnitt 16 (Fig.4) hcrpcstclli weiden, in dessen Mittelteil Schlitze 15 gcsiliniilcn sind; «las Blech wird in seinem Mittelteil (hunt jjebocen, daß die Rander 12', 13¹ der aus Vollmaterial bestehenden Teile aufeinandertreffen und die geneigten Schenkel bzw. Seitenteile 12, 13 bilden.

Die Elemente 12, 13, 14 sind bei 17 (F i g. 3) fugendicht über die gesamte Länge an der Vorderseite zusammengefügt und bei 18 an dem Halter 4 befestigt.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des Strahlungsheizgeräts beschrieben: Im Betrieb des Brenners

to steigen die Verbrennungsgase zwischen den Schenkeln 12, 13 des Strahleraggregats aufwärts und werden hierbei in den zwischen dem feuerfesten Material 5 und den Schenkeln 12, 13 sowie zwischen den Schenkeln 12, 13 und den Rinnen 14 gebildeten Kanälen geführt; durch natürlichen Zug entsteht so ein Flammenvorhang bzw. -schleier. Da das feuerfeste Material 5, in das die Schenkel bzw. Seitenteile 12, 13 eingelassen sind, eine geringere Wärmeleitfähigkeit besitzt als das zur Herstellung der Schenkel verwendete Material, absorbieren diese rasch die in den Kanäien und in dem als Wärmespeicher dienenden Material angesammelte Wärme, erhitzen sich somit in einer sehr warmen Umgebung auf Rotglut und senden einen Großteil ihrer Wärme in Form einer sichtbaren Strahlung aus, wobei gleichzeitig eine technisch einwandfreie Verbrennung abläuft.

Das über dem Brenner vertikal angeordnete Strahleraggregat besteht somit aus hochtemperaturfesten Kanälen und gewährleistet die Aufrechterhaltung eines Bereichs erhöhter Temperatur, in welchem die Verbrennungsreaktionen vollständig und rasch unter der katalytischen Wirkung von Metalloxiden ablaufen, mit denen die Flammen in Kontakt stehen.

Andererseits bewirken die waagerechten Schlitzöffnungen 15 eine intensive Abstrahlung der durch die Seitenteile bzw. Schenkel 12, 13 aufgenommenen Wärme nach vorn, wobei durch die zwischen den Schlitzen stehengebliebenen Stege der Rinne 14 eine Teilabschirmung gegeben ist, welche die Aufrcchterhaltung der für die genannte hydroxylische Verbrennung optimalen erhöhten Temperatur im Inneren der Kanäle gewährleistet, und zwar auch bei Betrieb des Heizgeräts mit geringerer Leistung.

Auf diese We^;se wird der Strahlungsantcil des Heizgeräts erheblich vergrößert und insbesondere die Heizwirkung in Bodennähe verbessert.

Besonders günstige Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Strahleraggrcgat über einem Brenner für flüssige Brennstoffe angebracht ist, der, wie in Fig.5 gezeigt, an seiner Oberseite mit einer Schrägfläche 10 (F i g. 5) versehen ist, derart, daß der Gasaustrittsquerschnitt von unten nach oben zunimmt; diese Fläche gebj nach oben über einen gekrümmten Abschnitt in die erwähnte waagerechte Platte 6 über, wobei die Öffnungen 11 für die Zuführung von Luft zur abschließenden Verbrennung in dem gekrümmten Teil vorgesehen sind, und zwar in den geradlinigen Längsseiten unter einem geringeren Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen als in den halbkreisförmigen Teilen an den Stirnseiten; hierdurch wird mit Sicherheit eine Verbrennung in einer gleichmäßigen vertikalen Flammenwand bzw. einen Flammen-· schleier oder -vorhang erreicht.

Die vorteilhaften Hcizcigcnschaflcn des Strahlungsheizgerät* beruhen somit auf der f< »Igelnden Knmbinationswtrkung:

Anfängliche Verteilung der Heizöldämpfc mittels

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einer Leit- und Verteilervorrichtung solcher Art, daß Die von den auf Rotglut befindlichen Strahlerele-

eine Ausbreitung und Verteilung der brennbaren menten ausgehende Strahlung tritt durch einen

Gase über die gesamte Länge der langgestreckten Schirm 19 aus feueirfestem Glas aus. Durch die

Austrittsöffnung des Brenners zustande kommt. schräge Anordnung der Rippen 12, 13 ergibt sich ein

Durch besondere Anordnung der öffnungen für 5 sowohl in der Horizontalen wie in der Vertikalen be-

die Zusatzluftzufuhr erhalten die aufsteigenden Gase trächtlicher Strahlungswinkel ο (Fig. 3). Nach dem

die Gestalt eines homogenen Vorhangs bzw. Schlei- Austritt aus den Kanülen des Strahleraggregats wird

ers, der der Form des Strahleraggregats angeglichen der Gasstrom durch den eine Umlenkleitfläche· bil-

ist, in dessen Innerem die vollständige Verbrennung denden Halter 4 umgelenkt und in den Abzugstutzen

und Umwandlung in Strahlungswärme erfolgt. io 20 abgesaugt.

Spezielle Formgebung dieses Strahleraggregats aus Nach ihrem Austritt aus dem Strahleraggregat kön-

feuerbeständigem Metall: Durch die Ausgestaltung nen die heißen Gase gegebenenfalls an einer (nicht

der an der Frontwand vorgesehenen Durchbrechun- dargestellten) Heizfläche vorbeigeleitet werden, die

gen als waagerechte Schlitzöffnungen wird die Aus- mit waagerecht längs der Deckplatte 21 angeordneten

strahlung aus dem Innenbereich, in dem die Verbren- 15 Rippen versehen ist und eine abnehmbare Wärme-

nungsvorgängc ablaufen, verringert bzw, kontrolliert, platte bildet.

derart, daß für den vollständigen und schnellen Die über den Inhallt der Patentansprüche hinausge-

Ablauf der Reaktionen zwischen der Verbrennungs- henden Teile der Beschreibung und der Zeichnungen

luft und den laminarströmenden brennbaren Gasen dienen zur Erläuterung und sind nicht Gegenstand

erforderliche Temperatur aufrechterhalten wird. ao der Erfindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Durch die Erfindung soli allgemein ein Strahlungs- Patentansnriirhe- heizgerät dieser Art geschaffen werden, dessen an ratentansprucne. den aus dem Brenner austretenden Flammenschleier bzw. -vorhang angepaßter Strahlungskörper eine op-

1. Mit natürlichem Zug arbeitendes Strahlungs- 5 Cimale Umsetzung des Verbrennungswärmeinhalts heizgerät mit einem Brenner für strömende der brennbaren Gase in Strahlungswärme ergibt.
Brennstoffe und einem über dem Brenner an- In diesem Zusammenhang ist es aus der USA.-geordneten Strahlungskörper, der aus einer Rück- Reissue-Patentschrift 17 053 (zur USA.-Patentschrift wand und einer mit Abstand vor dieser angeord- I 514773) bzw. aus der USA.-Reissue-Patentschrift ncten, auf ihrer gesamten Höhe mit Durchbre- io 16 625 (zur USA.-Patentschrift 1615 378) bereits bechungen versehenen Frontwand besteht, wobei kannt, über einem Verdampfungsbrenner, an dessen der Brenner sich über die gesamte Breite der oberer Ausgangsseite eine lineare Anordnung von Strahlungsheizfläche erstreckt und die teilweise Bunsenbrennern vorgesehen ist, welchen die durch oxydierten, mit blauer Flamme brennenden Ver- Verdampfung flüssigen Brennstoffs und Vermischung brennungsgase in Gestalt eines flächigen Schleiers 15 mit Verbrennungsluft gebildeten brennbaren Gase aus dem Brenner austreten und in dem zwischen zugeführt werden, ein Strahlungskörperaggregat ander Rückwand und der Frontwand des Strah- zuordnen, das aus einer Rückwand und einer mit Ablungskörpers gebildeten Kanal nach oben strö- stand vor dieser angeordneten, auf ihrer gesamten men, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe mit Durchbrechungen versehenen Frontwand Rückwand eine kleinere Wärmeleitfähigkeit auf- ao besteht. Dabei ist bei den bekannten Anordnungen weist als die Frontwand und an ihrer dem Kanal die durchbrochene Frontwand in Form eines Cntterzugekehrten Fläche mit einem feuerfesten Über- werks aus unter zwei sich kreuzenden Diagonalrichzug (5) geringer Wärmeleitfähigkeit versehen ist, tungen verlaufenden Streben ausgebildet. Die Durchdaß die Frontwand aus einzelnen senkrecht ne- brechungen machen dabei den Hauptanteil der Gebeneinander angeordneten, etwa halbkreisförmig as samtfrontfläche aus. Dies kann zur Folge haben, daß gebogenen und .mit ihren Wölbungen nach außen bei Betrieb mit kleinerer Leistung die Wärmeabstrahweisenden Rinnen (14) besteht und die Durchbre- lung durch die weitgehend offene Frontfläche zu groß chungen als waagerecht verlaufende Schlitze (15) wird, um im Inneren des Strahleraggregats die für ausgebildet sind, wobei jeweils die Ränder jeder den vollständigen und schnellen Ablauf der Reaktio-Rinne zum Bilden von Einzelstrahlerelementen 30 ncn zwischen der Verbrennungsluft und den brennbamit senkrecht angeordneten Blechstreifen verbun- ren Gasen erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalden sind, die mit ihren freien Rändern unter ten. Eine unvollständige Verbrennung bei zu niedrieinem spitzen Winkel aufeinandertreffen und in ger Temperatur ist die unerwünschte Folge. Des weiwärmeleitender Verbindung an dem feuerfesten leren sind bei den genannten bekannten Anordnun-Überzug (5) befestigt sind. 35 gen sowohl die Frontwand als auch die Rückwand

2. Strahlungsheizgerät nach Anspruch 1, da- aus dem gleichen, vorzugsweise metallischen Material durch gekennzeichnet, daß jeweils jedes Einzel- hergestellt; die Abstrahlung erfolgt daher nicht nur strahlerelement des Strahleraggregats aus einem nach vorn, sondern auch nach hinten, was eine gesoneinzigen Blechzuschnitt (16, Fig.4) hergestellt derte, aufwendige Reflektorwand hinter dem Strahlerist, der in seinem Mittelbereich mit Schlitzen (IS) 40 aggregat und seitlich von ihm erforderlich macht; versehen ist und der in diesem Mittelbereich so außerdem besteht wiederum bei Betrieb geringerer gebogen ist, daß die nichtgcschlitzten Seitenteile Leistung die Gefahr, daß die insgesamt den Strah-(12, 13) unter einem Winkel aufeinander zu ver- lungskörper bildenden Vorder-, Rück- und Seitenflälaufen. then, die sämtlich aus gut wärmeleitendem Material

45 bestehen, eine zu große Wärmemenge durch Abstrahlung oder Konvektion abgeben, derart, daß im Inneren des Strahlungskörpers nicht mehr die für eine optimale Verbrennung mit hohem Strahlungswärmean-

teil erforderliche Temperatur aufrechterhalten wird.

50 Front- und Rückwand sind bei den bekannten Anordnungen mit einwärts gerichteten Vorsprüngen zui Vergrößerung der für den Wärmekontakt zwischen den brennbaren Gasen und dem Strahlungskörpei wirksamen Oberfläche versehen. Abgesehen davon

Die Erfindung betrifft ein mit natürlichem Zug ar- 55 daß hierdurch bei dem bereits erwähnten Betrieb mil beitendes Strahlungsheizgerät mit einem Brenner für kleiner Leistung der Wärmeentzug aus dem Innerer strömende Brennstoffe und einem über dem Brenner des Strahlungskörpers noch erhöht und die Einhai angeordneten Strahlungskörper, der aus einer Rück- tung einer zur optimalen hydroxylischen Verbren wand und einer mit Abstand vor dieser angeordneten, nung erforderlichen Temperatur zusätzlich erschwer auf ihrer gesamten Höhe mit Durchbrechungen verse- 60 wird, ist die Herstellung derartiger Vorsprünge ar henen Frontwand besteht, wobei der Brenner sich den Begrenzungswänden des Strahlungskörpers her über die gesamte Breite der Strahlungsheiztläclie er- stellungstechnisch aufwendig und teuer,
streckt und die teilweise oxydierten, mit blauer Ähnliches gilt für ein aus der deutschen Patent

Flamme brennenden Verbrennungsgase in Gestalt schrift 505 823 bekanntes Verdampfungsheizgerät eines flächigen Schleiers aus dem Brenner austreten 65 bei welchem ebenfalls an der Oberseite des Verdamp und in dem zwischen der Rückwand und der Front- feraggregats eine lineare Reihenanordnung von Bun wand des Strahlungskörpers gebildeten Kanal nach senbrennern vorgesehen ist und über jedem Bunsen oben strömen. brenner ein gesonderter rohrförmiger Heizkörper an