AT395475B - Vorrichtung zur regelung der verbrennungsluftzufuhr bei einem ofen - Google Patents

Description

AT 395 475 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Veibrennungsluftzufuhr bei einem Ofen, mit einem, beispielsweise von ein»- Klappe gebildeten, verstellbaren Verschlußorgan, welches in der Brennraumtüre oder in einem in den Brennraum des Ofens mündenden Luftzuführungskanal angeordnet ist und welches mit einem Temperaturfühler in Wirkverbindung steht, der im Verbrennungsgasweg des Ofens, insbesondere im Verbindungs-5 stück zu einem Kaminanschluß, angeordnet ist.

Bei Öfen, bei welchen keine Wärmespeicherung erfolgt, sondern vielmehr die im Ofen erzeugte Wärme direkt an die Umgebungsluft abgegeben wird, ist es bereits bekannt, die Verbrennungsluftzufuhr in Abhängigkeit von der Abbrandtemperatur zu steuern. Hiezu ist beispielsweise in einem Verbindungsstück zu einem Kaminanschluß ein Thermostatfühler vorgesehen, der über einen Kabelseilzug eine Luftklappe in einer Aschenkastentüre betätigt 10 (AT-PS 221.752). Hiebei erfolgt eine kontinuierliche Steuerung der Veibrennungsluftzufuhr derart, daß während des

Abbrandes die Menge der Verbrennungsluft geregelt wird, wobei aber stets dieZufuhr einer gewissen Mindestmenge an Verbrennungsluft gewährleistet sein muß, um ein vollständiges Erlöschen der Flamme zu verhindern.

Aus der DD-PS 148.813 ist eine Anordnung zur Regelung der Sekundärluftzufuhr für Feststoffrostfeuerungen mit einem Warmwasserheizkessel bekannt geworden, wobei im Wasserraum ein Reglerausdehnungsköiper vorge-15 sehen ist, der seine Ausdehnungsbewegung bei Erwärmung des Wassers auf einen Reglerhebelarm überträgt, der mit ein» Primärluftverbrennungsklappe verbunden ist, die bis auf einen für eine Mindestluftzufuhr regelbaren Spalt geschlossen werden kann. Die Anordnung ist hiebei so getroffen, daß die Veränderung der Primärverbrennungsluftmenge entgegengesetzt der Veränderung einer zugeführten Sekundärluftmenge ist. Bei dieser bekannten Ausführungsform erfolgt somit eine gegensinnige Regelung von Primärluftzufuhr und Sekundärluftzufuhr in 20 Abhängigkeit von der Erwärmung des im Wasserraum des Warmwasserheizkessels befindlichen Wassers, wobei gleichfalls stets die Zufuhr einer gewissen Mindestverbrennungsluftmenge gewährleistet sein muß. Bei Kachelöfen, bei welchen die erzeugte Wärme nicht direkt an die Umgebungsluft abgegeb»i wird, sondern vielmehr zumindest zum Großteil gespeichert wird, wobei diese gespeicherte Wärme erst nach und nach an die Umgebungsluft abgegeben wird, treten Probleme auf, die bei den oben beschriebenen bekannten Öfen nicht entstehen. Bei solchen 25 Kachelöfen muß nämlich während des Abbrandes des Brennstoffes die Zufuhr der erforderlichen Verbrennungsluft gewährleistet sein, um Rauchgasexplosionen zu verhindern, wobei während dieses Abbrandes keine Änderung d» Menge der zugeführten Verbrennungsluft zu erfolgen hat, nach erfolgtem Abbrand des Brennstoffes hingegen muß die Zufuhr von Verbrennungsluft vollständig unterbunden w»den, damit die gespeicherte Wärme nicht in unerwünschter Weise durch die Luftströmung über den Schornstein abgeführt wird und dadurch verloren geht Es 30 darf somit bei Kachelöfen keine kontinuierliche Regelung der Verbrennungsluftzufuhr während des Abbrandes »folgen und es muß nach Beendigung des Abbrandes des Brennstoffes die Verbrennungsluftzufuhr vollständig unterbunden werden.

Diese Vorgangsweise wurde bisher in der Regel händisch durchgeführt DeroptimaleZeitpunktfiir das Schließen d» die V»brennungsluftzufuhr ermöglichenden Klappe wird hiebei in d» Regel nicht eingehalten, da von den 35 Bedienungspersonen dieser Zeitpunkt lediglich durch Betrachtung d» im Ofen befindlichen Glut nicht genau ermittelt w»den kann und diese Betrachtung nur in bestimmten, in d» Regel größeren Intervallen vorgenommen wird. Schwierigkeiten treten bei einer manuellen Bedienung des V»scldußorganes für die Verbrennungsluftzufuhr aber auch dann auf, wenn nach dem Einheizen eines Kachelofens die Bedienungsperson das Gebäude, in dem sich d» Kachelofen befindet, verlassen muß und daher zum optimalen Zeitpunkt zur Betätigung des Verschlußorganes 40 zwecks Unterbindung der Verbrennungsluftzufuhr nicht anwesend ist. Wird dieses Verschlußorgan zu früh geschlossen, so besteht die Gefahr von Rauchgasexplosionen, die zu einer Beschädigung des Kachelofens führen können. Wird das Verschlußorgan zu spät geschlossen, so wird die im Kachelofen gespeicherte Wärme durch die entstehende Luftströmung zum Großteil über den Schornstein abgeführt, der Speichereffekt, der ja ein wesentliches Merkmal des Kachelofens ist, geht dadurch weitgehend verloren. 45 Es sind auch bereits Einrichtungen bekannt, mittels derer die Zufuhr der V»brennungsluft bei Kachelöfen nach einem gewissen Zeitabschnitt unterbrochen wird. Es liegt auf der Hand, daß derartige lediglich zeitabhängig arbeitende Einrichtungen sich nicht den jeweiligen Abbrandverhältnissen anpassen. Um beispielsweise die gefährlichen Rauchgasexplosionen mit Sicherheit zu verhindern, müssen diese bekannten Einrichtungen eine Zufuhr von Verbrennungsluft über einen längeren Zeitraum ermöglichen, als dies in der Regel erforderlich ist, wodurch wieder 50 eine un»wünschte Wärmeabgabe in den Schornstein erfolgt.

Es ist Aufgabe d» vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung der Verbrennungsluftzufuhr zu schaffen, bei d» die Regelung automatisch in Abhängigkeit vom Abbrand des Brennstoffes unter Berücksichtigung d» bei einem Kachelofen auftretenden Probleme erfolgt. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß bei einem Kachelofen der Temperaturfühler mit einer Steuereinrichtung in Wirkveibindung steht, die mit einer 55 VerstelleinrichtungfürdasVerschlußorgangekuppeltist,wobeibeieinemAbsinkenderTemperaturderVerbrennungs- gase unter einem vorgegebenen Wert das Verschlußorgan in seine die Verbiennungsluftzufuhr vollständig unterbrechende Schließstellung bewegt wird, und daß die S teuereinrichtung weiters mit einer von der Brennraumtüre -2-

AT 395 475 B betätigbaren,voizugsweisevoneinem elektrischen Türkontakt gebildeten,Sicherheitseinrichtungin Wirkverbindung steht, die bei einem Öffnen der Brennraumtüre eine Betätigung der Verstelleinrichtung zum Öffnen des Verschlußorganes bewirkt. Durch die Anordnung der vom Temperaturfühler beeinflußten Steuereinrichtung wird ermöglicht, die Vastelleinrichtung für das Verschlußorgan derart zu betätigen, daß dieses Verschlußorgan S vollständig geöffnet bleibt, bis die Temperatur der Verbrennungsgase unter einem vorgegebenen Wert absinkt, der einem vollständigen Abbrand der Brennstoffe entspricht, und dann die Verbrennungsluftzufuhr vollständig unterbricht Dieses Unterbrechen erfolgt somit erstdann, wenn der Verbrennungsvorgang einwandfrei abgeschlossen ist Um zu verhindern, daß bei einem Nachfüllen von Brennstoff in den Brennraum das Verschlußorgan für die Verbrennungsluftzufuhr in unzulässiger Weise geschlossen bleibt wird gemäß der Erfindung die Steuereinrichtung 10 nicht nur durch den Temperaturfühler, sondern auch von einer von der Brennraumtüre betätigbaren Sicherheitseinrichtungbeeinflußt die bei einem öffnen der Brennraumtüreauf jedenFallauch ein Öffnen des Verschlußorganes für die Verbrennungsluftzufuhr bewirkt so daß eine optimale Steuerung dieses Verschlußorganes bei maximaler Sicherheit gewährleistet ist

Die Anordnung des Steuergerätes ermöglicht es weiters, einen bestimmten zeitlichen Sicherheitsabstand von IS einigen Minuten einzuhalten, bevor die vom Temperaturfühler erfaßte Temperatur in der Steuereinrichtung weiterverarbeitet wird, um einen Beharrungszustand zu gewährleisten.

Die Verstelleinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von einem elektrischen Stellmotor gebildet, der auf einfache Weise von da1 Steuereinrichtung gesteuert werden kann, insbesondere wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Temperaturfühler von einem Thermoelement gebildet ist, das 20 über eine elektrische Leitung an den Eingang der, elektronisch arbeitenden, Steuereinrichtung angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem Stellmotor elektrisch leitend verbunden ist

Um zu verhindern, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine notwendige Zufuhr von Verbrennungsluft bei Stromausfall unterbleibt, kann erfindungsgemäß der Stellmotor mit einer Rückstellvorrichtung zum Öffnen des Verschlußorganes bei Stromausfall versehen sein. 25 Zweckmäßig ist der Stellmotor als Thermostellmotor ausgebildet, der einen sich bei Erwärmung mittels einer elektrisch gespeisten Heizwicklung ausdehnenden Dehnstoff enthält und bei Stromausfall eine beim Öffnen des Verschlußorganes bewirkende Stellung einnimmt.

In da Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht Fig. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 stellt einen Horizontal schnitt durch eine Aschentüre 30 eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Ofens dar und Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt nach der Linie (ΠΙ-ΙΠ) in Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Ofen weist eine Brennraumtüre (1) zum Nachfüllen des festen Brennstoffes sowieeine das Aschenfach verschließende Aschentüre (2) auf, in der eine Öffnung (3) zur Zufuhr von Verbrennungsluft angeordnet ist (siehe auch die Fig. 2 und 3), die durch ein von einer verschwenkbaren Klappe gebildetes 35 Verschlußorgan (4) abschließbar ist Über ein Verbindungsstück (5) ist der Brennraum mit einem im Gebäude befindlichen Schornstein verbunden, über welchen die bei der Verbrennung entstehenden Abgase abgeführt werden.

Die durch das Verschlußorgan (4) verschließbare Öffnung (3) zur Zufuhr von Verbrennungsluft muß natürlich nicht in der Aschentüre (2) vorgesehen sein, sondern kann auch an einer anderen Stelle angeordnet sein, beispielsweise in der Brennraumtüre (1) oder in einem gesonderten, in den Brennraum mündendenLufzuführungskanal. 40 Im Verbindungsstück (5) befindet sich ein Thermoelement (6), das eine der Abbrandtemperatur proportionale elektrische Spannung erzeugt. Das Thermoelement (6) ist über eine elektrische Leitung (7) mit einem elektronischen Steuergerät (8) verbunden, das außerhalb des Ofens (1) an einer beliebigen Stelle angebracht werden kann.

Die Betätigung des Verschlußorganes (4) erfolgt über einen elektrischen Stellmotor (9) derart, daß dieses Verschlußorgan (4) entweder in seine Offenstellung oder in seine Schließstellung bewegt wird. Der elektrische 45 Stellmotor (9) ist über eine elektrische Leitung (10) gleichfalls an das elektronische Steuergerät (8) angeschlossen.

Wenn somit da Stellmotor (9) das Verschlußorgan (4) von seiner Schließstellung in die Offenstellung oder umgekehrt bewegen soll, so wird er vom Steuergerät (8) an Spannung, und zwar vorzugsweise an Niederspannung, gelegt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ragt der Stellmotor (9) von da Aschentürc (2) in das Innere des Aschenfaches, was den Vorteil mit sich bringt, daß er nicht in störender Weise nach außen absteht. Befindet sich 50 jedoch das Verschlußorgan (4) in der Brennraumtüre (1), so muß der Stellmotor (9) außen angeordnet sein, um zu vahindem, daß dieser beim Abbrand in unzulässiger Weise erwärmt wird. Wie bereits owähnt, können das Verschlußorgan (4) und da dieses betätigende Stellmotor (9) auch in einem gesonderten Lufitzuführungskanal vorgesehen sein.

Der Stellmotor (9) ist mit einer Rückstellvomchtung versehen, die das Vaschlußorgan (4) bei Stromausfall 55 öffnet, um zu verhindern, daß dieses Verschlußorgan (4) bei einem ofolgenden Abbrand nicht geöffnet ist und daher keineZufuhrvonVerbrennungslufterfolgLZweckmäßigistderStellmotor(9)alsansichbekanntaThermostellmotor ausgebildet. Dieser Thermostellmotor enthält einen Dehnstoff, der sich bei der durch Stromzufuhr ofolgten -3-

Claims (5)

1. AT 395 475 B Erwärmung ausdehnt und dabei bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Verschlußorgan (4) schließt, bei ein»: Unterbrechung der Stromzufuhr, also auch bei einem Stromausfall, sein Volumen verringert und dadurch eine Öffnung des Verschlußorganes (4) bewirkt Im Bereich der Brennraumtüre (1) ist ein elektrischer Türkontakt (11) vorgesehen, der beim Öffnen und 5 Schließen der Brennraumtüre (1) betätigt wird und der über eine elektrische Leitung (12) an das Steuergerät (8) angeschlossen ist. Die elektrischen Leitungen (10,12) sind in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet, in der Praxis sind diese Leitung»! natürlich verdeckt, also unsichtbar verlegt Wird die Brennraumtüre (1) zum Nachfüllen von Brennstoff in den Brennraum des Ofens geöffnet so wird der Türkontakt (11) betätigt wodurch über das Steuergerät (8) das Verschlußorgan (4) sofort geöffnet wird. Dadurch 10 wird sichergestellt daß bei dem nunmehr »folgenden Abbrand des nachgefüllten Brennstoffes über die Öffnung (3) die »forderliche Verbrennungsluft zugeführt wird. Fern» wird durch Betätigung des Türkontaktes (11) die Erfassung der vom Thermoelement (6) gemessenen Temperatur im Steuergerät (8) unterbrochen und nach einer entsprechenden Zeitverzögerung neu begonnen. Nach erfolgtem Nachfüllen von Brennstoff und Schließen der Brennraumtüre (1) steigt die Abbrandtemperatur an und erreicht einen bestimmten Maximalwert der je nach 15 verwendetem Brennstoff in der Regel zwischen 100 °C und 350 °C liegt Dieser Temperaturanstieg wird vom Thermoelement (6) erfaßt und im elektronischen Steu»gerät (8) gespeichert Ist d» Verbrennungsvorgang vollständig abgeschlossen, so sinkt die Abbrandtemp»atur. Auch dies wird vom Thermoelement (6) erfaßt und es wird der Temperaturabfall dem elektronischen Steuergerät (8) übermittelt Beträgt nun der Temperaturabfall einen vorbestimmt»!, im elektronischen Steuergerät(8)eingegebenen Wert von beispiels-20 weise 24 °C, so wird der Stellmotor (9) üb» die Leitung (10) mit Niederspannung versorgt, derart, daß er eine Bewegung des Verschlußorganes (4) in die Schließstellung hervorruft Diese Bewegung des Verschlußorganes (4) in die Schließstellung »folgtsomit unabhängig von d» verwendeten Artdes Brennstoffes und von der eingefüllten Brennstoffmengeg»iau zu jenem Zeitpunkt, zu welchem der Abbrand beendet ist so daß einerseits keine Explosionsgefährdung durch vorzeitiges Schließen des Verschlußorganes 25 gegeben ist andererseits eine unerwünschte Wärmeabgabe durch den Kamin durch v»spätetes Schließen des Verschlußorganes (4) unterbunden wird. 30 PATENTANSPRÜCHE 35 1. Vorrichtung zur Regelung d» Verbrennungsluftzufuhr bei einem Ofen, mit einem, beispielsweise von einer Klappe gebildeten, verstellbaren Verschlußorgan, welches in der Brennraumtüre oder in einem in den Brennraum des Ofens mündenden Luftzuführungskanal angeordnet ist und welches mit einem Temperaturfühler in Wirk· verbindungstehtderim Verbrennungsgasweg desOfens,insbesondere im VeibindungsstückzueinemKaminanschluß, 40 angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kachelofen der Temperaturfühl» (6) mit ein» Steuerein richtung (8) in Wirkverbindung steht die mit einer Verstelleinrichtung (9) für das V»schlußorgan (4) gekuppelt ist, wobei bei einem Absinken der Temperatur der V»brennungsgase unter einem vorgegebenen Wert das Verschlußorgan (4) in seine die Verbrennungsluftzufuhr vollständig unterbrechende Schließstellung bewegt wird, und daß die Steuereinrichtung (8) weiters mit ein» von der Brennraumtüre (1) betätigbaren, vorzugsweise von einem elektri-45 sch»i Türkontakt gebildeten, Sich»heitseinrichtung (11) in Wirkverbindung steht, die bei ein»n Öffnen der Brennraumtüre (1) eine Betätigung der Verstelleinrichtung (9) zum Öffnen des Verschlußorganes (4) bewirkt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V»stelleinrichtung (9) von einem elektrischen Stellmotor gebildet ist. 50
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler von einem Thermoelement (6) gebildet ist, das über eine elektrische Leitung (7) an den Eingang der, elektronisch arbeitenden, Steuereinrichtung (8) angeschlossen ist, deren Ausgang mit d»n Stellmotor (9) elektrisch leitend verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (9) mit einer Rückstellvorrichtung zum Öffnen des Verschlußorganes (4) bei Stromausfall versehen ist. -4- AT 395 475 B
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (9) als Thermostellmotor ausgebildet ist, der einen sich bei Erwärmung mittels einer elektrisch gespeisten Heiz Wicklung ausdehnenden Dehnstoff enthält und bei Stromausfall eine ein Öffnen des Verschlußorganes (4) bewirkende Stellung einnimmt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-