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Ortsbeweglieher elektrischer Feueranzünder.
Zum Entzünden von festem Brennstoff in Feuerungen sind elektrische Heizkörper bekannt, die mit mehreren, parallel geschalteten, die elektrischen Heizwiderstände enthaltenden Kanälen ver- sehen sind, durch die ein hindurchgeführter Luftstrom auf eine über dem Flammpunkt des zu zündenden
Brennstoffes liegende Temperatur erhitzt und zum Brennstoff geleitet wird.
Die Erfindung betrifft die Ausbildung und Anordnung der in den Feuerungsraum einzuführenden, mit Öffnungen versehenen Teile der Heissluftleitung für die Weiterleitung und Verteilung der Heissluft in den Brennstoff. Während bei den bekannten Handgeräten dieser Art die Luft im freien Strom auf das Brenngut geleitet wird, wobei für die Entflammung die ganze vorhandene Heissluftmenge mit der vollen in dem Gerät erzeugten Temperatur zur Wirkung gelangt, wird gemäss der Erfindung der Heissluftstrom durch feuerfeste Rohre auf grössere Entfernungen in das Brenngut hineingeleitet, wobei sie aus einzelnen, verhältnismässig weit voneinander entfernten Löchern in das um die Rohre herum aufgeschichtete Brenngut strömt.
Hiedurch wird es möglich, das ganze auf einen Rost aufgegebene Brenngut gleichzeitig von innen heraus zu entflammen und dadurch den Heizvorgang mit einer Kraft und
Geschwindigkeit einzuleiten, die durch Anblasen von aussen her nicht zu erreichen wäre.
Gegenüber den bekannten Gasbrennern zum Anzünden von Kohlen, bei denen das Gasluftgemisch in kaltem Zustande bis an die Austrittsöffnungen herangeführt und dort erst angezündet wird, so dass die erzeugte Wärme sogleich an Ort und Stelle zur Wirkung kommt und Verluste beim Wärmetransport durch die Zuführungsleitung überhaupt keine Rolle spielen, besteht der wesentliche Unterschied für den Verbrennungsvorgang nach der Erfindung darin, dass die zur Einleitung des Verbrennungsvorganges notwendige Flamme weder besonders entzündet zu werden braucht, noch ausgehen kann.
Diese Vorteile der Heissluft als Zündmittel und Reaktionsteilnehmer ermöglichen es, das Rohrmundstück des Heissluftanzünders von vornherein vollständig und allseitig in das Brenngut einzubetten und dieses dann nachträglich von innen heraus zu entzünden. Durch die vollständige Einbettung der Zuleitungsrohre in den vorzugsweise kleinstückigen Brennstoff wird eine ebenso billige wie wirksame Wärmeisolation gewährleistet. Dieser zunächst wenig in Betracht gezogene Effekt scheint sogar die gute Wirksamkeit der Anzündevorrichtungen überhaupt erst zu ermöglichen.
In Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsformen der neuen in den Feuerungsraum einzuführenden, mit Öffnungen versehenen Teile der Heissluftzuleitung dargestellt, die im weiteren kurz als Lochmundstücke bezeichnet werden, wogegen die Fig. 3 einen Querschnitt des Lochmundstückes mit Verstärkungsrippe zeigt.
Die Ausführung nach Fig. 1 ist für grosse Zimmeröfen, sowie Zentralheizungskessel und ähnliche Feuerungen mit festem Rost bestimmt, wogegen die Fig. 2 eine zu Anheizen von Grossfeuerungen mit Wanderrost geeignete Ausführungsform darstellt. Die Lochmundstücke LM sollen möglichst bis zur Linie G-G in das Brenngut eingebettet werden. Die Entfernung zwischen dem Vorderende des Heizkörpers H und dem ersten Austrittsloch (Fig. 1) und lo (Fig. 2) wird so klein gehalten, wie es möglich ist, wenn eine Einbettung des Heizkörpers selbst in die Kohle und damit eine gefährliche Erhitzung dieses einerseits, ein Offenbleiben des ersten Loches anderseits vermieden werden soll. In der Regel wird der Abstand zwischen H und dem ersten Loch nur etwa 10 bis 15 cm betragen dürfen.
Die Länge und Form des Lochmundstückes ist durch die Grösse des zu entflammenden Feuerungsraumes bestimmt. Für den Querschnitt ist gemäss der Erfindung folgendes zu beachten. Ein zu grosser Querschnitt würde unnötige äussere Wärmeverluste, zu grosse Wärmekapazität und ein unendlichen
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Gewicht ergeben.
Bei zu kleinen Querschnitten tritt eine andere Gefahr auf : es kann nicht nur der zum Durchblasen der Heissluft benötigte Überdruck zu hoch werden, was ein unhandliches und teures Gebläse zur Folge hätte, sondern diese Gefahr kann durch Umschlagen der laminaren in turbulente Luftbewegung von einer kritischen Reynold'schen Zahl an sprunghaft erhöht und zugleich der Wärmeaustausch mit der Wandung durch die turbulente Strömung so gesteigert werden, dass die von der Heissluft getragene Wärmeenergie nicht mehr bevorzugt an den Austrittsstellen, sondern längs der ganzen Rohrwände in ungeeigneter Form an das Brenngut abgegeben wird. Vorzugsweise wird deshalb gemäss der Erfindung der Rohrdurchmesser überall so gewählt, dass die Gefahr einer turbulenten Bewegung bei den angewandten Betriebsbedingungen gerade noch mit Sicherheit vermieden wird.
Die Grösse der Austrittslöcher wird vorzugsweise so gewählt, dass ihr Gesamtquerschnitt von ähnlicher Grösse ist, wie der Eintrittsquerschnitt des Mundstückes. Die Austrittsgeschwindigkeit ist dann von ähnlicher Grösse wie die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Lochmundstückes und es sind keine besonderen, das Gebläse belastenden Austrittshemmungen zu überwinden. Die Verteilung der Lochgrösse wird dabei in weiterer Ausbildung der Erfindung so gewählt, dass aus den letzten Löchern mehr Luft ausströmt als aus den vorangehenden ; damit wird dem sonst progressiv steigenden Temperaturabfall nach den Enden zu entgegengearbeitet und eine hohe Zündwirkung auch noch bei den letzten Löchern erreicht.
Die Bevorzugung der letzten Löcher wird entweder durch ein geeignetes Verhältnis von innerer Strömungsgeschwindigkeit zu Austrittsgeschwindigkeit erreicht, wobei eine gewisse Stauwirkung am Rohrende dem Luftaustritt aus den letzten Löchern zu Hilfe kommt, oder durch Erweiterung der Lochquerschnitte nach den Enden zu oder durch beide Massnahmen. Die absoluten Lochdurchmesser werden erfindungsgemäss auf Grund experimenteller Erfahrungen zu etwa 6 mm gewählt ; hiebei ist ein Eindringen grösserer Kohlestücke in das Lochmundstück noch nicht zu befürchten und kleinere etwa eindringende Stücke werden sofort verbrannt und ausgeblasen.
Soweit grössere Lochquerschnitte an den Enden benötigt werden, bleibt vorzugsweise die Abmessung von etwa 6 mm in der Querrichtung des Mundstückes erhalten und der grössere Austrittsquerschnitt wird durch grössere Ausdehnung der Löcher in der Längsrichtung des Mundstückes erzielt.
Die Anordnung der Löcher kann entweder zweiseitig sein wie in Fig. l oder einseitig wie in Fig. 2.
In beiden Fällen sind die Austrittsöffnungen vorzugsweise schräg nach oben gerichtet, da seitlich oder unterhalb des Lochmundstückes eher Hohlräume in der Packung des Brenngutes um das Lochmundstück zu erwarten sind als oberhalb. Bei zweiseitiger Lochanordnung werden die beiden Lochreihen vorzugsweise gegeneinander versetzt, um die Zündstellen gleichmässiger zu verteilen.
Zur Vermeidung einer plastischen Deformation des in das Brenngut einzuführenden und im Gebrauch auf helle Rotglut kommenden Teiles des Lochmundstückes wird ferner dieser Teil mit einer Versteifung vorzugsweise in Form einer auf der Unterseite angebrachten Rippe versehen, wofür in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel im Querschnitt dargestellt ist.
Bezüglich des Verhältnisses von Lochmundstück und Heizkörperquerschnitt wird eine Dimensionierung bevorzugt, bei der der Heizkörperquerschnitt den des Lochmundstückes übertrifft. Dadurch wird erreicht, dass die Luft durch den Heizkörper verhältnismässig langsam hindurchströmt, so dass trotz der vielfachen Unterteilung des Heizkörpers nur geringe Überdrucke und zugleich ein vorzüglicher Wärmeaustausch gewährleistet sind, wogegen die Luft dann des weiteren das Lochmundstück mit einer so grossen Geschwindigkeit und demnach so geringem Wärmeverlust durchströmt, wie zur Vermeidung turbulenter Strömung es eben noch möglich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ortsbeweglicher elektrischer Feueranzünder für festen Brennstoff, bei dem der Heizkörper mit mehreren parallel geschalteten, die elektrischen Heizwiderstände enthaltenden Kanälen versehen ist, durch die ein hindurchgeführter Luftstrom auf eine über den Flammpunkt des zu zündenden Brennstoffes liegende Temperatur erhitzt und zum Brennstoff geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Heissluft durch eine Röhrenleitung mit verteilten Öffnungen (Lochmundstück) unmittelbar in das Innere des zu entflammenden Brenngutes hineingeleitet wird.