DE2819552A1

DE2819552A1 - Heizungsanlage

Info

Publication number: DE2819552A1
Application number: DE19782819552
Authority: DE
Inventors: William A Hansen
Original assignee: CONLY WILLIAM A
Current assignee: CONLY WILLIAM A
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1978-11-30
Also published as: US4170219A; GB1580316A; CA1069407A

Description

EYER & LINSER PATENTANWÄLTE 2819552

PATENTANWÄLTE: DIPL. -INQ. ECKHARDT EYER + PHYSIKER HEINZ LINSER

William A. Hansen
William A. Conly

Manitoba/Kanada

He i zungs anlage

ROBERT-BOSCH-STR. 12A D-6O72 DREIEICH

Hansen 4-841

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage mit Luftumwälzung in Kombination mit einem offenen Kamin.

Aufgrund der außerordentlich hohen Kosten für feste Brennstoffe ist es von besonderer Bedeutung, daß die offenen Kamine einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweisen.

Die meisten offenen Kamine zeigen einen schlechten Wirkungsgrad, wobei ca. 90 % der durch den Abzug entweichenden Luft aus erwärmter Luft besteht, die durch Konvektion in den Abzug des Hauses gelangt. Die Luftmenge, die für die Verbrennung tatsächlich benötigt wird, ist nur ein Bruchteil dieses Gesamtvolumens und eine derartige Luftmenge muß in dem Haus ersetzt werden, was gewöhnlich durch das öffnen der Fenster oder Türen erfolgt. Die üblichen offenen Kamine bewirken dadurch in dem Raum einen Unterdruck, wobei durch den Abzug eine große Luftmenge entweicht, so daß der Wirkungsgrad der Heizung eines solchen offenen Kamins entgegen aller Absicht äußerst gering ist.

Der-vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine Heizungsanlage vorzuschlagen, welche die o.a. Nachteile solcher Heizungen beseitigt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei der eingangs genannten Heizungsanlage der Feuerraum des

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Kamins von einem oder mehreren Zwischengehäusen und einem äußeren Gehäuse umgeben ist, deren sich dadurch bildende Zwischenräume über ein unteres Teil und über Strömungsschächte sowie Abzugsöffnungen strömungsmäßig miteinander verbunden sind, so daß mehrere untereinander verbundene Luftkammern vorhanden sind. Mit Hilfe einer solchen Maßnahme ist es möglich, die erhitzten Oberflächen des Feuerraumes zur Erwärmung von umgewälzter Luft zu verwenden, welche in den zu heizenden Raum geführt wird.

Um den Wirkungsgrad einer solchen Holzungeanlage noch der Erfindung zu erhöhen, ir-t or; vorteilhaft, den Feuerraum π it schließbar on J''erin ί,οτη odor Türen ^u versehon.

In Weiterbildung der Erfindung weist dar, Zwischengehäuse mindestens einen S tr önunp;s schacht auf, der sich vorzugsweise in den Seitenwänden des Zwischengehäuses befindet. Auf diese Weise ist es möglich, auch die Strömungskanäle als Wärmeübergangsflächen auszunutzen. Die äußere Luftkammer r:iit dem Feuerraum ist über einen Luftkanal verbunden, v/elcher durch eine Drosselvorrichtung verstellbar ist. Durch diese Maßnahme läßt sich die Luftzufuhr zum Feuerraum steuern, so daß nur eine solche Luftmenge dem Feuerraum zugeführt wird, welche für eine ausreichende Luftzufuhr zur Unterhaltung der Verbrennung erforderlich ist.

Das untere Teil bildet eino LufLkaramor, die sowohl mit der äußerem Luftkammer, als auch mit der Außen-

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und der Raumluft in Verbindung steht. Durch diese Maßnahme nach der Erfindung läßt sich das Verhältnis der umgewälzten und wiedererwärmten Raumluft zum Verhältnis der einströmenden -Frischluft beliebig ändern. Da es sich bei der umgewälzten- Luft um erwärmte Irischluft handelt, entspricht deren Sauerstoffanteil dem normalen Sauerstoffanteil der Außenluft.

Vorteilhaft ist es in dem Verbiiidungnrohr, welches die Luftkammer mit der Außenluft verbindet, eine verstellbare Drosselvorrichtung vorzusehen, so daß die Luftzufuhr von außen automatisch gesteuert werden kann. Hierzu eignen sich besonders Thermostaten.

Weiter ist es vorteilhaft, auch in dem Verbincjungs- - kanal von der Luftkammer zur Raumluft eine steuerbare Drosselvorrichtung vorzusehen, so daß dadurch auch dieser Anteil der umgewälzton Raumluft Steuer-, bar ist.

In Weiterbildung der-Erfindung ist im unteren Teil ein Gebläse angeordnet;, welches die angesaugte Luft in die äußere Luftkammer treibt, von der ein Teil über eine Öffnung und eine Drosselvorrichtung in den Feuerraum strömt und der an.'lcre Teil dor Luft über Strömungsschächte in dio innere Luftkammer und von dort über die erhitzten Oberflachen des Zwischengehäuses und AbzugsÖffnungen in den zu heizenden Raum strömt. AuT diene Weir-o wird mit Hilfe des Gebläses ein ^wangruirnlauf erzielt,.welcher durch Steuerung des Gebläsen. r.oi.norsoitr.; ßtouorb-nr ist.

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Die Gesamtsteuerung kann nach der Erfindung mit Hilfe eines Thermostaten erfolgen, der seinerseits in bekannter Weise einstellbar ist.

Die Erfindung wird anhand eines in der beigefügten Zeichnung näher dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigen:

Figur 1 eine Ansicht der Heizungsanlage in Form einer Explosionszeichnung und

Figur 2 eine der Figur 1 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die Heizungsanlage teilweise zusammengebaut ist.

Die Heizungsanlage bestellt aus einom oberen Teil 1 und einem unteren !!'oil 25. Dos obere Teil Λ umfaßt einen Feuerraum 2, der mit Brennstoff beschickt werden kann und die Vordersei Le desselben grenzt an eine Frontplafctc 3, welche eine mit Schlitzen versehene Abzugsöffnung 4- aufweist, die in Figur 2 nicht näher dargestellt ist und ferner schwenkbar gelagerte Vordertüren 5 aus toHiperaburber.tändigem Glas. Das obere Teil des Feuerräumen ? ist im Querschnitt betrachtet pyramidenstumpf förmig ausgebildet und mit einem Rauchabzug 6 versehen.

Der Feuerraum 2 befindet sich innerhalb eines Zwischengehäuses 7 jedoch von diesem beabstandet, welches ebenfalls mit einer öffnung 8 vergehen ist, wobei der Raum zwischen dem Gehäuse und dem Feuerraum 2 eine Luftkammer 9 bildet. Innerhalb des Zwischengehäuses 7 sind

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zwei primäre Strömungsschachbe 10 vorgesehen, von denen jeder neben einer Seitenwand 11 des Zwischengehäuses 7 angeordnet ist. Jeder Schacht wird durch eine Seitenwand 11, eine Vorderwand 12, eine innere Wand 15 (siehe Figur 2) und durch ein Leitblech 14 begrenzt (siehe ebenfalls Figur 2).

Weiter ist ein äußeres Gehäuse 15 vorgesehen, welches sich um das Zwischengehäuse 7 erstreckt und von diesem beabstandet ist, so daß eine äußere Luftkamraer 16 zwischen diesen beiden Gehäusen gebildet wird. Das äußere Gehäuse 15 ist ebenfalls mit einer öffnung 17 versehen und v/eist einen Rauchabzug 18 auf, der mit Hilfe einer Rau chic läppe 19 gesteuert wird und welcher sich durch die Öffnungen 17 und 8 und durch den Rauchauslaß 6 erstreckt, so daß der Feuerraum 2 mit dem Schornstein des Hauses verbunden ist. Das äußere Gehäuse 15 ist in seinem unteren Teil ebenfalls mit einem nicht näher dargestellten Lufteinlaß versehen, der mit dem unteren Teil 25 strönungsmäßig verbunden ist.

Zwei Abzugsöffnungen 20 verbinden die äußere Luftkammer 16 mit dem Feuerraum 2, und zwar eine auf jeder Seite im unteren vorderen Bereich desselben und jede der öffnungen ist durch eine Drosselvorrichtung 21 steuerbar.

Der untere Teil 25 der Heizeinrichtung umfaßt eine Luftkammer 26, welche unterhalb des oberen Teils 1 angeordnet ist und mit der äußeren Luftkammer, so-

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wie mit der Atmosphäre bzw. der Außen- und Raumluft in Verbindung steht. Die Lufkammer 26 ist mit der Atmosphäre über das Rohr 27 (siehe hierzu Figur 2) und der öffnung 28 im Boden des Teils 25 oder der öffnung 32 in der Rückseite des Teils 25 verbunden, wobei dies die bequemste Lösung ist, bei der die andere öffnung offen bleibt. Weiter ist die Luftkammer 26 mit der umgebenden Luft über zwei Abzugsöffnungen verbunden, welche mit Hilfe von Klappen 29 einstellber sind und die in der Vorseite des unteren Teils 25 vorgesehen sind. Die Öffnung 28 ist mit einer Drosselklappe 30 versehen. Ferner ist ein Gebläse 31 innerhalb des unteren Teils ?5 vorhanden und rait der Unterseite der Luf Lkaiumer befestigt.

Im unteren Teil 1 ist eine W?irmor.ießröhre 35 (siehe hierzu Figur 2) angeordnet und ist mit einem Kapillarrohr 36 verbunden, welches sich durch ein Führungsrohr 37 erstreckt und mit einem Thermostat 38 verbunden ist, der im unteren Teil 25 angeordnet ist. Der Thermostat 38 ist mit dem Gebläse 31 über eine elektrische Leitung 39 und mit einem Verteiler 40 verbunden. Von diesem Verteiler 40 führt eine Leitung 41 zu einer geeigneten elektrischen Energieversorgung. Das Einlaßende des Rohres■27 ist mit einer schwenkbaren und beschwerten Drosselvorrichtung 45 versehen,um eine Luftrückströmung zu verhindern.

Während des Betriebes ist der obere Teil 1 mit dem

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unteren Teil 25 der Heizeinrichtung verbunden und bildet eine Einheit. Der Betrieb der in einem Haus eingebauten und mit dem Schornstein verbundenen Heizungsanlage geht folgendermaßen vor sich.

Bei Bedarf fühlt eine Bedienungsperson geeigneten festen Brennstoff dem Feuerraum 2 zu, in dem zuvor die Vordertüren 5 geöffnet werden, und zündet diesen an. Die Luft der Atmosphäre wird dann in das untere Teil 25, die Luftkammer 26, über das Rohr 27 und das Gebläse J1 eingeführt. Wenn das Geblase 31 ausfällt, schließt die mit einem Gewicht versehene Drosselvorrichtung 45 automatisch und verhindert damit eine Luftrückströmung. Das Gebläse 31 treibt die Luft in die äußere Luftkaiamer 16, in die rückwärtige und dio zwei Seitenkammern des Zwischengehäuses 7 und sodann über das obere Teil des Swischengohäuses 7 in die zwei Schächte 10 hinab und in die Luftkammer 9, wobei die Leitbleche 14 die Führung der abwärts gerichteten Luft begünstigen. Die Luft steigt sodann auf und strömt über die äußeren Oberflächen des Feuerraumes 2, bevor sie durch die öffnung 4 in den zu beheizenden Raum strömt. Während des Durchganges durch die äußere und innere Luftkammer wird diese Frischluft erwärmt.

Die Verbrennungsluft wird in den -Feuerraum 2 durch die öffnungen 20 eingeführt, welche die Luftströmung mit Hilfe der vorhandenen Drosselvorrichtung 21 bei Bedarf begrenzen Ic arm.

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Damit die Vorrichtung nach der Erfindung mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten kann ist es vorteilhaft, wenn die Türen 5 an der Vorderseite der He i zündeinrichtung geschlossen bleiben. Bei geschlossenen Türen 5 kann die Verbrennungsluft für den .Feuerraum 2 geeignet besessen werden und die gesamte Luft, welche durch die Warnetauscherkamnern GtrÖT,!;, kann aus atmosphärischer .Frischluft oder Raumluft oder einer Mischung dornelben bestehen. Dioc wird mit Hilfe der einstellbaren Drosselvorrichtung 50 erreicht, welche den Wog der η Uno sphärisch on Luft, teilweise ocer· ganz sperrt und gleichseitig die Klappen 29 öffnet, go daß die Raumluft in die Luftkaniiriern eindringen kann. Mit Hilfe dieser Anordnung sind außerordentlich vn.rksame Mittel vorhanden, um die Au^enluft vollständig fernzuhalten und die Innenluft wieder zu erwärmen, wenn die Außenluft für einen wirksamen Wärmeaustausch zu extreme Temperaturen aufweist. Weiterhin kann beim Abschalten für die Nacht, falls nur die Innenluft zirkuliert; und das Feuer ausbrennen soll, die durch die Einheit durch einfache Konvektion umgewälzte Luft nur aus erwärmter Innenluft bestehen und nicht aus kalter Außenluft. Der Thermostat 38 verhindert, daß kalte Außenluft in das Haus eingesaugt wird, wenn das Feuer ausgeht. Durch die Wii*- kuiig des Ventilators die Luft von außen in das Haus zu saugen, wenn die Glastüren 5 geschlossen sind, wird daher ein überdruck erzeugt. Darüberhinaus wird dom Feuerraum nur die für die Verbrennung erforderliche Luftnenfc- zugeführt. Die Menge heißer Gase, Vielehe durch den Schornstein oder den Kamin entweicht, ist nur ein relativ geringer Teil, verglichen mit einem herkömmlichen offenen Kanin.

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Wenn andererseits die Türen offengelassen werden, weist die Heizeinrichtung den üblichen r, chi och L en Wirkungsgrad nines offenen Knrninr. auf, do rlpnri nie Raumluft über den Schornstein oder Kamin entweicht.

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Claims

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i-^: η tent -u u ν η τ· -^r; ο Ii ο

Γ1. !Heizungsanlage mit LuJ'tunwülzunp; in Ινο-'πο i nation, mit einem offenen Kamin, rl s d α r c ΐι ρ; ο k e η η — zeichnet, daß der Feuerraum (?) des Kamins von einem oder mehreren ZwlGcaengehäusen. (7) und einem äußeren Gehäuse (15) umgeben ist, deren sich dadurch bildende Zwischenräume über ein untex-es Teil (25) und über Sbi-ömun^achäehtcCiO), sowie Abzugsöffnungon (?0) stu-ömungnwäfiin mitüinandoi· verbunden sind, so daß mehrere untereinander verbundene .Luftknmniern (9,'I*¹) vor'Küi'lea r. i.nd.
2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ c i c h η t; t , daß der !feuerraum (2) mit schließbaren Fonotern (^r0 versehen ist.
3· Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder ?, d a durch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse (7) mindestens einen Strömungsschacht (10) aufweist, der sich vorzugsweise in den Seitenwänden des Zwischengehäuses (7) befindet.
4·. Heizungsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn a eich η et, daß. die äußere Luftkammer (if>) mit dem Feuerraum (2)

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übei* einen Luftkanal ^ürbun^-a i::¹·, welcher durch eine Drosselvorrichtung (21) verstellbar ist.
5. Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Teil (2i?) eine Luftkammer (26) bildet, die sowohl mit der äußeren Luftkammer (16) als auch mit der Außen- und der Raumluft in Verbindung steht;.
6. Heizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Verbindungsrohr (TV), welchen dip Luftkn-iuner (26) mit der Außenluft verbindet, eine ve τ. te libore Drosselvorrichtung (^) vorhandon Lf.f..
7. Heizungsart ->i"o nach Anc.pr-uch ^!; o.ior· 6 dadurch g e k e η η ζ e i c h η ν t , daß in dem Verbindungskanal von der Luftkanne'¹ (?£>) fui· Raumluft eine steuerbare Uror,.^c;e Lvorr Lchtung (ZO) vorhanden ist.
8. Heisungsanl :irf; nach Anspruch 1 oder einem der vorstehenden, dadurch gekennzeichnet, da'J im unteren l'oil (25) ein Gebläse (3Ό angeordnet ist, welches die angesaugte Luft in die äußere Luftkammer (16) treibt, von der ein Teil über die Öffnung (20) und die Drosselvorrichtung (21) in den Feuerraum (2) strömt und der andere Teil der Luft über die Strünmtignschächte (10) in die Luftkammer (^f1) und von dort über die erhitzten Ober-

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flächen des ZvrLsch.engehaur.es" (V) und die Abzugs-. / öffnungen (4) in den zu "hrrL^omlori Iifium rA,ri'mi.
9. Heizungsanlage nach Anspruch .1 O'~:or eine;·] tier voranstehenden f! n. d u r c h ge k α n η ?., e i c h η e. t ,; ■-". fioß ein/Thermostat; (JB) Kur Steuerung
der Luftführung vorhanden ist.

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