DE9110867U1

DE9110867U1 - Kaminofen

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Publication number: DE9110867U1
Application number: DE9110867U
Authority: DE
Original assignee: Horstmann & Co 4994 Preussisch Oldendorf De GmbH
Current assignee: Horstmann & Co 4994 Preussisch Oldendorf De GmbH
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2001-09-03

Description

Kaminofen

Die Erfindung betrifft einen Kaminofen mit einem Feuerraum, einer sich darüber anschließenden Rauchkammer und einem diese beiden, einen Konvektionsraum bildend, teilweise umschließenden Außenmantel.

Bei den bekannten Kaminöfen entspricht die Wärmetauschfläche des Konvektionsraumes der planen Außenfläche dieses Konvektionsraumes. Aus diesem Grund ist eine Vergrößerung der Wärmetauschflächen, und somit des Wirkungsgrades des Kaminofens, nur durch eine Vergrößerung des Konvektionsraumes oder einer nicht planen Gestaltung der Wärmetauschflächen möglich. Eine solche Vergrößerung ist nicht nur optisch unvorteilhaft, sondern bedingt auch höhere Material- und Herstellungskosten. Zudem würde sich der Wirkungsgrad des Kaminofens nicht erheblich vergrößern, da durch einen größeren Konvektionsraum eine entsprechend größere Energiezufuhr nötig ist, um die gleiche Heizwirkung zu erziehlen. Die steigenden Bedürfnisse des Umweltschutzes, welche sich auch in DIN 18891 niedergeschlagen haben, erfordern jedoch einen besseren Wirkungsgrad der Kaminöfen bei geringeren CO-Emissionen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Kaminofen so zu verbessern, daß sich die Wärmetauschfläche vergrößert, ohne die Außenfläche des Konvektionsraumes zu vergrößern.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß mindestens ein aus feuerfestem, wärmeleitendem Material gefertigtes Konvektorrohr von unten schräg nach oben durch die Rauchkammer verläuft, dessen unteres Ende mit dichtem Übergang durch eine Rauchkammerwand herausführt und dessen oberes Ende in den Konvektionsraum mit dichtem Übergang zur Rauchkammerwand hineinführt.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Kaminofen wird die Wärmetauschfläche, welche vom heißen Rauchgaß umströmt wird,

erheblich vergrößert. Durch das untere Konvektorkanalende wird kalte Außenluft in das durch das Rauchgas und Flammen erhitzte Konvektorrohr angesaugt. Diese wird in dem Konvektorrohr erwärmt und strömt durch das obere Konvektorrohrende in den auf die bekannte Art erhitzten Konvektionsraum oder durch zusätzliche Lüftungsschlitze direkt nach außen. Durch diese zusätzliche Wärmezufuhr wird der Wirkungsgrad des Kaminofens bei gleichzeitiger Senkung der CO-Emissionen, den neuen DIN-Anforderungen genügend, erheblich gesteigert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Konvektorrohr wird in einer bevorzugten Ausführung von der Kaminofenrückseite schräg nach oben durch die Rauchkammer geführt. Der erfindungsgemäße Kaminofen unterscheidet sich an einer Wand aufgestellt optisch nicht von den bekannten Kaminöfen, da das untere Konvektorrohrende zur Wand gerichtet ist.

Das Konvektorrohr wird vorzugsweise so gestaltet, daß das untere Konvektorrohrende durch die Kaminofenrückwand herausragt und das obere Kaminofenrohrende bündig mit der Rauchkammerwand abschließt. Durch diese Gestaltung kann von der Kaminofenrückseite Luft angesaugt werden und aufgeheizt in den Konvektionsraum ohne Verwirbelungen gelangen.

Das Konvektorrohr wird vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Stahl ist ein beständiges, feuerfestes und gut wärmeleitendes Material. Das Konvektorrohr aus Stahl läßt sich durch Schweißen technisch einfach abgedichtet durch die Rauchkammer verlaufend anbringen.

Die Wandstärke des Konvektorrohres entspricht vorzugsweise der Wandstärke zwischen der Rauchkammer und dem Konvektionsraum. Diese Wandstärke bietet eine gute Wärmetauschfähigkeit bei ausreichender Stabilität des Konvektorrohres. Der Innendurchmesser des Konvektorrohres kann zweckmäßig gewählt werden. Schon ab einem Innendurchmesser von 3 cm bietet das Konvektorrohr eine Verbesserung der Rauchwerte. Je größer der Innendurchmesser des Konvektorrohres gewählt ist, umso größer wird die

Wärmetauschfläche auf der Außenseite des Konvektorrohres und die innere Strömungsgeschwindigkeit der zu erwärmenden Luft mit dem entsprechend günstigeren Wirkungsgrad.

Das Konvektorrohr ist vorzugsweise Zylindermantelförmig ausgebildet. Durch diese Gestaltung können die heißen Rauchgase und die Flammen das Konvektorrohr strömungsgünstig umfließen und die angesogene Luft im Konvektorrohr von allen Seiten erwärmen. Zudem bietet die Zylindermantelförmige Ausbildung einen hohen Grad an Stabilität des Konvektorrohres.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Batterie von mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Konvektorrohren durch die Rauchkammer verläuft. Zwischen den einzelnen Konvektorrohren beträgt der Abstand mindestens 1 cm. Durch diese Ausgestaltung wird die Wärmetauschfläche um die Außenfläche der zusätzlichen Konvektorrohre vergrößert. Der Kaminofen erreicht somit einen noch höheren Wirkungsgrad. Ein Abstand von etwa 3 cm zwischen den Konvektorrohren hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine Erhitzung der Konvektorrohre von allen Seiten und des Konvektionsraumes durch das Rauchgas und die Flammen zu erreichen. Bei einem größeren Abstand zwischen den Konvektorrohren findet ein höherer Wärmetausch statt, da mehr heißes Gas um die einzelnen Konvektorrohre zirkulieren kann.

Das Konvektionsrohr ist in einer Ausgestaltung vierkantig geformt. Auch diese Ausgestaltung erhöht die Wärmetauschfläche im Vergleich zu den bekannten Kaminöfen.

In einer anderen Ausführung ist das Konvektorrohr als Schacht ausgebildet, der in der Breite eine größere Ausdehnung aufweist als in der Höhe. Die Konvektorrohrbreite verhält sich zur Rauchkammerbreite etwa wie 2 : 3, wobei der jeweilige Konvektorrohrseitenabstand zu den beiden Rauchkammerseiten gleich ist. Die obere und untere Wand des Konvektorrohres sind plan ausgebildet, während die Seitenwände nach außen Zylindermantelförmig gewölbt sind. Diese Ausgestaltung des

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Konvektorrohres bietet an ihrer Unterseite eine große, gleichmäßige Wärmetauschfläche. Der Konvektorrohrseitenabstand ermöglicht dem heißen Rauchgas und den Flammen um das Konvektorrohr herum in die ganze Rauchkammer zugelangen und so auch die Oberseite des Konvektorrohres und den Konvektionsraum zu erhitzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 den Kaminofen in einen zur Rückseite orthogonalen Längsschnitt;

Fig. 2 den Kaminofen mit Konvektorrohrbatterie in einem Querschnitt unterhalb der Rauchkammeroberseite in Aufsicht;

Fig. 3 den Kaminofen mit Konvektorrohrschacht in einem Querschnitt unterhalb der Rauchkammeroberseite in Aufsicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Kaminofen (1) hat einen durch die Ofenklappe (6) zu beschickenden Feuerraum (2) und eine sich darüber anschließende Rauchkammer (3). Die Ofenklappe (6) ist mit einem Hebel (21) zu öffnen. Der Verbindungsdurchgang vom Feuerraum (2) zur Rauchkammer (3) wird durch ein von der Kaminofenvorderseite (5) sich etwa über 2/3 des Verbindungsdurchgangs erstreckendes Feuerleitblech (4) verengt. Der Kaminanschluß (7) erstreckt sich horizontal von der Rauchkammer (3) durch den rückwärtigen Kaminofenmantel (8). Die Rauchkammer (3) und der Feuerraum (2) wird teilweise von dem Konvektionsraum (9), der durch den Kaminofenmantel (8) gebildet wird, umschlossen. Von dem rückwärtigen Kaminofenmantel (8) ist ein Konvektorrohr (10) durch die Rauchkammer (3) schräg nach oben in den Konvektionsraum (9) geführt. Das obere Konvektorrohrende (11) schließt mit der Rauchkammeroberseite (12) und der Rauchkammervorderseite (14) bündig ab. In einer gestrichelt

gezeichneten Ausgestaltung führt das Konvektorrohr (10) durch den Konvektionsraum (9) hindurch nach außen. Das untere Konvektorrohrende (13) steht etwas aus dem rückseitigen Kaminofenmantel (8) heraus. Die Wandstärke (WS) des Konvektorrohres (10) entspricht etwa der Wandstärke (WB) der Rauchkammer (3). In dem oberen Kaminofenmantel (8)sind zusätzliche Lüftungsschlitze eingearbeitet, welche eine bessere Luftzirkulation im Konvektionsraum (9) ermöglichen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt unterhalb der Rauchkammeroberseite (15) des Kaminofens (1) mit einer Konvektorrohrbatterie (15) in Aufsicht. Die fünf einzelnen Konvektorrohre (10) sind Zylindermantelförmig ausgebildet und verlaufen parallel mit jeweils gleichem Abstand (A) zueinander von dem rückseitigen Kaminofenmantel (8) durch die Rauchkammer (3) in den Konvektionsraum (9). Der Abstand (A) zwischen den einzelnen Konvektorrohren (10) ist groß genug, daß das heiße Rauchgas und die Flammen sich wirkungsvoll zwischen den einzelnen Konvektorrohren (10) und in der ganzen Rauchkammer (3) verbreiten können. Die oberen Konvektorrohrenden (11) schließen bündig mit der Rauchkammervorderseite (14) ab. Zwischen der Rauchkammervorderseite (14) und der in diesem Schnitt nicht sichtbaren Rauchkammeroberseite (12) ist eine zu den Konvektorrohren (10) rechtwinkelige Rauchkammerzwischenwand (23), an der die Konvektorohre bündig abschließen. Der Konvektionsraum (9) ist rings um die Rauchkammer (3) ausgebildet. Der Kaminanschluß (7) ragt aus dem rückseitigen Kaminofenmantel (8) heraus. Die Ofenklappen (6) sind mit den Hebeln (21) verschlossen.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt unterhalb der Rauchkammeroberseite (12) des Kaminofens (1) mit einem Konvektorrohrschacht (16) in Aufsicht. Der Konvektorrohrschacht (16) ist in der Breite größer ausgebildet als in der Höhe und verläuft von dem rückseitigen Kaminofenmantel (8) durch die Rauchkammer (3) in den Konvektionsraum (9). Die Breite (KB) des Konvektorrohrschachtes

(16) verhält sich zur Rauchkammerbreite (BB) etwa wie 9 : 10. Die Schachtoberseite (17) und die Schachtunterseite (18) sind plan
ausgebildet, während der Schacht (16) rechts und links nach außen Zylindermantelförmig gewölbte Seiten (19, 19A) hat. Zwischen den gewölbten Seiten (19, 19A) und den Rauchkammerseiten (20, 20A) ist der Konvektorschachtabstand (KA) gleich, welcher genügt, die
Rauchgase und Flammen auch auf der Schachtoberseite (17) und in
der ganzen Rauchkammer (3) wirken zu lassen.

Die Erfindung betrifft einen Kaminofen (1) mit einem Feuerraum
(2), einer Rauchkammer (3) und einem diese teilweise
umschließenden Konvektionsraum (9). Durch die Rauchkammer (3) ist ein Konvektorrohr (10) schräg von unten nach oben in den
Konvektionsraum (9) geführt, wobei das untere Konvektorrohrende
(13) dicht durch die hintere Rauchkammerwand geführt aus dem
Kaminofen (1) herausragt und das obere Konvektorrohrende (11) mit der Rauchkammerwand (22) abschließt.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Kaminofens (1) wird die Wärmetauschfläche im Vergleich zu den bekannten Kaminöfen
vergrößert. Diese Vergrößerung bedingt einen besseren Wirkungsgrad und einen geringeren CO-Ausstoß.

Claims

Schut&zgr;anSprüche

1. Kaminofen (1) mit einem Feuerraum (2), einer sich darüber anschließenden Rauchkammer (3) und einem diese beiden teilweise, einen Konvektionsraum (9) bildend, umschließenden Außenmantel (8), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein aus feuerfestem, wärmeleitendem Material gefertigtes Konvektorrohr (10) von unten schräg nach oben durch die Rauchkammer (3) verläuft, dessen unteres Ende (13) mit dichtem Übergang durch eine Rauchkammerwand

(22) herausführt und dessen oberes Ende (11) mit dichtem Übergang zur Rauchkammerwand (22) in den Konvektionsraum (9) hineinführt oder durch diesen hindurch nach außen führt.

2. Kaminofen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvektorrohr (10) von einem rückseitigen Kaminofenmantel (8) schräg nach oben durch eine Rauchkammeroberseite (12) geführt ist und ein Kaminanschluß (7) auf der zum Feuerraum (2) entgegengesetzten Seite des Konvektorrohres (10) angeordnet ist.

3. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Konvektorohrende (13) rückseitig aus dem Kaminofenmantel (8) herausragt und das obere Konvektorrohrende (11) mit der Rauchkammeroberseite (12) bündig abschließt.

4. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste, wärmeleitende Konvektorrohr (10) aus Stahl gefertigt ist.

5. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvektorrohr (10) eine Wandstärke (WS) aufweist, die einer Wandstärke (WB) der Rauchkammer (3) entspricht und einen Innendurchmesser (I) von mindestens 3 cm hat.

6. Kaminofen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvektorrohr (10) Zylindermantelförmig ausgebildet ist.

7. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (15) von mindestens zwei Zylindermantelförmigen Konvektorrohren (10), die in einem Abstand (A) von mehr als 1 cm zueinander parallel verlaufen, von unten schräg nach oben durch die Rauchkammer (3) geführt ist.

8. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvektorrohr (10) vierkantig ausgebildet ist.

9. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konvektorrohroberseite (17) sowie eine Konvektorrohrunterseite (18) plan und Konvektorrohrseitenwände (19) nach außen gewölbt zylindermantelförmig ausgebildet sind.

10. Kaminofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gesamte Konvektorrohrbreite (KB) sich zur Rauchkammerbreite (BB) etwa wie 2 : 3 verhält, wobei der Konvektorrohrseitenabstand (KA) jeweils zu den beiden Rauchkammerseiten (10) gleich ist.