COMBUSTION FURNACE FOR DOMESTIC REFUSE OR THE LIKE

Abstract: 1. An incinerator for domestic garbage and the like, having a heat exchanger (40) which is disposed behind the combustion chamber and through which flow combustion gases, characterized in that said heat exchanger (40) includes can-shaped molded bodies (51) within the flow path, the open sides of which are facing downwards and the bottoms of which are facing upwards, that the bottoms of said molded bodies (51) are provided with one or more holes (52) and that gaps are disposed between the can-shaped molded bodies (51) through which the flue gases can pass said molded bodies (51), the velocity of said flue gases flowing through said molded bodies (51) being smaller than the velocity of the gases flowing past said molded bodies.

Description: Verbrennungsofen für Hausmüll oder dgl. Die Erfindung bezieht sich auf einen aus Blech gefertigten Verbrennungsofen für Hausmüll oder dgl. Die bekannten Verbrennungsöfen sind mit Feuerräumen ausgestattet, deren Wandungen mit Schamotteplatten ausgemauert sind, deren Wärmeleitfähigkeit gering ist. Es sind ferner einfache Blechöfen bekannt, deren Wandungen dem Feuer direkt ausgesetzt sind und daher nach relativ kurzem Gebrauch durchbrennen. Während die mit ausgemauerten, verhältnismässig kleinen Feuerräumen ausgestatteten Verbrennungsöfen in der Regel aus Gusseisen gefertigt, nur für bestimmte Brennstoffe optimal und ausserdem sehr teuer in der Anschaffung sind, besteht der wesentlichste Nachteil der einfachen Blechöfen darin, dass die Seitenwandungen, die direkt mit den Flammen in Berührung kommen, beim Feuerungsvorgang leicht zum Glühen gebracht werden, wodurch die Verletzungsgefahr vermehrt und die Wärmeabstrahlung wesentlich vergrössert wird. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen und insbesondere im Hauptanspruch gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Verbrennungsofen aus Blech zu schaffen, bei dem aus dem Rauchgas bzw. aus den Verbrennungsgasen Russund Ascheteilchen ausgefiltert werden, so dass nur trockenes und relativ sauberes Rauchgas in den Schornstein gelangt. Vorteile ergeben sich noch dahingehend, dass die durch die Verbrennung im Feuerraum erzeugte Wärme weitestgehend für die Raumhei- zung nutzbar zu machen ist. Die Erfindung lässt sich bei einem Verbrennungsofen anwenden, bei dem die äusseren Seitenwände sowie die Rückwand des Feuerraums unter Verwendung auswechselbarer Blechteile gegen die unmittelbare Einwirkung des brennenden Materials abgeschirmt sind. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst. Die Erfindung ist nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Verbrennungsofen mit angebautem Wärmetau- scher in perspektivischer Darstellung; Figur 2 einen Verbrennungsofen mit angebautem Wärmetau scher in Vorderansicht; Figur 3 den Verbrennungsofen im Querschnitt; Figur 4 eine Einzelheit des Verbrennungsofens im Teil schnitt und Figur 5 eine Einzelheit des Wärmetauschers im Teilschnitt. Ein in Fig. 1 dargestellter Verbrennungsofen 1 für Haus müll oder dgl. besteht aus einem rechteckigen Kasten 2 aus Blech, der durch eine überstehende Platte 3 abgedeckt und an der Vorderseite mit einer Feuerungstür 4 ausgestattet ist. An den Ecken des Bodenbleches 5 (Fig. 2) des Kastens 2 können aus profiliertem Blech oder dgl. erstellte Halterungen 6 bis 9 befestigt sein. Das Bodenblech 5 ist innerhalb des Feuerungsraums 10 (Fig. 3) mit einer rechteckigen Öffnung 11 versehen, über der ein Rost 12 eingelegt ist. Unterhalb der Öffnung 11 lagert in angesetzten Winkeln 13 ein Aschenkasten 14, der ebenfalls aus Blech gefertigt ist. Die beiden Seitenwände 15, 16 des Feuerungsraums 10 sowie die Rückwand 17 (Fig. 4) bestehen aus eingesetzten Blechen, die gegebenenfalls aus Abfallbi ech gefertigt werden können. Die Seitenwände 15, 16 und die Rückwand 17 des Feuerungsraums 10 können, wie in Fig. 3 dargestellt, mittels Bolzen 18 bis 21 und zugeordneten Distanzbuchsen 22 bis 25 an den betreffenden Aussenwänden des Kastens 2 (Fig. 1) befestigt werden oder, wie aus Fig. 4 ersichtlich, durch eingesetzte Winkel 26, 2't in der eingesetzten Lage gehalten werden. In die zwischen den äusseren Wandungen des Kastens 2 (Fig. 1, 2) und den Seitenwänden 15, 16 bzw. der Rückwand 17 (Fig. 3, 4) gebildeten Räume 28 bis 30 sind zweckmässig wellen- oder zickzackförmig gebogene Bleche 31 bis 33 eingelegt, die zur Wärmeübertragung dienen, wobei sie die Wärme von den Seitenwänden 15, 16 bzw. der Rückwand 17 auf den Kasten 2 übertragen, von dem die Wärme a ie Etaurnluft abgegeben wird. Anstelle der Blechte 31 bis 33 können auch Gitterroste oder dgl zui direkten Wärmeübertragung ein gesetze werden Die bereits genannte Platte 3 (Fig. 2, 3) weist eine Öffnung 34 auf, die durch einen abnehmbaren Deckel 35 abgedeckt ist. Am hinteren Teil des Deckels 3 ist eine Buchse 36 (Fig. 1) eingesetzt, in die ein Abzugsrohr 37 eingeschoben ist. Am Abzugsrohr 37 befindet sich eine Sperrklappe 38 (Fig. 2), die zur Einstellung des Rauchabzuges dient. Das Abzugsrohr 37 (Fig. 2) sitzt in einer Muffe 39 eines vorzugsweise rechteckigen Wärmetauschers 40, der einen sich nach innen trichterförmig erweiternden Einlauf 41 aufweisen kann, der durch ein Gitter 42 abgedeckt ist. Die Leitrippen bzw. Leitbleche 43 (Fig. 5) des Gitters 42 können allseitig gegen die zugeordneten Wandungen 44 geneigt sein, so dass die einströmenden Rauchga.-;e in Pfeilrichtung 45 gegen die Wandungen 44 strömen und dabei ihre Wärme an letztere abgeben. Zweckmässigerweise kann der zentrale Bereich (Fig. 2) des Gitters 42 ohne Leitbleche 43 ausgestattet und mit einem nach unten weisenden Kegel oder einer Pyramide 46 versehen sein, welche die eintretenden Rauchgase an das Gitter 42 leitet. Um eine möglichst grosse Wärmeabgabe zu erreichen, ist an der oberen Wandung 47 des Wärmetauschers 40 eine durchgehende Rohrmuffe 48 eingesetzt, die ein Stück in den Innenraum 49 hineinragt. Durch diese Anordnung erfolgt eine gute Verwirbelung der Rauchgase, die dabei einen wesentlichen Teil ihrer Wärme an die umgebenden Blechteile abgeben. In die Rohrmuffe 48 ist ein Abzugsrohr 50 eingeschoben, das zu einem nicht dargestellten Kamin des Hauses führt. Durch das Gitter 42 wird neben der Umlenkung der einströmenden Rauchgase auch ein grober Filtervorgang bewirkt, bei welchem die von den Rauchgasen mitgerissenen grösseren Papierteile durch das Gitter 42 zuriickgehalten werden und erst nach vollständiger Ver brennung als Aschenteile in den Feuerraum 10 zurückfallen oder von dem durchströmenden Rauchgas mitgerissen werden. Anstelle der kastenförmigen Ausbildung des Verbrennungsofens 1 und des Wärmetauschers 40 kann uch eine zylindrische Formgebung erfolgen, bei welcher der Feuerungsraum 10 ebenfalls zylindrisch ausgblldet wird. Selbstverständlich sind dabei die zugeordneten Innenwandungen sowie die gewellten Wärmeleitbleche ebenfalls zylindrisch gestaltet. Des weiteren kann der Wärmetauscher 40 als integrierter Bestandteil des Verbrennungsofens 1 ausgebildet werden. In diesem Fall kommt das Abzugs rohr 37 gemäss Fig. 2 in Fortfall. Bei der zylindrischen Formgebung kann ein durchgehender Aussenmantel vorgesehen werden, was sich fertigungst echnisch giin- stig auswirkt. Bei dieser Konstruktion ist der untere bereich des Aussenmantels für den Feuerungsraum und der obere bereich für den zusätzlichen Wär meauslaus cher vorgesehen. Im Wärmetauscher 40 sind über dem Gitter 42 dosenförmige Formkörper 51 aus Blech angeordnet. Diese dosenförmigen Formkörper 51 können im einfachsten Fall aus leeren Konservendosen bestehen. Diese dosenförmigen Formkörper 51 sind dann mit der Öffnung nach uii- ten und mit dem Boden nach oben im Wärmetauscher 40 angeordnet. Die Böden der dosenförmigen Formkörper 51 sind mit einem oder mit mehreren Löchern 52 verziehen. Aus dem Rauchgas werden dadurch weitere Russ- und Ascheteilchen ausgefiltert, so dass nur trockenes und relativ sauberes Rauchgas in den Schornstein gelangt. Diese zusätzliche Ausf;'t erung der Russ- und Ascheteilchen aus dem Rauchgas lässt sich folgendermassen. erklären: Die dosenförmigen Formkörper 51 bilden für die Rauchgase zwei unterschiedliche Rauchgaswege. Ein Teil der Rauchgase kann an den z.B. aus leeren Konservendosen bestehenden Formkörpern 51 vorbei direkt in das Abzugsrohr 50 gelangen. Der übrige Teil der Rauchgase strömt in die dosenförmigen Formkörper 51 und durch die Löcher 52. Da der dabei zu überwindende Widerstand wesentlich grösser ist als der Widerstand für die an den dosenförmigen Formkörpern 51 vorbeiströmenden Rauchgase, ergeben sich unterschiedliche Rauchgasgeschwindigkeiten. Die durch die dosenförmigen Formkörper 51 strömenden Rauchgase verringern ihre Strömungsgeschwindigkeit so stark, dass auch leichte Russ- und Ascheteilchen nicht mehr mitgerissen werden und sich absetzen können. Dadurch wird das in den Schornstein gelangende Rauchgas auch vom grössten Teil der leichten Russ- und Ascheteilchen befreit. Beim Anheizen oder bei kleinem Feuer können die Rauchgase an den dosenförmigen Formkörpern mit ausreichender Geschwindigkeit vorbeiströmen. Es ist deshalb auch bei ungünstigen Zugverhältnissen ein ausreichender Schornsteinzug vorhanden. Bei schwankendem Schornsteinzug, wie er bei böigem Wind oder bei der Verbrennung von festen Brennstoffen nichi zu vermeiden ist, wird ausserdem noch folgender Vorteil durch die im Wärmetauscher 40 befindlichen dosenför migen Formkörper 51 erzielt: 1) Bei starkem Schornsteinzug durch Windböcn wirken die Formkör per wie ein Widerstand oder wie eine Drosselklappe im Rauchgas kanal. Zu grosser Luftüberschuss bei der Verbrennung und zu grosse Wärmeabführung aus dem zu beheizenden Raum werden dadurch vermieden. Der Verbrennungswirkungsgrad und auch der Heizwir kungsgrad werden verbessert. 2) Bei starkem Schornsteinzug durch ein grosses Feuer wirken die Formkörper ebenfalls wie ein Widerstand im Rauchgaskanal. Da bei geben die langsam durch die dosenförmigen Formkörper 51 strömenden Rauchgase einen grossen Teil ihrer Wärme an die Formkörper 51 ab. Einen Teil dieser Wärme speichern die Formkörper 51. Die rest liche Wärme wird über die Aussenwandung des Wärmetauschers 40 für die Raumheizung nutzbar gemacht. 3) Bei schwachem Schornsteinzug durch ein kleines Feuer, durch starken Abbrand oder nach dem Nachfüllen des Ofens mit Brenn material geben die Formkörper 51 einen Teil der gespeicherten Wärme an die Rauchgase ab und erhöhen damit den Schornstein zug. Das Abbrennen des nachgefüllten Brennmaterials wird da durch verbessert. Da insbesondere bei r Verbrennung von Müll oder Holzabfällen die Verbrennung ständig zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert schwankt, ist die den Schornsteinzug regulierende Wirkung der Formkörper 51 von wesentlicher Bedeutung für die Verbrennung ranti itir den Heizungswirkungsgrad. Mit den Formkörpern 51 im Wärmetauscher 40 lassen sich praktisch alle Vorteile einer automatisch gesteuerten Drosselklappe - ohne deren Nachteile, wie hoher mechanischer Aufwand, Störanfälligkeit oder dgl. - erreichen. Gegenüber einer automatischen Drosselklappe werden noch zusätzlich folgende Vorteile erzielt: 1) Ausfilterung, auch kleiner Russ- und C! scheteilchen, aus dem Rauch gas, 2) zusätzliche Wärmeausnutzung aus den Rauchgasen, 3) Erhöhung des Schornsteinzugs nach dem Nachfü.llen von Brennma terial.

Claims: Patentansprüche: 1. Verbrennungsofen für Hausmüll oder dgl. mit einem dem Feue rungsraum nachgeschalteten, von den Verbrennungsgasen durch strömten Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wärmetauscher (40) dosenförmige Formkörper (51) vorhanden sind, welche mit der Offnung nach unten und mit dem Boden nach oben in dem Wärmetauscher angeordnet sind, und dass die Böden der dosenförmigen Formkörper (51) mit einem oder mit mehreren Löchern (52) versehen sind. 2. Verbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (51) nach Art einer leeren Konservendose ausgebildet sind und dass in dem Wärmetauscher (40) mehrere Formkörper (51) neben einander angeordnet sind, so dass ein Teil der Rauchgase durch die von den nebeneinander angeordneten Formkörpern (51) gebil deten Zwischenräume strömen kann. 3. Verbrennungsofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der dosenförmigen Formkörper (51) im Strömungs weg der Rauchgase ein Gitter (42) angeordnet ist. 4. Verbreiinungsofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, d2dui^ch geenn- zeichnet, dass die dosenförmigen Formkörper mit der Öffnung nach unten auf dem Gittcr (42) aufliegen. 5. Verbrennungsofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Feuerungsraum doppelwandig ausgebildet ist und dass die Seitenwände (15 bis 17) des Feuerungsraumes (10) über Wärmeleitbleche (31 bis 33) verbunden sind. 6. Verbrennungsofen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Seitenwände (15 bis 17) des Feuerungsraums (10) leicht auswechselbar in dem Feuerungsraum befestigt sind. 7. Verbrennungsofen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Seitenwände (15 bis 17) des Feuerungsraums (10) ir Füh- rungen lösbar gelagert sind.

Inventors: MIELE, CARL
Applicants: MIELE, CARL
Application year: 1978
Main classification: F23G5
IPC codes: F23G7, F23M5, F23G5, F23M9, F23J15, F24B7