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PATENTANSPRÜCH E
1. Vorrichtung in einem Feuerraum eines Ofens für feste Brennstoffe zur Zufuhr von Sekundärluft, gekennzeichnet durch zwei seitliche, längsseits auf dem Rost (11) aufsitzende hohle Seitenbacken (12), ferner gekennzeichnet durch einen sich bei der Hinterwand des Feuerraumes (24) befindlichen, auf die beiden Seitenbacken (12) aufgesetzten und die Hohl räume(l2a) der beiden Seitenbacken (12) miteinander verbindenden hohlen Steg (19) und durch in den gegen den Feuerraum (24) gerichteten Wänden von Seitenbacken (12) und Steg (19) angeordnete Öffnungen (20, 21).
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenbacken (12) einen keilförmigen von unten nach oben enger werdenden Querschnitt aufweisen.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Firstes jeder Seitenbacke (12) über dem Rost 1) höher ist als das zu erwartende Glutbett bei normalem Brand ist.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (19) auf die Firste der beiden Seitenbacken (12) aufgesetzt ist.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (19) höhenverstellbar ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (20,21) als wenigstens angenähert kreisrunde Bohrungen ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnungen (20) in den Seitenbacken (12) im Abstand vom First in der inneren Seitenwand befinden.
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (19) einen wenigstens angenähert quadratischen Querschnitt aufweist.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnungen (21) im Steg (19) in Abstand von der Innenfläche von dessen Deckwand befinden.
10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Partien des Rostes (11) unter dem Hohlraum (12a) der Seitenbacken (12) entfernt ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem Feuerraum zur Zufuhr von Sekundärluft gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Bei Öfen zur Verbrennung fester Brennstoffe, insbesondere von Holz, ist es bekannt, dass die alleinige Zufuhr von Luft über den Rost des Verbrennungsraumes nicht ausreicht, um die Vorschriften bezüglich Kohlenmonoxidgas in ausreichendem Masse zu erfüllen. Aus diesem Grunde wird über dem Glutbett Luft, sogenannte Sekundärluft, zugeführt. Zur Zufuhr dieser Sekundärluft ist für gewöhnlich in der Feuertür eine Sekundärluftöffnung angeordnet, die zum Anfeuern geöffnet werden muss, damit die unvollständig verbrannten Gase sich im oberen Teil des Verbrennungsraumes entzünden können. Es hat sich nun gezeigt, dass auch mit diesen Sekundärluftöffnungen im oberen Bereich des Feuerraumes ungenügend vorgeheizter Luftsauerstoff wirksam in den Feuerraum gelangen kann, um im späteren Betrieb allfällig sich bildende Kohlenmonoxidgase zu verbrennen.
Es hat sich aber gezeigt, dass bei Zentralheizungsherden und-öfen, bei denen der Feuerraum seitlich mit Kesselwänden begrenzt ist, die Abkühlung derart hoch ist, dass sich eine Entzündung mittels der Sekundärluft über dem Glutbett nicht einstellen kann.
Wenn zusätzlich zum Kessel noch vorgesehen ist, den Rost in der Höhe zu verstellen, um zwischen einer tieferen Rostlage für die Heizung und einer oberen Rostlage für das Kochen, das Glutbett optimal auszunützen, genügen derartige festangeordnete Zufuhrsysteme für Sekundärluft nicht.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung in einem Feuerraum eines Ofens zu schaffen, mit der bei jeder Höhenlage des Rostes immer genügend Sekundärluft in den Feuerraum gelangen kann, um eine vollständige Verbrennung der Gase zu ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht quer zum Feuerraum gemäss der Schnittlinie l-I in Fig. 3,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs durch den Feuerraum gemäss der Schnittlinie Il-ll in Fig. 3, und
Fig. 3 eine Horizontalschnittansicht gemäss der Schnittlinie 111-111 in Fig. 2.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Zentralheizungsherd mit höhenverstellbarem Rost dargestellt. Auf einem Sockel 7 ist ein Auflagebock aufgestellt, der in den beiden Seitenwänden 2,3 eine Isolierschicht 5 aufweist. Über den Seitenwänden befindet sich der Herdrahmen 1, der die Herdplatte 18 trägt.
Im Abstand von den Seitenwänden 2, 3 ist ein Kessel 13 angeordnet, der gemäss der Schnittansicht in Fig. 3 U-förmig um den Heizraum 24 herum angeordnet ist. Mit einer nicht näher beschriebenen Anordnung 25 kann der Rost 11 in der Höhe zwischen wenigstens einer ersten Stelle A und einer zweiten Stelle B (Fig. 2) verstellt werden. Eine nähere Beschreibung dieser Vorrichtung erübrigt sich insofern, als diese nur eine sekundäre Bedeutung für die Erläuterung der Erfindung hat. In der Rückwand 4 (Fig. 2) befindet sich der Rauchabgangsstutzen 15. Dieser Rauchabgangsstutzen 15 ist auch in Fig. 1 mit einer strichlierten Linie dargestellt. Über dem Rauchgaszug 26, von dem aus die verbrannten Gase zum Rauchabgangsstutzen 15 gelangen, befindet sich die Anheizklappe 14.
Wie üblich befindet sich im Auflagebock der Aschebehälter, von dem die Aschentüre 8 dargestellt ist. Über der Aschentüre 8 befindet sich der Russdeckel 27 und über diesem Russdeckel ist die Feuertüre 28 angeordnet.
Im Feuerungsraum 24 sind längsseits des Rostes 11 zwei Seitenbacken 12 angeordnet. Diese Seitenbacken sind keilförmig ausgebildet und besitzen einen Hohlraum 1 2a auf deren ganzen Höhe. An der Hinterwand des Feuerraumes befindet sich ein die Hohlräume 1 2a der Seitenbacken 12 verbindender Steg 19. Dieser Steg 19 ist quadratisch ausgebildet.
Die Seitenbacken 12 weisen Öffnungen 20 und der Steg weist Öffnungen 21 auf. Diese Öffnungen sind vorteilhafterweise je auf einer geraden Linie angeordnet und kreisförmig ausgebildet. Dadurch wird der Hohlraum 12a der Seitenbacken 12 im Abstand von der inneren Firstkante dieses Hohlraumes mit dem Feuerraum verbunden. Ebenso wird der Hohlraum des Steges 19 durch die Öffnungen 21, die ebenfalls kreisrund ausgebildet sein können, und sich im Abstand von der Oberseite dieses Hohlraumes befinden, mit dem Feuerraum verbunden. Wie in Fig. 1 deutlich dargestellt ist, sind die Aussenstäbe des Rostes ausgeschnitten, so dass sich beiseits des Rostes unterhalb dem Hohlraum 12a in den Seitentaschen 12 ein freier Luftzugang befindet.
Im Betrieb hat sich gezeigt, dass mit einer Höhe der Öffnungen 20, 21 derart, dass sie sich über dem Glutbett bei Normalbrand befinden, eine Absenkung des Kohlenmonoxidgehaltes von bis 1,3% ohne die beschriebene Sekundärluftzufuhr bis auf 0,15% bei Normallast erreicht werden konnte.
Interessanterweise hat sich gezeigt, dass trotz der relativ breiten Abdeckung des Kessels 13 durch die Seitenbacken 12 kein messbarer Leistungsverlust festgestellt werden konnte.
Bei den Öffnungen 20 und 21 zeigten sich im Normalbetrieb blaue stichflammenähnliche Erscheinungen, woraus die Wirkung der Sekundärluft deutlich zu erkennen ist.
Insbesondere hat sich die Anordnung mit den beiden auf dem Rost abgestützten Seitenbacken 12 bei der Höhenverstellung des Rostes zwischen der tiefsten nur Heiz -Stellung A, einer mittleren Heiz-Koch -Stellung und einer obersten nur Koch -Stellung B als äusserst wirkungsvoll gezeigt.
Dadurch, dass die Sekundärluft aus dem Primärluftstrom abgezweigt wird, wird bei einerTemperaturregelung mittels einer Luftklappe 17 und einem Thermoregler 16 nicht nur die Primärluft geregelt, sondern auch die Sekundärluft wird in gleichem Masse verringert. Dies hat den Vorteil erbracht, dass sich bei unaufmerksamer Heizungsbedienung über dem Glutbett durch eine übermässig zugeführte Sekundärluftmenge keine Kaltzone bilden kann. Dadurch, dass sich die Seitenbacken und der Steg aus einem Metall, wie Grauguss herstellen lassen, erwärmen sich die Seitentaschen und dadurch wird der Sekundärluftstrom ebenfalls auf eine Temperatur gebracht, die ein leichtes Zünden der Gase erlaubt.
Die konische Ausbildung der Hohlräume 1 2a der Seitentaschen 12 bewirkt eine Beschleunigung des Gasstromes infolge der Querschnittsverkleinerung, die im übrigen noch durch die Ausdehnung der Gase infolge der Erwärmung erhöht wird.
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PATENT CLAIM E
1. A device in a combustion chamber of a solid fuel furnace for the supply of secondary air, characterized by two lateral hollow side jaws (12) which sit alongside on the grate (11), further characterized by one located at the rear wall of the combustion chamber (24), on the two side jaws (12) and the hollow spaces (l2a) of the two side jaws (12) connecting the hollow web (19) and in the walls of the side jaws (12) and web (19) directed against the combustion chamber (24) arranged openings (20, 21).
2. Device according to claim 1, characterized in that the side jaws (12) have a wedge-shaped cross-section narrowing from bottom to top.
3. Device according to claim 2, characterized in that the height of the ridge of each side jaw (12) above the grate 1) is higher than the glow bed to be expected in normal fire.
4. Device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the web (19) is placed on the ridge of the two side jaws (12).
5. The device according to claim 1, characterized in that the web (19) is height-adjustable.
6. Device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the openings (20, 21) are designed as at least approximately circular bores.
7. The device according to claim 6, characterized in that the openings (20) in the side jaws (12) are at a distance from the ridge in the inner side wall.
8. Device according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the web (19) has an at least approximately square cross section.
9. The device according to claim 8, characterized in that the openings (21) in the web (19) are at a distance from the inner surface of the top wall.
10. Device according to one of the claims 1 to 8, characterized in that at least some of the parts of the grate (11) under the cavity (12a) of the side jaws (12) is removed.
The present invention relates to a device in a combustion chamber for supplying secondary air according to the preamble of independent patent claim 1.
In the case of stoves for burning solid fuels, in particular wood, it is known that the supply of air alone via the grate of the combustion chamber is not sufficient to meet the regulations relating to carbon monoxide gas to a sufficient extent. For this reason, air, so-called secondary air, is supplied above the ember bed. To supply this secondary air, a secondary air opening is usually arranged in the fire door, which has to be opened for lighting so that the incompletely burned gases can ignite in the upper part of the combustion chamber. It has now been shown that even with these secondary air openings in the upper region of the combustion chamber, insufficiently preheated atmospheric oxygen can effectively enter the combustion chamber in order to burn any carbon monoxide gases that form during later operation.
However, it has been shown that in central heating cookers and stoves in which the combustion chamber is limited on the side by boiler walls, the cooling is so high that ignition by means of the secondary air above the ember bed cannot occur.
If, in addition to the boiler, the height of the grate is to be adjusted in order to make optimum use of the ember bed between a lower grate position for heating and an upper grate position for cooking, such fixed supply systems for secondary air are not sufficient.
It is therefore an object of the invention to provide a device in a combustion chamber of a furnace, with which sufficient secondary air can always enter the combustion chamber at any height of the grate in order to enable complete combustion of the gases.
According to the invention this is achieved by the features in the characterizing part of independent claim 1. Particularly advantageous embodiments are described in the dependent claims.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. Show it:
1 is a sectional view transverse to the combustion chamber along the section line I-I in Fig. 3,
Fig. 2 is a sectional view taken longitudinally through the combustion chamber along the section line II-II in Fig. 3, and
3 is a horizontal sectional view according to section line 111-111 in FIG. 2.
1 to 3, a central heating stove with a height-adjustable grate is shown. On a base 7, a support block is set up, which has an insulating layer 5 in the two side walls 2, 3. The stove frame 1, which carries the stove plate 18, is located above the side walls.
At a distance from the side walls 2, 3, a boiler 13 is arranged, which according to the sectional view in FIG. 3 is arranged in a U-shape around the heating chamber 24. With an arrangement 25 not described in detail, the height of the grate 11 can be adjusted between at least a first point A and a second point B (FIG. 2). A detailed description of this device is superfluous insofar as it has only a secondary meaning for the explanation of the invention. The smoke outlet connection 15 is located in the rear wall 4 (FIG. 2). This smoke outlet connection 15 is also shown in FIG. 1 with a broken line. The heating flap 14 is located above the flue gas duct 26, from which the burned gases reach the smoke outlet connection 15.
As usual, the ash container, of which the ash door 8 is shown, is located in the support frame. The soot cover 27 is located above the ash door 8 and the fire door 28 is arranged above this soot cover.
In the combustion chamber 24, two side jaws 12 are arranged along the grate 11. These side jaws are wedge-shaped and have a cavity 1 2a over their entire height. On the rear wall of the firebox there is a web 19 connecting the cavities 1 2a of the side jaws 12. This web 19 is square.
The side jaws 12 have openings 20 and the web has openings 21. These openings are advantageously each arranged on a straight line and circular. As a result, the cavity 12a of the side jaws 12 is connected to the combustion chamber at a distance from the inner ridge edge of this cavity. Likewise, the cavity of the web 19 is connected to the combustion chamber through the openings 21, which can also be circular and are at a distance from the top of this cavity. As clearly shown in Fig. 1, the outer bars of the grate are cut out, so that there is free air access to the side of the grate below the cavity 12a in the side pockets 12.
It has been shown in operation that with a height of the openings 20, 21 such that they are located above the ember bed during normal fire, the carbon monoxide content is reduced by up to 1.3% without the secondary air supply described, down to 0.15% under normal load could be.
Interestingly, it has been shown that, despite the relatively wide coverage of the boiler 13 by the side jaws 12, no measurable loss in performance could be determined.
The openings 20 and 21 showed blue flame-like phenomena in normal operation, which clearly shows the effect of the secondary air.
In particular, the arrangement with the two side jaws 12 supported on the grate has proven to be extremely effective in the height adjustment of the grate between the deepest only heating position A, a medium heating-cooking position and an uppermost only cooking position B.
Because the secondary air is branched off from the primary air flow, not only is the primary air regulated in the case of temperature control by means of an air flap 17 and a thermoregulator 16, but also the secondary air is reduced to the same extent. This has the advantage that, if the heating is operated inattentively above the ember bed, an excessively supplied amount of secondary air cannot form a cold zone. Because the side jaws and the web can be made from a metal, such as gray cast iron, the side pockets heat up and the secondary air flow is also brought to a temperature which allows the gases to ignite easily.
The conical design of the cavities 1 2a of the side pockets 12 causes an acceleration of the gas flow due to the reduction in cross-section, which is further increased by the expansion of the gases due to the heating.