AT10297U1 - Umlenkplatte - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Umlenkplatte, insbesondere eine Umlenkplatte für einen Ofen bzw. Brennofen.

Umlenkplatten werden in Öfen bzw. Brennöfen, wie beispielsweise Kaminöfen, Kachelöfen, Pelletöfen, etc., eingesetzt. Brennöfen umfassen einen Brennraum in dem Brennmittel, wie beispielsweise auf Holz basierende Brennmittel, Holz- bzw. Stein/Braunkohlebriketts, Gas, Heizöl, etc. verbrannt werden. Eine Umlenkplatte wird im Normalfall im oberen Bereich des Brennraums angebracht, um ein schnelles Entweichen von Rauchgas aus einem Brennraum eines Brennofens zu verhindern. Zusätzlich reflektiert die Umlenkplatte elektromagnetische Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung, die von einer im Brennraum stattfindenden Verbrennung erzeugt wird, was zusätzlich den Wirkungsgrad eines Brennofens erhöht.

Bekannte Umlenkplatten weisen Öffnungen auf, durch welche die Umlenkplatte durchbrochen wird. Diese Öffnungen sind notwendig um einen ausreichenden Sogeffekt, bzw. Kamineffekt zu gewährleisten, so dass bei der Verbrennung von Brennmittel entstehende Rauchgase abgesaugt werden und in einen Kamin geleitet werden. Diese Öffnungen sind bei bekannten Umlenkplatten beispielsweise vorne (in der Nähe einer Ofentüre des Brennofens) oder hinten (in der Nähe einer Rückwand des Brennraums) angeordnet. Teilweise werden bekannte Umlenkplatten auch so in dem Brennraum eingelegt, dass vor oder hinter der Umlenkplatte ein Schlitz entsteht, sodass durch diesen Schlitz Rauchgas abgesaugt wird.

Diese bekannten Umlenkplatten sind hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit für einen Ofenbenutzer nicht optimal. Bei den Anordnungen, bei welchen die Umlenkplatte verschiebbar über dem Brennraum aufgelegt ist, muss ein Benutzer die Umlenkplatte mühsam in die richtige Position bringen, um ein optimales Abzugsverhalten für das Rauchgas zu erhalten. Dies ist kompliziert und erfordert einen gewissen Sachverstand des Benutzers.

Weiterhin gewährleisten bekannte Umlenkplatten keinen stabilen Rauchgasabzug durch den Brennraum hindurch, wenn beispielsweise die Ofentüre des Brennofens geöffnet wird. Durch das Öffnen der Ofentüre entsteht ein Sog, der eventuell Rauchgas aus dem Brennraum nach außen zieht und dadurch Rauchgas beispielsweise in einen Wohnraum gelangen lässt.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine hinsichtlich des Abzugsverhaltens von Rauchgas und der Bedienerfreundlichkeit verbesserte Umlenkplatte bereitzustellen.

Die Erfindung stellt gemäß einem ersten Aspekt eine Umlenkplatte für die Rauchgasströmung in einem Brennofen bereit, wobei die Umlenkplatte durchgehend ausgestaltet ist und - in Rauchabzugsrichtung gesehen - zumindest eine vordere und eine hintere Aussparung aufweist.

Weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der angefügten beispielhaften Zeichnung näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische horizontale Schnittansicht eines Brennofens mit einer Umlenkplatte; Fig. 2 eine vertikale vordere Schnittansicht des Brennofens aus Fig. 1 mit der Umlenkplatte; und Fig. 3 eine vertikale seitliche Schnittansicht des Brennofens aus Fig. 1 mit der Umlenkplatte.

In den Figuren tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Bevor nun die Fig. 1 bis 3 eingehend beschrieben werden, folgen noch einige allgemeine Anmerkungen zu den Ausführungsbeispielen. 3 AT 010 297 U1

In manchen Ausführungsbeispielen ist die Umlenkplatte beispielsweise in einem Brennofen angeordnet, der geeignet ist Brennmittel, welches auf Holz oder anderer Biomasse basiert, zu verbrennen. In anderen Ausführungsbeispielen ist der Brennofen beispielsweise geeignet Brennmittel wie Heizöl, Erdgas, Braunkohle oder Steinkohle zu verbrennen.

Einige Brennöfen umfassen einen Brennraum in dem beispielsweise oben genannte Brennmittel verbrannt werden. Der Brennraum weist einen unteren Bereich auf, in dem das Brennmittel angeordnet ist, und einen oberen Bereich auf in dem im wesentlichen Rauchgase aufsteigen und aus dem Brennofen bzw. Brennraum ausgeleitet werden. In diesem oberen Bereich befindet sich in einigen Ausführungsbeispielen die Umlenkplatte, um Rauchgase, die bei Verbrennung des Brennmittels entstehen umzuleiten und elektromagnetische Strahlung, die bei der Verbrennung von Brennmittel ausgestrahlt wird, zu reflektieren. Dabei trennt in manchen Ausführungsbeispielen die Umlenkplatte den Brennraum von einem über der Umlenkplatte liegenden Rauchgasraum.

In manchen Ausführungsbeispielen ist die Umlenkplatte durchgehend ausgestaltet, d.h. sie ist an keiner Stelle durchgehend durchbrochen. Dafür weist die Umlenkplatte z.B. eine oder mehrere vordere und hintere Aussparungen auf. Diese Aussparungen können verschiedene Formen annehmen, wie beispielsweise eckige oder runde Formen.

In manchen Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Aussparungen so in den Ecken der Umlenkplatte angeordnet, dass diese insgesamt kreuzförmig wird. Das heißt, die Aussparungen befinden sich, wenn man die Umlenkplatte mit einer rechteckigen Platte vergleicht, an den vier Ecken der rechteckigen Platte. In diesem Beispiel weist die Umlenkplatte beispielsweise insgesamt vier Aussparungen auf - zwei vordere und zwei hintere.

In manchen Ausführungsbeispielen sind jeweils die beiden vorderen und beiden hinteren Aussparungen gleich groß, d.h. sie haben den gleichen Querschnitt und/oder sind gleich dimensioniert. Im Falle von rechteckigen Aussparungen haben sie beispielsweise die gleiche Kantenlänge.

Bei den Ausführungsbeispielen in denen die Aussparungen unterschiedliche Größe, also auch unterschiedliche Querschnitte aufweisen, existieren Varianten bei denen beispielsweise das Verhältnis des Querschnitts der vorderen Aussparungen zu dem Querschnitts der hinteren Aussparungen größer als eins ist. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn sich die Umlenkplatte so im oberen Bereich des Brennraums des Brennofens befindet, dass die vorderen Aussparungen nahe einer Ofentür des Brennofens sind, und die hinteren Aussparungen nahe einer Rückwand des Brennofens. Die Ofentür und die Rückwand liegen einander gegenüber. Aufgrund dieses Querschnittsunterschiedes zwischen dem der vorderen und hinteren Aussparungen ist das Abzugsverhalten eines Rauchgases, welches beispielsweise bei Verbrennung von Brennmittel im Brennraum entsteht, vorne - als nahe der Ofentüre - anders als hinten - also nahe der Rückwand des Brennraumes. Dadurch wird ein stabiles Abzugsverhalten bzw. Strömungsverhalten des Rauchgases in dem gesamten Brennraum erreicht, sodass die bei dem Öffnen der Ofentüre entstehende Sogwirkung nicht ausreicht Rauchgas in hohem Maße aus dem Brennraum zu saugen oder ausströmen zu lassen. Zusätzlich wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Aussparungen die Aufbauzeit des Rauchabzuges verkürzt. Beispielsweise führt das Öffnen der Ofentüre nicht nur zu einer Sogwirkung, sondern auch zu Turbulenzen in dem abziehenden Rauchgas im Brennraum. Durch die günstige Anordnung der Aussparungen in der Umlenkplatte werden durch die gleichmäßig erzielte Sogwirkung und Strömung des Rauchgases im Brennraum diese Turbulenzen schnell beseitigt und das Rauchgas zieht gut ab.

In manchen Ausführungsbeispielen ist der Querschnittsunterschied zwischen den Querschnitten der vorderen und hinteren Aussparungen so beschaffen, dass das Rauchgas durch die vorderen Aussparungen stärker als durch die hinteren Aussparungen abgezogen bzw. ausgelei- 4 AT 010 297 U1 tet wird. Der stärke Abzug kann sich einer höheren Strömungsgeschwindigkeit und/oder durch eine höheren Volumendurchsatz im vorderen Bereich als im hintern Bereich bemerkbar machen. Dies hat wie oben erwähnt zur Folge, das beim Öffnen der Türe das Rauchgas nicht oder nicht so leicht aus dem Brennraum gezogen wird und/oder die Strömung des Rauchgases schnell wieder aufgebaut wird.

In manchen Ausführungsbeispielen stellt das Verhältnis der Größen der vorderen Aussparungen zu den Größen der hinteren Aussparungen ein Kompromiss hinsichtlich der optimalen Emissionswerte des Brennofens und der Ausgasungsmenge beim Öffnen der Ofentüre dar. Die Emissionswerte des Brennofens werden insofern durch die Umlenkplatte beeinflusst, da diese das Abzugsverhalten der bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase beeinflusst. Sind beispielsweise Aussparungen zu groß gewählt, wird viel Rauchgas aus dem Brennofen ausgeleitet und die Emissionswerte sind schlecht. Sind die Aussparungen zu klein gehalten, sind beispielsweise die Emissionswerte in dem richtigen bzw. gewünschten Bereich, dafür wird beim Öffnen der Ofentüre eine hohe Menge an Rauchgas (Ausgasungsmenge) aus den Ofen in die den Ofen umgebende Raumluft gelangen. In manchen Ausführungsbeispielen sind die Größen der Aussparungen so aufeinander und auf den Brennraum des Brennofens abgestimmt, dass die Emissionswerte und die Ausgasungsmenge optimal sind. Es ist offensichtlich, dass die Größe bzw. Querschnitte der Aussparungen wesentlich durch die Brennraumgröße, Brennraumform, das verwendete Brennmittel, etc. beeinflusst werden, um obige Bedingungen zu erfüllen.

Nun zurückkommend zu den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen, zeigt Fig. 1 eine schematische horizontale Schnittansicht, Fig. 2 eine vertikale vordere Schnittansicht und Fig. 3 eine vertikale seitliche Schnittansicht eines Brennofens mit einer Umlenkplatte.

In Fig. 1 ist ein Brennofen 3 mit einer Umlenkplatte 1 in einer schematischen Untersicht - die durch einen horizontalen Schnitt entlang einer in Fig. 2 strichliert dargestellten Linie G-G entstanden ist - veranschaulicht. Die Umlenkplatte 1 weist - in Rauchabzugsrichtung gesehen -jeweils zwei vordere seitliche Aussparungen 7 und zwei hintere seitliche Aussparungen 9 auf. Durch diese seitlichen Aussparungen 7 und 9 erhält die Umlenkplatte 1 eine kreuzartige Form. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Umlenkplatte 1 nur in den Eckenbereichen "offen"; sie weist aber keine über die gesamte Breite durchgehende Öffnung auf. Ferner ist erkennbar, dass die vorderen Aussparungen 7 größer sind, bzw. einen größeren Querschnitt haben, als die hinteren Aussparungen 9. Die vorderen Aussparungen 7 befinden sich in der Nähe einer Ofentüre 15 des Brennofens 3, während die hinteren Aussparungen nahe einer Rückwand des Brennofens 3 angeordnet sind.

Fig. 2 zeigt den Brennofen 3 in einer Vorderansicht, wobei sichtbar wird, dass die Umlenkplatte 1 in einem oberen Bereich eines Brennraums 5 des Brennofens angeordnet ist, z.B. auf die Rück- und Seitenwände aufgelegt ist. Die Umlenkplatte 1 ist schräg zu beispielsweise einer Bodenebene des Brennofens 3 angeordnet, weswegen in Fig. 2 die Darstellung der Umlenkplatte 1 verzerrt zu der in Fig. 1 dargestellten Umlenkplatte 1 erscheint. Daher wirken die vorderen Aussparungen 7 und hinteren Aussparungen 9 auch kleiner als die in Fig. 1 gezeigten. Rauchgas, welches bei einer Verbrennung eines Brennmittels in dem Brennraum 5 des Brennofens 3 entsteht, steigt in dem Brennraum 5 nach oben in Richtung der Umlenkplatte 1 auf und wird durch die Aussparungen 7 und 9 abgezogen. Durch die Anordnung der Aussparungen 7 und 9 in jeweils einer Ecke der Umlenkplatte 1 wird in dem Brennraum 5 ein gleichmäßiger Abzug von Rauchgas gewährleistet. Rauchgas kann sowohl vorne als auch hinten - aber auch seitlich - in dem Brennraum durch die Aussparungen 7 und 9 abgezogen werden.

In Fig. 3 ist der Brennofen 3 mit der Umlenkplatte 1 in einer vertikalen seitlichen Schnittansicht entlang der in Fig. 2 gezeigten Linie A-A gezeigt. Hier ist deutliche sichtbar, dass die Umlenkplatte schräg, d.h. in einem Winkel ungleich 90 Grad zu der Rückwand des Brennofens 3, bzw. des Brennraums 5, angeordnet ist. Diese Schräglage verstärkt den Abzugseffekt des Rauchga-

Claims (6)

1. 5 AT 010 297 U1 ses durch die Aussparungen 7, die sich nahe der Ofentür 15 befinden. Die Umlenkplatte 1 trennt auch den Brennraum 5 von einem Rauchgasraum 13 ab, in dem sich an einer oberen Seite ein Rauchabzugsstutzen 17 befindet. Das Rauchgas, welches bei der Verbrennung in dem Brennraum 5 entsteht, steigt in dem Brennraum 5 nach oben in Richtung der Umlenkplatte 1 auf und gelangt durch die Aussparungen 7 und 9, die eine Art Sogeffekt bewirken, in den Rauchgasraum 13. Aus dem Rauchgasraum 13 wird das Rauchgas durch den Rauchabzugsstutzen 17 aus dem Brennofen geleitet. Durch diesen Weg des Rauchgases von der Verbrennungsstelle, nach oben durch den Brennraum, dann durch die Aussparungen 7 und 9 in den Rauchgasraum 13 und anschließend durch den Rauchabgasstutzen 17, entsteht eine stabile Rauchgasströmung. Diese stabile Rauchgasströmung wird beispielsweise beim Öffnen der Ofentür 15 gestört. Beim Öffnen der Ofentür 15 entsteht einerseits eine Sogwirkung, die Rauchgas aus dem Brennraum 15 nach außen ziehen kann und andererseits entstehen Verwirbelungen (Turbulenzen) in dem Rauchgas in dem Brennraum 5, die ebenfalls die stabile Strömung des Rauchgases stören können. Durch die Anordnung und die Dimensionierung der Aussparungen 7 und 9, wobei hier die vorderen Aussparungen 7 größer als die hinteren Aussparungen 9 sind, ist gewährleistet, dass sich die gestörte Strömung wenigstens schnell wieder aufbaut, oder je nachdem mit welcher Geschwindigkeit die Ofentüre 15 geöffnet wird, nicht vollständig abbricht. Je höher die Geschwindigkeit ist mit der die Ofentüre 15 geöffnet wird, desto stärker ist der entstehende Sog und die damit einhergehende Verwirbelung von in dem Brennraum 5 befindlichen Gasen, wie beispielsweise des Rauchgases. Durch die schräge Lage der Umlenkplatte 1 und die Position der Aussparungen 7 an der vorderen Seite der Umlenkplatte 1, herrscht in dem vorderen Bereich des Brennraums 5 ein sehr stabile Rauchgasströmung, die die austretende Rauchgasmenge aus der geöffneten Ofentüre 15 minimiert. Zusätzlich sind die Aussparungen 7 und 9 bevorzugt so aufeinander abgestimmt, bezüglich der Dimensionieren, der Lage und der Form, dass das Rauchgas, welches aus dem Rauchabgasstutzen 17 tritt hinsichtlich seiner Emissionswerte optimiert ist. Ansprüche: 1. Umlenkplatte für die Rauchgasströmung in einem Brennofen, wobei die Umlenkplatte (1) durchgehend ausgestaltet ist und - in Rauchabzugsrichtung gesehen - zumindest eine vordere (7) und eine hintere Aussparung (9) aufweist.
2. 2. Umlenkplatte nach Anspruch 1, wobei zwei vordere (7) und zwei hintere Aussparungen (9) in den Eckbereichen der Umlenkplatte (1) angeordnet sind, derart, dass die Umlenkplatte (1) kreuzförmig ist.
3. 3. Umlenkplatte nach Anspruch 2, wobei das Verhältnis der Querschnitte der vorderen Aussparungen (7) zum Querschnitt der hinteren Aussparungen (9) größer als eins ist.
4. 4. Umlenkplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkplatte (1) in einem oberen Bereich eines Brennraums (5) des Brennofens (3) angeordnet ist.
5. 5. Umlenkplatte nach Anspruch 4, wobei die Umlenkplatte zwischen dem ßrennraum (5) und einem Rauchgasraum (13) des Brennofens (3) angeordnet ist.
6. 6. Umlenkplatte nach Anspruch 5, wobei der Querschnitt der oder jeder vorderen Aussparung (7) größer als der Querschnitt der oder jeder hinteren Aussparung (9) ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen