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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 36: Heizungsanlagen.CLASS 36: heating systems.

A. MÜHLE in BERLIN. Luftheizungsofen.A. MÜHLE in BERLIN. Air heating oven.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ig. Februar 1895 ab.Patented in the German Empire by ig. February 1895 onwards.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Heizapparat für Wohngebäude, welcher am vorteilhaftesten mit Gas geheizt wird und der zum Erwärmen von in einem Gebäude circulirender Luft oder von Luft und Wasser dient.The object of the present invention is a heating apparatus for residential buildings, which is most advantageously heated with gas and that for heating in a building of circulating air or of air and water.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, erstens in dem Heizapparat einen guten Zug und desgleichen Circulation der Gase zu schaffen und zweitens sowohl die freie als auch die gebundene Wärme des Brenngases nutzbar zu machen, indem man 1." eine hohe Säule brennenden Gases in einem Verbrennungsräume und einem diesen Verbrennungsraum fortsetzenden Abzugsrohre schafft, und indem man 2. eine Condensation und fortgesetzte Vermehrung der Schwere der Verbrennungsproducte in dem Mafse bewirkt, als sie durch Rohre oder Züge in der Heizkammer, in umgekehrter Richtung wie die einströmende und aufsteigende Luft, abwärts ziehen.The purpose of the invention is firstly to have a good draft in the heater and to create the same circulation of gases and, secondly, both free and to make the bound heat of the fuel gas usable by 1. "a high column burning gas in a combustion chamber and a continuation of this combustion chamber Creates flues, and by 2. a condensation and continued increase the severity of the products of combustion to the extent that they are caused by pipes or ducts in the heating chamber, in reverse Direction like the incoming and rising air, pull downwards.

Die Wärme der nach abwärts strömenden und abziehenden Verbrennungsproducte wird von der aufwärts strömenden und in den Heizapparat einströmenden kalten Luft aufgenommen, so dafs der hohe Procentgehalt der in den Verbrennungsproducten enthaltenen Feuchtigkeit condensirt und die latente oder gebundene Wärme innerhalb des Heizapparates nutzbar gemacht wird, anstatt in den Schornstein zu entweichen, wie dies bisher stets geschah, um den nöthigen Zug zu schaffen. Die Verbrennungsproducte, die innerhalb des Heizapparates nicht condensirt werden, werden unmittelbar in die äufsere freie Luft befördert, ohne Anwendung eines Schornsteins oder einer Esse.The heat of the products of combustion flowing downward and withdrawing absorbed by the cold air flowing upwards and into the heater, so that the high percentage of moisture contained in the products of combustion condenses and the latent or bound heat within the heating apparatus can be used is made instead of escaping into the chimney, as has always been done in the past, in order to to create the necessary train. The products of combustion that are not inside the heater condensed, are immediately carried into the outer open air, without application a chimney or a chimney.

Die Condensation des hohen Procentgehaltes an Feuchtigkeit oder Wasserdampf in den Verbrennungsproducten, welche durch die einströmende kalte Luft bewirkt wird, schafft theilweise ein Vacuum, welches die Circulation dadurch unterstützt, dafs die nicht condensirbaren Producte durch die Heizrohre nach abwärts gezogen und dann durch das Austrittsrohr hinausgezogen werden. The condensation of the high percentage of moisture or water vapor in the Some of the products of combustion caused by the incoming cold air are created a vacuum which supports the circulation by making the non-condensable Products are drawn down through the heating pipes and then drawn out through the exit pipe.

Wenn man Gas zum Heizen des Apparates anwendet, treten verschiedene Schwierigkeiten auf, die bei gewöhnlichen, mit Kohlen beschickten Heizanlagen nicht vorhanden sind. Einige dieser Schwierigkeiten sind die folgenden :When using gas to heat the apparatus, various difficulties arise that are not present in ordinary heating systems charged with coal. Some of these difficulties are as follows:

Bei Heizanlagen mit aufwärts gerichtetem Zug haben die Verbrennungsproducte das Bestreben, schnell aufzusteigen und in den Schornstein zu entweichen, ohne hierbei einen entsprechenden Theil ihrer Wärme an die die zu erhitzende Luft oder das Wasser enthaltenden Rohre oder Kammern abzugeben.In heating systems with an upward draft, the combustion products tend to to climb up quickly and escape into the chimney without a corresponding one Part of their heat to that of the air or water to be heated To deliver pipes or chambers.

Brenngase, wie Naturgas, Wassergas und Leuchtgas, haben einen hohen Procentgehalt an Wasserstoff und Wasserstoffverbindungen, wie Methylwasserstoff, der sich beim Brennen in Wasserdampf oder Wasser umsetzt. Dieses Wasser kann dann in die Atmosphäre ohne Schwierigkeit und ohne Verlust eines hohen Procentsatzes von Wärme nicht ausgestofsen werden. Die Verbrennungsproducte strömenFuel gases, such as natural gas, water gas and illuminating gas, have a high percentage Hydrogen and hydrogen compounds, such as methyl hydrogen, which when burned in Converts water vapor or water. This water can then be released into the atmosphere without difficulty and without loss of a high level Percentage of heat cannot be emitted. The combustion products flow

in den Schornstein mit niedriger Temperatur ein, weshalb der Wasserdampf, im Schornstein condensirt, die Mauern durchdringt und fleckig macht. Wenn in dem Heizapparat wenig Gas, z. B. bei warmem Wetter, gebrannt wird, condensirt der Dampf, ehe er den Heizapparat verläfst, und tropft bei gewöhnlichen Heizapparaten mit aufwärts gerichtetem Zuge auf den Brenner zurück. Bei den bisher gemachten Versuchen zur Abhülfe dieser Nachtheile wurden die wasserhaltigen Dämpfe an der Mündung des Schornsteins abgezogen, wodurch der Heizapparat einen grofsen Theil seiner Wirkung einbüfste und Verlust an Brennmaterial entstand. into the chimney with a low temperature, which is why the water vapor, in the chimney condenses, penetrates the walls and stains them. If there is little gas in the heater, z. B. is burned in warm weather, the steam condenses before it reaches the heater runs out, and drips on ordinary heating devices with an upward draft the burner back. In the attempts so far made to remedy these disadvantages the water-containing vapors drawn off at the mouth of the chimney, causing the heating apparatus lost a large part of its effect and there was a loss of fuel.

Man verfuhr z. B. so, dafs man den Brennern mehr Luft, als die Verbrennung des Gases erforderte, zuführte, so dafs man die Temperatur des Schornsteins erniedrigte; aber da das Volumen der Verbrennungsproducte vermehrt wurde, war keine wirkliche Ersparnifs zu erzielen. One proceeded z. B. in such a way that the burners are supplied with more air than the combustion of the gas requires, so that the temperature of the chimney was lowered; but as the volume of the products of combustion increases no real savings could be made.

Man hat auch Luft in das Ausströmungsrohr des Heizapparates eingelassen, brachte aber dadurch auch nur das oben erwähnte Resultat, nämlich keine Ersparnifs an Brennmaterial, hervor. Letzteres kommt daher, dafs die Verbrennungsproducte, wenn sie der einströmenden Luft begegnen, eine genügend hohe Temperatur haben müssen, um das Gemisch (Verbrennungsproducte und Luft) so hoch zu erwärmen, dafs es aus der Mündung des Schornsteins ohne Condensation austritt.Air was also admitted into the exhaust pipe of the heater, but brought in through it only the result mentioned above, namely no fuel savings. The latter is due to the fact that the products of combustion when they encounter the incoming air, the temperature must be high enough to allow the mixture To heat (products of combustion and air) so high that it comes from the mouth of the Chimney without condensation.

Einige Heizapparate werden mit einem kleinen Raum für die Verbrennungsproducte gebaut, damit, wenn derartige Apparate bei warmem Wetter mit wenig Gas in Betrieb sind, die Verbrennungsproducte schnell und ohne Condensation entweichen können. Der Verlust bei kaltem Wetter ist bei diesen Heizapparaten sehr grofs, da die Verbrennungsproducte mit sehr hohen Temperaturen entweichen.Some heaters come with a small space for the combustion products built so that when such devices are in operation in warm weather with little gas, the combustion products can escape quickly and without condensation. The loss in cold weather is very great with these heating apparatus, since the products of combustion are with very high temperatures escape.

Alle gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Heizapparate weisen nach Ansicht des Erfinders nicht allein diesen Verlust an freier Wärme auf, der mit den Verbrennungsproducten entführt wird, sondern auch den Verlust der in dem Dampf oder den wasserhaltigen Verbrennungsproducten enthaltenen gebundenen Wärme.All heating devices currently in use, in the view of the inventor, have not only this loss of free heat, which abducts with the products of combustion but also the loss of the products of combustion in the steam or hydrous combustion contained bound heat.

Bei dem neuen Heizapparat wird der Verlust an freier Wärme sehr herabgesetzt und alle gebundene Wärme ausgenutzt.With the new heater the loss of free heat is greatly reduced and all bound heat exploited.

In den beiliegenden Zeichnungen stelltIn the accompanying drawings represents

Fig. ι einen senkrechten Schnitt des Luftheizapparates dar undFig. Ι a vertical section of the air heater dar and

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt nach Linie x-x der Fig. i.FIG. 2 shows a horizontal section along line xx in FIG.

Fig. 3 giebt einen senkrechten Schnitt eines combinirten Luft- und Wasserheizapparates, Fig. 4 eine Oberansicht bezw. einen Horizontalschnitt nach der Linie y-y der Fig. 3.Fig. 3 gives a vertical section of a combined air and water heating apparatus, Fig. 4 is a top view respectively. a horizontal section along the line yy of FIG. 3.

Der ganze Heizapparat ist mit dem Buchstaben A bezeichnet und besteht aus einer in der Mitte liegenden senkrechten Verbrennungskammer B, die durch das Rohr B' fortgesetzt ist, welches eine grofse, mittlere Säule zum Aufsteigen der Flamme und der hoch erhitzten Gase bildet. Die Verbrennungskammer besteht aus einem äufseren Eisenmantel E mit einem Futter aus feuerfesten Ziegeln, die durch den nach innen vorspringenden Rand des Flantsches e^x e^ getragen werden. Der untere Theil der Verbrennungskammer B besitzt vortheilhaft einen von unten nach oben kegelförmig verlaufenden Mantel, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Der Eisenmantel E setzt die Verbrennungskammer nach oben hin fort und bildet so einen Führungskanal oder eine Säule B' für die heifsen Gase. Auf der äufseren Umfiäche ist das Rohr oder der Zug B' mit radial stehenden Rippen e (Fig. 2) versehen, um Wärme in die umgebende Heizkammer überzuleiten. Oben besitzt das Rohr B' eine Muffe e'. Diese Muffe dient zur Aufnahme des nach abwärts gerichteten Halses f, des Domes oder der Kappe F. An ihrem unteren Ende ist. die Verbrennungskammer B durch eine Platte b geschlossen und seitlich, über dem Brenner, mit einer Zündöffnung b' versehen. Diese Zündöffnung wird durch eine Thür ä geschlossen.The whole heating apparatus is designated with the letter A and consists of a vertical combustion chamber B in the middle, which is continued by the pipe B ' , which forms a large, central column for the rising of the flame and the highly heated gases. The combustion chamber consists of an outer iron jacket E with a lining of refractory bricks which are supported by the inwardly projecting edge of the flange e ^x e ^. The lower part of the combustion chamber B advantageously has a jacket running conically from bottom to top, as can be seen from the drawing. The iron jacket E continues the combustion chamber upwards and thus forms a guide channel or a column B ' for the hot gases. On the outer periphery, the tube or the train B 'is provided with radially standing ribs e (Fig. 2) in order to transfer heat into the surrounding heating chamber. At the top, the pipe B 'has a socket e'. This sleeve serves to accommodate the downwardly directed neck f, the dome or the cap F. At its lower end is. the combustion chamber B is closed by a plate b and laterally provided with an ignition opening b 'above the burner. This ignition opening is closed by a similar door.

Der Dom oder die Kappe F des Heizapparates ist aufser mit dem Halse f noch mit anderen nach abwärts gerichteten Hälsen f ausgerüstet, welche in die Muffen g der in einem Kreise um das Rohr B' angeordneten, nach abwärts führenden Abzugsrohre G eingreifen. Diese Abzugsrohre G haben tiefe, radial stehende Nuthen oder Kanäle g', wie dies die Fig. 2 und 4 veranschaulichen; ferner sind die Abzugsrohre an ihrem unteren Ende mit einem Hals oder Ansatz g" ausgerüstet, der je in eine der Muffen h eines ringförmig gebogenen, horizontal liegenden Rohres H eingreift. Dieses ringförmige Rohr H ist an seiner unteren Seite mit Warzen η zur Befestigung von Beinen oder Säulchen N ausgerüstet (s. Fig. ι und 3), sowie mit einem schwanenhalsförmig gebogenen Ueberlaufrohr / zur Ableitung von Condensationswasser.The dome or the cap F of the heating apparatus is equipped with other downwardly directed necks f , in addition to the neck f , which engage in the sleeves g of the downwardly leading flue pipes G arranged in a circle around the pipe B ' . These exhaust pipes G have deep, radially standing grooves or channels g ', as illustrated in FIGS. 2 and 4; Furthermore, the flue pipes are equipped at their lower end with a neck or shoulder g " which engages in one of the sleeves h of an annularly curved, horizontally lying pipe H. This annular pipe H is on its lower side with lugs η for the attachment of legs or Column N equipped (see Fig. 1 and 3), as well as with a gooseneck-shaped overflow pipe / for the discharge of condensation water.

Der Dom F hat ein waagrecht liegendes Abzugsrohr f" mit einer Drosselklappe ρ", die in Anwendung kommt, wenn der Apparat angeheizt wird. Das untere Abzugsrohr H' und das obere Abzugsrohr f" für die Abzugsgase sind vortheilhaft mit dem grofsen Abzugsrohr P verbunden. Letzteres hat ebenfalls eine Drosselklappe p'. Das Abzugsrohr P wird in der Praxis mit seinem waagrecht liegenden Theile durch die Mauer hindurch nach der freienThe dome F has a horizontally lying exhaust pipe f " with a throttle valve ρ", which is used when the apparatus is heated up. The lower exhaust pipe H ' and the upper exhaust pipe f " for the exhaust gases are advantageously connected to the large exhaust pipe P. The latter also has a throttle valve p'. The exhaust pipe P is in practice with its horizontal part through the wall towards the free one

Luft oder sonst wo hin geführt. Die Abzugsproducte können unmittelbar ohne die Anwendung eines Schornsteins in die freie Luft : geführt werden.Air or elsewhere. The deduction products can be used immediately without the application of a chimney into the open air: be guided.

Der ganze Heizapparat wird von dem Heifsluftmantel K umgeben. Der Mantel K ruht mit seinem unteren Ende auf dem kreisförmigen Tragering k auf und hat an seinem oberen Ende Stutzen k', mittels derer er mit den Heizrohren verbunden wird. Am unteren Ende hat der Mantel K endlich noch eine weite Oeffhung m, damit man zu der Thür α der Verbrennungskammer B gelangen kann.The entire heating apparatus is surrounded by the hot air jacket K. The jacket K rests with its lower end on the circular support ring k and has connecting pieces k ' at its upper end, by means of which it is connected to the heating pipes. At the lower end, the jacket K finally has a wide opening m so that the door α of the combustion chamber B can be reached.

Soll in dem Heizapparat auch Wasser erhitzt werden, so wird über dem Dome F noch eine Heifswasserkammer L (Fig. 3) angebracht, deren Oberfläche mit radial laufenden Rippen n' zur Versteifung 'ausgerüstet ist (Fig. 4). Seitlich in die Kammer mündet ein Wassereintrittsrohr / und oben in die Kammer ein Wasseraustrittsrohr /' ein. Durch diese Rohre steht die Kammer mit einem Heizkörper oder anderen Wärmevertheiler in Verbindung, so dafs das erwärmte Wasser zwischen der Kammer L und jenem Heizkörper circuliren kann. Wenn gewünscht, können an die Kammer L noch mehrere solcher Circulationsrohre angeschlossen sein. Auf diese Weise kann also durch eine kleine Abänderung in der Construction der Luftheizapparat in einen Wasserheizapparat verwandelt werden.If water is also to be heated in the heating apparatus, a hot water chamber L (Fig. 3) is attached above the dome F , the surface of which is equipped with radially running ribs n ' for stiffening' (Fig. 4). A water inlet pipe / 'opens into the side of the chamber and a water outlet pipe /' opens into the chamber at the top. The chamber is connected to a radiator or other heat distributor through these pipes, so that the heated water can circulate between the chamber L and that radiator. If desired, several such circulation pipes can be connected to the chamber L. In this way, with a small change in construction, the air heater can be transformed into a water heater.

Die kalte Luft wird in den Heizapparat am Fufse zwischen dem Tragering k und der Verbrennungskammer B in Richtung der Pfeile eingeführt. Die Construction des Heizapparates ist ganz einfach und können die einzelnen Theile desselben sehr schnell zum Gebrauch zusammengestellt werden.The cold air is introduced into the heater at the foot between the support ring k and the combustion chamber B in the direction of the arrows. The construction of the heating apparatus is very simple, and the individual parts of it can be assembled very quickly for use.

Bei Anwendung dieses Apparates ist darauf zu achten, dafs das Gas mit so wenig Luft als möglich vollkommen verbrennt. Es wird zu dem Zwecke nur eine .begrenzte Menge Luft zugeführt und dabei die höchstmögliche Temperatur mit dem verbrannten Gasvolumen erreicht, wie dies im Nachstehenden genauer beschrieben ist.When using this apparatus, care must be taken that the gas is filled with as little air as possible burns completely. Only a limited amount of air is used for this purpose at the highest possible temperature with the burned gas volume achieved, as described in more detail below.

Nachdem das Gas über dem Brenner entzündet ist, können die Verbrennungsproducte zuerst durch das obere Abzugsrohr f" entweichen, indem man die Drosselklappe^ öffnet, während die Drosselklappe p' in dem weiten Abzugsrohr P geschlossen bleibt. Nachdem ein starker Zug durch das mittlere weite Rohr B' hergestellt ist, schliefst man die Drosselklappep, öffnet dagegen die Drosselklappe ρ' und zwingt so die heifsen Gase, durch die Rohre G abwärts durch das kreisförmig gebogene Rohr H und dessen horizontalen Abzweig H' nach dem Abzugsrohr P zu strömen.After the gas above the burner has been ignited, the products of combustion can first escape through the upper exhaust pipe f " by opening the throttle valve ^ while the throttle valve p ' in the wide exhaust pipe P remains closed. After a strong draft through the middle wide pipe B ' is established, the throttle valve p is closed, but the throttle valve ρ' is opened , forcing the hot gases to flow through the pipes G downwards through the circularly curved pipe H and its horizontal branch H ' to the discharge pipe P.

Die am unteren Ende in den Apparat einströmende kalte Luft streicht an den Rohren, in denen die den Heizapparat verlassenden Verbrennungsgase strömen, entlang und kühlt so diese Gase, ehe sie den Apparat verlassen haben, bis auf eine möglichst tiefe Temperatur ab. In dem Mafse, als die Luft aufsteigt, kommt sie mit immer heifseren Flächen in Berührung, um endlich um den Dom F herum zu fliefsen, welcher die höchste Temperatur hat, und dann in die Heizungsrohre einzutreten.The cold air flowing into the device at the lower end brushes along the pipes in which the combustion gases leaving the heating device flow and thus cools these gases to the lowest possible temperature before they have left the device. As the air rises, it comes into contact with ever hotter surfaces, in order to finally flow around the dome F , which has the highest temperature, and then enter the heating pipes.

Die gröfste Heizfläche wird durch den Dom, die abwärts führenden Rohre G und das untere, ringförmige Rohr H gebildet,, so dafs die Condensation der in den Verbrennungsproducten enthaltenen Wasserdämpfe in den absteigenden Rohren beginnen und in dem unteren, ringförmigen. Rohre beendet werden mufs, da letzteres von der einströmenden kalten Luft zuerst getroffen wird. Indem die Condensation in eben beschriebener Weise bewirkt wird, übt sie auf die gute Wirkung des Heizapparates keinen nachtheiligen Einflufs aus, und das durch die Condensation entstehende Wasser kann nicht auf den Brenner zurücktropfen, sondern es wird in unschädlicher Weise durch das Ueberlaufrohr / oder irgend eine andere passende Vorrichtung abgeführt. Zur Aufnahme des Condensationswassers kann ein Rohr oder ein Behälter Anwendung finden.The largest heating surface is formed by the dome, the downwardly leading pipes G and the lower, ring-shaped pipe H , so that the condensation of the water vapors contained in the combustion products begins in the descending pipes and in the lower, ring-shaped one. Pipes must be terminated, since the latter is hit first by the incoming cold air. Since the condensation is effected in the manner just described, it does not have any detrimental influence on the good operation of the heating apparatus, and the water produced by the condensation cannot drip back onto the burner, but is harmlessly through the overflow pipe / or any other other suitable device discharged. A pipe or a container can be used to receive the condensation water.

Die erhitzten Gase können dadurch, dafs sie in den Rohren nach abwärts geführt werden, nach Ansicht des Erfinders von ihrer Wärme viel mehr an die letzteren abgeben, als dies der Fall sein könnte, wenn sie diese Rohre nach aufwärts durchströmten. Dies hat seinen Grund darin, dafs die heifsesten Gase das Bestreben haben, aufzusteigen und in dem oberen Theile desselben so lange zu verweilen, bis sie ihre Wärme abgegeben haben, worauf sie in den Rohren abwärts sinken. Dieses Herabsinken wird durch die Condensation und die durch letztere in dem unteren Theile der Rohre herbeigeführte Druckverminderung unterstützt. Die uncondensirbaren Producte werden schliefslich durch die in dem mittleren Rohre aufsteigende heifse .Gassäule herausgedrückt.The heated gases can, by being guided downwards in the pipes, in the opinion of the inventor, give much more of their heat to the latter than this could be the case if they flowed up these tubes. This has its The reason is that the hottest gases tend to rise and in the upper To linger parts of it until they have given off their warmth, whereupon they in sink down the pipes. This sinking is caused by the condensation and the assisted by the pressure reduction brought about in the lower part of the tubes by the latter. The uncondensable products are finally passed through those in the central tube Rising hot gas column pushed out.

Der Brenner C hat vortheilhaft im Grundrifs runde Gestalt und besitzt einen so grofsen Durchmesser, dafs er die lichte Weite der Verbrennungskammer B ausfüllt, so dafs alle Verbrennungsluft durch den Brenner hindurchstreichen mufs.The burner C advantageously has a round shape and a diameter so large that it fills the inside width of the combustion chamber B so that all the combustion air must pass through the burner.

Claims

Patent Claims:

ι. A ventilated heating furnace for central heating, characterized by a central combustion chamber (B) with an ascending combustion pipe (B ') attached to it, which parts downwards from. the gas burner (C) is completely closed except for the air inlet openings and by a ring of heating pipes (G)

which are connected to each other at the top by a dome (F), at the bottom by an annular flue pipe, and in which the products of combustion descend, transferring their heat to the pipes (G) rising within the jacket (K) give off cold air flowing around it.

2. An embodiment of the air heater according to claim i, in which for the purpose of simultaneous heating of water above the dome (F) a hot water chamber ^ Zj, Fig. 3, is arranged, which with inlet and outlet pipes (I I ') for circulation of the Water is provided.

For this purpose ι sheet of drawings.