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Die
Erfindung betrifft einen Ofen, insbesondere einen Kaminofen mit
einem Gehäuse,
wenigstens einer Luftzufuhr und wenigstens einer Rauchgasabfuhr
und mit wenigstens einer in dem Gehäuse vorgesehenen Brennkammer
zur Verbrennung von insbesondere festen Brennstoffen.
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Im
Stand der Technik sind sogenannte Kachelöfen bekannt geworden, bei denen
der Brennraum bzw. die Brennkammer von einer großen Speichermasse umgeben ist,
um die bei der Verbrennung entstehende Wärme über mehrere Stunden zu speichern.
Der Vorteil eines solchen Kachelofens ist, dass der Kachelofen zunächst mit
Maximalheizleistung aufgeheizt wird, um dann anschließend langsam
und kontinuierlich die gespeicherte Wärme abzugeben. Nachteilig an
einem solchen Kachelofen ist hingegen, dass der Benutzer in der
Regel keinen visuellen Eindruck von der Brennkammer bei der Verbrennung
erhält.
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Weiterhin
sind im Stand der Technik Kaminöfen
bekannt geworden, die meist ein Stahlgehäuse aufweisen, in das in der
Regel auf der Frontseite eine hitzebeständige Glasscheibe eingesetzt
ist, um dem Benutzer beim Betrieb einen Einblick in die Brennkammer
des Kaminofens zu gewährleisten.
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So
ist beispielsweise mit der
DE 20 2005 018 140 U1 ein Ofen bekannt geworden,
der ein Gehäuse und
ein in dem Gehäuse
angeordneten Brennraum aufweist, wobei in der Frontwand eine feuer feste Glasscheibe
vorgesehen ist, um dem Benutzer von vorne einen Blick in den Brennraum
zu ermöglichen. Bei
dem bekannten System sind in den Seitenwänden des Kaminofens jeweils
zwei voneinander beabstandete Glasscheiben vorgesehen, um einerseits dem
Benutzer auch von der Seite einen Einblick in den Brennraum zu gewähren und
um andererseits die Wärmeabstrahlung
zur Seite hin zu begrenzen.
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Nachteilig
bei den bekannten Kaminöfen
mit einem Stahlgehäuse
ist die erhebliche geringere Wärmespeicherkapazität gegenüber den
bekannten Kachelofensystemen.
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Es
ist deshalb gegenüber
dem angeführten Stand
der Technik die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ofen bzw.
einen Kaminofen zur Verfügung
zu stellen, der zur Verfeuerung fester Brennstoffe geeignet ist
und der es einerseits erlaubt, von außen einen optischen Eindruck
der Brennkammer zu erhalten, während
es andererseits auch möglich ist,
eine hohe Speichermasse für
die Wärmeenergie vorzusehen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen Kaminofen mit dem Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der
erfindungsgemäße Kaminofen
bzw. Ofen umfasst ein Gehäuse
und wenigstens eine Luftzufuhr und wenigstens eine Rauchgasabfuhr
in Form von z.B. einem Anschluss für ein Rauchgasabzugsrohr. In
dem Gehäuse
ist wenigstens eine Brennkammer zur Verbrennung von insbesondere
festen Brennstoffen vorgesehen, wobei die Brennkammer insbesondere
zum Verbrennen von stückförmigen Brennstoffen,
wie beispielsweise Scheitholz, Pellets und Holzbriketts und dergleichen
geeignet ist. Erfindungsgemäß ist wenigstens
eine die Brennkammer begrenzende Wandung vorgesehen, die eine Mehrzahl
von Lichtleitelementen ausweist, so dass der Benutzer von außen einen
optischen Eindruck der Brennkammer er halten kann bzw. um dadurch
von außen
eine Sicht auf die Brennkammer zu ermöglichen.
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Die
Erfindung hat viele Vorteile. Durch die Lichtleitelemente wird der
Aufbau und die Konstruktion der Brennkammer und des Gehäuses des
Ofens insgesamt erheblich flexibler, da der Benutzer von außen in das
Innere der Brennkammer hinein sehen kann, während andererseits eine massive
Wandung mit hoher Speicherfähigkeit
als Brennkammerwand oder Gehäusewand
vorgesehen sein kann.
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Das
Gehäuse
des erfindungsgemäßen Kaminofens
besteht vorzugsweise wenigstens teilweise aus einem Material, welches
eine Mehrzahl von Lichtleitern enthält, um eine gewisse Transparenz der
Wandung zu gewährleisten,
so dass der Benutzer z.B. das Flammenspiel beim Betrieb beobachten kann.
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Die
Lichtleitelemente des erfindungsgemäßen Kaminofens leiten das bei
der Verbrennung entstehende Licht aus dem Inneren nach außen und
bewirken so einen angenehmen optischen Eindruck des Ofens.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kaminofens
besteht die Wandung im Wesentlichen aus einem oder auch mehreren Grundmaterialien,
in das eine Mehrzahl oder eine Vielzahl von Lichtleitelementen integriert,
eingebaut oder eingelassen ist.
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Vorzugsweise
weist wenigstens ein Grundmaterial eine hohe Wärmekapazität auf, die durch eine hohe
spezifische Wärmekapazität und/oder durch
ein hohes spezifisches Gewicht des Grundmaterials, sowie durch ein
entsprechendes Volumen der Wandung bedingt sein kann. So kann die
Wandung eine erhebliche Stärke
von bis zu 5, 10 oder sogar 20 cm oder mehr aufweisen, um ein entsprechend
hohes Speichervolumen zur Verfügung
zu stellen.
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Vorzugsweise
weist das Grundmaterial eine hohe Temperaturbeständigkeit und/oder Schmelztemperatur
auf, sodass beim bestimmungsgemäßen Betrieb
des Kaminofens ein Schmelzen oder Anschmelzen der Wandung nicht
auftritt.
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Das
Material ist zum Betrieb eines Ofens mit z.B. Scheitholz entsprechend
ausgelegt. Das Material ist insbesondere derart temperaturbeständig, dass bei
normalen Betriebsweisen und Betriebstemperaturen keine dauerhaften
Schädigungen
auftreten, so dass das Material bei Temperaturen von 650°C oder bis
zu 800°C,
vorzugsweise bei bis zu 1000°C
temperaturbeständig
ist.
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Bei
schmelzenden Materialien liegt der Schmelztemperatur des Materials
vorzugsweise oberhalb von etwa 650°C und kann bei 800°C oder sogar
1000°C oder
darüber
liegen. Wenn die Brennkammer direkt von z.B. einer Glasscheibe umgeben ist,
muss das Material nicht derart temperaturstabil sein und kann z.B.
auch eine niedrigere Schmelztemperatur aufweisen, da die höchsten Temperaturen abgehalten
werden.
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In
allen Ausgestaltungen der Erfindung kann ein lichtundurchlässiges Grundmaterial
verwendet werden, da die Transparenz der Wandung durch die eingearbeiteten
Lichtleitelemente sichergestellt wird.
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In
vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung besteht das Grundmaterial
oder wenigstens ein Grundmaterial wenigstens teilweise aus Beton,
Keramik, Speck- oder Naturstein, Ton oder Metall. Besonders bevorzugt
besteht das Material aus Beton, der durch metallische Verstärkungselemente
oder durch textile Gewebe oder Fasern aus Glas, Metall oder Polymere
etc. stabilisiert sein kann.
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In
bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung besteht die Wandung aus
aneinandergefügten Bauelementen,
die z.B. quaderförmig
ausgebildet sein können.
Neben der Verwendung von Bauelementen mit regelmäßigen Außenformen ist auch die Verwendung
von Bauelementen mit unregelmäßigen Außenformen
möglich,
wobei dann vorzugsweise bei dem Aufeinanderschichten der einzelnen
Bauelemente zum Aufbau der Wandung zwischen die einzelnen Bauelemente
die Lichtleitelemente eingelegt werden, um das im Inneren der Brennkammer
durch Feuer vorhandene Licht nach außen zu leiten.
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Als
Bauelemente können
auch Steine, insbesondere Natursteine oder auch Schamottesteine
eingesetzt werden.
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In
allen zuvor beschriebenen Ausgestaltungen wird vorzugsweise eine
Vielzahl von im Wesentlichen parallel ausgerichteten Lichtleitelementen
in der Wandung angeordnet, wodurch eine Durchsicht ermöglicht wird,
die neben der Farberkennung auch das Erkennen von Formen und Lichtspielen
erlaubt.
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In
bevorzugten Weiterbildung sind die Lichtleitelemente als z.B. quaderförmige Lichtleitblöcke ausgeführt, die
auf der Oberfläche
der Wandung eine Kantenlänge
von etwa 1 cm oder mehr, z.B. 2, 3 oder 5 cm aufweisen. Die Wandung
kann dann z.B. schachbrettartig gemustert ein, wobei abwechselnd durchsichtige
Felder aus lichtleitendem Material und Felder aus dem undurchsichtigen
Grundmaterial angeordnet sind.
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In
anderen besonders bevorzugten Weiterbildungen weist eine Mehrzahl
und insbesondere weisen im Wesentlichen alle eingesetzten Lichtleitelemente
eine dünne
und langgestreckte Form auf, wobei ein typischer Außendurchmesser
eines Lichtleitelementes kleiner als 5 mm und insbesondere zwischen
etwa 0,1 mm und 3 mm beträgt,
während
die Länge
der Lichtleitelemente größer als
10 mm ist und vorzugsweise etwa der Dicke der Wandung entspricht.
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In
allen Weiterbildungen ist vorzugsweise wenigstens ein Lichtelement
als Lichtleiter ausgebildet und umfasst insbesondere wenigstens
eine Glasfaser. Glasfasern als Lichtleitelemente ha ben erhebliche
Vorteile, da sie über
gute optische Eigenschaften im sichtbaren Bereich des Lichts verfügen, preisgünstig und
reichlich verfügbar
sind.
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Gegebenenfalls
können
die Lichtleitelemente aus einem Spezialglas wie z.B. aus Glaskeramik bestehen.
Glaskeramische Werkstoffe sind teilkristalline Werkstoffe, die durch
eine unvollständige
Kristallisation geeigneter Gläser
entstehen und die eine hohe Temperatur- und Zeitbelastbarkeit, sowie
eine hohe Hitzebeständigkeit
aufweisen. Beispielsweise können
Glasfasern oder Glasleitelemente aus einem Glaskeramikmaterial eingesetzt
werden, dass unter dem Markennamen ROBAX bekannt ist, welches bis etwa
700°C eine
ausgezeichnete Formstabilität
aufweist.
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In
weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung kann wenigstens
ein Lichtelement durch eine hohle Röhre gebildet werden oder auch
in einer Hohlröhre
angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Lichtelement auch als Bohrung
in einem festen Material vorgesehen sein bzw. als solches ausgebildet
sein.
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In
einer Ausgestaltung kann in einem Stein oder einem sonstigen quaderförmigen Objekt
eine Vielzahl von parallelen Bohrungen vorgesehen sein, die sich
durch das komplette Objekt hindurch erstrecken, sodass durch die
Bohrungen eine Durchsicht und somit auch eine Lichtleitung von der
einen Seite zu der anderen Seite möglich ist.
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In
die einzelnen Bohrungen können
auch separate Lichtleitelemente der zuvor beschriebenen Arten und
Formen eingesetzt werden, um die Lichtausbeute zu erhöhen.
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In
bevorzugten Weiterbildungen der zuletzt beschriebenen Ausgestaltungen
weist die Wandung eine wabenartige Struktur oder eine Wabenstruktur auf,
in die auch einzelne Lichtleitfasern eingesetzt sein können.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Wandung
wenigstens eine transparente Abdeckschicht, die insbesondere auf
der zur Brennkammer hinweisenden Seite angeordnet sein kann und
die beispielsweise aus einer Glasscheibe besteht.
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Wenn
die an den Brennraum grenzende Oberfläche aus einer glatten Glasfläche besteht, kann
diese leicht von Ruß oder
sonstigen Rückständen gereinigt
werden, was hingegen bei rauhen Oberflächen nicht so einfach sein
kann, sodass bei rauhen Oberflächen
die Gefahr der Verschmutzung der lichtleitenden Elemente besteht.
Durch die Anordnung einer transparenten Abdeckschicht vor der eigentlichen
Wandung kann dies Problem vermieden werden.
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Alternativ
oder ergänzend
kann hierzu auch auf der außenliegenden
Seite der Wandung eine transparente Abdeckschicht vorgesehen sein,
um z.B. das Reinigen von außen
zu erleichtern.
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Es
ist möglich,
dass die Brennkammer auch auf im Wesentlichen allen Seiten von einer
der zuvor beschriebenen Wandungen umgeben wird. Es ist allerdings
auch möglich,
dass auf der Frontseite des Kaminofens eine herkömmliche Fronttür mit einem Sichtglas
eingesetzt wird, sodass einerseits der direkte und ungestörte Blick
auf das Kammerinnere ermöglicht
wird, während
andererseits an der Seitenwand und z.B. der Rückwand ein zuvor beschriebener
Aufbau vorliegt, um auch von der Seite einen optischen Eindruck
der Brennkammer zu erhalten, und, um eine hohe Wärmespeicherkapazität zur Verfügung zu
stellen.
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In
weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen kann die Brennkammer zunächst von
einer der zuvor beschriebenen Wandungen wenigstens teilweise umgeben
sein, während
die Brennkammerwandung noch mit einer weiteren, insbesondere transparenten Gehäusewandung
umgeben ist, die vorzugsweise im Wesentlichen aus Glas besteht.
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Zwischen
der mit Lichtleitelementen versehenen Wandung und der transparenten
Gehäusewandung
bzw. der Glasabdeckschicht kann ein Luftkanal vorgesehen sein, in
dem Konvektionsluft aus dem Raum aufgeheizt wird.
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Der
Anteil der Lichtleitelemente an dem Gesamtvolumen der Wandung liegt
vorzugsweise in dem Bereich von 2 – etwa 50 %. Der genaue Anteil hängt von
den gewünschten
optischen und den gewünschten
wärmetechnischen
Eigenschaften ab.
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Weitere
Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die nun mit
Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
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In
den Figuren zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kaminofens;
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2 eine
Vorderansicht des Kaminofens aus 1;
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3 eine
Seitenansicht des Kaminofens aus 1;
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4 das
vergrößerte Detail
D aus 3 in einer ersten Ausführungsform;
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5 das
vergrößerte Detail
D aus 3 in einer zweiten Ausführungsform;
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6 eine
Vorderansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Kaminofens;
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7 den
Kaminofen nach 6 im Schnitt A-A; und
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8 den
horizontalen Querschnitt F-F des Kaminofens nach 6.
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In
den 1-5 wird ein erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kaminofens 1 dargestellt.
Der in 1 in einer perspektivischen Draufsicht dargestellte
Kaminofen 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit Seitenwänden 6 und 7 und
einer Fronttür 8,
in die eine große
Sichtscheibe 9 eingesetzt ist, um dem Benutzer von vorn
einen ungestörten
Blick in die Brennkammer 11 zu ermöglichen.
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Auf
der Oberseite 16 des Kaminofens 1 ist die Rauchgasabfuhr 5 vorgesehenen,
an die ein konventionelles Ofenrohr anschließbar ist, um die Verbrennungsabgase
in nicht dargestellter Weise abzuführen. In anderen bevorzugten
Ausgestaltungen ist die Rauchgasabfuhr 5 auf der Rückseite
angeordnet und das Rauchgas wird nach hinten abgeführt.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seitenwände 6 und 7 der
Gehäusewandung 15 mit
Lichtleitelementen 13 versehen, die sich im wesentlichen
senkrecht zur Oberfläche
der Wandung 15 von der Aussenoberfläche bis zur Innenoberfläche hin
erstrecken.
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Die
Lichtleitfasern 13 sind hier als Glasfasern ausgeführt und
sind in ein Grundmaterial 14 eingebettet, das hier im Ausführungsbeispiel
aus Beton besteht. Möglich
ist auch der Einsatz anderer Grundmaterialien, wie beispielsweise
Ton, Keramik oder Metall.
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Die
in die Seitenwände 6 und 7 eingearbeiteten
Lichtleitfasern 13 sind in regelmäßigen oder in unregelmäßigen Abständen auf
der Fläche
verteilt vorgesehenen und erstrecken sich im wesentlichen parallel
zueinander von der Außen-
zur Innenoberfläche,
um so auch von der Seitenwand her dem Benutzer des Kaminofens einen
Blick in das Innere der Brennkammer zu gestatten. Durch die über die
Fläche
verteilten Lichtleitfasern kann das Flammenspiel im Inneren der
Brennkammer 11 von außen
gut beobachtet werden.
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Gleichzeitig
ergibt sich durch die erfindungsgemäße Konstruktion die Möglichkeit,
die Seitenwände
mit einer hohen Wärmekapazität zu versehen,
indem das Grundmaterial 14 der Seitenwände mit einem Material der
gewünschten
spezifischen Wärmekapazität und der
gewünschten
spezifischen Masse ausgewählt
wird und das Volumen derart groß bemessen
wird, dass die Seitenwände
eine erhebliche Wärmespeicherkapazität aufweisen.
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Dadurch
ergibt sich der Vorteil einer höheren Speicherfähigkeit
des erfindungsgemäßen Ofens
gegenüber
herkömmlichen
Speckstein- oder Natursteinkaminöfen
oder gegenüber
Kaminöfen
mit Stahlgehäuse,
wobei gleichzeitig das Innere der Brennkammer von außen beobachtbar
ist.
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Im
Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform
kann auch die Fronttür 8 durch
eine Wandung 15 gebildet werden, die aus einem Grundmaterial 14 und
eingebetteten oder eingearbeiteten Lichtleitelementen 13 besteht.
Dadurch kann insgesamt eine besonders hohe Speichermasse zur Verfügung gestellt
werden.
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Bei
der in 2 dargestellten Frontansicht des erfindungsgemäßen Kaminofens 1 sind
im Unterschied zur Darstellung nach 1 die Lichtleitfasern
nicht über
der gesamten Höhe
der Seitenwände 6 und 7 vorgesehen,
sondern nur in Bereichen der Brennkammer 11.
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In 3 ist
eine Seitenansicht des in 1 dargestellten
Kaminofens 1 abgebildet, in der die regelmäßige Anordnung
der als Glasfasern ausgeführten
Lichtleitelemente 13 erkennbar ist. An der Tür 8 ist
ein Griff 10 vorgesehen, der beliebig ausgeführt sein
kann und zum Öffnen
der Tür
dient.
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In 4 ist
das in 3 angezeigte Detail D vergrößert dargestellt. Das in 4 abgebildete
Bauelement 12 besteht aus einem Grundmaterial 14 und den
eingearbeiteten Lichtleitelementen 13. Dabei können die
Abmessungen des Bauelementes so gewählt sein, dass sie den Abmessungen
der Seitenwände 6 und 7 entsprechen.
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Es
ist aber auch möglich,
die Bauelemente 12 als Bausteine auszugestalten, die anschließend miteinander
verbunden werden, um eine Seitenwand 6 oder 7 zu
ergeben.
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Bei
der in 5 dargestellten Variante sind Bauelemente 12 vorgesehen,
die aus einem Grundmaterial 14 bestehen und z. B. lichtundurchlässig sind,
während
in die Zwischenräume
zwischen den Bauelementen 12 die Lichtleitelemente 13 in
ein Verbindungsmaterial 17 eingebettet sind, dass z. B.
als Zement oder als hitzebeständiger
Kleber oder dergleichen ausgeführt
sein kann.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
ist in den 6-8 dargestellt.
Der in 6 dargestellte Kaminofen 1 ist in einer
Vorderansicht abgebildet und weist wiederum mit Lichtleitelementen
versehene Seitenwände 6 und 7 auf.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
weist die Fronttür 8 eine
Wandung 15 auf, die aus einem Grundmaterial 14 mit
eingesetzten Lichtleitelementen 13 besteht. Wie schon im
vorhergehenden Ausführungsbeispiel,
kann die Fronttür 8 aber
auch eine konventionelle Frontscheibe in Form einer Glasscheibe
aufweisen.
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Die
Seitenwandungen 6 und 7 bestehen hier aus einem
hitzebeständigen
Grundwerkstoff, in den entsprechend hitzebeständige Glasfasern eingelegt wurden,
um von der Seite aus einen Einblick in das Innere des Ofens zu gewährleisten.
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In 6 sind
die hinter der Fronttür 8 angeordneten
Glasscheiben 18 gestrichelt dargestellt, die die Brennkammer 11 zu
den Seiten hin begrenzt und die an den mit den Glasfasern 13 versehenen
Wänden
anliegen. Auf diese Art wird eine besonders glatte Innenoberfläche im Brennraum
erzielt, die vom Benutzer einfach von Verbrennungsrückständen zu
befreien ist, so dass bei die Brennkammer 11 bei Ablagerungen
von Ruß oder
dergleichen mit einfachen Mitteln zu säubern ist.
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In
dem in 7 abgebildeten Schnitt A-A ist der Zuführkanal 3 für die primäre Verbrennungsluft und
der Zuführkanal 4 für die sekundäre Verbrennungsluft
dargestellt.
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Die
primäre
Verbrennungsluft wird durch den Kanal 3 von unten durch
das sogenannte Rüttelrost zugeführt, während die
sekundäre
Verbrennungsluft zunächst
im hinteren Bereich des Kaminofens vorgewärmt wird, um dann von oben
zur Frontscheibe 9 geleitet zu werden. Dadurch wird eine
Verrußung
der Frontscheibe erheblich reduziert.
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Ein
Teil der Sekundärluft
kann auch zu den Seitenwänden
bzw. den seitlichen Glasscheiben 18 geführt werden, um Rußablagerungen
auf den Glasscheiben 18 zu verringern.
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Der
in 8 dargestellte horizontale Querschnitt entlang
der Linie F-F nach 6 zeigt die Seitenwände 6 und 7,
die Fronttür 8 mit
dem Griff 10 und hinter der Brennkammer 11 den
Zuluftkanal 4 für
die sekundäre
Verbrennungsluft.
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Wie
in den 6, 7 und 8 entnommen
werden kann, entsprechen die weiteren Ausstattungsdetails den bei
Kaminofen üblichen
Merkmalen, wobei z. B. eine Regelung für die Primärluft und eine Regelung für die Sekundärluft sowie
eine Abgasrohrklappe vorgesehen sein kann, mit denen das Brennverhalten
des Kaminofens 1 beeinflußbar ist.
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Der
Kaminofen 1 ist insbesondere zur Verbrennung von Scheitholz,
Pellets und Holzbriketts vorgesehen, kann aber in be stimmten Ausführungsformen
auch zur Verbrennung von Briketts oder Koks und dergleichen geeignet
oder bestimmt sein.