CH664001A5

CH664001A5 - Heizvorrichtung.

Info

Publication number: CH664001A5
Application number: CH2979/83A
Authority: CH
Inventors: Duncan C Syme; Eldon L Caldwell; Robert W Ferguson; Derik K Andors; Charles B Jun Mclaughlin
Original assignee: Vermont Castings
Priority date: 1982-06-01
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1988-01-29
Also published as: BE896903A; IE831230L; CA1212005A; GB2121162B; NO831889L; FR2527746A1; AU8923582A; DK243183D0; IE54403B1; AU558134B2; US4487195A; NO155902C; SE456931B; DK243183A; SE8302588D0; NL8301778A; NZ202115A; SE8302588L; FR2527746B1; DE3319936A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In den vergangenen Jahren hat der Preisanstieg von Öl-und Gasbrennstoffen die Entwicklung einer Fülle von holz-und/oder kohlebetriebenen Heizvorrichtungen gefördert. Zum überwiegenden Teil dienten die Vorrichtungen zum Beheizen von Wohnräumen, zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs oder als Ersatz für herkömmliche Ol- oder Gasbrenner. Die Vorrichtungen wurden auch anstelle typischer offener Kamine verwendet, welche für sich gesehen

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eine unwirtschaftliche Heizung darstellen.

Ein Typ besonders leistungsfähiger Öfen arbeitet mit gesteuerter Luftzufuhr. Diese Öfen, welche häufig als «luftdicht» bezeichnet werden, können ein unterschiedliches Aussehen besitzen. Drei hermetisch abgeschlossene Öfen, welche mit besonderem Erfolg eingesetzt wurden, werden vom Anmelder dieser Erfindung hergestellt und können nach einem horizontalen Verbrennungsprinzip betrieben werden. Diese Öfen tragen die Bezeichnungen Défiant, Vigilant und Resolut und werden alle von der Vermont Castings Inc., Randolph Vermont hergestellt. Diese Öfen besitzen verschiedene Wärmeabgabewerte, und die maximale Brennkapazität, die mit dem Defiant-Ofen erzeugt werden kann, beträgt bis zu 58 000 kJ. Diese grosse Wärmeabgabe, welche zur Beheizung grosser Räume erwünscht ist, kann einen Wohnraum üblicher Grösse, in welchen solche Öfen oft gestellt werden, eindeutig überheizen. Infolgedessen wurde der Resolut-Ofen entwickelt und in den Handel gebracht, der einen «kleinen Bruder», der Défiant- und Vigilant-Öfen darstellt.

Im Zuge zunehmender Popularität des Einsatzes von Kohle und Holz als Heizmaterialien wurde es möglich gemacht, dass der Benutzer von Vigilant- und Resolut-Öfen wählen kann, ob er seine Vorrichtung entweder in einer zur Kohleverbrennung oder zur Holzverbrennung dienenden Ausführung betreibt. Jedoch ist selbst der kleinere Resolut-Ofen immer noch verhältnismässig gross, insbesondere im Hinblick auf eine Einsatzmöglichkeit in einer typischen Öffnung eines Wohnraumkamins. Infolgedessen wurde deutlich, dass ein noch kleinerer Ofen, der vorzugsweise sowohl Kohle als auch Holz verbrennen kann, notwendig sein würde.

Indem die Abmessung der Öfen verkleinert wurde, zeigte sich, dass lediglich eine massstabsgerechte Verkleinerung der bestehenden Öfen nicht praktikabel sein würde. Ferner wurde gewünscht, die Konstruktion der Öfen noch weiter zu vereinfachen und dabei gleichzeitig die hohe Wirtschaftlichkeit und Betriebszuverlässigkeit, für welche die Vermont-Castings-Öfen bekannt sind, beizubehalten. Infolgedessen wurde eine neue Ofenkonzeption entwickelt.Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Heizvorrichtung mit verringerten Abmessungen bei Aufrechterhaltung eines hohen Wirkungsgrads zu schaffen. Es soll insbesondere eine Heizvorrichtung mit einer einfachen und zuverlässigen Konstruktion, niedrigen Herstellungs- und Montagekosten sowie unproblematischer Wartung geschaffen werden, die so aufgebaut ist, dass sie entweder mit Kohle oder Holz leistungsfähig betrieben werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist definiert durch eine Heizvorrichtung mit einer wärmeleitenden Rahmenanordnung, die eine Hauptverbrennungskammer und eine mit dieser in Gasdurchlassverbindung stehende zweite Verbrennungskammer umschliesst, eine Drosselwand, die mit einem Abschnitt die Hauptverbrennungskammer von der zweiten Verbrennungskammer abteilt und eine erste Drosselwandöffnung besitzt, welche die Hauptverbrennungskammer an die zweite Verbrennungskammer gasdurchlassend anschliesst, um die besagte Gasdurchlassverbindung zwischen diesen Kammern herzustellen, eine Luftzufuhranordnung zur Lieferung von Verbrennungsluft an die Hauptverbrennungskammer und dadurch, dass die Rahmenanordnung eine Türanordnung aufweist, mit einem durchsichtigen Türabschnitt, der zur Sichtbarmachung der Verbrennung in der Hauptverbrennungskammer angeordnet ist und dass die Luftzufuhranordnung eine Einlassöffnung für die Verbrennungsluft in einer Rahmenwand der Rahmenanordnung aufweist, ferner Abgrenzungsmittel für Verbrennungsluftstrom-wege, um die Verbrennungsluft von der Einlassöffnung entlang mehrerer voneinander getrennter, geschlossener Luftwege zur Türanordnung in einer Vorderwand der Vorrichtung hin zu lenken sowie Mittel im Bereiche der Türanordnung zum Leiten zumindest eines Teils der Verbrennungsluft entlang einer Innenfläche dieser Türanordnung und entlang des durchsichtigen Abschnittes, um diesen getrennt von den Verbrennungsprodukten der Hauptverbrennungskammer zu halten.

Ausführungsformen dieser Heizvorrichtung sind durch die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 gekennzeichnet.

Details und Vorteile der erfindungsgemässen Heizvorrichtung werden in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht der Vorrichtung nach den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Rück-Unteransicht der Vorrichtung nach den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Teil-Schnittdarstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Ausführung zum Verbrennen von Holz,

Fig. 4 eine perspektivische Teil-Schnittdarstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Ausführung zum Verbrennen von Kohle,

Fig. 5 eine Querschnittansicht bei einer Schnittführung entlang der Linien 5-5 in Fig. 1,

Fig. 6 eine perspektivische Rückansicht der Türanordnung,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung des rechten Querschnitts durch eine Tür der Türanordnung,

Fig. 8 eine auseinandergezogene Ansicht der Hauptteiie des Innenaufbaus, welcher die Holzverbrennungs-Ausfüh-rung der Vorrichtung nach den Merkmalen der Erfindung bildet,

Fig. 9 eine auseinandergezogene Ansicht der inneren Hauptbestandteile der zur Verbrennung von Kohle dienenden Ausführung der Vorrichtung nach den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 10 eine Längsschnittansicht der Ausführungsform der Vorrichtung zur Verbrennung von Kohle,

Fig. 11 eine auseinandergezogene Ansicht des Rauchzuganschlusses und der Rückwandausbildung und

Fig. 12 eine Aufsicht auf den Rauchzuganschluss gemäss Fig. 11.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, besitzt eine Heizvorrichtung 8 eine Aussenrahmenanordnung 10, die vorzugsweise aus schwerem Gusseisen hergestellt ist. Die Seiten 12a, 12b, der Vorderteil 12c mit den Türen 12d, 12e, die Rückwand 12f mit einem abstehenden Abschnitt 12g, die Oberseite 12h und der Boden 12i der Rahmenanordnung sind über eine kanal-förmige Nutenanordnung zusammengesetzt, um eine aus einem Stück bestehende hermetisch verschlossene Einheit zu bilden. Die Oberseite 12h besitzt eine schwenkbare Beschik-kungsklappe 13. Die vorderen schwenkbaren Türen 12d und 12e, die an entsprechenden Scharnieren 14a, 14b und 14c und 14d angelenkt sind, gestatten ein Öffnen der Heizvorrichtung von der Vorderseite her, und zwar sowohl zum Einbringen von Holz in eine Haupt-Verbrennungskammer 13 (Fig. 3), wenn die Vorrichtung mit Holz betrieben wird, als auch zum Einbringen von Kohle in die Haupt-Verbrennungskammer 16 (Fig. 4), wenn die Vorrichtung mit Kohle betrieben wird. DieTüren 12d, 12e können offen stehen gelassen werden, damit man das Feuer sehen kann, wenn die Heizvorrichtung nach Art einer Kaminfeuersteüe verwendet wird, oder die Türen können geschlossen werden, wobei sie mittels eines gasdichten Materials, z.B. mittels einer aus s

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nicht-brennbarer Mineralfaser geflochtenen Dichtungskordel abgedichtet sind, wobei der Verbrennungsvorgang durch durchsichtige Abschnitte der Türen, die an der Innenseite der Gusstürenglieder, bestehend aus einem durchsichtigen Material, wie wärmebehandeltes, getempertes Sicherheitsglas 18, abgedichtet vorgesehen sind, sichtbar ist.

Die Heizvorrichtung 8 ist so aufgebaut, dass sie in zwei Verbrennungsarten arbeiten kann. Die Verbrennungsart wird bestimmt durch die Stellung einer Rauchgasklappe 20 (Fig. 5), deren Position mittels eines Handgriffs 22 einer Handgriffanordnung gesteuert wird. In einer Stellung der Rauchgasklappe arbeitet die Vorrichtung in einer Steigzug-Verbrennungsart, wobei die Rauchgase die Hauptverbrennungskammer verlassen und im wesentlichen direkt durch eine Rauchzuganschluss-Auslassöffnung 24 (Fig. 5) austreten gelassen werden. In einer zweiten Stellung der Rauchgasklappe arbeitet die Vorrichtung mit einem hohen Wirkungsgrad, wobei eine zweite Verbrennungskammer 26 (Fig. 3 und 5) unmittelbar hinter einer Drosselwand 28 gebildet wird, welche die Hauptverbrennungskammer von dem abstehenden Abschnitt 12g der Vorrichtung 12 trennt. Bei dieser Verbrennungsart arbeitet die Vorrichtung bei einem erheblich höheren Wirkungsgrad und einem relativ längeren innengeführten Abzugsweg für die Verbrennungsgase.

Wie in Fig. 11 gezeigt, wird durch eine Einlassöffnung 30 am Boden der Rückwand 12f des Vorrichtungsrahmens die Verbrennungsluft für die Hauptverbrennungskammer 16 geliefert. Die Verbrennungsluft durch die Einlassöffnung 30 wird mittels eines Thermostats 32 (Fig. 2) thermostatgesteuert; der Thermostat kann z.B. eine über eine biegsame Kette 36 an eine die Einlassöffnung 30 abdeckende Verschlussklappe 34 angeschlossene Spirale aus Bimetallmaterial sein. Der in die Einlassöffnung 30 eintretende Hauptluftstrom teilt sich an der Rückseite der Vorrichtung auf und wird in die Hauptverbrennungskammer, wie nachstehend beschrieben, geleitet.

Der innere Aufbau der Heizvorrichtung 8 kann erfin-dungsgemäss entweder so ausgestaltet werden, dass sie als Holzverbrennungsvorrichtung (Fig. 3) oder als Kohleverbrennungsvorrichtung (Fig. 4) arbeitet. Wesentliche Bestandteile des Aufbaus der Vorrichtung sind für beide Arten von Verbrennungsvorgängen gemeinsam. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel wird im Detail im Hinblick auf die Holzverbrennungsart beschrieben. Im Anschluss daran werden die Abwandlungen der Komponenten beschrieben, die notwendig sind, um die Vorrichtung als Kohleheizofen einzusetzen.

Bei der dargestellten Holzverbrennungsart wird die an der hinteren Einlassöffnung der Vorrichtung eintretende Verbrennungsluft in zwei Luftwege aufgeteilt und entlang des Bodens der Rahmenanordnung beidseits der Vorrichtung zum Vorderteil des Ofens geleitet. Mithin umströmt die Verbrennungsluft im wesentlichen den Bodenabschnitt des Ofens und wird auf ihrem Weg vorgewärmt. Die Verbrennungsluftwege an der Rückseite des Ofens werden im wesentlichen durch eine nach hinten weisende Leitrippe 38 (Fig. 5) der Drosselwand 28 (welche den Weg in Verbindung mit der Rückwand 12f und der Bodenwandung 12i abgrenzt) begrenzt. Ferner werden die Verbrennungsluftwege an den Seiten des Ofens jeweils durch Seitenluft-Hülsenelemente 40 und 42 begrenzt, welche die Luftwege entlang der Bodenseiten der Vorrichtung (in Verbindung mit der Bodenwand und den Seitenwänden) abgrenzen. Wenn die Luft die Vorderseite der Vorrichtung erreicht, wird sie in einen Raum hineingelenkt, der sich vor einer Aschenkasten-Vorderwand 43 befindet, und von dort wird die Luft nach oben, an den Türen 12d bzw. 12e vorbeigelenkt, um so einen im wesentlichen laminaren Luftstrom entlang der vorderen Türen zu bilden. Der Hauptluftstrom wird so geleitet, dass er vor den durchsichtigen Glasabschnitten 18 der vorderen Türen glatt entlangstreicht und dann in die Hauptverbrennungskammer 16 eintritt. Die an den durchsichtigen Abschnitten 18 der vorderen Türen vorbeistreichende oder vorbeispülende Luft hält diese Abschnitte im wesentlichen sauber und durchsichtig. Während ferner, wie anhand von Fig. 5 vorstehend erwähnt, ein Abschnitt 43a des Hauptluftstroms in die Hauptverbrennungskammer eingeleitet, dort verbraucht wird und die Hauptverbrennung des Holzbrennstoffs fördert, steigt ein zweiter Luftstromabschnitt 43b dieser Hauptluft im wesentlichen bis zur Oberseite der Hauptverbrennungskammer, wird dort abgelenkt oder nach hinten geleitet und bewegt sich dann im wesentlichen nach unten entlang der Drosselwand 28, um durch eine Drosselwandöffnung 44 auszutreten.

Die Drosselwandöffnung 44 erstreckt sich im wesentlichen horizontal und besitzt mehrere, das Brennmaterial blockierende Rippenelemente 46 (Fig. 8), um zu verhindern, dass der Brennstoff hinter die Drosselwand 28 gelangt. Die Öffnung 44 ist vorgesehen, um den Durchtritt des sauerstoffreichen Verbrennungsluftstroms 43b, welcher nicht an der Verbrennung in der Hauptverbrennungskammer beteiligt wurde, durchzulassen. Diese sauerstoffreiche Luft fördert die zweite Verbrennung in der zweiten Verbrennungskammer 26. Auf diese Weise ist ein separater, durch bauliche Massnahmen abgegrenzter und abgetrennter zweiter Luftpfad nicht erforderlich, und ein einziger Hauptluftweg, der an der Einlassöffnung 30 beginnt, liefert die Luft und die Regulierung über den gesamten Verbrennungsprozess.

Wie vorstehend beschrieben wird der Verbrennungsluftstrom von der rückwärtigen Einlassöffnung 30 am Bodenabschnitt der Vorrichtung um den inneren Boden der Vorrichtung durch die Hauptluft-Zufuhrkanäle gelenkt, die von den Lufthülsenelementen 40 und 42 begrenzt sind, wobei die Luft zur Vorderseite der Vorrichtung gelangt, von wo sie nach aufwärts strömend an den durchsichtigen Abschnitten 18 in den Türen 12d und 12e vorbei geführt wird. Die Verbrennungsluft wird an der Türfläche entlang mittels einer U-förmigen Leitbügel- und Klemmanordnung 52 und 54 (Fig. 6) der Türen 12d bzw. 12e geführt und von dem U-förmigen Bügelabschnitt 56 und 58 in Aufwärtsrichtung zu den transparenten Glaselementen 78 hin gelenkt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, wird die Luft, sobald sie den durch die Bügelabschnitte 56 und 58 abgegrenzten Raum durchquert, von einem geneigten Leitglied 60 etwas aus der ursprünglichen Bewegungsebene herausgelenkt, so dass die Luft glatt durch den Zwischenraum, der von den Bügelabschnitten 56 und 58 und der Fläche des Glases 18 abgegrenzt wird, hindurchtreten kann. Dadurch bildet die Luft eine wirksame laminare Strömung quer über das Glas 18, schirmt dadurch das Glas von den Verbrennungsbestandteilen in der Hauptverbrennungskammer ab und bewirkt eine gleichzeitige «Spülung» des Glases. Dadurch wird das Innere des Glases im wesentlichen sauber und frei von Belag gehalten, der üblicherweise auftreten würde, jedoch durch die Luft «abgespült» wird.

Die Glaselemente 18 werden durch die Klemmwirkung von Einspannabschnitten 64 und 66 der Anordnungen 52 und 54 gehalten, welche das Glas dicht gegen die gusseisernen Türglieder 12d bzw. 12e andrücken und festlegen.

Wie in Fig. 5 gezeigt und vorstehend beschrieben, strömt ein Teil 43a der Verbrennungsluft an den Glaselementen 18 entlang und wird dann in den Hauptverbrennungsvorgang einbezogen, und ein zweiter Teil 43b des Luftstroms wird nach oben gelenkt, strömt quer entlang der Oberseite der Vorrichtung zur Rückwand hin und dann nach abwärts entlang der Drosselwand 28. Wie ebenfalls vorstehend beschrieben, ist die Drosselwand 28 an ihrer Drosselwandöff4

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nung 44 so ausgestaltet, dass sie den sauerstoffreichen, im wesentlichen unverbrannten heissen zirkulierenden Luftstrom in die Öffnung 44 und dann in die zweite Verbrennungskammer 26 lenkt. Zur Förderung eines leichten Strömungsübergangs besitzt die Trennwand 28 am oberen Abschnitt der Öffnung 44 einen abgerundeten Übergangsbereich 68, der zur zweiten Verbrennungskammer hin gerichtet ist. Ausserdem sollte die Öffnung 44 in einer zur Oberseite und zum Boden der Verbrennungskammer genau ausgerichteten Relativlage vorgesehen sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Unterseite der Öffnung 44 an der Oberseite eines feuerfesten Elementes 69a in einem Abstand von etwa 18 cm (7") von der Innenseite der oberen Wand 12h entfernt. Dadurch wird die Förderung der sauerstoffreichen Luft des zweiten Luftstroms an der Rückseite der Öffnung 44 in der zweiten Verbrennungskammer 26 begünstigt und dadurch auch die Verbrennung in dieser Kammer. Zur weiteren Unterstützung der zweiten Verbrennung sind feuerfeste Elemente 69b, 69c vorgesehen, um einen verlängerten Rauchgasweg hinter der Drosselwand 28, die die Feuerstelle abgrenzt und innerhalb des vorstehenden Abschnitts oder Bereichs 12g der Heizvorrichtung zu schaffen. Die Drosselwand 28 und speziell ihr oberer Abschnitt ist mit einstückig angeformten Laschengliedern versehen, die mithelfen, die Elemente aus feuerfestem Material in ihrer Lage zu sichern. Somit wird die Verbrennungswärme in der zweiten Verbrennungskammer besser zurückgehalten und führt zu hohen Betriebstemperaturen mit einer höheren Verbrennungseffizienz. Die Verbrennungswärme wird aufgrund der isolierenden Eigenschaften der feuerfesten Elemente 69, welche den Auslassweg von der Öffnung 44 zur Rauchzuganschluss-Ausgangsöffnung 24 begrenzen, besser zurückgehalten.

Die Drosselwand 28 besitzt ferner oberhalb der Öffnung 44 eine zweite Öffnung 70, welche bei der einen Verbrennungsart durch die Rauchgasklappe 20 verschlossen ist. Bei dieser Verbrennungsart werden die verbrannten Gase in die zweite Verbrennungskammer geleitet und von dort durch den verlängerten Weg zur Rauchzug-Ausgangsöffnung 24. In der anderen Kippstellung der Rauchgasklappe 20 ist die Öffnung 70 nicht verschlossen und die verbrannten Gase treten im wesentlichen direkt durch die Rauchzug-Ausgangsöff-nung aus. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben, ist die Rauchgasklappe 20 an der Drosselwand 28 abgestützt, derart, dass ihre Kippachse 71 (Zapfen 84) im wesentlichen zur Ebene der Drosselwand 28 fluchtet und in einer über der Öffnung 44 jedoch unterhalb der Öffnung 70 befindlichen Position vorgesehen ist. Die Rauchgasklappe 20 wird mittels einer Handhabungsanordnung verschwenkt deren Drehachse nicht koaxial zur Kippachse der Rauchgasklappe 20 angeordnet ist. Die Rauchgasklappe 20 besitzt einen länglichen Schlitz 72 in einer zur Klappen-Schwenkachse senkrechten Ebene, der einen Gleitkontakt mit einem Handgriffstangen-Endabschnitt 74 herstellt. Wenn nun der Handgriff 22 verdreht wird, verschwenkt der Handgriffstangen-Endabschnitt 74 und gleitet im Schlitz 72, wodurch eine Kippbewegung der Klappe bewirkt wird. Die Klappenanordnung ist somit betriebssicherer, da keine feste Drehverbindung mit der Klappe besteht. Die Klappe verschliesst somit entweder die Öffnung 70 oder lässt Gase durch diese Öffnung 70 hindurchtreten. Vorzugsweise wird die Klappein jeder Endstellung durch ihr Eigengewicht in der jeweiligen Lage gehalten und stabilisiert. Diese Stabilisierung durch das Eigengewicht wird durch ein genaues Plazieren oder Lagern der Klappen-Schwenkachse bewirkt.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, besitzt bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die an der Feuerstellen-Rückseite vorgesehene Drosselwand 28 einen oberen Drosselwandabschnitt 80 und einen unteren Drosselwandabschnitt 82. Der untere Drosselwandabschnitt erstreckt sich über die gesamte Breite des Rahmens der Heizvorrichtung und besitzt einen Abstand von der hinteren Rahmenwand über die Elemente 38, die in einem Stück mit dem unteren Drosselwandabschnitt ausgeführt sind. Der obere Drosselwandabschnitt bewirkt lediglich eine «Abdeckung» des vorstehenden Abschnitts 12g und besitzt somit eine Breite, die wesentlich kleiner ist als die des unteren Drosselwandabschnitts. Der obere und der untere Drosselwandabschnitt erstrecken sich zusammengenommen jedoch über die gesamte Höhe der Rahmenanordnung. Der obere Drosselwandabschnitt 80 legt die zweite Öffnung 70 fest und begrenzt in Kombination mit dem unteren Drosselwandabschnitt 82 die erste Öffnung 44. Der obere Drosselwandabschnitt 80 stützt auch die Klappe 20 kippbeweglich ab. Die stangenförmigen Zapfen 84 der Rauchgasklappe 20 sind kippbeweglich in Abstützaussparungen 85 des oberen Drosselwandabschnitts gelagert. Somit braucht die Rauchgasklappe 20 lediglich eine Breite zu besitzen, die der des vorstehenden Abschnitts 12g (und der Öffnung 70) entspricht. Der untere Drosselabschnitt 82 besitzt ferner einen Vorsprung 86, um darin das feuerfeste Element 69a aufzunehmen. Dieses feuerfeste Element trägt viel zur Wärmeabsorption bei und entlastet den unteren Drosselwandabschnitt 82 etwas von Spannungen, denen er ansonsten ausgesetzt sein würde. Ferner gibt dieses Element eine beachtliche Wärme an die zweite Verbrennungskammer ab und erhöht dort die Effektivität und Vervollkommnung der Verbrennung.Die rechten und linken Luftleithülsen 40 und 42 passen mit dem unteren Drosselwandabschnitt 82 über Endabschnitte 87a, 87b zusammen und tragen einen Rostboden 88, auf den das Feuerholz gelegt wird. Der Rostboden 88 ist mit Längsschlitzen 89 versehen. Bei der dargestellten Ausführungsform verändern sich die Längen der Schlitze von vorne bis nach hinten, und die Schlitze bilden Bahnen aus, durch welche Holzasche in einen darunterliegenden Aschenkasten 92 eingebracht wird. Die Vorderwand 43 des Aschenkastens steht, wie vorstehend beschrieben, in abdichtender Verbindung mit den Luftleithülsen 40 und 42 sowie mit dem Rostboden 88, um so den Luftweg für den ersten (und den wirksamen zweiten) Luftstrom zu vervollständigen.

Wenn die bislang beschriebene Heizvorrichtung zum Verbrennen von Holz für ein Verbrennen von Kohle umgerüstet werden soll, werden der Rostboden 88, die Luftleithülsen 40, 42, der Aschenkasten 92 und seine Vorderwand 43 entfernt und ein separater, grösserere Aschenkasten mit einer Aschenkastenabdeckung 100 sowie einer Rüttelrostanord-nung 102 werden anstelle dessen eingesetzt (Fig. 9). Bei dieser, zur Kohleverbrennung dienenden, Betriebsweise wird der Hauptluftstrom nicht mehr nach oben quer entlang der vorderen durchsichtigen Abschnitte 18 der Türen 12d, 12e gelenkt, sondern unter die Rüttelrostanordnung (Fig. 4). Die einzige Austrittsmöglichkeit für den Hauptluftstrom (ein vorderer Rost 104 (Fig. 7) dichtet in Verbindung mit der Kohlen-Aschenkastenwand den Raum zwischen den Türen und dem Rüttelrost ab) besteht durch den Rüttelrost hindurch und in die brennende Kohle hinein. Dadurch wird die Kohle in einem Unterfeuerungsverfahren verbrannt. Währenddessen das Holz in einem Oberfeuerungsverfahren verbrannt wird.

Die Rüttelrostanordnung 102 umfasst mehrere Einzel-Rüttelelemente 104, welche durch Rüttelrost-Stützelemente 106, 108, die auf dem Ofenboden 12i (vgl. auch Fig. 10) aufliegen, drehbar abgestützt sind. Die Rüttelrostanordnung wird durch linke und rechte horizontale Einsätze 110,112 in ihrer Stellung sicher gehalten. Die horizontalen Einsätze 110 und 112 werden von Abstützungen 106 und 108 geführt und

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getragen und werden ferner von den Seitenrahmenwänden 12a. 12b gestützt. Die Rüttelrost-Elemente 104 sind über Schwenkarme 114 mit einem Gelenkelement 16 derart verbunden, wie es im wesentlichen in US-Patent 4 279 238 beschrieben ist, dessen Offenbarungsgehalt hiermit einbezogen wird. Auf diese Weise wird die Rüttelrost-Anordnung innerhalb der Vorrichtung festgelegt, und der Hauptluftstrom wird unterhalb der Rüttelrost-Anordnung 102 zugeführt, um den Kohleverbrennungsabschnitt gründlich anfachen zu können.

Damit die Kohle bei geöffneten Türen nicht aus dem vorderen Bereich der Vorrichtung herausfallen kann, wird eine mehrteilige Rostanordnung 120 verwendet, welche mehrere separate, stapelbare Elemente 122a, 122b, 122c (Fig. 7) umfasst. Die Elemente 122 sind am vorderen Bereich der Hauptverbrennungskammer aufeinander gestapelt, und jedes stapelbare Element besitzt ein Blockierglied 123, das unter einem Winkel geneigt ist, welcher grösser ist als der Schüttwinkel der zu verbrennenden Kohle. Auf diese Weise fällt die Kohle nicht durch die Rostanordnung 120 hindurch und wird in der Hauptverbrennungskammer gehalten.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rahmenanordnung unter Verwendung von «Spannbolzen» zusammengehalten, wobei sich diese in jedem Eckabschnitt der Vorrichtung von oben nach unten erstrecken. Die vorderen Spannbolzen 124 werden verwendet, um die Rostanordnung 120 in einer an den Stützelementen 106, 108 verriegelten Position zu halten.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, besteht der letzte Schritt zur Vervollständigung des Umbaus der Vorrichtung vom Verbrennen von Holz zum Verbrennen von Kohle im zusätzlichen Anbringen von feuerfesten Elementen 126,128 auf den horizontalen Einsätzen 110, 112. Diese feuerfesten Elemente werden auf die Einsätze in einer in Führungsaussparungen 130, 132 sicher gehaltenen Weise aufgesetzt, um sowohl die Seitenwände 12a, 12b der Rahmenanordnung zu schützen als auch beim Brennen von Kohle höhere Verbrennungstemperaturen auf rechtzuerhalten.

Wie vorstehend beschrieben, ist die dargestellte Heizvorrichtung im einzelnen so aufgebaut, dass sie in eine übliche Kaminöffnung hineinpasst, so dass zumindest der hintere Abschnitt in die Kaminaussparung hineinragt. Daher ist es wichtig, die Abmessung der Vorrichtung so klein wie s möglich zu halten. Ausserdem ist es in gleicher Weise wichtig, den Umriss der Vorrichtung klein zu halten, so dass sie an so viele Kaminöffnungen wie möglich angepasst werden kann. Die Vorrichtung wurde daher so konstruiert, dass die zweite Verbrennungskammer und der Rauchgas-io Abzugsweg vollständig innerhalb des vorstehenden Abschnitts 12g in der vorstehend aufgebauten Weise untergebracht ist. Somit ist es nicht nötig, die gesamte Rahmenanordnung nach rückwärts zu verlängern, sondern lediglich diesen besagten Abschnitt, der benötigt wird, um eine zweite ls Verbrennung und die Verbindung vom Ofen zu einem gewünschten Rauchgasabzug zu bewirken.

Um einen kleinen Umriss zu erhalten und um die Vorrichtung entweder rückwandseitig oder oberwandseitig mit 20 einem Rauchzug-Austritt zu versehen, ist ein spezieller ange-passter Rauchzug-Anschlussstutzen 134 (Fig. 5 und 11) vorgesehen, um das niedrige Profil des Ofens sicherzustellen und aufrechtzuerhalten und gleichzeitig zu gewährleisten, dass er an ein relativ grosses Rauchgasabzugsrohr ange-25 schlössen werden kann. Die Rauchzug-Anschlussstutzenöffnung an der Rahmenanordnung braucht nicht so gross zu sein, wie das Rauchzugrohr selbst. Daher ist, wie in Fig. 11 gezeigt, die Rauchzug-Stutzenöffnung verkleinert ausgebildet, damit es möglich ist, sie in einer nach hinten abste-30 henden Position derart anzubringen, dass sie im wesentlichen bündig mit der Oberseite des Ofens verläuft. Das dazu notwendige Element 136 schneidet oder schrägt die Öffnung ab, um ihr eine Form zu geben, die im Querschnitt als Kreisabschnitt 138 (Fig. 12) erscheint, und zwar am Ofenan-35 schluss, und die als eine vollständig runde Öffnung am Rauchzug-Rohranschluss 140 ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein Rohr mit einem Durchmesser von etwa 15 cm (6 Zoll) anzubringen, ohne dass das Rohr über die Oberseite des Ofens hinausragt.

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6 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Heizvorrichtung, welche mit Brennstoff entweder in einer ersten oder in einer zweiten Verbrennungsart betreibbar ist, gekennzeichnet durchfeine wärmeleitende Rahmenanordnung (10), die eine Hauptverbrennungskammer (16) und eine mit dieser in Gasdurchlassverbindung stehende zweite Verbrennungskammer (26) umschliesst, eine Drosselwand (28), die mit einem Abschnitt (80) die Hauptverbrennungskammer von der zweiten Verbrennungskammer abteilt und eine erste Drosselwandöffnung (44) besitzt, welche die Hauptverbrennungskammer an die zweite Verbrennungskammer gasdurchlassend anschliesst, um die besagte Gasdurchlassverbindung zwischen diesen Kammern herzustellen, eine Luftzufuhranordnung (30, 34) zur Lieferung von Verbrennungsluft an die Hauptverbrennungskammer und dadurch, dass die Rahmenanordnung (10) eine Türanordnung (12d, e) aufweist, mit einem durchsichtigen Türabschnitt (18), der zur Sichtbarmachung der Verbrennung in der Hauptverbrennungskammer angeordnet ist und dass die Luftzufuhranordnung eine Einlassöffnung (30) für die Verbrennungsluft in einer Rahmenwand (12f) der Rahmenanordnung (10) aufweist, ferner Abgrenzungsmittel für Verbrennungsluftstromwege, um die Verbrennungsluft von der Einlassöffnung entlang mehrerer voneinander getrennte, geschlossener Luftwege zurTüranordnung in einer Vorderwand ( 12c) der Vorrichtung hin zu lenken sowie Mittel im Bereiche der Türanordnung zum Leiten zumindest eines Teils der Verbrennungsluft entlang einer Innenfläche dieser Türanordnung und entlang des durchsichtigen Abschnittes, um diesen getrennt von den Verbrennungsprodukten der Hauptverbrennungskammer zu halten.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass sich die Einlassöffnung (30) in einer Rückwand ( 12f) der Rahmenanordnung (10) befindet und die Abgrenzungsmittel mindestens einen ersten und einen zweiten Luftweg begrenzen, die sich von der besagten Einlassöffnung (30) entlang der Rückwand und dann jeweils entlang erster und zweiter Seitenwände ( 12a, 12b) der Rahmenanordnung ( 10) erstrecken, und dass die ersten und zweiten Luftwege die Rahmenanordnung im wesentlichen umschliessen.
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitmittel mindestens ein Klemmglied (52, 54) umfassen, mit einem U-förmigen Bügelabschnitt (56, 58), der in Gasströmungsverbindung mit den Luftwegen steht, um die durch die besagten Luftwege zugeführte Verbrennungsluft zum durchsichtigen Abschnitt ( 18) zu lenken und mit einem einstückig mit diesem Bügelabschnitt ausgebildeten Einspannabschnitt (64, 66), um den durchsichtigen Abschnitt ( 18) in seiner Lage an der Türanordnung abzustützen.
4. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselwand (28) umfasst: den die Hauptverbrennungskammer (16) von der zweiten Verbrennungskammer abteilenden Abschnitt (80) als oberes Drosselwandglied sowie ein unteres Drosselwandglied (82), das sich im wesentlichen quer über die Breite der Rahmenanordnung (10) erstreckt, wobei die Drosselwandglieder zusammen sich im wesentlichen über die Rahmenanordnungshöhe erstrecken, wobei ferner die Drosselwandglieder gemeinsam die erste Drosselwandöffnung (44) zum Betrieb der Vorrichtung in der ersten Verbrennungsart begrenzen und das obere Drosselwandglied eine zweite Drosselwandöffnung (70) zum Betrieb in der besagten zweiten Verbrennungsart abgrenzt.
5. Heizvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Rauchgasklappe (20), die schmaler ist als die Breite der Rahmenanordnung, Lagerungsmittel (84, 85) zu ihrer beweglichen Abstützung zwischen einer ersten Position, in der sie den Durchtritt von Verbrennungsgasen durch die zweite Drosselwandöffnung (70) hindurch zu einem Abzugskanal (140) hin gestattet und einer zweiten Position, in welcher die Klappe (20) die zweite Drosselwandöffnung verschliesst.
6. Heizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Klappen-Betätigungsmittel zur Bewegung der Klappe (20) zwischen der ersten und der zweiten Position vorgesehen sind, und dass die Lagerungsmittel am untern Klappenrand angeordnete Zapfenelemente (84) sind, damit durch das Eigengewicht der Klappe (20) eine Kraft erzeugt wird, die die Klappe in der ersten und zweiten Position stabil hält.
7. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgrenzungsmittel für die Verbrennungsluftstromwege ein erstes und ein zweites Luftleit-Hülsenglied (40,42) aufweisen, die sich jeweils entlang der Seitenwände in der Nähe des Bodens der Rahmenanordnung ( 10) erstrecken, dass an jedem Luftleit-Hülsenglied ein Rosthalteabschnitt (87a, 87b) einstückig ausgebildet ist, und dass ein Rostglied (88) vorgesehen ist, welches auf diesen Luftleit-Hülsengliedern abgestützt ist und mehrere Öffnungen (89) aufweist, damit Asche in einen auf dem Boden der Rahmenanordnung angeordneten Aschenkasten (92) hineinfallen kann.
8. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen verlängerten Rauchgasweg, mehrere austauschbare feuerfeste Elemente (69a, b, c) und Abstützmittel für diese feuerfesten Elemente, um gemeinsam mit der Rahmenanordnung den verlängerten Rauchgasweg abzugrenzen.
9. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Umstellen der Heizvorrichtung von Holzauf Kohlenbetrieb, umfassend mehrere austauschbare feuerfeste Elemente(126, 128), und Mittel(130, 132) zur Positionierung mindestens je eines der feuerfesten Elemente in der Hauptverbrennungskammer ( 16) in einer Abschirmstellung angrenzend an jede Seitenwand ( 12a, b) der Rahmenanordnung.
10. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenanordnung (10) ferner umfasst: eine Rückwand ( 12f) mit einer Ausnehmung zur Abstützung eines nach hinten abstehenden Rahmenabschnitts (12g), Seitenwände ( 12a, 12b), eine obere Wand ( 12h), eine Bodenwand ( 12i) und den nach hinten abstehenden, die zweite Verbrennungskammer (26) enthaltenden Rahmenabschnitt (12g), der in der besagten Ausnehmung montiert ist, wobei dieser Rahmenabschnitt von der Türanordnung der Vorrichtung her zugänglich ist und mehrere austauschbare feuerfeste Elemente (69a, b, c) enthält, welche in Verbindung mit diesem Abschnitt die besagte zweite Verbrennungskammer (26) sowie einen Rauchgasweg abgrenzen, welcher sich von dieser zweiten Verbrennungskammer zu einer Rauchgas-Ausgangsöffnung (24) erstreckt.