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Die
Erfindung betrifft einen Ofen mit den oberbegrifflichen Merkmalen
des Anspruchs 1.
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Zur
Verbrennung von Feststoffen geeignete Öfen finden aufgrund
der besonders preiswerten und umweltfreundlichen Brennstoffe zunehmend
Einsatz bei der Beheizung von Räumen. Die Öfen
eignen sich dabei zur Verbrennung von Brennstoffen wie beispielsweise
Holz, Holzbrennstoffen, Kohle und Braunkohle. Die Öfen
unterliegen jedoch auch im privaten Bereich strikten Regulierungen,
was den zulässigen Höchstwert an ausgestoßenen
Schadstoffen betrifft. Eine Überschreitung der Grenzwerte
macht den Einbau aufwändiger Filtersysteme in den Kaminen
notwendig. Um den Verbrennungsprozess zu verbessern und um dadurch
die Schadstoffe- und Partikelbelastung der Abgase zu reduzieren,
schlägt beispielsweise die
EP 2 058 589 A2 vor, in einem Heizkessel
für die Verbrennung von festem Brennstoff eine erste und
zweite Verbrennungsstufe vorzusehen. Die
DE 44 03 615 zeigt ebenfalls zur Verbesserung
der Verbrennungsqualität eine Zuleitung von Sekundärluft
in den Brennraum. Als nachteilig an diesen Öfen erweist
sich die besonders aufwändige Ausführungsform
mit einem zweiten Brennraum bzw. einer zweiten Luftzuführung.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Ofen zur Verfügung
zu stellen, mit dem auf einfache Art und Weise eine nahezu vollständige Verbrennung
der Brennstoffe gewährleistet werden kann und der gleichzeitig
sicherstellt, dass die ausgestoßenen Abgase die gesetzlich
festgelegten Grenzwerte einhalten.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch einen Ofen mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der
erfindungsgemäße Ofen weist einen Brennraum für
Festbrennstoffe, einen Primärlufteinlass und einen Ausleitungsschacht
für abströmende Rauchgase auf. Über den
Ausleitungsschacht werden neben den Rauchgasen auch aus dem Brennstoff
bzw. aus einer unzureichenden Verbrennung des Brennstoffes resultierende
Partikel aus dem Brennraum ausgeleitet. Diese Rauchgase in Verbindung
mit den darin mitgeführten Partikeln würden bei herkömmlichen Öfen
direkt über dem Kamin ausgeleitet werden. Um eine Reinigung
des Abgasstromes zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass der Ofen ein im Ausleitungsschacht angeordnetes Nachbrennelement
für Rauchgase und/oder Partikel aufweist. Das Nachbrennelement,
das bevorzugt als Gitter ausgebildet ist, heizt sich im Verlauf der
Ofennutzung auf und weist dann Oberflächentemperaturen
auf, bei denen es zu einer Verbrennung der in den Rauchgasen enthaltenen
Stoffe und der im Rauchgas mitgeführten Partikel kommt,
die der eigentlichen Verbrennung im Brennraum nachgeordnet stattfindet.
Neben einer Ausgestaltung des Nachbrennelementes als Gitter ist
auch jede weitere Ausgestaltung möglich, die ein Umströmen
des Nachbrennelementes durch die Rauchgase bzw. die im Rauchgas
mitgeführten Partikel zulässt. So ist beispielsweise
eine Ausführung als spiralartiges Element, als lamellenartige
Anordnung von beispielsweise Metallplatten oder die Ausführung
als Stift, Bolzen oder als Kerze möglich. Bei jeder dieser
Ausführungsform ist jedoch gewährleistet, dass
das Nachbrennelement eine große Oberfläche aufweist,
den Querschnitt des Ausleitungsschacht nur unwesentlich reduziert
und, dass ein freies Umströmen des Nachbrennelementes durch
die Rauchgase und Partikel möglich ist. Dabei ist eine
Ausführungsform des Nachbrennelementes vorgesehen, bei
der dieses beispielsweise durch Elektrizität beheizbar
ist. Als besonders günstig erweist sich jedoch, wenn das Nachbrennelement
durch die im Brennraum stattfindende Verbrennung temperaturbeaufschlagt
ist. Als vorteilhaft wird darüber hinaus angesehen, wenn
das Nachbrennelement oberhalb des Brennraumes angeordnet ist. Durch
diese Anordnung oberhalb des Brennraumes erfolgt eine Beaufschlagung
des Nachbrennelementes durch die vom Brennraum aufsteigende Verbrennungsabwärme.
Diese dient dann dazu, das Nachbrennelement auf die für
die Nachverbrennung der im Rauchgas enthaltenen Schadstoffe und
Partikel notwendige Temperatur zu erhitzen.
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Neben
einer verbesserten Reinigung des Abgases, ist es auch wünschenswert,
den Wirkungsgrad des Ofens insgesamt zu erhöhen. Hierzu
ist vorgesehen, dass der Ofen wenigstens ein den Brennraum umschließendes
Luftleitungsrohr aufweist. Das Luftleitungsrohr wird dabei über
eine bestimmte Strecke am Brennraum entlang geführt. Dabei
heizt sich die im Luftleitungsrohr geführte Luft auf. Den
Gesetzen der Thermodynamik folgend wird die kalte Umgebungsluft
an einem Ende des Luftleitungsrohres angesaugt und steigt aufgrund
der Erwärmung im Luftleitungsrohr in diesem auf, um es
dann über eine zweite Öffnung zu verlassen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Ausleitungsschacht wenigstens eine Einlassöffnung
für Frischluft aufweist. Als besonders günstig
wird hier erachtet, wenn sich die Einlassöffnung für
Frischluft im Bereich des Nachbrennelementes befindet. Durch die
hierüber zugeleitete Frischluft kann eine Verbesserung des
Nachbrennvorganges erreicht werden. Daneben besteht auch die Möglichkeit,
das die Einlassöffnungen für Frischluft in einem
weiteren, vom Nachbrennelement beabstandeten Abschnitt im Ausleitungsschacht
angeordnet ist oder, dass weitere Einlassöffnungen für
Frischluft vorgesehen sind. Diese führen den Abgasen kontinuierlich
oder bei Bedarf Frischluft zu und senken damit die Schadstoffbelastung
des Abgases nach Art eines Verdünnungseffektes. Als besonders
vorteilhaft wird in diesem Zusammenhang angesehen, wenn die Einlassöffnung
für Frischluft am obengenannten Luftleitungsrohr angeordnet
ist. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens
erlaubt es, vorgewärmte Frischluft in den Ausleitungsschacht
einzuleiten und hier eine weitere Verbesserung des Verbrennungsvorganges
und eine gleichzeitige Verbesserung des Wirkungsgrades des Ofens
zu gewährleisten.
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Um
den Verbrennungsprozess zu verbessern, empfiehlt sich die zusätzliche
Einleitung von Sekundärluft in den Brennraum. Die Primärluft
wird günstigerweise über eine Zugangsöffnung,
die auch zur Beschickung des Ofens mit Brennstoff dienen kann oder über
einen dieser Zugangsöffnung zugeordneten Spalt, Schacht
oder Einlass zugeführt. Daneben empfiehlt es sich, einen
Sekundärlufteinlass dem Primärlufteinlass im wesentlichen
gegenüberliegend im Brennraum anzuordnen. Durch eine derartige
Anordnung der Lufteinlässe im Brennraum bzw. unmittelbar
im Bereich der Verbrennung, ergibt sich der Vorteil, dass eine Beaufschlagung
der Brennstoffe im Brennraum von zwei Seiten her mit Frischluft
erfolgt. Es kommt somit nicht zu einem ungleichmäßigen
Abbrennen der Brennstoffe, sondern zu einem vollständigen
und gleichmäßigen Abbrand. Auch hier kann eine
Verbesserung des Wirkungsgrades des Ofens dadurch erreicht werden,
dass der Sekundärlufteinlass als den Brennraum wenigstens
teilweise durchlaufender Schacht ausgebildet ist. Durch die Anordnung
des Schachtes im Brennraum wird die zugeführte Sekundärluft
vor dem Aufleiten auf die im Brennraum abgelegten Brennstoffe erwärmt
und somit die Verbrennungsabwärme des Brennstoffes im Brennraum
genutzt. Um eine möglichst große Fläche für
die Beaufschlagung des Schachtes mit Verbrennungsabwärme
zur Verfügung zu stellen, wird es als besonders günstig
angesehen, wenn der Schacht mäanderartig, das heißt
in mehreren Schleifen bzw. mit mehreren Windungen den Brennraum
durchläuft. Unter thermodynamischen Gesichtspunkten günstig erweist
es sich, wenn die Sekundärluft von außen im Bereich
des Brennraumbodens in den Sekundärlufteinlass eingeleitet
wird. Hierdurch wird die sich am Boden des Aufstellungsortes des
Ofens sammelnde Kaltluft in den Ofen eingeführt, dort erwärmt
und als Warmluft dem Verbrennungsprozess zugeführt.
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Eine
Zuführung von Sekundärluft empfiehlt sich vor
allem bei fortgeschrittenem Abbrandvorgang. Um hier eine frühzeitige
Beaufschlagung mit Sekundärluft zu vermeiden und um die
zugeführte Menge zu regulieren, wird es als vorteilhaft
angesehen, wenn der Ofen eine Regelungsvorrichtung für die
zugeführte Sekundärluftmenge aufweist. Diese Regelungsvorrichtung,
die günstigerweise verstellbar oder als Schieber ausgebildet
ist, kann dabei im Bereich des Sekundärlufteinlasses angeordnet
werden. Sofern dieser als Schacht ausgebildet ist, kann die Regelungsvorrichtung
den Schacht verschließen oder die Durchflussweite des Schachtes
verändern. Neben einer manuellen Bedienbarkeit der Regelungsvorrichtung
erweist sich auch eine automatische Regelung als günstig.
Diese Regelung kann hierbei beispielsweise in Abstimmung mit der
Ofentemperatur, in zeitlicher Abfolge nach dem Beginn des Abbrandes
oder sensorgesteuert beispielsweise über kontinuierlich
gemessene Abgas-/Temperaturwerte durchgeführt werden.
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Als
günstig erweist sich eine Ausführung des Brennraumes
in Modulbauweise. Hierdurch besteht die Möglichkeit, dass
der Brennraum durch die Ineinanderführung eines oder mehrerer
Module auf das zu beheizende Raumvolumen angepasst bzw. nachgerüstet
wird. Die Module können dabei bevorzugt ringförmig
ausgebildet sein und durch ein Verbindungselement verbunden werden.
In diesem Zusammenhang wird es als empfehlenswert erachtet, wenn
das Verbindungselement als die Module durchlaufende Stange oder
Verschraubung ausgebildet ist. Daneben ist selbstverständlich
auch eine Verbindung von Modulen über an den Modulen angreifende
Klammern oder Bügel denkbar und möglich.
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Um
eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen
Ofens zu erreichen, wird es als günstig angesehen, wenn
ein am Brennraum angeordneter Nachheizkasten bzw. ein Wärmtauscher
hervorgesehen ist. Dieser Nachheizkasten bzw. Wärmetauscher
wird durch die aus dem Ofen abströmenden Abgase bzw. das
Gemisch aus Abgas und zugeführter, auch erwärmter
Frischluft beaufschlagt und entzieht diesem Wärme, die
dann zum Beheizen des Raumes zur Verfügung steht. Wird
der Ofen aus in Reihe angeordneten Modulen bzw. aus einem einzigen
Modul gebildet, so kann der Nachheizkasten bzw. Wärmetauscher
dem Modul zugeordnet werden und befindet sich dann insbesondere
an einer Stirnseite des Ofens. Je nach Ofengeometrie ist selbstverständlich
auch eine Anordnung des Nachheizkastens bzw. Wärmetauschers
neben, oberhalb oder unterhalb des Ofens möglich.
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Um
eine Anpassung des Nachbrennelementes bzw. des am Nachbrennelement
stattfindenden Verbrennungsprozesses durchführen zu können,
ist dieses bevorzugt verstellbar im Ausleitungsschacht angeordnet.
Hierbei bietet sich beispielsweise eine Höhen- oder Neigungsverstellung
des Nachbrennelements, das dadurch näher oder weiter vom
Brandherd angeordnet werden kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender
Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen
Zeichnungen. Es zeigt
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ofens in Seitenansicht,
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2 eine
bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ofens in Vorderansicht, und
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3 eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ofens in Draufsicht.
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Der
in der 1 dargestellte Ofen 10 weist einen Brennraum 11 auf,
der eine Auflagefläche 12 für in dem
Brennraum 11 eingebrachte Brennstoffe 13, im Ausführungsbeispiel
Scheitholz, umfasst. Als Brennstoff 13 eignen sich daneben
beispielsweise auch Kohle, Braunkohle, Holzkohle und Holzbriketts. Die
Beschickung des Ofens 10 mit Brennstoffen 13 erfolgt über
eine im dargestellten Ausführungsbeispiel an der in 1 linken,
ersten Stirnseite 14 des Ofens 10 angeordnete
Tür 15, die über einen hebelbetätigten
Verriegelungsmechanismus 16 verschließbar ist.
An der Tür 15 angeordnet befindet sich der Primärlufteinlass 17,
der eine Rändelschraube 18 aufweist, über
die eine Regulierung des Eintrittspaltes 19 für
die Primärluft erfolgen kann. Der Brennraum 11 des
in 1 dargestellten Ofens 10 ist aus ringförmigen
Modulen 20 aufgebaut. Die Module 20 sind in Reihe
angeordnet und über Verbindungselemente 48 (vgl. 3)
verbunden. Zusätzlich zu den Modulen 20 verfügt
der Ofen 10 des Ausführungsbeispieles über
ein den Ofen 10 umschließendes Luftleitungsrohr 21,
von dem in 1 nur die Zustromöffnung 42 und
die Ausströmöffnung 43, die im Bereich über
der Einlassöffnung 28 angeordnet ist, sichtbar sind.
Die im Luftleitungsrohr 21 geleitete Luft wird durch die
Abwärme des Brennraumes 11 beaufschlagt. Im Inneren
weist der Ofen 10 neben der Auflagefläche 12 für
die Brennstoffe 13 einen im oberen Bereich des Brennraumes 11 angeordneten
Ausleitungsschacht 23 auf. Dieser Ausleitungsschacht 23 setzt
sich bis zum in 1 rechten Ende des Brennraumes 11 fort
und mündet dort in einen Nachheizkasten 24, der
an einer zweiten Stirnseite 25 des Ofens 10 vorgesehen
ist. Über den Ausleitungsschacht 23 werden die
Verbrennungsabgase aus dem Brennraum 11 abgeführt.
Zusammen mit den Abgasen werden jedoch auch Partikel und im Abgas noch
vorhandene, aus einer ungenügenden Verbrennung der Brennstoffe 13 stammende
Schadstoffe aus dem Brennraum 11 entnommen. Um eine Verbesserung
der Verbrennung und eine Aufreinigung der Abgase zu erreichen, weist
der Ausleitungsschacht 23 in seiner Öffnung 26 für
die Einleitung der Abgase in den Ausleitungsschacht 23 ein
Nachbrennelement 27 auf, das über der Öffnung 26 angeordnet
ist. Das Nachbrennelement 27 ist im Ausführungsbeispiel
als Gitter ausgeführt. Daneben wäre es jedoch
auch möglich, dass in der Öffnung 26 ein
beispielsweise spiralig oder zickzackförmig gebogener Glühdraht, ein
glühkerzenartiger Stift oder Bolzen oder eine Lamellen
aufweisende Struktur mit großer Oberfläche vorgesehen
ist. Das Nachbrennelement 27 wird von den in den Ausleitungsschacht 23 einströmenden Abgasen
umströmt.
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Das
Nachbrennelement 27 ist oberhalb der Auflagefläche 12 angeordnet
und somit durch die Verbrennungsabwärme direkt beaufschlagt.
Im Zuge dieser Beaufschlagung wird das Nachbrennelement 27 aufgeheizt.
Während dieser Aufheizung werden am Nachbrennelement 27 Temperaturen
erreicht, die ausreichen, um das Nachbrennelement 27 zum
Glühen zu bringen. Gleichzeitig werden hierbei Maximaltemperaturen
erreicht, die ausreichen, um die das Nachbrennelement 27 durch-
bzw. umströmenden Abgase und Partikel zu entzünden,
sodass diese, u. U. nach Beaufschlagung mit zugeführter
Frischluft, verbrennen.
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An
der dem Brennraum 11 gegenüberliegenden Seite
des Nachbrennelements 27 ist eine Einlassöffnung 28 vorgesehen. Über
diese Einlassöffnung 28 erfolgt eine Beaufschlagung
des Nachbrennelementes 27 mit Frischluft, die den Zünd-
bzw. Verbrennungsprozess am Nachbrennelement 27 verbessert. Die
Verbrennung erfolgt somit nicht nur unter Verwendung des noch im
Abgas vorhandenen Sauerstoffes, sondern wird zusätzlich
durch weiteren zugeführten Sauerstoff durchgeführt.
Um zu verhindern, dass sich das Nachbrennelement 27 durch
die zugeführte Frischluft unter die notwendige Zündtemperatur
abkühlt, ist die Einlassöffnung 28 mit
dem Luftleitungsrohr 21 verbunden. Somit wird hier vorgewärmte
bzw. aufgeheizte Frischluft zugeführt. Der Abgasstrom wird
nach Durchlaufen des Nachbrennelementes 27 weiter im Ausleitungsschacht 23 bis
zum Nachheizkasten 24 geführt. Über die
gesamte Strömungsstrecke des Ausleitungsschachtes im Brennraum
erfolgt eine weitere Aufheizung des Abgasluftstroms durch den unterhalb
des Ausleitungsschachtes 23 stattfindenden Verbrennungsprozess.
Durch diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens 10 wird
dessen Wirkungsgrad verbessert.
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Der
Brennraum 11 ist im Ausführungsbeispiel aus Modulen 20 aufgebaut,
die aus Rohren 29 mit dreieckigem Querschnitt gebildet
sind. Diese Rohre 29 sind von Luft durchströmt.
Die einströmende Luft erwärmt sich während
des Durchströmens der Rohre 29 und wird als Warmluft
ausgeleitet. (Kalt-)Luft tritt unterhalb des Ofens 10 über
nicht dargestellte Zugangsöffnungen in die Rohre 29 ein
und verlässt diese an der Oberseite 30 des Brennraumes 11 als
Warmluft in den zu beheizenden Raum. Aufgrund dessen, dass der Ausleitungsschacht 23 im oberen
Bereich des Brennraumes 11 angeordnet ist, erfolgt hier
eine weitere Erwärmung des aus den Rohren 29 austretenden
Luftstromes.
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Um
eine weitere Verbesserung des Prozesses zu erreichen, weist der
Ofen 10 der 1 einen Sekundärlufteinlass 31 auf.
Dieser Sekundärlufteinlass 31 ist als Schacht 40 ausgebildet.
Der Schacht 40 mündet in die Unterseite 33 des
Brennraumes 11. Über den Schacht 40 erfolgt
der Zustrom von Frischluft in das Innere des Brennraumes 11.
Dort setzt sich der Schacht 40 fort und weist insgesamt
zwei Leitflächen 34 auf. Der Schacht 40 vermag
es so, die eingeleitete Frischluft über eine relativ lange
Strecke im Inneren des Brennraumes 11 zu führen.
Dabei kommt es zu einer Aufheizung der zugeführten Frischluft.
An seinem im Innern des Brennraums 11 angeordneten Ende 38 mündet
der Schacht 40 in etwa in Höhe der Auflagefläche 12 für
die Brennstoffe 13. Während die Primärluft über
den Primärlufteinlass 17 von der Vorderseite des
Brennraumes 11 her auf die Brennstoffe 13 aufgeleitet
wird, erfolgt eine Beaufschlagung durch die Sekundärluft
von der gegenüberliegenden Seite des Brennraumes 11 her. Der
Verbrennungsprozess wird somit von zwei Seiten mit Frischluft versorgt,
was eine verbesserte Verbrennung der Brennstoffe 13 bewirkt.
Neben der verbesserten Verbrennung aufgrund eines höheren Sauerstoffangebotes
wird durch die Beaufschlagung mit Luft von zwei Seiten auch ein
wesentlich gleichmäßigerer Abbrand der Brennstoffe 13 im
Ofen 10 erreicht. Die Leitflächen 34 des
Schachtes sind im Ausführungsbeispiel verstellbar ausgeführt. Über
eine auf der Außenseite des Ofens 10 angeordnete
Stellschraube 36 können die Leitflächen 34 verschoben und
die Weite des Schachtes 40 verstellt werden. Über
diese Verstellung kann die Menge der zugeführten Frischluft
bzw. Sekundärluft eingestellt werden. So empfiehlt es sich
beispielsweise in der Anheizphase die zugeführte Sekundärluftmenge
zu verringern, während bei fortgeschrittenem Abbrand die
Zuführung von mehr Sekundärluft eine Verbesserung des
Abbrandverhaltens bewirkt. Im Nachheizkasten 24, der dem
Brennraum 11 nachgeordnet am Ofen 10 angebracht
ist, wird den Verbrennungsabgasen weiter Wärme entzogen,
bevor diese in das Ofenrohr 37 einströmen. Das
Ofenrohr 37 weist den Rohrkörper 52 umgebende
Bleche 53 auf, die die Oberfläche des Rohrkörpers 52 vergrößern
und eine verbesserte Abgabe von Wärmeenergie bewirken.
Die Anordnung der Bleche 53 führt somit ebenfalls
zu einer Steigerung des Wirkungsgrades des Ofens 10.
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Um
einen ungehinderten Zustrom von Sekundärluft zu gewährleisten
ist der Ofen 10 aufgeständert. Um eine zu starke
Aufheizung der Standfläche des Ofens 10 zu verhindern,
weist dieser an seiner Unterseite 33 eine Wärmeabweisfläche 39 auf.
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2 zeigt
die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ofens 10 in Vorderansicht. Erkennbar ist hier die Tür 15 des
Ofens 10. Über diese Tür 15 erfolgt
die Beschickung des Brennraumes 11 mit Brennstoff 13.
Als Brennstoff 13 empfiehlt sich vor allem die Verwendung
von Holz bzw. Holz basierten Brennstoffen. Je nach Ausführungsform
des Ofens 10 eignet sich dieser jedoch auch für
die Verbrennung von Braun- oder Steinkohle. Die Tür 15 weist
einen Verriegelungsmechanismus 16 sowie ein Scharnier 40 zur
Verschwenkung der Tür 15 auf. Zur Überwachung
des Verbrennungsvorganges ist in die Tür 15 eine
Wärmeschutzscheibe 41 eingesetzt. Ebenfalls in
der Tür 15 angeordnet ist der Primärlufteinlass 17.
Dieser verfügt über eine Rändelschraube 18, über
die die Weite des Eintrittsgaltes 19, der an der Unterseite
des Primärlufteinlasses 17 angeordnet ist, variiert
werden kann. Zur Steuerung des Verbrennungsprozesses kann die Öffnungsweite
des Eintrittsspaltes 19 verändert werden. Ebenfalls
erkennbar ist in 2 das Luftleitungsrohr 21,
dass den Brennraum 11 halbseitig umschließt. Das
Luftleitungsrohr 21 weist dabei eine an der Unterseite 33 des
Brennraumes 11 angeordnete Zustromöffnung 42 auf über
die Frischluft in das Luftleitungsrohr 21 eingeleitet wird.
Dem physikalischen Konvektionsprinzip folgend, steigt die eingeleitete
Luft im Luftleitungsrohr 21 auf und tritt an einer Ausströmöffnung 43,
die an der Oberseite 30 des Brennraumes 11 angeordnet
ist, aus dem Luftleitungsrohr 21 aus. Die Ausströmöffnung 43 ist
dabei mit der Einlassöffnung 28, die im Ausleitungsschacht 23 (vgl. 1)
vorgesehen ist, verbunden. Es erfolgt somit über das Luftleitungsrohr 21,
in Verbindung mit der Ausströmöffnung 43 bzw.
der Einlassöffnung 28 eine Beaufschlagung des
Ausleitungsschachtes 23 bzw. des darin angeordneten Nachbrennelementes 27 (vgl. 1) mit
vorgewärmter Frischluft. Die über die Einlassöffnung 28 zugeführte
Frischluft dient dazu, den Verbrennungsprozess am Nachbrennelement 27 im Gang
zu halten bzw. zu verbessern sowie die Abgaskonzentration zu senken
und steigert daneben den Wirkungsgrad des Ofens 10, da
die zugeführten Luft durch die abgestrahlte Wärme
aufgeheizt wird.
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Der
im Ausführungsbeispiel dargestellte Ofen 10 ist
ebenfalls aufgeständert. Dazu umfasst dieser insgesamt
vier Füße 44. Die vorderseitigen Füße 44 sind
Teil einer Verkleidung 45 der ersten Stirnseite 14 des
Ofens 10. Die Verkleidung 45 ist im Ausführungsbeispiel
als achteckiges Blech ausgebildet. Am Umfang angeordnet weist die
Verkleidung 45 Bohrungen 47 auf, durch die Verbindungselemente 48 für
den aus Modulen 20 aufgebauten Brennraum 11 geführt
werden. Die Verbindungselemente 48 (vgl. 3)
sind als Stangen ausgebildet, die sich über die gesamte
Länge des Ofens 10 erstrecken. Die Verbindungselemente 28 sind
in dem an der in 2 hinteren, zweiten Stirnseite 25 des
Ofens 10 angeordnete Nachheizkasten 24 (vgl. 1)
aufgenommen. Über die Verbindungselemente 48 erfolgt
eine Verspannung der Module 20 (vgl. 2)
des Ofens 10.
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3 zeigt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ofens 10 in der Draufsicht. Auch hierzu erkennen ist die
Tür 15 des Ofens 10, die an einer ersten
Stirnseite 14 des Ofens 10 angeordnet ist. Wie
in 3 deutlich erkennbar, ist die Tür 15 vom
eigentlichen Brennraum 11 beanstandet angeordnet, und mit
diesem über einen Rohrabschnitt 49 verbunden.
Zum leichteren Beschicken des Ofens 10, ist die Tür 15 nach
oben geneigt angeordnet und bildet so einen Zugang zum Ofen 10,
der nach Art einer Schütte ausgebildet ist. Selbstverständlich
ist jedoch auch die parallele Ausrichtung von Tür 15 und
Brennraum 11 und die unmittelbare Anordnung der Tür 15 an
oder in der ersten Stirnseite 14 des Ofens 10 möglich.
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In 3 ebenfalls
erkennbar sind die Verbindungselemente 48, die die Module 20 die
den Brennraum 11 bilden durchlaufen und diese miteinander verspannen.
Die Verbindungselemente 48 sind im Ausführungsbeispiel
als Stangen ausgeführt und in dem an der zweiten Stirnseite 25 des
Ofens 10 angeordneten Nachheizkasten 24 gehalten.
Der Nachheizkasten 24 weist seinerseits Ausnehmungen 51 für
die Durchströmung des Nachheizkastens 24 mit Raumluft
auf. Durch die einströmende Raumluft wird dem Nachheizkasten 24 und
dem in seinem Inneren geleiteten Abgasstrom Wärme entzogen
und somit der Wirkungsgrad des Ofens 10 weiter verbessert. An
den Nachheizkasten 24 schließt sich das Ofenrohr 37 an,
das eine Vielzahl von den Rohrquerschnitt vergrößernden
Blechen 53 aufweist. Diese Bleche 53 vergrößern
die effektive Oberfläche des Rohrkörpers 52 und
bewirken ebenfalls eine Abstrahlung von Wärme, so dass
die Raumluft weiter aufgeheizt wird.
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Es
kann somit die noch im Abgas enthaltene Abwärme genutzt
werden. Daneben ist es auch denkbar, dass das Ofenrohr 37 mehrere
Räume, die zu beheizen sind, durchläuft. Durch
die Ausstattung mit den Blechen 53 erfolgt hier eine verbesserte
Abstrahlung von Wärme und somit eine weitere Erhöhung
des Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen Ofens 10.
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- 10
- Ofen
- 11
- Brennraum
- 12
- Auflagefläche
- 13
- Brennstoff
- 14
- erste
Stirnseite
- 15
- Tür
- 16
- Verriegelungsmechanismus
- 17
- Primärlufteinlass
- 18
- Rändelschraube
- 19
- Eintrittsspalt
- 20
- Modul
- 21
- Luftleitungsrohr
- 23
- Ausleitungsschacht
- 24
- Nachheizkasten
- 25
- zweite
Stirnseite
- 26
- Öffnung
- 27
- Nachbrennelement
- 28
- Einlassöffnung
- 29
- Rohr
- 30
- Oberseite
- 31
- Sekundärlufteinlass
- 33
- Unterseite
- 34
- Leitblech
- 36
- Stellschraube
- 37
- Ofenrohr
- 38
- Ende
- 39
- Wärmeabweisblech
- 40
- Schacht
- 41
- Wärmeschutzscheibe
- 42
- Zustromöffnung
- 43
- Ausströmöffnung
- 44
- Fuß
- 45
- Verkleidung
- 47
- Bohrung
- 48
- Verbindungselement
- 49
- Rohrabschnitt
- 51
- Ausnehmung
- 52
- Rohrkörper
- 53
- Blech
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 2058589
A2 [0002]
- - DE 4403615 [0002]