CH681562A5 - - Google Patents

Description

1

CH 681 562 A5

2

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorwärmung der Sekundärluft eines Ofens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Verbesserung der Verbrennung fester Brennstoffe, insbesondere von Holz, werden oft die Öfen derart ausgestaltet, dass dem Gebiet im Grenzbereich zwischen der Hauptbrennkammer und einer sogenannten Nachbrennkammer Sekundärluft zugeführt wird.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Einrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 oder 7 angegebenen Merkmalen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht der Hauptbrennkammer eines Ofens gemäss der Schnittlinien l-l in Fig. 2,

Fig. 2 eine Horizontalschnittansicht gemäss der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Horizontalschnittansicht gemäss der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Detail IV von Fig. 1,

Fig. 5 eine erste Ausführung einer erfindungsge-mässen, als Luftkanal dienenden Vorrichtung, und

Fig. 6 ein Detail eines Ofens mit einer vereinfachten Ausführung einer erfindungsgemässen Vorrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Ofen weist eine Frontwand 1 mit einer Feuertüre 2 und zwei Russdeckeln 3 und 4 sowie eine Rückwand 5 auf. Der Ofen stützt sich beispielsweise auf den Boden 6 eines Raumes über einen Sockel 7, der die Bodensteine 8, 9 des Ofens hält. Auf dem Bodenstein 8 sind die Isoliersteine 10, 11, 12 angeordnet, auf die der Brennstoff gelegt wird. An der Rückwand 5 und über den Bodenstein 9 ist ein Massivspeicherstein 13 angeordnet, der eine Einbuchtung 14 aufweist. In einem Abstand H über die Steine 11 und 12 befindet sich eine Decke 15, die, im Querschnitt etwa L-förmig ausgestaltet, eine kurze hängende als Trennwand dienende Partie 16 aufweist, deren Ende sich in einer Höhe h über den Isolierstein 10 befindet, wobei der Abstand H vorzugsweise mehr als zweimal grösser als die Höhe h ist. Der Raum zwischen den Isoliersteinen 11 und 12, der Decke 15 und der Trennwand 16 definiert die Hauptbrennkammer und der Raum zwischen der Einbuchtung 14, dem Isolierstein 10 und der Trennwand 16 definiert die Nachbrennkammer. Beide Kammern sind somit mit einem Durchgang dieser Höhe h verbunden. Zwischen der Decke 15 und der oberen Deckplatte 17 des Ofens ist ein Wärmekasten 18 derart angeordnet, dass seine Aussen-wände teilweise den Weg der warmen Abgase einengen, um einen möglichst grossen Wärmeaustausch zu bewirken.

In Fig. 1 ist eine Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, die aus zwei kanal-förmigen Teilen 19 und 19' besteht. Der Teil 19 ist seitlich gesehen etwa T-förmig ausgestaltet, wobei der linke Teil des T-Querbalkens in eine Öffnung 20 der Trennwand 16 eingeführt ist, an der er hängt. Der rechte Teil des T-Querbalkens weist eine axiale Öffnung auf, in die das eine Ende des Teils 19' eingeführt werden kann. Das andere Ende des Teils 19' stützt sich auf den Türrahmen 2' der Türe 2. Der vertikale T-Balken des Teils 19 weist seitliche Erweiterungen 21 auf und ist an seinem Ende mit Öffnungen versehen, durch welche die Sekundärluft 22 herausströmen kann. Auch das Ende des erwähnten linken Teils des T-Querbaikens ist mit Öffnungen für die Sekundärluft 23 versehen, die durch die Öffnung 24 (Fig. 2) zusammen mit den Abgasen hinausströmt.

Fig. 2 zeigt den Teil 19 im Querschnitt und von unten. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Teil 19 ein Hohlkörper mit einem Hohlraum 25 im Bereich des vertikalen T-Balkens und der Teil 19' ein länglicher Hohlkörper mit rechteckigem Querschnitt sein kann.

Fig. 3 zeigt, dass es auf der Ebene III-III zwei Russdeckel 3 und 3' gibt und dass eine Stütze 26 aus Isoliermaterial vorgesehen ist, um die Wärmekästen (Fig. 1) in der Mitte zu stützen. Fig. 4 zeigt ein Detail der Seitenwand im Bereich IV in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt, dass der Teil 19' in die erwähnte axiale Öffnung des Teils 19 einführbar ist, dessen geschlossene Stirnfläche 27 im T-Querbalken beispielsweise mit drei Bohrungen 28 und dessen geschlossene Breite Stirnfläche 29 am Ende des vertikalen T-Balkens mit einer Anzahl Bohrungen 30 versehen ist. Die gesamte Fläche der Bohrungen 28 kann beispielsweise 5- bis 20mal kleiner als die gesamte Fläche der Bohrungen 30 sein. Vorzugsweise sind jedoch drei Bohrungen 28 und siebenundzwanzig Bohrungen 30 vorgesehen, was ein Flächenverhältnis von 1:19 ergibt. Der Teil 19' kann aussenseitige Anschläge 31 aufweisen, um nicht zu tief in die Öffnung des Teils 19 einzudringen, und einen Griff 32, um ihn leichter zu handhaben. Dabei ist es auch umgekehrt möglich, die zwei Teile derart zu gestalten, dass der Teil 19 in den Teil 19' eingeführt werden kann.

Ein Ofen mit einer Vorrichtung nach der Erfindung funktioniert nun folgendermassen:

Das Holz brennt auf den Isoliersteinen 10 bis 12 und erwärmt den Teil 19, der gut wärmeleitend ist. Die Türe 2 ist derart ausgestaltet, dass frische Luft 33 in die Kanalöffnung des Teils 19' eindringen kann. Da die Vorrichtung 19,19' bald viel wärmer als die Decke 15 ist, erwärmt sich die Luft im Innern der Vorrichtung 19,19' und kommt als heisse Luft 22 und 23 (Fig. 1) aus den Öffnungen 28, 30 (Fig. 5) heraus, und zwar gerade in Zonen, die reich an Kohlen-monoxid sind, so dass dieses Gas dort brennt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann der Kohlenmonoxid-gehalt der Abgase auf 1000 ppm und darunter reduziert werden.

Ein anderer Vorteil dieser Vorrichtung ist, dass auf den Isoliersteinen auch Brot gebacken werden kann.

Die Vorrichtung ist sehr leicht zu montieren, in5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 681 562 A5

4

dem der Teil 19 in die Öffnung 20 eingehängt und dann der Teil 19' zuerst in die axiale Öffnung des Teils 19 bis zum Anschlag 31 eingeführt und nachträglich zurückgezogen wird, um das Ende, wo frische Luft 33 eindringen kann, auf den Türrahmen 2' (Fig. 1) zu stützen. Dabei könnte die Vorrichtung 19, 19' auch einstückig sein und/oder durch andere Mittel von der Decke 15 gehängt werden. Die Vorrichtung 19, 19', die bei Beschädigung wegen Überhitzung leicht ersetzbar ist, kann beispielsweise aus hitzebeständigem austenitischem Stahl oder Chrom-Nickel-Stahl 4841 hergestellt werden. Im Sinne der Erfindung ist es nicht notwendig, dass der Teil 19', wie in Fig. 5 dargestellt, kastenförmig ausgestaltet ist, da dieser Teil beispielsweise auch rund sein kann, wobei dann die axiale Öffnung des Teils 19 auch rund sein sollte.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung aus einem langen stabförmigen Teil 34 (Fig. 6) mit einem relativ hohen Kopf 35 bestehen und für einen Ofen vorgesehen sein, bei dem die Decke 15' mit einer horizontalen kanalartigen Öffnung 36 und einer oder mehreren nach unten gerichteten kanalartigen Öffnungen 37 versehen ist, die mit der Öffnung 36 kommunizieren. Der Kopf 35 ist derart in der Öffnung 36 angeordnet, dass er etwas in die Nachbrennkammer herausragt, so dass er sehr heiss wird. Die Wärme des Kopfes 35 wird durch den Teil 34 geleitet und die frische Luft, die durch die Öffnungen 36 und 37 strömt, wird durch ihn erheblich erwärmt, so dass die herausströmende heisse Luft 22', 23' (Fig. 6) eine fast vollständige Verbrennung des Kohlenmonoxids in den gewünschten Bereichen ermöglicht.

Dabei kann der Teil 34 ein Stab oder eine wärmeleitende Kette sein oder aus flexiblen Drähten bestehen.

In Fig. 1 ist in der Hauptbrennkammer ein Aschekasten 38 mit einer entsprechenden Aschentüre 39 dargestellt.

Schliesslich sei noch bemerkt, dass wenn die Decke 15 gewölbt ist, die erfindungsgemässe Vorrichtung, wenn erwünscht, auch bogenförmig sein kann.

Der beschriebene Ofen kann beispielsweise auch ein Speicherofen oder Kachelofen zur Beheizung mehrerer Räume sein, der vorwiegend aus keramischen Stoffen, wie Kacheln oder Schamottenstein, hergestellt ist.

Der erfindungsgemässe Ofen kann auch modular aufgebaut sein und Einrichtungen aufweisen, um die primäre und die sekundäre Luft getrennt zu regulieren.

Der verwendete Begriff «Isolierstein» umfasst ganz allgemein Steine, wie Massivspeichersteine, Speckspeicher, Schamottensteine und/oder andere Konstruktionsmaterialien, die in derartigen Öfen üblich oder verwendbar sind.

Der Wärmekasten 18 (Fig. 1) ist fakultativ und kann gegebenenfalls entfallen oder durch einen Wärmeaustauscher ersetzt werden.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Vorwärmung der Sekundärluft eines Ofens mit einer Nachbrennkammer, die durch eine Trennwand (16) teilweise von der Hauptbrennkammer des Ofens getrennt ist, wobei diese Trennwand (16) mit der Decke (15) der Hauptbrennkammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (19, 19') kanalartig aus einem wärmeleitenden Material ausgestaltet und dazu bestimmt ist, im Bereich der Decke (15) montiert zu werden, um einen Kanal für die Sekundärluft (33; 22, 23) zu bilden, derart, dass sich dieser Kanal entlang der Decke (15) vom Bereich des Ofens, bei dem die Sekundärluft in den Ofen eintritt, bis zum Bereich der Trennwand (16) erstreckt, um entlang der Decke (15) die Sekundärluft (33; 22,23) vorzuwärmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Teile (19, 19') umfasst, von denen der erste Teil (19) dazu bestimmt ist, sich in eine in dieser Trennwand (16) vorhandene Öffnung zu stützen, und dass der zweite Teil (19') ein länglicher wärmeleitender mit dem ersten Teil (19) der Vorrichtung verbindbarer Körper ist, derart, dass beide Teile (19, 19') den Kanal für die Vorwärmung der Sekundärluft (33; 22, 23) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Teile (19, 19') teleskopartig miteinander verbindbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (19) seitlich gesehen zumindest angenähert T-förmig ausgestaltet ist, um einen gekröpften Kanal zu bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (19) im Bereich des vertikalen T-Balkens seitliche Erweiterungen (21) aufweist, die einen erweiterten Kanalausgang bilden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (19) kastenförmig oder rund ausgestaltet ist und mindestens eine Stirnfläche (27; 29) aufweist, die mit Bohrungen (28; 30) versehen ist.

7. Vorrichtung zur Vorwärmung der Sekundärluft eines Ofens mit einer Nachbrennkammer, die durch eine Trennwand teilweise von der Hauptbrennkammer des Ofens getrennt ist, wobei diese Trennwand mit der Decke (15') der Hauptbrennkammer verbunden ist, und wobei diese Decke (15') eine kanalartige Öffnung (36) aufweist, die sich entlang der Decke (15') vom Bereich des Ofens, bei dem die Sekundärluft in den Ofen eintritt, bis zum Bereich der Trennwand erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (35, 34) als ein länglicher wärmeleitender Körper ausgestaltet und dazu bestimmt ist, in diese kanalartige Öffnung (36) im Bereich der Decke (15') eingeführt zu werden, um entlang der Decke (15') die Sekundärluft vorzuwärmen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Kopfteil (35) und einem länglichen Teil (34) besteht.

9. Ofen mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (16) eine die Nachbrennkammer mit der Hauptbrennkammer verbindende Durchgangsbohrung (24) aufweist.

10. Ofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 681 562 A5

net, dass die Trennwand (16) mindestens eine weitere Bohrung (37) aufweist, die mit dieser Durchgangsbohrung kommuniziert, um einen Kanal zu bilden, der dazu bestimmt ist, vorgewärmte Luft (22') bis zum Grenzbereich zwischen der Hauptbrennkammer und der Nachbrennkammer zu liefern.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4