Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben,
die den Betrieb von Einzelfeuerstätten, beispielsweise Öfen, Kaminöfen, Herden
oder dergleichen in einfacher und unkomplizierter Weise auch in
sogenannten Niedrigenergiehäusern
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den Anspruch
1 ange gebene Lehre gelöst.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis
aus, daß bei
Betrieb von Einzelfeuerstätten
in sogenannten Niedrigenergiehäusern
die Verbrennungsluft zu dem Brennraum der Einzelfeuerstätte als
Außenluft von
außerhalb
des Hauses zugeführt
werden sollte. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde,
die Außenluftzufuhr
in Abhängigkeit
von der Temperatur, die im Brennraum der Einzelfeuerstätte herrscht,
wenigstens teilweise automatisch zu steuern. Hierzu sieht die Erfindung
einen Fühler
vor, der die Temperatur in dem Brennraum oder eine von der Temperatur
in dem Brennraum abhängige
Temperatur abfühlt.
In Abhängigkeit
von der abgefühlten Temperatur
steuern erfindungsgemäß Steuermittel ein
Sperrorgan an, das in einer Offenstellung einen mit dem Brennraum
in Verbindung stehenden Zuführkanal
zur Zuführung
von Außenluft
zu dem Brennraum für
den Durchtritt von Außenluft
freigibt und in einer Sperrstellung den Kanal gegen den Durchtritt von
Außenluft
sperrt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht in
einfacher und zuverlässiger
Weise eine voll- oder teilautomatische Steuerung der Zufuhr von
Außenluft
zum Brennraum der Einzelfeuerstätte.
Darüber
hinaus ist die erfindungsgemäße Einrichtung
einfach im Aufbau und kostengünstig
herstellbar.
Die Steuermittel können in
beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein. Eine Weiterbildung sieht
vor, daß die
Steuermittel eine elektrische oder elektronische Schaltung aufweisen
und daß der
Fühler
einen thermoelektrischen Wandler aufweist, dessen Ausgang mit dem
Eingang der Schaltung verbunden ist, derart, daß das elektrische Ausgangssignal des
Wandlers ein Eingangssignal der Schaltung bildet. Bei dieser Aus führungsform
arbeiten die Steuermittel somit elektrisch oder elektronisch. Diese
Ausführungsform
ist besonders einfach und damit kostengünstig herstellbar.
Die Steuermittel können jedoch
auch mechanisch ausgebildet sein. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Lehre
sieht hierzu vor, daß der
Fühler
ein Bimetallelement aufweist, das mechanisch mit dem Sperrorgan
derart verbunden ist, daß das
Bimetallelement das Sperrorgan in seine Offenstellung bewegt, wenn
sich das Bimetallelement erwärmt,
und das Sperrorgan in seine Schließstellung bewegt, wenn sich
das Bimetallelement abkühlt,
und so die Steuermittel bildet. Bei dieser Ausführungsform bildet das Bimetallelement
den Fühler
und die Steuermittel, die somit rein mechanisch arbeiten. Auf diese
Weise ist die Steuerung der Außenluftzufuhr
von einer Stromversorgung völlig unabhängig.
Eine Weiterbildung der vorgenannten
Ausführungsform
sieht vor, daß das
Sperrorgan an einem Schwenkhebel angeordnet ist, der mit dem Bimetallelement
verbunden ist und zwischen einer ersten Schwenklage, in der sich
das Sperrorgan in seiner Schließstellung
befindet, und einer zweiten Schwenklage, in der sich das Sperrorgan
in seiner Offenstellung befindet, schwenkbar ist, wobei das Bimetallelement
bei Erwärmung
den Schwenkhebel in die zweite Schwenklage schwenkt und so das Sperrorgan
in seine Offenstellung steuert. Diese Ausführungsform ist robust und einfach
im Aufbau und damit kostengünstig
sowie langlebig.
Grundsätzlich kann das Sperrorgan
ausschließlich
unter der Wirkung der elektrischen oder mechanischen Steuermittel
betätigt
werden. Eine Weiterbildung sieht jedoch vor, daß das Sperrorgan zusätzlich manu ell
betätigbar
ist. Bei dieser Ausführungsform
kann die Außenluftzufuhr
beispielsweise manuell geöffnet
und unter Wirkung der Steuermittel automatisch geschlossen werden.
Die Steuerung der Zufuhr von Außenluft
zu dem Brennraum kann beispielsweise derart erfolgen, daß die Steuermittel
das Sperrorgan in seine Offenstellung steuern, wenn die Temperatur
in dem Brennraum einen vorgegebenen Wert überschreitet, und/oder das
Sperrorgan in seine Schließstellung steuern,
wenn die Temperatur in dem Brennraum den vorgegebenen Wert unterschreitet,
wie dies eine Ausführungsform
vorsieht. Bei dieser Ausführungsform
kann beispielsweise das Öffnen
der Außenluftzufuhr
beim Anstieg der Temperatur in dem Brennraum und das Schließen der
Außenluftzufuhr
beim Abfallen der Temperatur in dem Brennraum bei der gleichen Temperatur
erfolgen. Die Steuerung der Außenluftzufuhr
erfolgt dann vollautomatisch. Es ist jedoch auch möglich, die
Außenluftzufuhr
von Hand zu öffnen
und automatisch zu schließen,
wenn die Temperatur in dem Brennraum abfällt und die vorbestimmte Temperatur
erreicht, bzw. die Außenluftzufuhr
beim Erreichen der vorgegebenen Temperatur automatisch zu öffnen, wenn
die Temperatur ansteigt, die Außenluftzufuhr
dann jedoch manuell zu schließen.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Steuermittel
das Sperrorgan in seine Offenstellung steuern, wenn die Temperatur
in dem Brennraum einen vorgegebenen ersten Wert überschreitet, und/oder das
Sperrorgan in seine Schließstellung steuern,
wenn die Temperatur in dem Brennraum einen vorgegebenen zweiten
Wert unterschreitet. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise
das Öffnen
der Außenluftzufuhr beim
Anstieg der Temperatur in dem Brennraum und das Schließen der
Außenluftzufuhr
beim Abfallen der Temperatur in dem Brennraum bei unterschiedlichen
Temperaturwerten erfolgen. Auch bei dieser Ausführungsform kann das Öffnen und
Schließen
der Außenluftzufuhr
vollautomatisch oder teilautomatisch erfolgen, wie im Zusammenhang
mit der vorgenannten Ausführungsform
erläutert.
Grundsätzlich kann der oder jeder
vorgegebene Wert der Temperatur, bei dem die Steuermittel das Sperrorgan
in seine Offenstellung bzw. seine Schließstellung steuern, fest sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht jedoch vor, daß der oder
jeder vorgegebene Wert der Temperatur, bei dem die Steuermittel
das Sperrorgan ansteuern, einstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform
ist eine größere Flexibilität in der
Steuerung der Außenluftzufuhr
erreicht.
Grundsätzlich ist es ausreichend,
wenn ein Fühler
vorgesehen ist. Es können
jedoch auch wenigstens zwei entfernt voneinander angeordnete Fühler vorgesehen
sein, wie dies eine andere Weiterbildung vorsieht. Bei dieser Ausführungsform
kann beispielsweise sowohl die Temperatur im Brennraum als auch
die Temperatur im Strömungsweg
von aus dem Brennraum ausströmenden
Abgasen, die von der Temperatur in dem Brennraum abhängig ist,
abgefühlt
und zur Steuerung der Außenluftzufuhr
herangezogen werden.
Entsprechend den jeweiligen Anforderungen kann
wenigstens ein Fühler
in dem Brennraum angeordnet sein und/oder kann wenigstens ein Fühler im Strömungsweg
von aus dem Brennraum ausströmenden
Abgasen angeordnet sein, wie dies andere Weiterbildungen vorsehen.
Das Sperrorgan kann in beliebiger
geeigneter Weise ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist das Sperrorgan
jedoch durch eine Klappe oder einen Schieber gebildet. Diese Ausführungsform
ist einfach im Aufbau und robust.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht
vor, daß das
Sperrorgan mittels einer motorischen, von den Steuermitteln ansteuerbaren
Antriebseinrichtung zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung
bewegbar ist.
Das Sperrorgan kann an beliebiger
Stelle in dem Zuführkanal
für die
Außenluft
angeordnet sein. Eine Ausführungsform
sieht vor, daß das
Sperrorgan im Bereich des dem Brennraum abgewandten Endes des Zuführkanales
angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform
erfolgt das Absperren des Zuführkanales im
Bereich seiner Verbindung mit der Außenluft. Auf diese Weise ist
vermieden, daß kalte
Außenluft
in dem Kanal steht und diesen abkühlt. Bei Absperrung des Zuführkanales
im Bereich des Außenluftanschlusses
ist eine unerwünschte
Abkühlung
des Kanales vermieden. Somit erwärmt
sich kalte Außenluft beim
Durchströmen
des Kanales. Dies ermöglicht eine
gleichmäßigere Verbrennung.
Grundsätzlich ist es ausreichend,
wenn der Zuführkanal
zu einer einzigen Verbrennungslufteinlaßöffnung in dem Brennraum führt. Der
Zuführkanal kann
jedoch auch zu mehreren Verbrennungslufteinlaßöffnungen in dem Brennraum führen, wie
dies eine vorteilhafte Weiterbildung vorsieht. Diese Ausführungsform
ermöglicht
die Zuführung
von Außenluft
zu unterschiedlichen Bereichen des Brennraumes. So kann die Außenluft
beispielsweise von oben und von unten dem Brennraum zugeführt werden. Auf
diese Weise ist eine gleichmäßigere Verteilung der
Außenluft
in den Brenn raum ermöglicht.
Dies führt
zu einer gleichmäßigeren
Verbrennung.
Bei der vorgenannten Ausführungsform
ist zweckmäßigerweise
jeder Verbrennungslufteinlaßöffnung ein
Sperrorgan zugeordnet. Auf diese Weise ist ein Öffnen und Verschließen jeder
Verbrennungslufteinlaßöffnung ermöglicht.
Bei der vorgenannten Ausführungsform
ist es grundsätzlich
ausreichend, daß die
Sperrorgane, die jeweils den Verbrennungslufteinlaßöffnungen
zugeordnet sind, gemeinsam betätigbar
sind. Es ist jedoch vorteilhaft, daß die Sperrorgane unabhängig voneinander
ansteuerbar sind, wie dies eine Ausführungsform vorsieht. Auf diese Weise
ist eine feinere Steuerung der Zufuhr von Außenluft zu dem Brennraum durch Öffnen und
Schließen
einzelner Verbrennungslufteinlaßöffnungen
ermöglicht.
Um den Strömungsweg der Außenluft
in dem Zuführkanal
zu verlängern
und somit eine Erwärmung
der Außenluft
beim Durchströmen
des Zuführkanales
zu fördern,
kann in dem Zuführkanal
wenigstens ein von der den Zuführkanal
durchströmenden Außenluft
umströmtes
Strömungshindernis
angeordnet sein, wie dies eine vorteilhafte Ausführungsform vorsieht.
Eine Weiterbildung der vorgenannten
Ausführungsform
sieht vor, daß das
Strömungshindernis durch
eine im wesentlichen vertikale Platte oder dergleichen gebildet
ist. Diese Ausführungsform
ist besonders einfach im Aufbau und damit kostengünstig herstellbar.
Eine andere außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Lehre
sieht vor, daß der
Zuführkanal
in einem gegen die Umgebung abgedichteten Anschlußelement
gebildet ist, das mit der Einzelfeuerstätte verbindbar ist und einen Außenluft einlaß und eine
Außenluftauslaß aufweist, der
dicht an einen Verbrennungslufteinlaß des Brennraumes anschließbar ist,
und daß das
oder jedes Sperrorgan an dem Anschlußelement angeordnet ist. Diese
Ausführungsform
ermöglicht
in einfacher Weise die Nachrüstung
bestehender Einzelfeuerstätten
mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung. Nach
Montage des Anschlußelementes
müssen
lediglich noch die Bauteile der erfindungsgemäßen Einrichtung, nämlich der
Fühler
und die Steuermittel, installiert werden, was jedoch einfach und
ohne großen
Aufwand möglich
ist.
Bei der Ausführungsform mit dem Bimetallelement
ist es grundsätzlich
ausreichend, wenn das Bimetallelement mit einem einzigen Sperrorgan
verbunden ist und dieses in Abhängigkeit
von der Temperatur des Bimetallelementes zwischen seiner Offenstellung
und seiner Schließstellung
bewegt. Falls mehrere Sperrorgane vorhanden sind, kann jedem der
Sperrorgane ein Bimetallelement zugeordnet sein. Zur Vereinfachung
des Aufbaus von solchen Ausführungsformen,
die mehrere Sperrorgane aufweisen, sieht eine Weiterbildung vor,
daß das
Bimetallelement mit wenigstens zwei Sperrorganen verbunden ist zum
Bewegen der Sperrorgane zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung
in Abhängigkeit
von der Temperatur des Bimetallelementes. Bei dieser Ausführungsform
steuert somit ein Bimetallelement mehrere Sperrorgane an, so daß der Aufbau
der erfindungsgemäßen Einrichtung
besonders einfach gestaltet ist. Bei entsprechender Ausbildung des
Bimetallelementes und der mechanischen Verbindung zwischen Bimetallelement
und den Sperrorganen können
diese von dem Bimetallement gleichzeitig oder zeitlich aufeinanderfolgend
angesteuert werden.
Eine Einzelfeuerstätte, insbesondere
ein Kamin ofen, der eine erfindungsgemäße Einrichtung aufweist, ist
im Anspruch 22 angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand
der beigefügten
Zeichnung näher
erläutert,
in der Ausführungsbeispiele
dargestellt sind.
Es zeigt:
1 in
stark schematisierter Darstellung einen Vertikalschnitt durch einen
mit einem ersten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Einrichtung
ausgestatteten Kaminofen,
2 in
stark schematisierter Darstellung einen Vertikalschnitt durch einen
Kaminofen, bei dem der Zuführkanal
zur Zuführung
von Außenluft
zu dem Brennraum in einem separaten Anschlußelement gebildet ist und
3 in
gleicher Darstellung wie 1 einen
mit einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Einrichtung
ausgestatteten Kaminofen.
Gleiche bzw. sich entsprechende Bauteile sind
in den Figuren der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt
stark schematisch einen Vertikalschnitt durch einen in einem Raum 2 eines
Hauses 4 aufgestellten Kaminofen 6, der in seinem
Aufbau allgemein bekannt ist und daher hier nicht näher erläutert wird.
Der Kaminofen 6 weist einen
Brennraum 8 auf, der zur Verbrennung von Holz vorgesehen
ist. Zur Zuführung
von Außenluft
von außerhalb
des Hauses 4 zu dem Brennraum 8 ist ein Zuführkanal 10 vorgesehen,
dessen dem Brennraum 8 abgewandtes Ende mit einem Außenluftanschluß 12 des
Hauses 4 verbunden ist und der zu zwei Verbrennungslufteinlaßöffnungen 14, 16 in
dem Brennraum 8 führt,
von denen die Verbrennungslufteinlaßöffnung 16 im oberen
Bereich und die Verbrennungslufteinlaßöffnung 14 im unteren
Bereich des Brennraumes 8 angeordnet ist. Die Einrichtung
weist bei diesem Ausführungsbeispiel
einen Fühler 18 auf,
der im oberen Bereich des Brennraumes 8 angeordnet ist
und die Temperatur in diesem abfühlt.
Der Fühler 18 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel
durch einen thermoelektrischen Wandler gebildet, dessen Ausgang über eine
Leitung 20 mit Steuermitteln 22 verbunden ist, die
bei diesem Ausführungsbeispiel
eine elektrische Schaltung aufweisen, deren Eingangssignal das Ausgangssignal
des Fühlers 18 ist.
Die Steuermittel 22 dienen zur Ansteuerung von drei Sperrorganen, die
bei diesem Ausführungsbeispiel
durch Schieber 24, 26, 28 gebildet sind,
die jeweils mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten elektromotorischen,
von den Steuermitteln 22 ansteuerbaren Antriebseinrichtung
zwischen einer Sperrstellung und einer Offenstellung bewegbar sind.
In der Sperrstellung sperren die Schieber 24, 26, 28 den
Zuführkanal 10 gegen
den Durchtritt von Außenluft
zu dem Brennraum 8, während
sie in der Offenstellung den Zuführkanal 10 für den Durchtritt
von Außenluft
freigeben.
Hierbei ist der Schieber 28 im
Bereich des dem Brennraum 8 abgewandten Endes des Zuführkanales 10 angeordnet,
und der Schieber 24 ist der Verbrennungslufteinlaßöffnung 16 und
der Schieber 26 der Verbrennungslufteinlaßöffnung 14 zugeordnet.
Anstelle der drei Schieber 24, 26, 28 kann auch
lediglich ein einziger Schieber verwendet werden, der an beliebiger
Stelle in dem Zuführkanal 10 angeordnet
sein kann.
Die Funktionsweise der Einrichtung
ist wie folgt:
Bei Betrieb wird der Kaminofen 6 mit
Holz befeuert, wobei die Temperatur in dem Brennraum 8 ansteigt. Überschreitet
oder erreicht die Temperatur in dem Brennraum 8 einen vorbestimmten
Wert, so steuern die Steuermittel 22 die Schieber 24, 26, 28 in ihre
Offenstellung, so daß durch
den Außenluftanschluß 12 Außenluft
in dem Zuführkanal 10 einströmt und von
diesem über
die Verbrennungslufteinlaßöffnungen 14, 16 in
den Brennraum 8 strömt,
wie in 1 durch Pfeile 30 angedeutet.
Auf diese Weise wird dem Feuer Außenluft als Verbrennungsluft
zugeführt,
so daß eine
gleichmäßige Verbrennung
in dem Brennraum 8 gewährleistet
ist, ohne daß die Verbrennungsluft
aus der Raumluft aufgenommen werden muß.
Sinkt die Temperatur in dem Brennraum 8, beispielsweise
dann, wenn kein Holz mehr nachgelegt wird und das Feuer somit erlischt,
unter einen vorgegebenen Wert, so steuern die Steuermittel 22 die
Schieber 24, 26, 28 in ihre Sperrstellung,
so daß diese
den Zuführkanal 10 gegen
den Durchtritt von Außenluft
zu dem Brennraum 8 sperren.
Die Einrichtung ermöglicht somit
in einfacher Weise die Steuerung der Zufuhr von Außenluft
zu dem Brennraum 8, so daß ein gleichmäßiges Brennen
des Feuers gewährleistet
ist.
Falls erforderlich, können zusätzlich zu
dem Fühler 18 noch
weitere Fühler
vorgesehen sein. Beispielsweise kann im unteren Bereich des Brennraumes 8 ein
weiterer Fühler
angeordnet sein. Die Steuerung der Schieber 24, 26, 28 kann
dann beispielsweise derart erfolgen, daß bei Außenluftbedarf zunächst der
Schieber 28 geöffnet
wird und die Schieber 24, 26 in Abhängigkeit
von den im oberen Bereich und im unteren Bereich des Brennraumes 8 abgefühlten Temperaturen
unabhängig
voneinander angesteuert werden.
2 zeigt
stark schematisch einen Vertikalschnitt durch einen Kaminofen 6,
der mit einem gegen die Umgebung abgedichteten Anschlußelement 32 verbunden
ist, in dem der Zuführkanal 10 zur
Zuführung
von Außenluft
zu dem Brennraum 8 gebildet ist. Hierzu weist das Anschlußelement 32 einen
Außenlufteinlaß 34 und
Außenluftauslässe 36, 38 auf, die
dicht an die Verbrennungslufteinlässe 14, 16 des Brennraumes 8 angeschlossen
sind. Die Schieber 24, 26, 28 sind an
dem Anschlußelement 32 angeordnet.
Das Anschlußelement 32 ermöglicht in
einfacher und kostengünstiger
Weise die Nachrüstung
bestehender Einzelfeuerstätten
mit einer Einrichtung. Nach Installation des Anschlußelementes
müssen
lediglich noch der Fühler 18 und
die Steuermittel 22 installiert und der Fühler 18 mit
den Steuermitteln 22 sowie die Steuermittel 22 mit
den Schiebern 24, 26, 28 verbunden werden.
Um den Strömungsweg
der Außenluft
in dem Zuführkanal
zu verlängern
und eine Vorwärmung
der Außenluft
zu erzielen, ist im Strömungsweg
der Außenluft
in dem Zuführkanal 10 ein Strömungshindernis
in Form einer im wesentlichen vertikalen Platte angeordnet, die
von der den Kanal 10 durchströmenden Außenluft mäanderförmig umströmt wird.
In 3 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Einrichtung dargestellt, bei dem der Fühler und die Steuermittel durch
ein Bime tallelement 42 gebildet sind, das in dem Brennraum 8 angeordnet
ist. Das Sperrorgan ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Platte 44 ausgebildet,
die an einem Schwenkhebel 46 angeordnet ist, der mit dem
Bimetallelement 42 verbunden ist und um eine Schwenkachse 48 zwischen
einer in 3 dargestellten
ersten Schwenklage, in der sich die Platte 44 in ihrer
Schließstellung befindet,
und in einer zweiten Schwenklage, in der sich die Platte 44 in
ihrer Offenstellung befindet, schwenkbar ist. Eine Erwärmung des
Bimetallelementes 42 führt
beim Erreichen einer vorbestimmten, vom Aufbau des Bimetallelementes 42 abhängigen Temperatur
zu einem Verschwenken des Schwenkhebels 46 aus der Zeichenebene
heraus, so daß die Platte 44 die
Verbrennungslufteinlaßöffnung 16 freigibt
und Außenluft
in den Brennraum des Kaminofens 6 einströmt. Beim
Abkühlen
des Bimetallelementes 42 schwenkt der Schwenkhebel 46 in
die in 3 dargestellte
Schwenklage zurück,
so daß die Verbrennungslufteinlaßöffnung 16 gegen
einen Eintritt von Außenluft
gesperrt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist der Verbrennungslufteinlaßöffnung 14 ein
Sperrorgan in Form einer weiteren Platte 50 zugeordnet,
die über
einen weiteren Schwenkhebel 52 schwenkfest mit der Schwenkachse 48 verbunden
ist, so daß beim Verschwenken
des Schwenkhebels 46 der Schwenkhebel 52 mit verschwenkt.
Auf diese Weise steuert das Bimetallelement 42 nicht nur
die Platte 44 zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung, sondern
auch die weitere Platte 50. In der Offenstellung der Platten 44, 50 strömt somit
Außenluft
sowohl über
die Verbrennungslufteinlaßöffnung 16 als
auch über
die Verbrennungslufteinlaßöffnung 14 in
den Brennraum 8.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Steuerung
der Platten 44, 50, die die Sperrorgane bilden, zwischen
ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung somit rein mechanisch
und unabhängig
von einer Stromversorgung.