AT403201B - Zuluftleitvorrichtung für die sekundärluft einer heizeinrichtung - Google Patents

Description

ΑΤ 403 201 Β

Die Erfindung betrifft eine Zuluftleitvorrichtung für die Sekundärluft einer Heizeinrichtung, mit einem Brennraum und im Bereich einer Oberkante eines Türausschnittes der Heizeinrichtung angeordneten Ausströmöffnungen für die Sekundärluft, die mit einem Sekundärluftkanal verbunden sind.

Es sind bereits verschiedene Öfen bekannt, die zur Steuerung des Verbrennungsablaufes unterschiedlich ausgebildet sind, bzw. unterschiedliche Zugregelvorrichtungen aufweisen. Bekannte Öfen sind im Bereich des Rostes bzw. der Feuerraumtüren mit Einlaßöffnungen ausgestattet, deren Querschnitt durch Verstellung an unterschiedliche Betriebszustände des Heizgerätes bzw. der Heizeinrichtung angepaßt werden können. Bei den sogenannten Kaminöfen der moderneren Bauart, die aus einem Stahlblechmantel für den Brennraum und einem diesen vorgeordneten Stahlblechmantel für den Konvektionsmantel bestehen und mit großen Feuerraumtüren mit Klarsichtscheiben ausgestattet sind, hat sich immer wieder das Problem ergeben, daß die in den Feuerraumtüren angeordneten Scheiben nach relativ kurzer Betriebsdauer angelaufen sind bzw. Rußteile und Verbrennungsrückstände in die Scheiben eingebrannt wurden. Aus diesem Grund wurde bei diesen Öfen auch bereits vorgeschlagen, eine Luftzufuhr im Bereich der oberen Enden der Feuerraumtüren vorzusehen, sodaß die zugeführte Frischluft, die üblicherweise erheblich kälter ist als die im Verbrennungsraum enthaltenen Verbrennungsgase, als Luftvorhang über die Innenseite der Scheiben der Feuerraumtüren nach unten fallen kann. Gleichzeitig konnte die derart zugeführte Luft als Sekundärluft für die Verbrennung herangezogen werden. So wurde unter anderem auch bereits vorgeschlagen eine kombinierte Primär- und Sekundärluftsteuervorrichtung im Bereich der Aschenlade vorzusehen, wobei je nach Stellung der Steuervorrichtung ein Teil der zugeführten Frischluft über Verteilungskanäle in den Bereich oberhalb der Feuerraumtüren verbracht wurde, um von dort nach unten in den Brennraum einzufallen. An sich haben sich derartige Zuluftsysteme bewährt, eine gleichmäßige Verteilung der Zuluft, insbesondere der Sekundärluft im Bereich des Rostes bei Heizeinrichtungen die in Draufsicht einen kreisförmigen, mehreckigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, war jedoch nicht immer sichergestellt, vor allem bei stark unterschiedlichen Seitenlängen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ofen zu schaffen, bei dem ein günstiger Verbrennungsvorgang und somit eine gute Wirtschaftlichkeit erreicht werden kann und bei dem darüberhinaus der Schadstoffausstoß verringert werden kann.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Zuluftleitvorrichtung weiters einen Bodenteil und eine Trennwand umfaßt, wobei der Bodenteil im Bereich der Unterkante des Türausschnittes angeordnet ist, und sich die Trennwand von dieser in Richtung auf eine Deckplatte des Brennraums und im wesentlichen über die Breite des Türausschnittes erstreckt, wobei zwischen der Innenseite der Tür und der Trennwand ein Luftleitkanal gebildet wird und den Seitenkanten des Türausschnittes zugewandte Stirnendbereiche des Luftleitkanals zum Brennraum zu geöffnet sind. Vorteilhaft ist bei dieser Lösung, daß durch die Anordnung der Luftleiteinrichtung im Bereich des Türausschnittes eine einwandfreie Zufuhr der Sekundärluft zu der Feuerstelle erreicht wird.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn die Trennwand von einem vertikalen Mittelbereich des Türausschnittes ausgehend und gegen die Stirnendbereiche des Luftleitkanals verlaufend, zwei gegengleiche, insbesondere spiegelbildliche und zu einer Bodenplatte des Brennraums geneigt verlaufende Luftleitflächen aufweist, wodurch eine strömungsgünstige und wirbelfreie Umlenkung der Sekundärluft im Luftleitkanal erreicht wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die Luftleitflächen räumlich gekrümmt sind und vom Mittelbereich des Türausschnittes ausgehend in Richtung auf Seitenkanten des Türausschnittes einen zunehmenden Abstand von der dem Brennraum zugewandten Innenseite der Tür aufweisen, und daß der Abstand im unteren Bereich der Luftleitflächen zur Bodenplatte vom Mittelbereich in Richtung auf die Stirnendbereiche, die Sekundärluft aus der vertikalen in eine horizontale Strömungsrichtung umlenkend, zunimmt. Dadurch wird im Luftleitkanal eine zum Rost hin ansteigende Strömungsrichtung der Sekundärluft erreicht, wodurch Wirbelbildungen im Mischungsbereich der Primärluft mit der Sekundärluft wirkungsvoll verhindert werden. Möglich ist aber auch eine Ausbildung, bei der die Trennwand mit zunehmender Distanz von der Bodenplatte einen größeren Abstand von der Innenseite der Tür aufweist, wodurch eine Aufteilung des Sekundärluftstromes in Richtung des Luftleitkanals und des Brennraumes erfolgt, und der den Durchbruch durchströmende Sekundärluftanteil von der Frontseite der Heizeinrichtung her in ansteigender Richtung der Feuerstelle zugeleitet wird.

Von Vorteil ist weiters eine Ausbildung, bei der der Luftleitkanal über zumindest einen in der Trennwand angeordneten Durchbruch mit einem weiteren Luftleitkanal verbunden ist, welcher durch die dem Brennraum zugewandte Innenseite der Trennwand und durch eine gegenüber der Ebene des Türausschnittes einen Neigungswinkel einnehmende weitere Trennwand des Bodenteiles gebildet ist, wodurch ein allseitiges Umspülen der Feuerstelle mit Sekundärluft und eine Verbesserung des Wirkungsgrades und Verminderung des Schadstoffausstosses erreicht wird. 2

AT 403 201 B

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, daß die Trennwand in ihrem der Oberkante des Türausschnittes zugewandten Ende einen größeren Neigungswinkel mit der Innenseite der Tür einschließt, als in dem sich daran in Richtung der Bodenplatte anschließenden Bereich. Dadurch tritt in dem dem Rost benachbarten Bereich des Luftleitkanals eine Erhöhung der Strömgeschwindigkeit der Sekundärluft auf, wodurch eine größere Reichweite für die Versorgung der Feuerstelle mit Sekundärluft erreicht wird.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung, bei der eine dem Durchbruch zugewandte Luftleitfläche der weiteren Trennwand in einem an den Durchbruch anschließenden Bereich einen größeren Neigungswinkel mit der Innenseite der Tür einschließt, als die Trennwand, wodurch eine Abschirmung der Feuerstelle gegenüber der längs der Tür vertikal abströmenden Sekundärluft erreicht wird.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Trennwand der Zuluftleitvorrichtung im Bereich der Seitenkanten des Türausschnittes zwei an die Bodenplatte anschließende Auflageleisten aufweist, welche auf einem an der Unterseite des Türausschnittes befestigten Verbindungselement zur Halterung der Bodenplatte und des Bodenteils aufliegen. Dadurch wird eine kontinuierliche Umlenkung des von der Frontseite der Heizeinrichtung der Feuerstelle zuströmenden Sekundärluftstromes erreicht.

Eine vorteilhafte Ausbildung beschreibt, daß die Trennwand und der Bodenteil der Zuluftleitvorrichtung einstückig ausgebildet sind, wodurch die Luftleitvorrichtung den unterschiedlichen Querschnittsformen eines Brennraumes strömungsgünstig angepaßt werden kann, und Hitzebeständigkeit und günstige Herstellkosten erreicht werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen: Fig, 1 eine Heizeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung in perspektivischer, schematischer Darstellung; Fig. 2 einen Brennraum mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung in vereinfachter, perspektivischer Darstellung; Fig. 3 eine andere Ausführung der Luftleitvorrichtung in Stirnansicht; Fig. 4 die Luftleitvorrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien IV - IV in Fig. 3; Fig. 5 eine andere Ausführungsvariante der Luftleitvorrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien IV -IV in Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine Heizeinrichtung 1, insbesondere für feste Brennstoffe, gezeigt. Diese weist einen Brennraum 2, ein Back- und/oder Warmhaltefach 3 im Anschluß an den Brennraum 2 und eine die Heizeinrichtung 1 in vertikaler Richtung begrenzende Deckplatte 4 auf. Zwischen dem Brennraum 2 und einer Bodenplatte 5 ist ein Stauraum 6 für Brennmaterial 7 angeordnet, in dem einer Bodenplatte 8 für eine Feuerstelle 9 des Brennraumes 2 ein Aschekasten 10 zugeordnet ist. Der Brennraum 2 ist durch einen den Brennraum 2 bildenden Innenmantel 11, insbesondere mehreckig ausgebildet und weist eine durch eine Türe 12 verschließbare Bedienöffnung 13 auf. Der Innenmantel 11 wird in einer Distanz von einem durch Verkleidungselemente 14 gebildeten Außenmantel 15 umfaßt. Im Brennraum 2 sind dem Innenmantel 11 in Richtung der Feuerstelle 9 plattenförmige hitzebeständige Verkleidungselemente 16, insbesondere Schamottplatten 17, vorgeordnet. Der Brennraum 2 wird in Richtung des Back- und/oder Warmhaltefaches 3 durch eine Deckplatte 18 mit einer in dieser angeordneten Zuluftsteuervorrichtung 19, welche einer Oberkante 20 eines die Bedienöffnung 13 bildenden Türausschnittes 21 zugeordnet ist, begrenzt. Die Zuluftsteuervorrichtung 19 ist im Bereich zwischen der Deckplatte 18 und einer eine Stellfläche 22 für das Back- und/oder Warmhaltefach 3 bildenden Verkleidungsplatte 23, insbesondere einer aus keramischem Werkstoff gebildeten Kachel 24, angeordnet. Die Verkleidungselemente 14 sind in vertikaler Richtung der Heizeinrichtung 1 mehrstückig ausgebildet und zwischen der Bodenplatte 5 und der Deckplatte 4 distanziert und parallel dazu verlaufend angeordneten Montageprofilen 25 gehalten, welche eine Seiten- und/oder Höhenführung 26 für die Verkleidungselemente 14 in einer einen Konvektionsraum 27 bildenden Distanz 28 zum Innenmantel 11 festgelegt. Im Brennraum 2 ist auf der Bodenplatte 8 im Bereich eines unteren Türausschnittes 29 und der Türe 12 zugeordnet und in vertikaler Richtung den Türausschnitt 29 überragend eine Luftleitvorrichtung 30 angeordnet, der einen Luftleitkanal 31 für eine über die Zuluftsteuervorrichtung 19 in den Brennraum 2 zugeführte Sekundärluft - Pfeil 32 - ausbildet. Gleichzeitig bildet die Luftleitvorrichtung 30 einen Spritzschutz für eine in der Türe 12 angeordnete Glasscheibe 33.

In Fig. 2 ist der Brennraum 2 der Heizeinrichtung 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Luftleitvorrichtung 30 bildet ausgehend von einem Mittelbereich 34 des Türausschnittes 21 spiegelbildlich angeordnete Luftleitflächen 35, 36, die sich räumlich gekrümmt in Richtung von Seitenkanten 37, 38 des Türausschnittes 21 erstrecken und in diesem Bereich Stirnendbereiche 39, 40 des Luftleitkanals 31 ausbilden. Die der Ausströmöffnung 41 längs der Oberkante 20 des Türausschnittes 21 entströmende Sekundärluft - Pfeil 32 - strömt als Luftvorhang längs des Türausschnittes 21 in Richtung der auf der Bodenplatte 8 angeordneten Luftleitvorrichtung 30. Diese bildet gegenüber der Feuerstelle 9 eine Trennwand 42 aus, die sich der Querschnittsform der Bodenplatte 8 über eine Breite 43 des Türausschnittes 21 erstreckt. Im Bereich der räumlich gekrümmten Luftleitflächen 35,36 wird die Sekundärluft - Pfeil 32 - aus 3

Claims (9)

1. AT 403 201 B der vertikalen in eine horizontale Strömungsrichtung umgelenkt und durch die Stirnendbereiche 39,40 des Luftleitkanals 31 kreisbogenförmig um die Feuerstelle 9 geführt, wodurch eine allseitige Umspülung und Zumischung zu der der Feuerstelle 9 aus Durchbrüchen 44 eines Rostes 45 zugeführten Primärluft 46 eintritt. Dadurch ergibt sich eine vollständige schadstoffreie Verbrennung mit einem hohen Wirkungsgrad der Heizeinrichtung 1. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Luftleitvorrichtung 30 ist insbesondere für einen Brennraum 2 in einer kreisförmigen bzw. vieleckigen Querschnittsausbildung zur wirbelfreien Zuleitung der Sekundärluft - Pfeil 32 - zur Feuerstelle 9 durch eine der Querschnittsform des Brennraumes 2 angepaßte bogenförmige Ausbildung der Trennwand 42 geeignet. In den Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsvariante der Luftleitvorrichtung 30, insbesondere für quadratische bzw. rechteckige Querschnittsformen des Brennraumes 2 gezeigt. Die Luftleitvorrichtung 30 erstreckt sich mit einer Länge 47 in etwa über die Breite 43 des Türausschnittes 21 und überragt mit der Trennwand 42 die Bodenplatte 8 in Richtung der Oberkante 20 des Türausschnittes 21. Dabei weist die Trennwand 42 eine Neigung in Richtung des Brennraumes 2 auf, wobei ein Neigungswinkel 48 zur Ebene des Türausschnittes 21 mit zunehmender Distanz 49 zur Bodenplatte 8 größer wird. In der Trennwand 42 ist ein Durchbruch 50, welcher den Luftleitkanal 31 mit einem dem Brennraum 2 zugeordneten Luftleitkanal 51 verbindet, angeordnet. Der Luftleitkanal 51 wird in Richtung der Tür 12 von der Trennwand 42 und in Richtung des Brennraumes 2 von einer durch eine Trennwand 52 gebildeten Luftleitfläche 53 eines Bodenteils 53 ‘ begrenzt. Die Trennwand 52 bildet gegenüber der Rostplatte 8 einen Neigungswinkel 54 aus. Die über die im Bereich der Oberkante 20 angeordnete Zuluftsteuervorrichtung 19 dem Brennraum 2 zugeführte Sekundärluft - Pfeil 32 - strömt als Luftvorhang längs der Tür 12 dem Luftleitkanal 31 zu. Ein L-förmiges Profil 55 bildet dabei im Bereich der Zuluftsteuervorrichtung 19 die Ausströmöffnung 41 für die Sekundärluft - Pfeil 32 - um diese an die Glasscheibe 33 der Tür 12 zu leiten. Im Bereich des Luftleitkanals 31 wird die Sekundärluft - Pfeil 32 - in Richtung der Stirnendbereiche 39, 40 und durch den Durchbruch 50 in den Luftleitkanal 51 geleitet. Damit wird die für die einwandfreie Verbrennung erforderliche Sekundärluft · Pfeil 32 - der durch Durchbrüche 44 des Rostes 45 der Feuerstelle 9 zugeführten Primärluft 46, sowohl über die Stirnendbereiche 39, 40, wie auch aus Richtung des Türausschnittes 21 zugeführt. Die durch den Luftleitkanal 51 der Feuerstelle 9 zugeführte Sekundärluft - Pfeil 32 - wird dabei durch die den Neigungswinkel 54 aufweisende Luftleitfläche 53 in ihrer Strömungsrichtung um weniger als 180° umgelenkt, wobei die Trennwand 52 eine Abschirmung der Feuerstelle 9 bewirkt. Damit ist sichergestellt, daß die Sekundärluft - Pfeil 32 - nicht direkt in den Glutbereich gelangt, sondern an der Oberfläche der Flamme zur Wirkung kommt. Die insbesondere als Gußkörper gefertigte Luftleitvorrichtung 30 weist zu ihrer Positionierung auf der Bodenplatte 8 bzw. eines winkelförmigen Verbindungselementes 56 eine Auflageleiste 57 auf. ln Fig. 5 ist eine andere Ausführungsvariante der Luftleitungsvorrichtung 30 gezeigt, bei der die Trennwand 42 und der Bodenteil 53' der Zuluftleitvorrichtung 30 einstückig ausgebildet sind. Es sei noch darauf hingewiesen, daß zur besseren Ersichtlichkeit einzelne Teile überproportional dargestellt wurden. Selbstverständlich können einzelne Elemente auch unabhängig von den dargestellten Kombinationen eigene erfindungsgemäße Lösungen bilden. Patentansprüche 1. Zuluftleitvorrichtung für die Sekundärluft einer Heizeinrichtung, mit einem Brennraum und im Bereich einer Oberkante eines Türausschnittes der Heizeinrichtung angeordneten Ausströmöffnungen für die Sekundärluft, die mit einem Sekundärluftkanal verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftleitvorrichtung (30) weiters einen Bodenteil (53') und eine Trennwand (42) umfaßt, wobei der Bodenteil im Bereich der Unterkante des Türausschnittes (21) angeordnet ist, und sich die Trennwand (42) von dieser in Richtung auf eine Deckplatte des Brennraums (2) und im wesentlichen über die Breite (43) des Türausschnittes (21) erstreckt, wobei zwischen der Innenseite der Tür (12) und der Trennwand (42) ein Luftleitkanal (31) gebildet wird und den Seitenkanten (37, 38) des Türausschnittes (21) zugewandte Stirnendbereiche (39, 40) des Luftleitkanals (31) zum Brennraum (2) zu geöffnet sind.
2. 2. Zuluftleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) von einem vertikalen Mittelbereich (34) des Türausschnittes (21) ausgehend und gegen die Stirnendbereiche (39, 40) des Luftleitkanals (31) verlaufend, zwei gegengleiche, insbesondere spiegelbildliche und zu einer Bodenplatte (8) des Brennraums (2) geneigt verlaufende Luftleitflächen (35, 36) aufweist. 4 AT 403 201 B
3. 3. Zuluftleitvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitflächen (35, 36) räumlich gekrümmt sind und vom Mittelbereich (34) des Türausschnittes (21) ausgehend in Richtung auf Seitenkanten (37, 38) des Türausschnittes einen zunehmenden Abstand von der dem Brennraum (2) zugewandten Innenseite (21) der Tür (12) aufweisen, und daß der Abstand im unteren Bereich der Luftleitflächen zur Bodenplatte (8) vom Mittelbereich in Richtung auf die Stirnendbereiche (39, 40), die Sekundärluft - Pfeil (32) - aus der vertikalen in eine horizontale Strömungsrichtung umlenkend, zunimmt.
4. 4. Zuluftleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) mit zunehmender Distanz (49) von der Bodenplatte (8) einen größeren Abstand von der Innenseite der Tür (12) aufweist.
5. 5. Zuluftleitvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftleitkanal (31) über zumindest einen in der Trennwand (42) angeordneten Durchbruch (50) mit einem weiteren Luftleitkanal (51) verbunden ist, welcher durch die dem Brennraum (2) zugewandte Innenseite der Trennwand (42) und durch eine gegenüber der Ebene des Türausschnittes (21) einen Neigungswinkel (54) einnehmende weitere Trennwand (52) des Bodenteiles gebildet ist.
6. 6. Zuluftleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) in ihrem der Oberkante (20) des Türausschnittes (21) zugewandten Ende einen größeren Neigungswinkel (48) mit der Innenseite der Tür (12) einschließt, als in dem sich daran in Richtung der Bodenplatte (8) anschließenden Bereich.
7. 7. Zuluftleitvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Durchbruch (50) zugewandte Luftleitfläche (53) der weiteren Trennwand (52) in einem an den Durchbruch (50) anschließenden Bereich einen größeren Neigungswinkel (54) mit der Innenseite der Tür (12) einschließt, als die Trennwand (42).
8. 8. Zuluftleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand der Zuluftleitvorrichtung (30) im Bereich der Seitenkanten des Türausschnittes (21) zwei an die Bodenplatte (8) anschließende Auflageleisten (57) aufweist, welche auf einem an der Unterseite des Türausschnittes (21) befestigten Verbindungselement (56) zur Halterung der Bodenplatte (8) und des Bodenteils auf liegen.
9. 9. Zuluftleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) und der Bodenteil (53') der Zuluftleitvorrichtung (30) einstückig ausgebildet sind. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 5