AT407438B - Speicherofen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft einen modular aufgebauten Speicherofen. 



   Segmentartig aufgebaute Speicheröfen sind im Ofenbau grundsätzlich bekannt. Die AT 373. 056 B, DE 8522178 U und AT 001297 B zeigen einige Varianten mit starr vorgegebenen Zugführungen. Auch die Verwendung von mineralischem Schüttgut (Sand) als Wärmespeicher ist im Ofenbau bekannt. Die DE 3710014 A1 zeigt wärmespeichernde Elemente, welche als   Hohlkör-   per ausgebildet und an einem Ofenmantel angebracht sind. Das Ziel der Erfindung ist eine Gewichtsreduktion und Transporterleichterung im Vergleich zu massiv ausgeführten Wärmespeicherelementen. 



   Die genannten bestehende Systeme haben aber eine Reihe gravierender Nachteile. Die Zufuhrung ist starr vorgegeben und unflexibel ausgeführt. Der Ofen kann nicht an die am Aufstellungsort vorhandenen Druckbedingungen und die erforderliche Leistungscharakteristik angepasst werden. Jeder Aufstellungsort einer Feuerstätte hat aber spezifische Anforderungen bezüglich Ofenleistung, Heizintervall und Zugbedarf. 



   Insbesondere bei einem Wechsel des Aufstellungsortes führt eine starr vorgegebende   Zugführug   zu Problemen und ist mit einer drastischen Einschränkung der Gebrauchstauglichkeit verbunden. Auch der Wirkungsgrad und die Emissionswerte werden dadurch nachteilig beeinflusst. 



   Zufolge der hohen thermischen Belastungen (Temperaturgefälle) und des direkten Kontakts zwischen Heizgas und   Mantelsegmenten   des Ofens treten immer wieder Undichtigkeiten und Rissbildungen auf. 



   Durch die verwendeten Verbundmaterialien und Werkstoff-Kombinationen (stahlbewehrte Feuerfestbeton-Mischungen, aufgeklebt Kachel usw. entsteht ein hoher Fertigungsaufwand. Auch die Entsorgung des Ofens nach seiner Lebensdauer wird dadurch erschwert, bzw. eine Wiederverwendung von Ofenteilen bzw. Wiederverwertung der eingesetzten Materialien ist nahezu unmöglich. 



   Auch die unflexible und unveränderliche Oberflächengestaltung beeinträchtigt den Standortwechsel wesentlich. 



   Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch behoben, dass ein vorzugsweise trockenes Speichermedium verwendet wird, welches auch metallische Bestandteile enthält, dass der Brennraum und die daran anschliessenden Rauchgaszüge bzw. ein Rauchgaswärmeaustauscher vollständig in das in loser Schüttung zwischen dem von diesen gebildeten durchgehenden Innenmantel und dem Aussenmantel eingebrachte Speichermedium eingebettet sind, wobei die, insbesondere auf- und absteigend oder schraubenlinienförmig angeordneten, aus Rohrabschnitten, Bögen und T-Stücken bestehenden Rauchgaszüge im Inneren des Speichermediums frei wählbar geführt und vorzugsweise mit   Falz- od. dgl. formschlüssigen   Verbindungen ineinandergesteckt sind. 



   Durch diese Konstruktion wird eine genaue und flexible, auch nachträglich veränderbare Anpassung der Leistungscharakteristik des Ofens an den jeweiligen Aufstellungsort ermöglicht. 



   Durch die anteilig Zusammensetzung der mineralischen und metallischen Komponenten des Speichermediums und durch deren Korngrössenverteilung kann eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit, der Speicherkapazität und der Dichte des Speichermediums erfolgen. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die Ofencharakteristik zwischen Dauerbrandofen (gut   leitfähige   Speichermasse) und Speicherofen variiert werden kann. 



   Die Abschnitte der Heizgaszüge können einfach vorgefertigt und montiert werden, und weiters ist eine einfache Anpassung an einen anderen Aufstellungsort möglich, durch den Austausch von einzelnen Abschnitten. Ferner wird durch die Einbettung in das Speichermedium ein optimaler Wärmeaustausch zwischen dem Speichermedium und   der Aussenhülle erzielt.   



   Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Einbettung besteht darin, dass die Dichtheit der Heizgaszüge und des Brennraumes durch den Druckabfall in der Schüttung des Speichermediums erreicht wird, also dadurch, dass das rieselfähige Speichermedium den Brennraum und die Heizgaszüge vollständig und gleichmässig umschliesst, und damit weitere Abdichtungsmassnahmen überflüssig werden. Die gesamte Konstruktion kommt dadurch ohne Klebstoffe und sonstige Abdichtungsmassnahmen aus
Dadurch wird eine schnelle und einfache Aufstellung auch in bewohnten Räumen sowie eine einfache und beschädigungsfreie Zerlegung und Wiederaufstellung ermöglicht. 



   Eine besonders einfache Montage und Zerlegbarkeit wird dadurch erreicht, dass die Einbettung 

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 in das Speichermedium dadurch erfolgt, dass bei der Montage die vorher gefertigten Elemente Brennraum und Heizgaszüge in die äussere Hülle gestellt werden können, und dass das Speichermedium als lose Schüttung eingebracht wird und alle Hohlraume zwischen äusserer Hülle und dem Brennraum bzw. den Heizgaszügen ausfüllt. 



   Eine Ausführung mit besonders geringem Montageaufwand und besonders gutem Wärme- übergang ist dadurch gegeben, dass die Rauchgase über einen an den Brennraum   anschliessenden   und in einen Schornstein mündenden Rauchgaswärmeaustauscher geführt sind. 



   Eine Ausführung bei der der Wärmeübergang von den Heizgasen auf das Speichermedium noch deutlich verbessert wird, ist dadurch gegeben, dass die Rauchgaszüge an ihrer dem Speichermedium zugewandten Seite mit   oberflächenvergrössernden   Rippen, Vorsprüngen od. dgl. Erhebungen versehen sind. 



   Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der der Brennraum und die Rauchgaszüge schwimmend im Speichermedium gelagert sind, weil dadurch eine thermische Ausdehnung des Brennraums und der Heizgaszüge weitgehend ungehindert möglich ist, wodurch die äussere Hülle vor Wärmespannungsrissen geschützt ist. Die Wärmespannungen des Brennraums und der Heizgaszüge werden vom Speichermedium abgefangen und nicht auf die äussere Hülle übertragen. 



   Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist dadurch gegeben, dass der Aussenmantel aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten besteht, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der einzelnen Mantelabschnitte, mit Falz- oder Nut-Feder-Verbindungen oder dergleichen formschlussigen Verbindungen zusammengefügt sind. 



   Durch diese Massnahme wird eine Vorfertigung des Ofenmantels und eine einfache, passgenaue Montage sowie eine einfache Zerlegbarkeit ermöglicht. 



   Weiters ist vorteilhaft, dass der Brenn-raum aus einem keramischen oder metallischen Material, insbesondere aus Schamotte, Feuerfestbeton, Grauguss oder Stahl besteht, und dass der Brennraum aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten besteht, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der einzelnen Mantelabschnitte, mit Falz- oder Nut-Feder-Verbindungen oder dergleichen formschlüssigen Verbindungen zusammengefügt sind. 



   Dadurch wird eine Vorfertigung des Brennraumes und eine einfache, passgenaue Montage sowie eine einfache Zerlegbarkeit ermöglicht. Femer kann der Brennraum des Ofens, falls   z. B.   ein Wechsel des Aufstellungsortes dies erfordert einfach vergrössert, verkleinert oder ausgetauscht werden. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt. 



   Fig. 1 zeigt den Aufriss eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie AA gemäss   Fig. 4. In   Fig. 2 ist der Aufriss eines Speicherofens dargestellt, geschnitten entlang der Linie BB gemäss Fig. 4. 



  In Fig. 3 ist der Grundriss eines Speicherofens abgebildet, geschnitten entlang der Linie DD   gemäss     Fig. 1. In   der Abbildung Fig. 4 sieht man den Grundriss eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie EE gemäss Fig. 

Claims (6)

1. Fig. 5 zeigt den Aufriss eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie CC gemäss Fig. 4. Der Brennraum (1) besteht aus feuerfestem und temperaturwechselbeständigem keramischem oder metallischem Material beispielhaft aus Schamotte, Feuerfestbeton, Grauguss oder temperaturbeständigen Stahl und ist aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten rechteckiger Querschnittsform aufgebaut, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte mit Falzverbindungen zusammengefügt sind. Er ist Füllraum und Brennraum in einem. Der Brennstoff wird durch die Heiztür (5) einmal pro Abbrand eingebracht. Nach dem Abbrand des Brennstoffes wird die Heiztür (5) dicht verschlossen. Während des Abbrandes gelangen die Heizgase über die Heizgaszüge (2), die als Steig- und Fallzüge ausgebildet sind, und aus ineinandergesteckten Abschnitten und Bögen bestehen, in den Schornstein. Vom Brennraum und den daran anschliessenden Heizgaszügen wird die bei der Verbrennung entstehende Heizwärme an das Speichermedium (3) abgegeben. Das Speichermedium (3) umschliesst den Brennraum (1) und die Heizgaszüge (2) vollständig und gleichmässig, und füllt alle Hohlräume zwischen der äusseren Hülle und dem Brennraum bzw. den Heizgaszügen aus. Dadurch wird die Dichtheit der Konstruktion und ein guter Wärmeübergang gewährleistet. Um dem Wärmeübergang noch weiter zu verbessern sind an den Abschnitten der ersten beiden Züge Rippen (6) angebracht, die die wärmeabgebende Oberfläche vergrössern. Das Speichermedium ist eine trockene, körnige Mischung aus mineralischen und metallischen Kompo- <Desc/Clms Page number 3> nenten, deren anteilig Zusammensetzung eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit und -speicherkapazität erlaubt. Brennraum und Heizgaszüge sind schwimmend in das Speichermedium eingebettet und die Heizgaszüge sind auf- und absteigend durch das Speichermedium hindurchgeführt. Die äussere Hülle des Ofens besteht aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten rechteckiger Querschnittsform, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte mit Falzverbindungen zusammengefügt werden. PATENTANSPRÜCHE : 1. Speicherofen, mit einem Brennraum und daran anschliessenden Rauchgaszügen sowie einer in einem zwischen einer Innen- und einer Aussenwand ausgebildeten Zwischenraum vorgesehenen Füllung aus einem rieselfähigen Speichermedium mit mineralischen Bestandteilen, wobei der Ofen einen vom Brennraum und den daran anschliessenden Rauchgaszügen gebildeten Innenmantel und einen die äussere Ofenform festlegenden Aussenmantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise trockene Speichermedium (3) auch metallische Bestandteile enthält, dass der Brennraum (1) und die daran anschliessenden Rauchgaszüge (2) bzw. ein Rauch- gaswärmeaustauscher vollständig in das in loser Schüttung zwischen dem von diesen gebildeten durchgehenden Innenmantel und dem Aussenmantel (4) eingebrachte Speicher- medium (3) eingebettet sind, wobei die, insbesondere auf- und absteigend oder schrau- benlinienförmig angeordneten, aus Rohrabschnitten, Bögen und T-Stücken bestehenden Rauchgaszüge (2) im Inneren des Speichermediums (3) frei wählbar geführt und vorzugs- weise mit Falz- od. dgl. formschlüssigen Verbindungen ineinandergesteckt sind.

2. Speicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgase über einen an sich bekannten, an den Brennraum anschliessenden und in einen Schornstein münden- den Rauchgaswärmeaustauscher geführt sind.

3. Speicherofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgaszüge (2) an ihrer dem Speichermedium (3) zugewandten Seite mit an sich bekannten ober- flächenvergrössernden Rippen (6), Vorsprüngen od. dgl. Erhebungen versehen sind.

4. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- raum (1) und die Rauchgaszüge (2) schwimmend im Speichermedium (3) gelagert sind.

5. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (4) aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten besteht, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der einzelnen Mantelabschnitte, wie an sich bekannt, mit Falz- oder Nut-Feder-Verbindungen oder dergleichen formschlüssigen Verbindungen zusammengefügt sind.

6. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- raum (1) in an sich bekannter Weise aus einem keramischen oder metallischen Material, insbesondere aus Schamotte, Feuerfestbeton, Grauguss oder Stahl besteht, und dass der Brennraum (1) aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten besteht, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der einzelnen Mantelabschnitte, wie an sich bekannt, mit Falz- oder Nut-Feder-Verbindungen oder dergleichen formschlüssigen Verbindungen zusammengefügt sind.