DE9213800U1 - Ofen-Durchbrandeinsatz - Google Patents

Description

K.W. Arnold GmbH & Co. KG

Wilhelmshütter Str. 17, W-3563 Dautphetal 3

BEZEICHNUNG
Ofen-Durchbrandeinsatz

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Ofen-Durchbrandeinsatz insbesondere zur Beheizung von Wohn- und dergleichen Räumen, bestehend aus einem im wesentlichen quaderförmigen, mit Schamottesteinen ausgekleideten Metallgehäuse mit einem das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraum und einem diesem in Rauchgasabzugrichtung nachgeordneten Nachbrennraum und mit einem eine den Hauptverbrennungsraum verschließende Fülltür und eine Öffnung für die Zufuhr der Verbrennungsluft aufweisenden, an der Vorderseite des Einsatzgehäuses angeordneten Geschränk, wobei der Hauptverbrennungsraum und der Nachbrennraum durch eine von der Rückseite des Hauptverbrennungsraumes gegen die Fülltür geneigt ansteigende Trennwand voneinander getrennt sind und über dem Nadhbrennraum ein Kuppelraum mit dem Rauchgaskanal vorgesehen ist.

Kachelofen-Dauerbrandeinsätze mit den vorstehenden Gattungsmerkmalen sind bereits allgemein im Gebrauch und unter anderem durch eine Werbeschrift der Firma Buderus Heiztechnik GmbH, 6330 Wetzlar 1, mit Einzelheiten bekannt geworden. Der in dieser Werbeschrift angebotene Kachelofen-Einsatz weist im wesentlichen drei Räume auf, nämlich den als Füllraum bezeichneten Hauptverbrennungsraum, einen diesem in Rauchgasabzugrichtung nachgeordneten Nachbrennraum und einem unter dem Füllraum befindlichen und von diesem durch eine Rosteinrichtung getrennten Ascheraum. Die sichtbare Vorderseite des Einsatzes wird im wesentlichen von einem Geschränk gebildet. Dieses enthält oben eine Fülltür mit einer durch einen Schieber mehr oder weniger verschließbaren Öffnung für die Zufuhr von Sekundärluft. Darunter befindet sich eine Aschen- und Feuertür mit einer oberhalb der Rosteinrichtung in den Verbrennungsraum führenden regulierbaren öffnung für die Verbrennungsluft und mit einer unterhalb der Rosteinrichtung in den Ascheraum führenden regulierbaren Luft-Zufuhröffnung. Die durch die letztgenannte Öffnung einströmende Luft kann wahlweise durch den Ascheraum hindurch in den Nachbrennraum und/oder durch den Rost hindurch in den Hauptverbrennungsraum geleitet werden, wobei im hinteren Bereich der Rosteinrichtung ein weiterer Regulierschieber vorgesehen ist.

In den Nachbrennraum führen zwei Kanäle, nämlich ein aus dem Hauptverbrennungsraum kommender Rauchgaskanal und ein in diesen unmittelbar unterhalb des Nachbrennraumes mündender, aus dem Ascheraum abgeleiteter Nachbrennluft-Kanal. In einer den Hauptverbrennungsraum von einer darüber befindlichen Kuppel trennenden Deckenplatte ist ein weiterer Anheizschieber vorgesehen, der beim Anheizen eingestellt werden kann, um den Rauchgasabzug zu regulieren.

Diese Kachelofen-Einsätze sind konstruktiv sehr aufwendig und daher auch sehr teuer. Sie enthalten fünf verschiedene mehr oder weniger nach Gutdünken oder Erfahrungswerten einstellbare Zu- und Abluft-Regulierschieber. Damit ist einerseits bei richtiger Bedienung eine weitgehende Optimierung der Luftführung möglich. Andererseits aber bringt diese Vielfalt von Verstellmöglichkeiten auch die Gefahr von Fehlbedienung, die zu erheblichen Fehlleistungen des Ofens führen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Tiefe des das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraumes dadurch erheblich eingeschränkt ist, daß dahinter der Nachbrennraum angeordnet ist. Dieser Nachteil ist besonders bei Holzbrand schwerwiegend, weil das Holz kürzer als üblich geschnitten werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für verschiedenartige Öfen geeigneten Einsatz mit den in der Beschreibungseinleitung und im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattungsmerkmalen zu schaffen, bei dem die Mängel der bekannten Einsätze dieser Art nicht mehr vorhanden sind. Bei Erhaltung des Vorteils einer weitgehend schadstoffarmen Verbrennung bei höchstmöglichem heiztechnischem Wirkungsgrad soll er in seinem konstruktiven Aufbau wesentlich einfacher und billiger sein, als die bekannten Einsätze dieser Art. Durch Optimierung der Verbrennungsluftführung mit konstruktiv einfachsten Mitteln soll die Gefahr von Bedienungsfehlern weitestgehend ausgeschlossen werden. Ferner soll ohne Vergrößerung der Außenmaße des Einsatzes die Tiefe des das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraums vergrößert werden, so daß er mit längeren Holzscheiten beschickt werden kann, als dies bei den bekannten Einsätzen möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Ofen-Durchbrandeinsatz, der mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgestattet ist. Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen

2 bis 5 hervor.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert . Es zeigen:
Fig. 1 Einen senkrechten Mittelschnitt durch einen

Ofen-Durchbrandeinsatz in schematisierter Darstellung ;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes

A in Fig. 1 ohne Fülltür und Luftklappe; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Luftverteilers .

Der erfindungsgemäße Ofen-Durchbrandeinsatz ist als quaderförmiges Einsatzgehäuse 1 aus Grauguß mit einer Schamotteauskleidung 2 ausgebildet für einen gesetzten Kachelofen mit einem nach einer Seite offenen, den Außenmaßen des Einsatzgehäuses 1 entsprechenden Hohlraum .

Der Innenraum des Einsatzgehäuses 1 ist unterteilt in den das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraum 3, den darüber: befindlichen Nachbrennraum 4, einem über diesem befindlichen Kuppelraum 5 mit dem in dessen Mitte ansetzenden Abgaskanal 6 sowie einem unter dem geschlossenen Boden 3a des Hauptverbrennungsraumes 3 in der ganzen Breite verlaufenden Sekundärluftkanal 7.

Dieser beginnt an der Vorderseite des Einsatzgehäuses 1 in einem Luftverteiler 8, setzt sich an der Rückseite zwischen einer bis in etwa halbe Höhe des Einsatzgehäuses 1 reichenden, den Hauptverbrennungsraum

3 nach hinten begrenzenden inneren Rückwand 3b und der

äußeren Rückwand la des Einsatzgehäuses 1 befindlichen Hohlraum 7a fort und mündet am oberen Ende dieses Hohl-_/ raumes 7a durch eine waagerechte Reihe von neun Bohrungen 9 in den hinteren Bereich des Hauptverbrennungsraums 3. Das an der Vorderseite des Einsatzgehäuses 1 befindliche Geschränk hat eine Fülltür 10, die nur dem Einbringen des Brennmaterials sowie dem Herausnehmen der Asche dient und keine Öffnung für eine Luftzufuhr enthält. Darunter ist eine in "Geschlossen"-Stellung verriegelbare Luftklappe 11 angeordnet, hinter der sich eine breite Öffnung für die Zufuhr der Verbrennungsluft befindet. Die Luftklappe 11 ist mit ihrer Unterkante um eine waagerechte Achse lla schwenkbar an der Vorderwand des Einsatzgehäuses 1 gelagert, so daß sie bei Entriegelung in die "Offen"-Stellung fällt.

Hinter der von der Luftklappe 11 verschließbaren Öffnung für die Zufuhr der Verbrennungsluft ist der Luftverteiler 8 angeordnet. Dieser ist als ein im Horizontalschnitt etwa C-förmiges Guß-Formteil ausgebildet, welches mit seinen senkrecht stehenden Seitenschenkeln 8a an der Innenseite der Vorderwand Ib des Einsatzgehäuses 1 anliegt. Sein Stegteil 8b hat auf der den Seitenschenkeln 8a gegenüberliegenden Seite an der Unterkante einen leistenförmigen Ansatz 8c, auf dem der Boden 3a des Hauptverbrennungsraumes 3 gelagert ist. Die Vorderwand Ib des Einsatzgehäuses 1 hat "oberhalb des Luftverteilers 8 innenseitig einen waagerechten leistenförmigen Ansatz lc, an dessen Unterseite die Seitenschenkel 8a des Luftverteilers anstoßen. Der Stegteil 8b des Luftverteilers 8 ist niedriger als seine Seitenschenkel 8a, so daß zwischen der Oberkante des Stegteils 8b und der Unterkante des leistenförmigen Ansatzes Ic eine in den Hauptverbrennungsraum 3 führende Primärluft-Zuführungsöffnung 12 vorhanden ist, Unten ist der Luftverteiler 8 mit seinem ganzen

Querschnitt in den Sekundärluftkanal 7 übergehend

offen.

Der Querschnitt der Primärluft-Zuführungsöffnung 12

2
(etwa 9 &khgr; 270 bis 280mm) beträgt etwa 25 cm . Die das

Ende des Sekundärluftkanals 7 bildenden neun Bohrungen 9 in der inneren Rückwand 3b des Hauptverbrennungsraums 3 haben einen Durchmesser von je 11,5mm. Somit beträgt der Querschnitt der Primärluft-Zuführungsöffnung 12
etwa das 2,7-fache der Summe der Querschnitte aller die Sekundärluft in den hinteren Bereich des Verbrennungsraums führenden Bohrungen 9.

Der Hauptverbrennungsraum 3 und der Nachbrennraum 4
sind durch eine Schamottesteinwand 13 voneinander getrennt, die in einem Abstand von 56mm von der inneren
Rückwand 3b bzw. der rückseitigen Schamotteverkleidung 2 über den Bohrungen 9 beginnend zur Vorderwand Ib des Einsatzgehäuses bis zu deren Oberkante ansteigend verläuft. Durch den dabei entstandenen 56mm breiten, sich über die ganze Brennraumbreite erstreckenden Mischspalt 14 strömen die heißen, noch brennbare Substanzen enthaltenden Rauchgase in den Nachbrennraum 4. Unmittelbar unterhalb dieses Mischspaltes 14 wird dem Rauchgasstrom durch die Bohrungen 9 der Sekundärluftstrom
zugeführt. Dadurch kommt es in dem Nachbrennraum 4
durch Verbrennung der restlichen brennbaren Substanzen in den Rauchgasen zu einer maximalen Reinigung derselben von Schadstoffen.

Der Nachbrennraum 4 ist im hinteren Bereich durch eine Zwischendecke 15 aus Schamottesteinen von dem darüber
liegenden Kuppelraum S abgegrenzt. Damit wird eine
intensive Durchmischung der Rauchgase während der
Nachverbrennung erzielt und ihr unmittelbares Abströmen in den Rauchgaskanal 6 verhindert.

Unmittelbar hinter dem Luftverteiler 8 ist auf dem mit einer Schamottebekleidung 2 belegten Boden 3a des Hauptverbrennungsraumes 3 ein bis dicht unter die Primärluftzuführungsöffnung 12 reichender und sich über die ganze Brennraumbreite erstreckender keilförmiger Schamottestein 16 angeordnet. Dieser erleichtert das Herausnehmen der Asche.

Es hat sich gezeigt, daß die vorstehend angegebenen Querschnittsverhältnisse in der Verbrennungsluftführung eine optimale schadstoffarme Verbrennung bei hoher Energieausnutzung insbesondere von Holz ergeben. Und dies bei einem außerordentlich geringen konstruktiven Aufwand. Der äußerst einfache Bau der Verbrennungsanlage schließt die Gefahr von Bedienungsfehlern praktisch aus. Es wird lediglich beim Anzünden die Luftklappe 11 geöffnet und offen gelassen, bis das Brennmaterial durchgebrannt ist. Dann wird sie geschlossen. So wird ein vorzeitiges Auskühlen des Ofens vermieden. Die in der noch vorhandenen Glut und in den Wärme speichernden Elementen des Ofens gespeicherte Wärme wird langsam und gleichmäßig abgegeben.

Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf den Einbau des Einsatzes in einen gesetzten Kachelofen. Er kann auch in einen anderen mit einem entsprechenden Aufnahmeraum ausgestatteten Wärmetauscher eingesetzt werden.

Claims (4)

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Ofen-Durchbrandeinsatz insbesondere zur Beheizung von Wohn- und dergleichen Räumen, bestehend aus einem im wesentlichen quaderförmigen, mit Schamottesteinen ausgekleideten Metallgehäuse mit einem das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraum und einem diesen in Rauchgasabzugrichtung nachgeordneter Nachbrennraum und mit einem eine den Hauptverbrennungsraum verschließende Fülltür enthaltenden und die Verbrennungsluft einlassenden Geschränk, wobei der Hauptverbrennungsraum und der Nachbrennraum durch eine von der Rückseite des Hauptverbrennungsraums gegen die Fülltür geneigt ansteigende Trennwand voneinander getrennt sind und über dem Nachbrennraum ein Kuppelraum mit dem Rauchgaskanal vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet,, a) daß unterhalb der Fülltür (10) in Höhe einer mit einer Luftklappe (11) verschließbaren Öffnung für den Einlaß der Verbrennungsluft an der Innenseite der Gehäusevorderwand (Ib) ein Luftverteiler (8) angeordnet ist, der als ein im Horizontalschnitt etwa C-förmiges Guß-Formteil ausgebildet und mit seinen senkrecht stehenden Seitenschenkeln (8a) an der Innenseite der Gehäusevorderwand (Ib) anliegt, so daß hinter der Luftklappe (11) ein breiter senkrechter, unten

und oben offener Luftkanal gebildet ist;

b) daß der Stegteil (8b) des Luftverteilers oben kürzer ist als die beiden Seitenschenkel (8a) und an seinem unteren, mit den Seitenschenkeln (8a) bündigen Rand an seiner den Seitenschenkeln (8a) gegenüberliegenden Seite einen leistenförmigen Ansatz (8c) hat, auf dem der geschlossene Boden (3a) des Hauptverbrennungsraums (3) mit seinem vorderen Rand gelagert ist, wobei unter dem Boden (3a) ein Sekundärluftkanal (7) gebildet ist, in den der nach unten gerichtete Teil des von dem Luftverteiler (8) gebildeten Luftkanal mündet;

c) daß an der Rückseite der Gehäusevorderwand (Ib) über dem Luftverteiler (8) ein dessen Seitenschenkel (8a) übergreifender leistenförmiger Ansatz ( Ic) vorgesehen ist, wobei zwischen diesem und dem oberen Rand des Stegteils (8b) des Luftverteilers (8) eine in den Hauptverbrennungsraum (3) führende Primärluft-Zuführungsöffnung (12) gebildet ist;

d) daß der Sekundärluftkanal (7) sich in einem Hohlraum (7a) zwischen der äußeren Gehäuserückwand (la) und der inneren Rückwand (3b) des Hauptverbrennungsraums (3) bis dicht unter die diesen von dem Nachbrennraum (4) trennende Schamottesteinwand (13) fortsetzt und dort durch eine waagerechte Reihe von Bohrungen (9) unterhalb eines zwischen der hinteren Kante der Schamottesteinwand (13) und der Rückwand des Einsatzgehäuses (1) vorhandenen Mischspaltes (14) in den Hauptverbrennungsraum (3) mündet.

2. Ofen-Durchbrandeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Querschnitt der Primärluft-Zuführungsöffnung ( 12) das 2,5-fiäche bis 3-fache der Summe aller am Ende des Sekundärluftkanals (7) befindlichen Bohrungen (9) beträgt, wobei der Querschnitt der durch die Luftklappe (11) verschließbaren Öffnung für die Zuführung der Verbrennungsluft größer ist, als die Querschnitte der Primärluft-Zuführungsöffnung (12) und aller am Ende des Sekundärluftkanals (7) befindlichen Bohrungen (9) zusammen und wobei der Querschnitt des Mischspaltes (14) um ein Vielfaches größer ist, als die Summe dieser Querschnitte.

3. Ofen-Durchbrandeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Primärluft-Zuführungsöffnung (12) mit den Maßen 9 &khgr; 270 bis 280mm etwa

25 cm und die Summe der Querschnitte aller Bohrungen (9) am Ende des Sekundärluftkanals (7) bei einem Durchmesser von jeweils 11,5mm etwa 9,35 cm betragen, wobei der sich über die ganze Breite erstreckende Mischspalt ( 14) eine Breite von 56mm hat.

4. Ofen-Durchbrandeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbrennraum (4) von dem darüberliegenden Kuppelraum (5) durch eine sich waagerecht von der Rückwand des Einsatzgehäuses (1) bis etwa unter die Mitte des Kuppelraums (5) erstreckende Zwischendecke (15) teilweise getrennt ist.

Ofen-Durchbrandeinsat&zgr; nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß auf dem mit einer Schamotteauskleidung (2) belegten Boden (3a) des Hauptverbrennungsraums (3) unmittelbar hinter dem Luftverteiler (8) ein sich über die ganze Breite des Hauptverbrennungsraums (3) erstreckender keilförmiger Schamottestein (16) mit einer vom Luftverteiler (8) zum Boden (3a) abfallenden Oberfläche angeordnet ist.