[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Holzofen mit Zuluftsteuerung, der vorzugsweise in Wohn- und Arbeitszimmern einbaubar ist. Zum Einbau des Ofens in einen Raum wird ein aus dem Boden des Raumes mündendes Zuluftrohr benötigt, sowie ein oberhalb des Ofens nach oben wegführendes Ofenrohr für den Abzug der Rauchgase. Derartige Holzöfen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.
[0002] Im Betrieb zieht die Hitze des Feuers Frischluft von unten nach, weil ja das aufgrund des Feuers erhitzte und deshalb im Ofenrohr aufsteigende Rauchgas Frischluft aus der Zuleitung nachzieht.
Wenn das Brennholz abgebrannt ist, vermag die warme Raumluft in dem Masse, in welchem sie aus dem Raum entweichen kann, was immer in mehr oder weniger grossem Umfang der Fall ist, weiterhin kalte Luft aus der Zuleitung nachzuziehen, sodass im Raum unangenehme kalte Zugluft entsteht, die vorzugsweise in Bodennähe feststellbar ist. Die Öfen sind deshalb mit Zuluftklappen ausgerüstet, die für den Betrieb des Ofens geöffnet werden und hernach wieder geschlossen werden können. Diese Zuluftklappen sind aber mechanisch von Hand zu bedienen.
Wohl wäre eine automatische, zum Beispiel elektrische Betätigung mit Steuerung möglich, aber eine solche wäre ziemlich aufwändig und ausserdem müsste dann eine elektrische Leitung zum Ofen hin geführt werden.
[0003] Bei manuell zu betätigenden Zuluftklappen werden diese in der Praxis nicht konsequent nach dem Abbrennen des Brennholzes geschlossen. Oftmals wird ein Ofen tagsüber oder abends eingeheizt, um Raumwärme und eine gemütliche Atmosphäre zu erzeugen. Man lässt dann das Holz abbrennen und geht zu Bett. Somit kann niemand die Klappe schliessen, wenn das Holz während der Schlafstunden abgebrannt ist. Oder das Abbrennen des Holzes erfolgt tagsunter, wenn niemand zuhause ist, und hernach beginnt der Ofen auszukühlen.
Wenn der Abbrennvorgang abgeschlossen ist und niemand zur Stelle ist, um die Zuluftklappe zu schliessen, beginnt unweigerlich das Nachströmen von kalter Zugluft.
[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Holzofen zu schaffen, bei dem die Unterbrechung der Frischluftzufuhr nach Abbrennen des Brennholzes automatisch erfolgt.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Holzofen mit Zuluftsteuerung mit einem Ofenkörper, einem Rost, einer Brennkammer mit Ofentüre, einem Zuluftrohr und einem Ofenrohranschluss, der sich dadurch auszeichnet, dass der Rost als Kraftarm einer schwenkbaren Wippe ausgebildet ist, sodass mit dem zugehörigen Lastarm der Wippe eine Zuluftklappe betätigbar ist, wodurch diese nur bei belastetem Rost geöffnet ist.
[0006] Eine spezifische beispielsweise Ausführung eines solchen Holzofens ist in den Zeichnungen dargestellt.
Anhand dieser Zeichnungen wird der Holzofen nachfolgend beschrieben und seine Funktion wird erläutert.
Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>den Holzofen in einer Gesamtansicht montiert in einem Wohnraum;
<tb>Fig. 2<sep>die Ofentüre zum Beschicken des Holzofens mit Holzscheiten in einem Ausschnitt vergrössert dargestellt, um ca. 45 deg. aufgeschwenkt;
<tb>Fig. 3<sep>die Ofentüre zum Beschicken des Holzofens mit Holzscheiten ganz aufgeschwenkt in einem Ausschnitt vergrössert dargestellt, beim Einschieben eines Holzscheites;
<tb>Fig. 4<sep>den Holzofen in einem mittigen Längsschnitt in perspektivischer Ansicht dargestellt.
[0007] In Fig. 1 ist der komplette Holzofen in einem Raum aufgestellt bzw. montiert gezeigt. Er bildet im gezeigten Beispiel einen Ei-förmigen Ofenkörper 1, wobei auf seiner Vorderseite ein Fenster 2 nach Art eines Bullauges den Blick in den Brennraum freigibt.
Der Ofenkörper 1 ruht auf einem rohrförmigen Sockel 3 mit tellerförmigem Sockelfuss 4. Dieser Sockelfuss 4 wird über die Mündung eines Frischluft-Zufuhrrohres gestellt, welches aus dem Fussboden mündet. Oben führt das Ofenrohr 5 aus dem Ofenkörper 1 nach oben und schliesslich aus dem Raum nach aussen. Der seitliche Griff 29 dient zum Öffnen des Ofenkörpers 1, um die verbrannte Asche aus dem Brennraum 1 zu entsorgen.
[0008] Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt vom oberen Endbereich des Ei-förmigen Ofenkörpers 1. Vorne ist der Ofenkörper 1 an seiner Oberseite von einer Ofentüre 6 abgeschlossen, die um eine horizontal liegende Achse aufschwenkbar ist. Dazu dient ein Griff 7 an dieser Ofentüre 6. Man schwenkt diesen Griff 7 nach hinten und schwenkt dadurch die Ofentüre 6 nach oben. In der Abbildung ist die Ofentüre zur Hälfte aufgeschwenkt.
Die Ofentüre 6 wird weiter aufgeschwenkt, bis sie die Position einnimmt, die in Fig. 3 gezeigt ist.
[0009] In Fig. 3 ist dargestellt, wie bei ganz aufgeschwenkter Ofentüre 6 ein Holzscheit 8 schräg nach unten in den Brennraum hineingeschoben wird. Das Besondere an diesem hier gezeigten Holzofen ist nämlich ausser der automatischen Steuerung, dass er eine Brennkammer aufweist, die eine Grundfläche einschliesst, welche in jeder Ausdehnung weniger als ein Norm-Holzscheit misst, also weniger als 33 cm, wobei die Höhe der Brennkammer grösser ist als die Länge eines Norm-Holzscheites. Dadurch können die Holzscheite nur hochkant, das heisst in vertikaler Lage in die Brennkammer gestellt werden. Durch die erzwungenermassen vertikal hineingestellten Holzscheite ergibt sich ein vorteilhafter Abbrand des Holzes.
Während die meisten herkömmlichen Ofenbrennkammern stets so beschickt werden, dass die Holzscheite auf dem Rost liegen, und beim Abbrand die aufgrund der Vergasung aus den Stirnseiten entweichenden Holzgase neben dem eigentlichen Feuer in den Abzug aufsteigen können, erfolgt der Abbrand im hier gezeigten Ofen anders. Die Holzscheite brennen von oben nach unten ab, ähnlich wie hochkant gehaltene Streichhölzer. Aufgrund der dichten Bepackung des Brennraumes mit Holzscheiten müssen aus den Stirnseiten der Holzscheite austretende Gase unweigerlich durch das Feuer, das heisst durch die Flammen hindurch strömen, bevor sie in den Rauchabzug gelangen. Dabei werden sie vollständig verbrannt und das sichert eine gründlichere Verbrennung und somit eine effizientere Nutzung des Heizwertes des Brennholzes.
[0010] Der Kern dieser Erfindung ist jedoch in Fig. 4 einsehbar.
Hier ist der Holzofen in einem mittigen Längsschnitt gezeigt, und das in einer perspektivischen Ansicht, sodass also der Blick in sein Inneres und namentlich in seinen Brennraum 13 freigegeben ist. Der Rost 9 dieses Ofens bildet die eine Seite einer Wippe aus Guss-Stahl, die als Ganzes schwenkbar um eine horizontal verlaufende Achse 10 gelagert ist. Die Achse 10 wird hier durch ein Winkel-Stahlprofil 12 gebildet, das mit seiner Aussenkante nach oben gerichtet angeordnet ist. Der Rost 9 bildet den Kraftarm dieser Wippe, während sich der Lastarm 11 nach hinten aus dem Brennraum 13 hinaus erstreckt. Am Lastarm 11 ist ein Zugstab 14 angehängt, welcher an seinem unteren Ende mit einer Zuluftklappe 15 in Form eines Deckels verbunden ist.
[0011] Dieser Deckel liegt auf einem stehend angeordneten Rohrabschnitt 16 auf, welcher die Zuluft von unten nach oben führt.
Unten ist ein sternförmiger Boden 17 in diesen Rohrabschnitt 16 eingebaut, sodass die Luft durch die offenen Bereiche 18 nach oben strömen kann. Der Rohrabschnitt 16 ist gegenüber dem rohrförmigen Sockel 3 mit einer Dichtung 28 abgedichtet. In der Mitte weist dieser sternförmige Boden 17 ein pfannenartiges Element 19 auf, wobei die gebildete Pfanne nach unten offen ist. In dieser Pfanne befindet sich eine Dichtkugel 17 aus gummielastischem Material. Der Ofen ruht auf einem rohrförmigen Sockel 3 mit tellerförmigem Sockelfuss 4. Auf der Unterseite dieses tellerförmigen Sockelfusses 4 ist ein gummielastischer Rohrring 21 angeordnet, welcher als Dichtung gegenüber dem Fussboden wirkt.
Drei um den Umfang des tellerförmigen Sockelfusses 4 verteilt angeordnete Schrauben 22 können verstellt werden, sodass der Ofen perfekt in eine aufrechte Position justiert werden kann, selbst wenn der Fussboden eine geringe Neigung aufweisen sollte. Der gummielastische Rohrring 21 wird unter dem Gewicht des Ofens gequetscht und dichtet das Ofeninnere am Sockelfuss allseits gegen aussen ab. Das Zuluftrohr kann daher beliebig irgendwo innerhalb des gummielastischen Rohrringes 21 aus dem Boden münden. Daher muss dieses Zuluftrohr nicht auf den Zentimeter genau verlegt sein, sondern es können grössere Abweichungen kompensiert werden.
[0012] In die Mitte des Sockelrohres 3 ragt ein Tragarm 23, welcher an der Unterseite des tellerförmigen Sockelfusses 4 befestigt ist.
Am Ende dieses Tragarmes 23 ist ein pfannenförmiges Element 24 angeordnet, dessen Pfanne nach oben offen ist und zur Aufnahme der Dichtkugel 20 dient. Zur Montage des Ofens wird also zunächst das Sockelrohr 3 mit dem tellerförmigen Sockelfuss 4 über der Mündung des Zuluftrohres abgestellt. Hernach kann der Ofenkörper 1 mit dem Rohrabschnitt 16 für die Zuluft-Zufuhr in das Sockelrohr 3 gestellt werden. Der sternförmige Boden 17 im Rohrabschnitt 16 ruht dann mit dem pfannenförmigen Element 19 auf der Dichtkugel 20. Die Zuluft kann fortan von unterhalb des tellerförmigen Sockelfusses durch die Öffnungen im sternförmigen Boden 17 des Rohrabschnittes 16 nach oben strömen und gelangt dann aus dem Rohrabschnitt 16 in den Bereich unterhalb des Rostes 9 und durch diesen in den Brennraum zum Feuer.
Der Brennraum 13 ist allseits von Schamottsteinen 24 eingefasst, die als Wärmespeicher wirken. Einzig auf der Vorderseite des Ofens ist ein Fenster 2 aus hitzebeständigem Glas 25 vorhanden, das den Blick in das Feuer freigibt. Unterhalb des Rostes befindet sich der Aschefang 26. Hinter dem Brennraum 13 sind weitere Schamottsteine 24 zur Wärmespeicherung angeordnet und aus diesem Bereich steigt das Rauchgas in das Ofenrohr 5 auf. Die Türe 6 zum Beschicken des Ofens mit Holzscheiten ist mit einem Griff 7 ausgerüstet, und auf der Hinterseite der Türe 6 ist diese mit einem Schutzschild aus Stahl ausgerüstet, welches den Brennraum 13 oben begrenzt.
[0013] Die Funktion der Wippe ist nun die Folgende. Sobald Holzscheite in den Ofen gelegt werden, wird der Rost 9 und somit der Kraftarm der Wippe mit dem Gewicht des Brennholzes belastet.
In der Folge wird der Kraftarm niedergedrückt, die Wippe wird um die Achse 10 geschwenkt und der Lastarm 11 der Wippe entsprechend angehoben. Dadurch wird der Zugstab 14 und die daran befestigte Zuluftklappe 15 bzw. der Deckel angehoben und die Zuluft kann durch den Rohrabschnitt 16 oben aus demselben herausströmen und in den Bereich unterhalb des Rostes 9 gelangen. Das Feuer wird belüftet. Wenn das Holz abbrennt, so wird es nach und nach leichter, und wenn es völlig abgebrannt ist, ist der Lastarm schliesslich schwerer als der Kraftarm mit dem abgebrannten Holz. Entsprechend schwenkt der Kraftarm nach oben und der Lastarm nach unten, wodurch die Zuluftklappe 15 bzw. der Deckel wieder auf die obere Mündung des Rohrabschnittes 16 aufgesetzt wird und die Zuluft-Zufuhr unterbunden ist.
Sobald also das Feuer aus ist, das heisst das Holz abgebrannt ist, wird die Zuluft automatisch unterbrochen und es kann in der Folge keine kalte Zugluft in den Raum gesaugt werden.
[0014] Es ist klar, dass dieses Prinzip eines Rostes, der als Wippe ausgelegt ist, um die Zuluftzufuhr zu steuern, auch an anderen Ofengestaltungen realisierbar ist und nicht bloss auf das hier offenbarte Ofendesign beschränkt ist. So kann im Rahmen der Patentansprüche der Lastarm über einen ausgeklügelten Mechanismus auch eine Klappe betätigen, die zum Beispiel schwenkbar angeordnet ist oder sie kann einen Schieber betätigen, um den Zuluftstrom zu unterbrechen oder freizugeben.
The present invention relates to a wood stove with supply air control, which is preferably installed in living and working rooms. For installation of the furnace in a room, a supply pipe emerging from the floor of the room is required, as well as a stove pipe leading upwards away from the furnace for the withdrawal of the flue gases. Such wood stoves are known in various designs.
In operation, the heat of the fire draws fresh air from below, because yes, the heated due to the fire and therefore rising in the furnace tube flue gas draws fresh air from the supply line.
When the firewood is burned, the warm air in the mass, in which it can escape from the room, which is always more or less the case, continues to draw cold air from the supply line, so that unpleasant cold drafts in the room , which is preferably detectable near the bottom. The ovens are therefore equipped with supply flaps, which are opened for the operation of the oven and can be closed again afterwards. However, these supply flaps are mechanically operated by hand.
Probably an automatic, for example, electrical operation with control would be possible, but such would be quite expensive and also would then have an electrical line to the oven out.
When manually operated supply air valves, these are not closed consistently in practice after the burning of the firewood. Often a stove is heated during the day or in the evening to create room heat and a cozy atmosphere. You then let the wood burn down and go to bed. Thus, no one can close the door when the wood is burned down during sleep hours. Or the burning of the wood takes place during the day, when nobody is at home, and afterwards the stove starts to cool down.
When the burn-off process is complete and nobody is there to close the supply air damper, cold draft will inevitably begin.
It is therefore an object of the present invention to provide a wood stove in which the interruption of the fresh air after burning the firewood is done automatically.
This object is achieved by a wood stove with Zuluftsteuerung with a furnace body, a grate, a combustion chamber with oven door, a Zuluftrohr and a stovepipe connection, which is characterized in that the grate is designed as a power arm of a pivotable rocker, so with the associated Load arm of the rocker a supply air flap can be actuated, whereby it is open only when the grate is loaded.
A specific example embodiment of such a wood stove is shown in the drawings.
Based on these drawings, the wood stove will be described below and its function will be explained.
It shows:
<Tb> FIG. 1 <sep> the wood stove in an overall view mounted in a living room;
<Tb> FIG. 2 <sep> the oven door for loading the wood stove with logs in an enlarged view enlarged, about 45 deg. swung;
<Tb> FIG. 3 <sep> the furnace door for loading the wood stove with logs fully swung open in an enlarged view, when inserting a log;
<Tb> FIG. 4 <sep> the wood stove in a central longitudinal section shown in perspective view.
In Fig. 1 the complete wood stove is placed in a room or shown mounted. It forms in the example shown an egg-shaped furnace body 1, wherein on its front side a window 2 in the manner of a porthole releases the view into the combustion chamber.
The furnace body 1 rests on a tubular base 3 with plate-shaped base foot 4. This base foot 4 is placed over the mouth of a fresh air supply pipe, which opens out of the floor. Above the stove pipe 5 leads from the furnace body 1 upwards and finally out of the room to the outside. The side handle 29 is used to open the furnace body 1 to dispose of the burnt ash from the combustion chamber 1.
2 shows a section of the upper end portion of the egg-shaped furnace body 1. Front of the furnace body 1 is closed at its top by a furnace door 6, which is aufschwenkbar about a horizontal axis. This purpose, a handle 7 on this furnace door 6 is pivoted, this handle 7 pivots backwards and thereby pivots the oven door 6 upwards. In the illustration, the oven door is half swung open.
The oven door 6 is further swung open until it assumes the position shown in Fig. 3.
In Fig. 3 it is shown how a wood log 8 is slid obliquely downwards into the combustion chamber at completely open furnace door 6. In addition to the automatic control, the special feature of this wood-burning stove shown here is that it has a combustion chamber which encloses a base area which measures less than a standard log in each dimension, ie less than 33 cm, the height of the combustion chamber being greater as the length of a standard log. This allows the logs only upright, that is placed in a vertical position in the combustion chamber. Due to the forced vertical standing wood logs results in an advantageous burning of the wood.
While most conventional kiln firing chambers are always charged so that the logs are on the grate, and burned the gas escaping from the end faces due to the gasification wood gases can rise in the trigger next to the actual fire, the burning takes place differently in the oven shown here. The logs burn from top to bottom, much like upright matches. Due to the dense packing of the combustion chamber with logs, gases escaping from the faces of the logs must inevitably flow through the fire, that is through the flames, before they enter the flue. They are completely burned and this ensures a more thorough combustion and thus a more efficient use of the calorific value of firewood.
However, the core of this invention is visible in Fig. 4.
Here, the wood-burning oven is shown in a central longitudinal section, and that in a perspective view, so that the view into its interior and especially into its combustion chamber 13 is released. The grate 9 of this furnace forms the one side of a rocker made of cast steel, which is mounted as a whole pivotable about a horizontal axis 10. The axis 10 is formed here by an angle steel profile 12, which is arranged with its outer edge directed upward. The grate 9 forms the power arm of this rocker, while the load arm 11 extends rearwardly from the combustion chamber 13 also. On the load arm 11, a tension rod 14 is attached, which is connected at its lower end with a supply air flap 15 in the form of a lid.
This cover rests on a standing pipe section 16, which leads the supply air from bottom to top.
Below a star-shaped bottom 17 is installed in this pipe section 16, so that the air can flow through the open areas 18 upwards. The pipe section 16 is sealed with respect to the tubular base 3 with a seal 28. In the middle of this star-shaped bottom 17 has a pan-like element 19, wherein the pan formed is open at the bottom. In this pan is a sealing ball 17 made of rubber-elastic material. The oven rests on a tubular base 3 with plate-shaped base foot 4. On the underside of this plate-shaped base foot 4, a rubber elastic pipe ring 21 is arranged, which acts as a seal against the floor.
Three screws 22 distributed around the circumference of the dish-shaped base foot 4 can be adjusted so that the oven can be perfectly adjusted to an upright position, even if the floor should have a slight incline. The rubber-elastic pipe ring 21 is crushed under the weight of the furnace and seals the inside of the stove at the base foot on all sides against the outside. The Zuluftrohr can therefore open anywhere within the rubber-elastic pipe ring 21 from the ground. Therefore, this Zuluftrohr must not be laid down to the centimeter, but it can be compensated for larger deviations.
In the middle of the base tube 3 projects a support arm 23 which is fixed to the underside of the plate-shaped base foot 4.
At the end of this support arm 23, a pan-shaped element 24 is arranged, the pan is open at the top and serves to receive the sealing ball 20. To mount the furnace so the base tube 3 is first turned off with the plate-shaped base foot 4 above the mouth of the Zuluftrohres. Thereafter, the furnace body 1 can be provided with the pipe section 16 for the supply air supply in the base tube 3. The star-shaped bottom 17 in the pipe section 16 then rests with the cup-shaped element 19 on the sealing ball 20. The supply air can henceforth flow from below the plate-shaped base foot through the openings in the star-shaped bottom 17 of the pipe section 16 upwards and then passes from the pipe section 16 in the Area below the grate 9 and through this into the combustion chamber to the fire.
The combustion chamber 13 is surrounded on all sides by firebricks 24, which act as heat storage. Only on the front of the furnace, a window 2 made of heat-resistant glass 25 is present, which releases the view into the fire. Below the grate is the ash catcher 26. Behind the combustion chamber 13 further firebricks 24 are arranged for heat storage and from this area, the flue gas rises in the furnace tube 5. The door 6 for loading the stove with logs is equipped with a handle 7, and on the rear side of the door 6, this is equipped with a protective steel shield, which limits the combustion chamber 13 above.
The function of the rocker is now the following. Once logs are placed in the oven, the grid 9 and thus the power arm of the rocker is loaded with the weight of the firewood.
As a result, the power arm is depressed, the rocker is pivoted about the axis 10 and the load arm 11 of the rocker raised accordingly. Thereby, the tension rod 14 and the attached inlet flap 15 and the lid is raised and the supply air can flow out of the same through the tube section 16 and reach the area below the grate 9. The fire is ventilated. When the wood burns down, it gradually becomes lighter, and when it is completely burnt down, the load arm is ultimately heavier than the power arm with the burned wood. Accordingly, the power arm pivots upward and the load arm down, whereby the supply air flap 15 and the lid is placed back on the upper mouth of the pipe section 16 and the supply air supply is suppressed.
So as soon as the fire is out, that is, the wood is burned, the supply air is automatically interrupted and it can be sucked in the sequence no cold drafts in the room.
It is clear that this principle of a grate, which is designed as a rocker to control the supply of air, also on other furnace designs is feasible and is not limited to the disclosed here furnace design. Thus, within the scope of the claims, the load arm can actuate, via a sophisticated mechanism, a flap which, for example, is pivotally arranged or it can actuate a slide in order to interrupt or release the supply air flow.