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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Brennofen
mit einem Rohrleitsystem für
den Brennofen und insbesondere auf ein Rohrleitsystem zum Leiten
von Sekundärluft
des Brennofens.
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Es
sind allgemein verschiedenartige Heizeinrichtungen, in denen Brennmittel
verbrannt werden können,
bekannt, wie beispielsweise Kachelöfen, Kaminöfen, Pelletöfen und auch Zentralheizungen,
die teilweise auch Mischformen vorgenannter Öfen sein können.
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Insbesondere
sind beispielsweise moderne Kaminöfen für den Wohnbereich bekannt,
bei denen eine Klarsichtscheibe, die sich zum Beispiel in einer Ofentür befindet,
den Blick auf das Feuer frei gibt. Zusätzlich ist beispielsweise aus
den Offenlegungsschriften
DE
42 01 740 A1 und
DE
195 37 843 A1 bekannt, in Heizeinrichtungen, z. B. oben
genannten Kaminöfen,
die Zuluftversorgung über
eine Primärluft und
eine Sekundärluft
zu gewährleisten
und beispielsweise den Sekundärluftstrom über eine
Klarsichtscheibe – wie
oben genannt – fallen
zu lassen, um ein Beschlagen und Verrußen der Scheibe zu verhindern.
In diesen bekannten Systemen strömt
beispielsweise Raumluft oberhalb der Klarsichtscheibe in den Ofen
ein und fällt,
da ihre Temperatur niedriger als die Lufttemperatur in dem Ofen
und damit ihre Dichte größer als
die der Luft in dem Ofen ist, an der Klarsichtscheibe nach unten
und wird dann einem in einem Brennraum befindlichen Brennvorgang,
zum Beispiel von der dm Brennraum zugewandten Seite der Klarsichtscheibe
her zugeführt.
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DE 103 24 634 A1 offenbart
einen Brennofen mit einem Luftleitsystem, nach dem Oberbegriff von Anspruch
1. Das Luftleitsystem weist einen Luftkasten und einen Steuerkasten
auf. Der Luftkasten ist in vier Kammern unterteilt, von denen aus
sich vier Luftzüge
erstrecken, und zwar erstrecken sich die Luftzüge außerhalb des Feuerraums des
Ofens. Einzig die oberen Enden zweier Luftzüge sind mit einem hohl ausgebildeten
Leitblech verbunden, das sich noch innerhalb des Feuerraums befindet
scheint.
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Moderne Öfen, die
beispielsweise auch im Wohnraum aufgestellt sind, benötigen oftmals
einen Frischluftanschluss, da beispielsweise Niedrigenergiehäuser so
dicht gebaut sind, dass Frischluft durch undichte Fenster, o. ä. nicht
mehr in den Wohnraum gelangt. Daher würde der Sauerstoffverbrauch
von einem Brennofen im Wohnraum zu einer ungewünschten Herabsetzung des Luftsauerstoffgehalts im
Wohnraum führen.
Bei Öfen,
bzw. Brennöfen,
die im Wohnraum aufgestellt werden spielt der ästhetische Aspekt eine große Rolle.
Es ist wünschenswert, dass
ein Frischluftzufuhranschluss an dem Ofen vorgenommen werden kann,
der möglichst
nicht den ästhetischen
Gesamteindruck stört.
Daher ist es wünschenswert,
den Brennofen entsprechend nahe an die Wand zu stellen, ohne dass
Rohre, durch die Zuluft und Abgas transportiert werden, sichtbar
sind.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es ein verbessertes Rohrleitsystem
zur Verfügung
zu stellen.
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Nach
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Brennofen
für die
Verbrennung von einem Brennmittel bereit mit: einem Brennraum und
einem Rohrleitsystem, wobei das Rohrsystem Luft wenigstens teilweise
durch den Brennraum von einem unteren Bereich des Brennofens in
einen oberen Bereich des Brennofens leitet, und wobei das Rohrleitsystem
einen Wärmetauscher
durchläuft,
sodass die durch das Rohrleitsystem durch den Brennraum geleitete
Luft Wärme
an den Wärmetauscher abgibt.
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Weiter
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
den abhängigen
Ansprüchen,
der beigefügten
Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die
beigefügte
Zeichnung beschreiben, in der:
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1 eine
Schnittansicht eines Brennofens mit einem Beispiel eines Rohrleitsystems,
das Merkmale der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 eine
Schnittansicht eines Brennofens mit einem Ausführungsbeispiel eines Rohrleitsystems
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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In 1 zeigt
ein Beispiel eines Rohrleitsystems, das zur Veranschaulichung von
einzelnen Merkmalen der vorliegenden Erfindung dienen soll. Vor
einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen
zu den Ausführungsbeispielen
und deren Vorteile.
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Nach
den Ausführungsbeispielen
gibt es Ofen bzw. Brennöfen,
die als Brennmittel beispielsweise Holz benutzen, in den verschiedensten
Ausführungsformen.
Es existieren Kachelöfen,
Kaminöfen,
Scheitholzöfen,
Pelletöfen
und auch Mischformen, wie beispielsweise Kaminöfen, die auch als Pelletöfen betrieben
werden können.
Zusätzlich
unterscheiden sich die Brennöfen
in ihrem Zweck. In manchen Ausführungsformen,
haben Brennöfen
nur den Zweck in einem Wohnraum Wärme zu erzeugen, bzw. dienen
sie nur als schöner
Blickfang. Andere Brennöfen
hingegen umfassen beispielsweise zusätzlich ein Backfach und wieder
andere dienen sogar als Zentralheizung. Auch hier sind wieder beliebige
Mischformen realisiert. Wie beispielsweise ein Kaminöfen, der
eine Klarsichtscheibe an seiner Front umfasst und somit als Blickfang
in einem Wohnraum dient und zusätzlich
noch wasserführend
ist, um als Zentralheizung dienen zu können und eventuell sogar noch
Pellets als Brennmittel verwendet, damit die Brennmittelzufuhr weitestgehend
automatisiert ablaufen kann.
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Als
Brennmittel werden in den Ausführungsbeispielen
beispielsweise auf Biomasse basierende Brennmittel benutzt, wie
zum Beispiel Holz in Form von Holzscheiten, Holzabfälle, die
beispielsweise zu Pellets gepresst sind, aber auch Holzbriketts,
Grobhackgut, Feinhackgut, Häckselgut
oder Halmgutpellets.
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Für eine optimale
Verbrennung von Brennmitteln, wie sie beispielsweise oben genannt
sind, ist neben anderen Einflussgrößen (Parametern), wie Form
eines Brennraumes eines Brennofens und beispielsweise die Anordnung
des Brennmittels in dem Brennraum eines Brennofens, eine wichtige
Einflussgröße die Luftzufuhr.
In manchen Ausführungsbeispielen
wird Luft beispielsweise aus der Raumluft, die einen Brennofen umgibt,
genommen. In anderen hingegen stammt die zugeführte Luft aus einem nicht abgeschlossenen
Raum, beispielsweise von außerhalb
eines Hauses, also aus der "freien
Natur".
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In
manchen Ausführungsbeispielen
wird die Luftzufuhr in eine Primärluft
und eine Sekundärluft unterteilt.
Dabei wird die Primärluft
von unten an die Verbrennungsstelle geleitet, während die Sekundärluft von
oben an die Verbrennung herangeführt
wird. Diese Aufteilung in Primär-
und Sekundärluft
ist in verschiedener Weise realisiert. In manchen Ausführungsbeispielen
gibt es eine zentrale Zuluftversorgung – beispiels weise durch eine
von außen
zugeführte
Frischluftleitung. Diese von außen
zugeführte Frischluft
wird dann beispielsweise durch eine entsprechende Zuluftsteuervorrichtung
in Primärluft
und Sekundärluft
unterteilt.
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Demzufolge
umfasst der Brennofen in manchen Ausführungsbeispielen ein Rohrleitsystem
bzw. Rohrsystem durch welches die (Frisch-)Luft entsprechend geleitet
wird. Beispielsweise wird Frischluft durch ein zentrales Anschlussrohr
von hinten in einen unteren Bereich durch einen entsprechenden Zuluftanschluss
an den Brennofen herangeführt.
Dann wird sie in der Zuluftsteuervorrichtung in Primär- und Sekundärluft unterteilt
und dementsprechend durch eine Primärluft- und Sekundärluftrohrleitung
weitergeführt.
In manchen Ausführungsbeispielen
wird die Sekundärluft
wenigstens teilweise durch den Brennraum des Brennofens von dem
unteren Bereich des Brennofens in einen oberen Bereich geführt. Durch die
Führung
der Luft durch den Brennraum wird die Luft entsprechend erwärmt. Außerdem wird
durch die Führung
des Rohrleitsystems durch den Brennraum eine kompakte Bauweise des
Brennofens ermöglicht.
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Zusätzlich umfasst
der Brennofen auch beispielsweise eine Klarsichtscheibe, die beispielsweise in
einer Ofentüre
angebracht ist. Klarsichtscheiben in Brennöfen neigen dazu zu beschlagen
und zu verrußen,
weswegen in manchen Ausführungsbeispielen die
Sekundärluft
von dem oberen Bereich des Brennraums in den unteren Bereich des
Brennraums entlang der Klarsichtscheibe, wie eine Art Luftvorhang, geführt wird
und damit ein Verschmutzen und/oder Beschlagen der Scheibe verhindert
wird. Die Sekundärluft
fällt aufgrund
ihrer niedrigeren Temperatur und der damit einhergehenden höheren Dichte
als die der in dem Brennraum befindlichen Brennraumluft von oben
nach unten. In dem unteren Bereich des Brennraumes wird dann die
Sekundärluft
beispielsweise der Verbrennung zugeführt.
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In
manchen Ausführungsbeispielen
wird die Sekundärluft
durch einen in dem Brennofen befindlichen Wärmetauscher abgekühlt. Dies
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Temperaturunterschied
zwischen Sekundärluft
und Brennraumluft nicht ausreicht, dass die Sekundärluft in
dem Maße an
der Klarsichtscheibe herabfällt,
dass diese sauber gehalten wird. Der Wärmetauscher steht in manchen Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der den Brennofen umgebenden Raumluft, sodass
Wärme der
Sekundärluft
an die Raumluft abgegeben wird und somit der den Brenn ofen umgebende
Raum nicht nur durch vom Brennofen abgegebene Wärmestrahlung, sondern auch
durch vorgewärmte
Luft erwärmt
wird.
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Zurückkommend
zu 1, veranschaulicht diese ein Beispiel mit einem
Brennofen 1 und einem Rohrleitsystem 3. Der Brennofen 1 umfasst
einen Brennraum 7 in dem beispielsweise Brennmittel verbrannt
werden soll. Die Zuluftsteuervorrichtung 15 weist einen
Zuluftanschluss 12 auf, durch den Zuluft 11 zugeführt werden
kann. Die Zuluft 11 kann aus der den Brennofen 1 umgebenden
Raumluft genommen werden, oder aber auch davon unabhängig, von
außen,
beispielsweise als Frischluftzufuhr von außerhalb eines Gebäudes. Die
Zuluftsteuervorrichtung 15 weist eine Primärluftöffnung 19 und
eine Sekundärluftöffnung 17 auf,
durch die zugeführte
Zuluft 11 in den Brennraum 7 verteilt wird. Wie
aus 1 ersichtlich, gelangt Zuluft 11, die
aus der Primärluftöffnung 19 ausströmt, in einen
unteren Bereich des Brennraums 7 des Brennofens 1.
Hingegen wird Zuluft 11, die aus der Sekundärluftöffnung 17 ausströmt, durch einen
entsprechenden Sekundärluftkanal 3,
der mittig in einem hinteren Bereich (links in 1)
des Brennofens 1 angeordnet ist, an den Brennraum 7 vorbei
nach oben geleitet. Während
die Sekundärluft in
dem Sekundärluftkanal 3 nach
oben steigt, erwärmt
sie sich durch die von dem Brennraum 7 abgegebene Wärme. Der
Sekundärluftkanal 3 erstreckt sich
in seiner Verlängerung 13 in
schräger
Richtung in einem oberen Bereich des Brennraumes 7 und
endet schließlich
in einem Verteilungsraum 21, in dem die Sekundärluft aus
dem Sekundärluftkanal 3 so verteilt
wird, dass sie als Luftvorhang auf die gesamte Breite einer Klarsichtscheibe 5 des
Brennofens 1 herabfallen kann. Dadurch wird die Klarsichtscheibe 87 gleichsam
gespült
und ein Beschlagen und Verrußen wird
verhindert. Nach dem Herabfallen gelangt die Sekundärluft in
einen unteren Bereich des Brennraumes 7, um dort eine Verbrennung
mit entsprechender Luft zu versorgen. Der Sekundärluftkanal 3 wird
demzufolge in seinem oberen Teilabschnitt 13 durch den Brennraum 7 geleitet.
In diesem Teilabschnitt wird die Sekundärluft noch weiter erwärmt. Der
Anteil des Rohrleitsystems 3, der durch den Brennraum 7 geführt wird,
variiert in den Ausführungsbeispielen.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird im wesentlich nur der obere Teil 13 des Rohrleitsystems 3 durch
den Brennraum 7 geführt.
In anderen Ausführungsbeispielen
wird beispielsweise auch der untere Teil des Rohrleitsystems durch
den Brennraum geführt.
In wieder anderen wird hingegen nur ein kleinerer Abschnitt des Rohrleitsystems,
beispielsweise nur ein Teil des in 1 gezeigten
Abschnitts 13, durch den Brennraum geführt.
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In 2 ist
ein Ausführungsbeispiel
eines Brennofens 51 mit einem Rohrleitsystem 53 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Dieses Ausführungsbeispiel
ist ähnlich
zu dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Der
Brennofen 51 umfasst eine Zuluftsteuervorrichtung 65,
die Zuluft 61 (von links in 1 zugeführt) durch
eine Primärluftöffnung 69 und
Sekundärluftöffnung 67 in
einen Brennraum 57 des Brennofens 51 verteilt.
Die Zuluftsteuervorrichtung 65 umfasst einen Zuluftanschlussstutzen 62,
und sie kann automatisch durch einen elektromotorischen Antrieb
oder auch manuell gesteuert werden. Die aus der Sekundärluftöffnung 69 austretende
Sekundärluft
wird durch einen Sekundärluftkanal 53,
der hinter (links in 1) dem Brennraum 57 zentral
angeordnet ist, nach oben geführt,
d. h. in einen oberen Bereich des Brennraums 57. In diesem
Bereich biegt der Sekundärluftkanal 53 in
seinem Teilstück 63 nach
rechts in 1 ab und wird von einem Wärmetauscher 66 umgeben. Bei
dem Aufsteigen der Sekundärluft
in dem Sekundärluftkanal 53 erwärmt sich
die Sekundärluft
durch die von dem Brennraum 57 ausgestrahlte Wärme, sodass
die Sekundärluft
bei dem anschließenden Spülvorgang über eine
Klarsichtscheibe 55 nicht mehr, wie erwünscht, nach unten fallen würde. Daher wird
durch den Wärmetauscher 66,
der beispielsweise mit Raumluft in Verbindung steht, die den Brennofen 51 umgibt,
der Sekundärluft
Wärme entzogen und
an die Raumluft abgegeben, sodass aufgrund der Kühlung der Sekundärluft diese
eine genügend hohe
Dichte besitzt, um die Funktion des Spülens der Klarsichtscheibe 55 zu
erfüllen.
Gleichzeitig wird durch den Wärmetauscher
erwärmte
Luft in den Raum abgegeben, in dem der Brennofen 51 aufgestellt
ist. Dadurch wird also neben der Wärmestrahlung von dem Brennofen 51 auch
angewärmte
Luft an den Raum abgegeben, wodurch die Erwärmung des Raumes effizienter
wird.
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Das
Rohrleitsystem in den Ausführungsbeispielen
kann aus den verschiedensten Materialien hergestellt werden, wie
beispielsweise aus verschiedenen Metallen, Metalllegierungen oder
speziellen Kunststoffen, Keramiken und auch Mischungen, wie beispielsweise
Mischungen aus Kunststoff und Keramik. Weiterhin haben die verschiedenen
Bestandteile des Rohleitsystems in den Ausführungsbeispielen verschiedene
Formen. Die einzelnen Rohrleitungen bzw. Luftkanäle können beispiels weise einen kreisförmigen oder
rechtwinkligen Querschnitt aufweisen und der Durchmesser variiert
je nach der Ausführungsform
des Rohrleitsystems, bzw. je nach dem entsprechenden Bedarf an Primär- und/oder
Sekundärluft.
Weiterhin existieren Ausführungsbeispiele bei
denen beispielsweise der Sekundärluftkanal
nicht mittig an dem Brennraum angeordnet ist, sondern beispielsweise
seitlich.