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Die Erfindung betrifft einen Brenngranulat-Ofen umfassend ein Gehäuse mit einer Öffnung und einen von dem Gehäuse umfassten Brennraum, wobei der Brennraum eine Flammenkammer und eine Bevorratungskammer für das Brenngranulat aufweist, wobei die Bevorratungskammer wenigstens eine Seitenwand und einen Boden aufweist, eine an dem Gehäuse schwenkbar gehaltenen Brennraumöffnungstür zum wahlweisen Freigeben oder Verschließen der Öffnung, wobei das Gehäuse und/oder die Brennraumöffnungstür Sichtscheiben aufweisen, durch die hindurch der Brennraum jedenfalls im Bereich der Flammenkammer wenigstens teilweise einsehbar ist, und umfassend einen Zuluftkanal zum Zuführen von Verbrennungsluft in den Brennraum.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb des Brenngranulat-Ofens.
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Ein automatisiert betriebener und mit Fremdenergie versorgter Brenngranulat-Ofen klassischer Bauweise ist beispielsweise aus der
DE 196 33 755 B4 bekannt. Der Ofen weist einen Brennraum mit einer darin befindlichen Abbrandschale für das Brenngranulat auf. Das Brenngranulat wird in der Abbrandschale entzündet und unter Zuführung von Primärluft verbrannt. Zusätzlich ist eine Zuführeinheit für das Brenngranulat vorgesehen. Über die Zuführeinheit wird Brenngranulat aus einem Brenngranulatvorrat bedarfsgerecht in den Brennraum gefördert. Der klassische Brenngranulat-Ofen wird beispielsweise als Teil einer stationären Zentralheizung verwendet. Er ist insbesondere für den Dauerbetrieb vorgesehen.
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Sofern ein Brenngranulat-Ofen unmittelbar in einem Wohnraum aufgestellt und ähnlich wie ein mit Holzscheiten betriebener Kaminofen gleichermaßen zum Heizen der Wohnung und als dekorativer Einrichtungsgegenstand Verwendung findet, hat sich eine an das Erscheinungsbild konventioneller, mit Holzscheiten betriebener Kaminöfen angelehnte Ausgestaltung in der Praxis durchgesetzt. Die
DE 20 2008 004 505 U1 beschreibt einen gattungsgemäßen Brenngranulat-Ofen, bei dem der Brennraum eine Flammenkammer und getrennt hiervon eine Bevorratungskammer für das Brenngranulat aufweist. Die Flammenkammer ist über eine als Teil des Gehäuses realisierte und einer Tür zugeordneten Sichtscheibe einsehbar. Beim Betrieb des Brenngranulat-Ofens kann insofern die Flamme betrachtet werden. Die Bevorratungskammer für das Brenngranulat ist demgegenüber unterhalb der Flammenkammer und wenigstens teilweise außerhalb der durch die Sichtscheibe einsehbaren Flammenkammer angeordnet. Die Bevorratungskammer für das Brenngranulat ist hierbei topfförmig ausgebildet. Die Bevorratungskammer kann von oben mit dem Brenngranulat befüllt werden. Im zweiten Schritt kann das Brenngranulat von oben mithilfe eines Anzünders gezündet werden.
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Zunehmend finden derartige Brenngranulat-Öfen Verbreitung in privaten Haushalten, insbesondere auch aufgrund des guten thermischen Wirkungsgrads der Öfen. Als Brenngranulat kommen beispielsweise Holzpellets oder andere in Granulatform gepresste biologische Brennstoffe wie Laubpellets, Strohpellets oder Maispellets zur Anwendung. Während das Brenngranulat eine Vielzahl von Vorteilen aufweist und beispielsweise sauber bevorratet und in einfacher Weise dosiert werden kann, besteht ein Hauptproblem bei derartigen Brenngranulat-Öfen darin, dass aufgrund der Granularität des Brennstoffs das für einen Kaminofen bei der Verbrennung von Stückholz typische und vom Kunden erwartete ruhige Flammenbild mit wenigen großen Flammen sich nicht ohne Weiteres ausbildet. Primär ist das Flammenbild des Brenngranulat-Ofens durch eine große Vielzahl kleiner Flammen und ein hektisch-technisches Feuer geprägt.
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Das Flammenbild beziehungsweise Feuer empfinden potenzielle Kunden – verglichen mit dem klassischen Holzfeuer – mitunter als nicht gleichwertig beziehungsweise untypisch.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insofern, einen Brenngranulat-Ofen derart weiterzubilden, dass unter Beibehaltung des guten thermischen Wirkungsgrads das Flammenbild beim Abbrand des Brenngranulats in Richtung des dem Kunden von konventionellen, mit Stückholz befeuerten Kaminöfen bekannten Flammenbilds weiter zu entwickeln und so die Akzeptanz beim Kunden zu verbessern. Ferner soll ein Betriebsverfahren für den Brenngranulat-Ofen angegeben werden, welches eine Fremdenergie unabhängige, möglichst vollständige thermische Verwertung des Brenngranulats und einen gleichmäßigen Abbrand begünstigt und eine optische Feuerromantik mit dem typischen Kaminholzflammenbild bietet.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Bevorratungskammer eine Abdeckung aufweist, welche die Bevorratungskammer auf einer dem Boden gegenüberliegenden Stirnseite begrenzt, und dass die Bevorratungskammer mit einem die Abdeckung aufweisenden oberen Randabschnitt in die Flammenkammer ragt, wobei im Übergangsbereich zwischen der wenigstens einen Seitenwand und der Abdeckung und/oder an der Abdeckung selbst ein ringförmiger oder linearer Öffnungsspalt für den Durchtritt von Brenngasen und/oder Flammen aus der Bevorratungskammer in die Flammenkammer ausgebildet ist.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Abdeckung der Bevorratungskammer den ungehinderten Durchtritt von Brenngasen beziehungsweise Flammen aus der Bevorratungskammer in die Flammenkammer verhindert. Die Brenngase beziehungsweise Flammen gelangen somit konzentriert im Bereich des ringförmigen oder linearen Öffnungsspalts von der Bevorratungskammer in die Flammenkammer. Infolge dieser Konzentration bildet sich entlang des ringförmigen oder linearen Öffnungsspalts eine für den Abbrand von Brenngranulat untypische, große Flammenfront. Diese Flammenfront ist nicht durch eine Vielzahl kleiner Flammen, sondern durch wenige große Flammen gekennzeichnet. Durch die Abdeckung gelingt es insofern, dass Flammenbild des Brenngranulat-Ofens in Richtung des von konventionellen, mit Holzscheiten befeuerten Kaminöfen bekannten Flammenbilds weiter zu entwickeln. Zudem verbessern sich – verglichen zu konventionellen Stückholz-Kaminöfen – die Bedienbarkeit und die Emissionswerte.
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Durch das Vorsehen des ringförmigen beziehungsweise linearen Öffnungsspalts wird insbesondere eine großvolumige Flamme erzeugt. Unabhängig von der Blickrichtung eines Betrachters ergibt sich hierbei ein immer gleiches beziehungsweise ähnliches Flammenbild. Das Vorsehen eines linearen Öffnungsspalts führt demgegenüber zu einer breiten Flamme. Die Erscheinungsform dieser Flamme variiert abhängig vom Blickwinkel eines Betrachters. Jeweils ergibt sich für den Brenngranulat-Ofen ein dem typischen Kaminholzfeuer angenähertes Flammenbild.
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Um eine gute Wahrnehmbarkeit des Flammenbilds von außen sicherzustellen, ragt die Bevorratungskammer mit einem den Öffnungsspalt aufweisenden und die Abdeckung stützenden oberen Randabschnitt in die Flammenkammer. Der in der Flammenkammer vorgesehene obere Randabschnitt der Bevorratungskammer für das Brenngranulat ist insofern durch die Sichtscheiben, welche die Flammenkammer teilweise oder vollständig umgeben und dann wie eine gläserne Umhausung der Flammenkammer wirken, wahrnehmbar.
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Ein Brenngranulat-Ofen im Sinne der Anmeldung ist jeder mit einem Brenngranulat, beispielsweise Holzpellets, beheizbare Kaminofen, Herd, Ofen oder Kamin. Der Brenngranulat-Ofen kann wahlweise als reiner Brenngranulat-Ofen allein mit dem Brenngranulat betrieben werden oder alternativ hierzu zum wahlweisen Betrieb mit Brenngranulat und zum Betrieb mit Stückholz, Holzbriketts oder dergleichen vorgesehen sein.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Abdeckung eine weitere Durchtrittsöffnung für die Brenngase beziehungsweise die Flammen vorgesehen. Vorteilhaft vereinfacht sich durch die weitere Durchtrittsöffnung das Entzünden des Brenngranulats, da den Anbrand des Brenngranulats begünstigende Verbrennungsluft in einfacher Weise durch den Öffnungsspalt einerseits und die weitere Durchtrittsöffnung andererseits gelangen kann.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, über die die Verbrennungsluft eintritt. Die Verbrennungsluft kann dann über einen ersten Zuluftkanal als Primärluft der Bevorratungskammer für das Brenngranulat und über einen zweiten Zuluftkanal als Sekundärluft der Flammenkammer zugeführt werden. Beispielsweise kann ein Boden der Bevorratungskammer durch einen Rost beziehungsweise ein Lochblech oder geeigneter anderer Durchbrechungen gebildet werden. Die über den ersten Zuluftkanal zugeführte Primärluft kann dann über den Boden in die Bevorratungskammer geführt werden. Die über den zweiten Zuluftkanal der Flammenkammer zugeführte Sekundärluft begünstigt den Abbrand der Brenngase. Beispielsweise kann eine gemeinsame Verstelleinheit vorgesehen sein, um die Menge der über den ersten Zuluftkanal und den zweiten Zuluftkanal zugeführten Verbrennungsluft einzustellen oder zu variieren. Beispielsweise kann eine Verstelleinheit nur dem ersten Zuluftkanal oder nur dem zweiten Zuluftkanal zugeordnet sein. Ebenso kann jedem Zuluftkanal eine separate Verstelleinheit zur individuellen Beeinflussung der Menge der zugeführten Verbrennungsluft zugeordnet sein. Allgemein können durch die bedarfsgerechte Justage der Luftzufuhr die Emissionswerte optimiert werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Mittel zum wenigstens temporären Abdecken der weiteren Durchtrittsöffnung vorgesehen. Beispielsweise kann als Mittel zum wenigstens temporären Abdecken der Durchtrittsöffnung ein Verschlusskörper vorgesehen sein, insbesondere eine in ihrer Größe beziehungsweise Geometrie auf die Größe der weiteren Durchtrittsöffnung abgestimmte Verschlussscheibe. Vorteilhaft kann durch das Mittel zum wenigstens temporären Abdecken die weitere Durchtrittsöffnung verschlossen werden, sobald das Brenngranulat in der Bevorratungskammer entzündet ist und ein stabiler Abbrandprozess eingesetzt hat. Hierdurch wird zum einen erreicht, dass die Brenngase beziehungsweise Flammen ausschließlich durch den ringförmigen beziehungsweise linearen Öffnungsspalt in die Flammenkammer gelangen. Insofern ist die Konzentration von Brenngasen beziehungsweise Flammen dort besonders hoch. Das Flammenbild wird durch wenige große Flammen und eine breite beziehungsweise voluminöse Feuerform gekennzeichnet sein. Zum anderen kann durch den Verschluss der in der Abdeckung vorgesehenen Durchtrittsöffnung die Zuführung von Verbrennungsluft, insbesondere Sekundärluft, in die Bevorratungskammer reduziert werden. Insofern kann sich ein gleichmäßiger und langsamer Abbrand des Brenngranulats in der Bevorratungskammer ausbilden mit der Folge, dass das Brenngranulat über einen langen Zeitraum abbrennt.
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Insbesondere kann die Durchtrittsöffnung, unmittelbar nachdem das Brenngranulat stabil entzündet ist, mithilfe des Verschlusskörpers überdeckt werden. Somit bildet sich in einer an die Anbrandphase anschließenden ersten Abbrandphase eine gelbrot-farbene Flamme, welche durch den Öffnungsspalt in die Flammenkammer tritt. Verfärbt sich die Flamme beim Übergang zwischen der ersten Abbrandphase und einer zweiten Abbrandphase blau, kann der Verschlusskörper entfernt werden. Insofern gelangt mehr Verbrennungsluft an das Granulat, und die Flammen treten durch den Öffnungsspalt einerseits und insbesondere auch durch die in der Abdeckung vorgesehene Durchtrittsöffnung andererseits in die Flammenkammer.
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Der Öffnungsspalt kann nach der Erfindung beispielsweise horizontal oder vertikal erstreckt sein. Der Ringspalt kann eine konstante oder variable Breite im Bereich von ca. 3 mm bis ca. 30 mm aufweisen. Umfangreiche Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass eine Ringspaltbreite von 5 bis 20 mm zu einem besonders ansprechenden Flammenbild und zu einer sehr guten thermischen Verwertung des Brenngranulats führt.
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Bei der Realisierung des Ringspalts hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abdeckung randseitig über die Seitenwand der Bevorratungskammer hinausragt. Ein Randüberstand beziehungsweise eine Kragenweite von 5 bis 20 cm liefert ein optisch sehr ansprechendes Flammenbild.
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Insgesamt kann das Brenngranulat derart vollständig thermisch verwertet werden, dass eine Restasche von ca. 0,2 bis 0,5 % verbleibt. Die Restasche kann beispielsweise durch den als Rost beziehungsweise Lochblech ausgeführten Boden der Bevorratungskammer in einen darunter befindlichen Restaschebehälter gelangen. Die geringe Menge an Restasche erlaubt es, den Restaschebehälter so zu dimensionieren, dass lediglich eine Reinigung beziehungsweise Entleerung pro Heizperiode erforderlich ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist für den Verschlusskörper eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, welche ein mit dem Verschlusskörper in Wirkverbindung vorgesehenes Betätigungselement aufweist. Die Betätigungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass der Verschlusskörper bei geschlossenem Gehäuse von einer Öffnungsstellung, in der der Verschlusskörper beabstandet von der weiteren Durchtrittsöffnung vorgesehen ist und Brenngase beziehungsweise Flammen durch die weitere Durchtrittsöffnung in die Flammenkammer gelangen können, in eine Schließstellung verbringbar ist, wobei die weitere Durchtrittsöffnung in der Schließstellung von dem Verschlusskörper überdeckt ist. Vorteilhaft kann die weitere Durchtrittsöffnung bei geschlossenem Gehäuse mit dem Verschlusskörper verschlossen werden, sodass die Handhabung des Brenngranulat-Ofens weiter vereinfacht wird. Insbesondere wird einer Verschmutzung der Umgebung durch das Öffnen der Gehäuseklappe vorgebeugt. Des Weiteren ist sichergestellt, dass die weitere Durchtrittsöffnung verschlossen werden kann, ohne dass ein Benutzer in die Flammen greifen muss und sich der Gefahr einer Verbrennung aussetzt und ohne dass der Abbrandprozess durch das Öffnen der Brennraumöffnungstür unterbunden oder gestört wird.
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Beispielsweise kann als Betätigungselement der Betätigungseinrichtung ein Bi-Metall-Schalter vorgesehen werden. Der Bi-Metall-Schalter kann so ausgelegt werden, dass nach einem gewissen Zeitablauf der Verschlusskörper von der Durchtrittsöffnung entfernt wird und somit die zuvor verschossene Durchtrittsöffnung freigegeben wird. Durch das Freigeben der Durchtrittsöffnung kann zusätzliche Verbrennungsluft an das Brenngranulat gelangen. Vorteilhaft kann der Bi-Metall-Schalter insbesondere so ausgelegt sein, dass die Durchtrittsöffnung beim Übergang von der ersten, durch rotgelbe Flammen geprägten Abbrandphase zu der zweiten, durch blaue Flammen geprägten Abbrandphase betätigt wird und die Durchtrittsöffnung freigibt. Der Schaltzeitpunkt des Bi-Metall-Schalters kann hierbei durch seine Lage, die thermische Isolierung und seine Größe beziehungsweise sonstige konstruktive Gestaltung beeinflusst werden. Zugleich kann durch die Verwendung des Bi-Metall-Schalters die manuelle Beeinflussung minimiert und einer Fehlbedienung wirksam vorgebeugt werden.
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Zur Lösung der Aufgabe weist ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren für einen Brenngranulat-Ofen die Merkmale des Patentanspruchs 12 auf.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nach dem Entzünden des Brenngranulats bei einer offenen Durchtrittsöffnung beziehungsweise wenigstens teilweise entfernter Abdeckung ein sicherer Anbrand gewährleistet werden kann. Insbesondere kann primäre und sekundäre Verbrennungsluft in ausreichendem Maße zugeführt werden. Sobald nach dem Zünden des Brenngranulats ein sicherer Anbrand erreicht ist, wird die Abdeckung aufgelegt beziehungsweise die weitere Durchtrittsöffnung verschlossen. Hierdurch wird die Zuführung von Verbrennungsluft gedrosselt, und das Brenngranulat brennt über einen langen Zeitraum durch den Öffnungsspalt mit großer Flamme ab. Insbesondere kann durch die Reduzierung der Verbrennungsluftzufuhr die bei der thermischen Umsetzung des Brenngranulats freigesetzte Wärmeleistung begrenzt werden mit der Folge, dass eine vorgegebene Menge Brenngranulat vergleichsweise langsam umgesetzt wird. Die freigesetzte Wärme ist hierbei gleichwohl ausreichend, um den Wärmebedarf der heute üblicherweise sehr gut gedämmten Wohnräume zu decken. Gleichzeitig wird durch die Abdeckung der weiteren Durchtrittsöffnung die Konzentration der Brenngase im Bereich des Öffnungsspalts erhöht, sodass das Flammenbild durch wenige große, ringförmig beziehungsweise breit ausgebildete Flammen geprägt ist, welche das Flammenbild eines Stückholz-Kaminofens nachbilden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Durchtrittsöffnung wieder freigegeben werden, sodass die in einer ersten Abbrandphase gelbroten Flammen sich in einer zweiten Abbrandphase blau verfärben. Vorteilhaft können durch die Freigabe der weiteren Durchtrittsöffnung die Abbranddauer verlängert und die Flammenform optisch verändert (gestaltet) werden. Ferner kann die thermische Umsetzung verbessert werden. Insgesamt kann hierdurch eine Restaschemenge von ca. 0,2 bis 0,5 % erreicht werden.
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Der zum Verschließen der Durchtrittsöffnung vorgesehene Verschlusskörper kann beispielsweise manuell entfernt werden. Beispielsweise kann der Verschlusskörper mithilfe der Betätigungseinrichtung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung verbracht werden. Beispielsweise kann hierzu ein manuelles Betätigungselement vorgesehen werden, oder die Betätigung kann über einen Bi-Metall-Schalter automatisiert beziehungsweise zeitgesteuert erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung zum Befüllen der Bevorratungskammer mit Brenngranulat und zum Entzünden des Brenngranulats von der Bevorratungskammer abgenommen wird. Sobald der handelsübliche Anzünder auf das Brenngranulat aufgetragen und das Brenngranulat in Brand gesetzt ist, kann die weitere Durchtrittsöffnung zu Beginn der Anbrandphase auf die Bevorratungskammer manuell oder über eine Bi-Metall-Betätigungseinrichtung verschlossen beziehungsweise die Abdeckung aufgelegt werden. Vorteilhaft vereinfacht sich hierdurch die Handhabung, da die Befüllung der Bevorratungskammer in einfacher Weise möglich ist. Überdies kann bei abgenommener Abdeckung der Flüssiganzünder, insbesondere im Bereich der weiteren Durchtrittsöffnung und des ringförmigen Öffnungsspalts, aufgetragen werden. Das Brenngranulat wird demzufolge unmittelbar in den Bereichen entzündet, in denen die Brenngase beziehungsweise Flammen in die Flammenkammer gelangen.
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Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details des Brenngranulat-Ofens gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Außenansicht eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens,
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2 eine perspektivische Schnittdarstellung des Brenngranulat-Ofens nach 1,
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3 einen Detailausschnitt des Brenngranulat-Ofens nach 2 mit einer Visualisierung einer primären und sekundären Verbrennungsluftzufuhr,
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4 eine perspektivische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens mit einer Betätigungseinrichtung zum Verschließen einer Durchtrittsöffnung, welche an einer Bevorratungskammer des Brenngranulat-Ofens vorgesehen ist,
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5 eine erste Betriebsstellung der Betätigungseinrichtung des Brenngranulat-Ofens nach 4,
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6 eine zweite Betriebsstellung der Betätigungseinrichtung des Brenngranulat-Ofens nach 4,
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7 eine dritte Betriebsstellung der Betätigungseinrichtung des Brenngranulat-Ofens nach 4,
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8 eine vierte Betriebsstellung der Betätigungseinrichtung des Brenngranulat-Ofens nach 4,
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9 eine perspektivische Detailansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens,
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10 eine perspektivische Detailansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens mit einer Bi-Metall-Betätigungseinrichtung in einer ersten Betriebsstellung,
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11 den Brenngranulat-Ofen nach 10 mit der Bi-Metall-Betätigungseinrichtung in einer zweiten Betriebsstellung,
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12 eine Detailansicht eines Betätigungselements der Bi-Metall-Betätigungseinrichtung des Brenngranulat-Ofens nach 10,
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13 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer für den Brenngranulat-Ofen mit einer aufgesetzten Abdeckung, einer äußeren Ringspaltöffnung und einer zentralen Durchtrittsöffnung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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14 die Bevorratungskammer nach 13 in einer perspektivischen Seitenansicht,
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15 die Bevorratungskammer nach 13 in einer Seitenansicht,
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16 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter, in zwei höhenversetzt zueinander angeordneten Ebenen realisierten Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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17 die Bevorratungskammer nach 16 in einer perspektivischen Außenansicht,
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18 die Bevorratungskammer nach 16 in einer Seitenansicht,
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19 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter, schwenkbar an der Bevorratungskammer gehaltenen Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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20 die Bevorratungskammer nach 19 in einer perspektivischen Außenansicht,
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21 die Bevorratungskammer nach 19 in einer Seitenansicht,
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22 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung und einen gelochten Verschlusskörper für eine in der Abdeckung vorgesehene Durchtrittsöffnung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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23 die Bevorratungskammer nach 22 in einer perspektivischen Außenansicht,
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24 die Bevorratungskammer nach 22 in einer Schnittdarstellung,
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25 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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26 die Bevorratungskammer nach 25 in einer Seitenansicht,
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27 die Bevorratungskammer nach 25 in einer Aufsicht,
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28 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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29 die Bevorratungskammer nach 28 in einer Seitenansicht,
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30 die Bevorratungskammer nach 28 in einer Aufsicht,
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31 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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32 die Bevorratungskammer nach 31 in einer perspektivischen Seitenansicht,
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33 die Bevorratungskammer nach 31 in einer Aufsicht,
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34 ein achtes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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35 die Bevorratungskammer nach 34 in einer perspektivischen Seitenansicht,
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36 die Bevorratungskammer nach 34 in einer Schnittdarstellung,
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37 ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer perspektivischen Seitenansicht,
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38 die Bevorratungskammer nach 37 in einer Schnittdarstellung,
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39 die Bevorratungskammer nach 37 in einer Aufsicht,
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40 ein zehntes Ausführungsbeispiel der Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer Schnittdarstellung,
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41 einen perspektivischen Schnitt durch die Bevorratungskammer nach 40,
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42 eine perspektivische Seitenansicht der Bevorratungskammer nach 40,
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43 ein elftes Ausführungsbeispiel der Bevorratungskammer mit aufgesetzter Abdeckung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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44 die Bevorratungskammer nach 43 in einer perspektivischen Seitenansicht und
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45 eine Draufsicht auf die Bevorratungskammer mit der Abdeckung nach 43.
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Ein erfindungsgemäßer Brenngranulat-Ofen nach den 1 bis 3 weist ein im Wesentlichen zylindrisches, in vertikaler Richtung längserstrecktes Gehäuse 1 mit einer hieran angeschlagenen, schwenkbar gehaltenen Brennraumöffnungstür 2 auf. Ein Brennraum 3 ist in einem mittleren Bereich des Ofens vorgesehen. Der Brennraum 3 umfasst eine Flammenkammer 4 sowie eine Bevorratungskammer 5 für das Brenngranulat. Unterhalb des Brennraums 3 ist ein Restaschebehälter 6 vorgesehen. Nach oben schließt sich an den Brennraum 3 ein durch eine Mehrzahl von schichtweise angeordneten Steinen gebildeter Rauchgas-Wärmespeicher 7 an. Ein nicht dargestelltes Ofenrohr wird im Bereich einer oberen Stirnseite des Brenngranulat-Ofens angeschlossen. Eine stirnseitige Abdeckplatte 8 des Gehäuses 1 weist zu diesem Zweck eine im Querschnitt kreisförmige Ausnehmung 9 auf. Konzentrisch um die Ausnehmung 9 findet sich eine Mehrzahl von Durchbrüchen 10. Über die Durchbrüche 10 kann in dem Rauchgas-Wärmespeicher 7 gespeicherte Wärme via Konvektion an die Umgebung abgegeben werden.
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Der Rauchgas-Wärmespeicher 7 ist lediglich exemplarisch durch die Mehrzahl von schichtweise angeordneten Steinen realisiert. Selbstverständlich können verschiedene Arten von Wärmespeichern entsprechend dem Stand der Technik realisiert werden. Ebenso kann ein Warmwasser-Wärmetauscher als Teil des erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens realisiert werden.
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Im Bereich der Flammenkammer 4 weist die Brennraumöffnungstür 2 eine großflächig erstreckte Sichtscheibe 11 auf. Durch die Sichtscheibe 11 ist der Brennraum 3 im Bereich der Flammenkammer 4 wenigstens teilweise einsehbar. Die Brennraumöffnungstür 2 umschließt den Brenngranulat-Ofen mantelseitig etwa zur Hälfte. Gegenüberliegend der Brennraumöffnungstür 2 ist an dem Gehäuse 1 eine weitere Sichtscheibe 12 vorgesehen. Auch durch die Sichtscheibe 12 ist die Flammenkammer 4 von außen einsehbar. Insgesamt ist der Blick in die Flammenkammer 4 für einen außenstehenden Betrachter im Wesentlichen im Bereich des gesamten Umfangs möglich. Einzig in zwei schmalen, vertikal längserstreckten Bereichen 13, 14 zwischen den Sichtscheiben 11, 12 sind mechanisch tragende Komponenten vorgesehen. In den längserstreckten Bereichen 13, 14 sind beispielsweise die Lagerung der Brennraumöffnungstür 2, eine Schließmechanik für die Brennraumöffnungstür 2 sowie Zuluftkanäle 35 für die Verbrennungsluft vorgesehen. In den längserstreckten Bereichen 13, 14 ist das Gehäuse 1 geschlossen und blickdicht ausgebildet.
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Auf die weitere Sichtscheibe 12 kann verzichtet werden. Beim Weglassen der weiteren Sichtscheibe 12 kann das Gehäuse 1 in diesem Bereich blickdicht ausgebildet sein. Es kann statt der weiteren Sichtscheibe 12 eine Wärme speichernde Flammenkammerrückwand vorgesehen werden.
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Die Flammenkammer 4 ist mantelseitig durch das Gehäuse 1 des Brenngranulat-Ofens beziehungsweise die als Teil des Gehäuses 1 ausgeführten Sichtscheiben 11, 12 begrenzt. Nach oben begrenzt eine im Wesentlichen horizontal erstreckte Feuerumlenkeinheit 15 die Flammenkammer 4. Die Feuerumlenkeinheit 15 ist hierbei zwischen der Flammenkammer 4 einerseits und dem Rauchgas-Wärmespeicher 7 andererseits vorgesehen. Nach unten begrenzt ein ebenfalls im Wesentlichen horizontal erstreckter Boden 16 mit einer konzentrischen Ausnehmung die Flammenkammer 4.
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Die Bevorratungskammer 5 ist im Wesentlichen unterhalb der Flammenkammer 4 vorgesehen. Sie ragt jedoch mit einem oberen Randabschnitt 17 durch die in dem Boden 16 der Flammenkammer 4 vorgesehene Ausnehmung in die Flammenkammer 4 hinein.
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Die Bevorratungskammer 5 weist hier exemplarisch eine im Wesentlichen zylinderförmige Geometrie auf und umfasst eine rohrförmige Seitenwand 18 und einen nach Art eines Lochblechs ausgeführten Boden 19. Auf einer dem Boden 19 gegenüberliegenden Stirnseite wird die Bevorratungskammer 5 von einer im Wesentlichen scheibenförmigen und horizontal erstreckten Abdeckung 20 begrenzt. Die Abdeckung 20 ist kreisförmig ausgebildet und konzentrisch zu der Seitenwand 18 der Bevorratungskammer 5 vorgesehen. Die Abdeckung 20 ragt mantelseitig über die Seitenwand 18 der Bevorratungskammer 5 hinaus und verleiht der Bevorratungskammer 5 hierdurch ein pilzförmiges Aussehen.
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Zwischen der Abdeckung 20 und einem oberen Rand der Seitenwand 18 ist ein vertikal erstreckter, ringförmiger Öffnungsspalt 21 vorgesehen. Des Weiteren weist die Abdeckung 20 eine konzentrisch vorgesehene weitere Durchtrittsöffnung 22 auf. Die Abdeckung 20 stützt sich über drei symmetrisch am Umfang angeordnete Stützarme 23 an dem oberen Rand der Seitenwand 18 ab. Die Stützarme 23 tragen des Weiteren eine Verschlussscheibe 24, welche als Mittel zum wenigstens temporären Abdecken beziehungsweise Überdecken der weiteren Durchtrittsöffnung 22 vorgesehen ist. In der Verschlussscheibe 24 ist eine Mehrzahl von Durchbrechungen 25 vorgesehen. Gegenüber einer horizontal erstreckten Oberseite 26 der Abdeckung 20 ist die Verschlussscheibe 24 in Richtung des Bodens 19 zurückversetzt angeordnet mit der Folge, dass zwischen der Abdeckung 20 einerseits und der Verschlussscheibe 24 andererseits ein zweiter ringförmiger Öffnungsspalt 27 gebildet ist. Auch der zweite ringförmige Öffnungsspalt 27 ist im Wesentlichen horizontal erstreckt. Die beiden ringförmigen Öffnungsspalte 21, 27 sind zueinander konzentrisch angeordnet.
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Der Restaschebehälter 6 ist derart unter der Bevorratungskammer 5 vorgesehen, dass nach dem Abbrand von Brenngranulat verbleibende Restasche über den Boden 19 aus der Bevorratungskammer 5 in den Restaschebehälter 6 gelangt. Das Volumen des Restaschebehälters 6 ist in der dargestellten Ausführungsform des Brenngranulat-Ofens größer als das Volumen der Bevorratungskammer 5 und so ausgelegt, dass der Restaschebehälter 6 auch bei einem regelmäßigen beziehungsweise häufigen Betrieb des Brenngranulat-Ofens in einer Heizperiode nur einmal ausgeleert werden muss.
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Über eine Zuluftöffnung 28, welche unterhalb des Restaschebehälters 6 vorgesehen ist, kann dem Brenngranulat-Ofen Verbrennungsluft zugeführt werden. Die Verbrennungsluft gelangt zum einen über einen ersten Zuluftkanal 34, welcher sich unterhalb des Restaschebehälters 6 erstreckt, durch in einem ersten Stützblech 29 für den Restaschebehälter 6 vorgesehene Durchbrüche 30, durch in einem weiteren Stützblech 31 vorgesehene, nicht dargestellten Durchbrüche und durch einen horizontal erstreckten und zwischen einer Mantelfläche 32 des Restaschebehälters 6 und der Seitenwand 18 der Bevorratungskammer 5 gebildeten Ringspalt 33 sowie den Boden 19 als Primärluft in die Bevorratungskammer 5. Über einen zweiten Zuluftkanal 35 wird Sekundärluft der Flammenkammer 4 im Bereich der Feuerumlenkeinheit 15 zugeführt. Die Sekundärluft strömt über die gemeinsame Zuluftöffnung 28 ein und wird dann unterhalb des Restaschebehälters 6 horizontal in Richtung des Gehäuses 1 und entlang des Gehäuses 1 vertikal nach oben geführt. Der zweite Zuluftkanal 35 verläuft hierbei entlang des langgestreckten Bereichs 13. Zur Regulierung der Menge an Verbrennungsluft ist eine Verstelleinheit mit einem Schiebehebel 36 vorgesehen. Abhängig von der Position des Hebels 36 wird die Zuluftöffnung 28 vollständig verschlossen, teilweise freigegeben oder vollständig freigegeben und damit die Menge der zuströmenden Verbrennungsluft variiert. Insbesondere kann die Position des Hebels 36 für die Dauer des Verbrennungsprozesses fest eingestellt werden, wobei die Position so gewählt wird, dass sich ein stabiler Abbrandprozess einstellt und günstige Emissionswerte erreicht werden.
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Zum Betrieb des Brenngranulat-Ofens wird die Abdeckung 20 mit der Verschlussscheibe 24 bei geöffneter Brennraumöffnungstür 2 von der Bevorratungskammer 5 genommen und Brenngranulat in die Bevorratungskammer 5 eingefüllt. Anschließend wird das Brenngranulat von oben entlang des Umfangs sowie in der Mitte mit einem Flüssiganzünder angefeuchtet und gezündet. Nach dem Zünden wird zunächst nur die Abdeckung 20 auf die Bevorratungskammer 5 aufgelegt. Erst nachdem nach einer etwa dreiminütigen Anbrandphase das Brenngranulat stabil brennt, wird zu Beginn einer Abbrandphase die Verschlussscheibe 24 an die Abdeckung 20 angesetzt und die weitere Durchtrittsöffnung 22 teilweise verschlossen. Zum Einlegen der Verschlussscheibe 24 wird die Brennraumöffnungstür 2 des Brenngranulat-Ofens kurzzeitig erneut geöffnet.
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Indem zum Befüllen der Bevorratungskammer 5 und zum Entzünden des Brenngranulats die Abdeckung 20 von der Bevorratungskammer 5 abgenommen werden kann, ist eine gute Zugänglichkeit der Bevorratungskammer 5 gewährleistet. Nach dem Entzünden wird die Abdeckung 20 auf die Bevorratungskammer 5 aufgelegt, sodass einerseits die Bevorratungskammer 5 durch die Sichtscheiben 11, 12 nicht ohne weiteres einsehbar ist. Bei aufgelegter Abdeckung 20 kann sich das Feuer sehr gut ausbilden, da sowohl Primärluft über den Boden 19 als auch Sekundärluft über den ringförmigen Öffnungsspalt 21 einerseits und die weitere Durchtrittsöffnung 22 andererseits in die Bevorratungskammer 5 einströmen kann. Sobald in der sich anschließenden Abbrandphase die Verschlussscheibe 24 in die Abdeckung 20 eingelegt ist, reduziert sich zum einen die Menge der in die Bevorratungskammer 5 einströmenden Sekundärluft mit der Folge, dass der Abbrand des Brenngranulats langsamer erfolgt. Zum anderen reduziert sich die Fläche, über die Brenngase beziehungsweise Flammen aus der Bevorratungskammer 5 in die Flammenkammer 4 gelangen können. Insofern kommt es im Bereich des ringförmigen Öffnungsspalts 21, der an der Verschlussscheibe 24 vorgesehenen Durchbrechungen 25 und des zweiten ringförmigen Öffnungsspalts 27 zu einer hohen Konzentration und Dichte von Brenngasen beziehungsweise Flammen mit der Folge, dass sich ein durch wenige große Flammen geprägtes Flammenbild ausbildet. Das Flammenbild ist hierbei durch zwei konzentrische Flammenringe und eine Mehrzahl kleinerer Flammen im Zentrum des inneren Flammenrings gebildet. Der äußere Flammenring korrespondiert zu dem ersten ringförmigen Öffnungsspalt 21. Der innere Flammenring entwickelt sich im Bereich des zweiten ringförmigen Öffnungsspalts 27. Die im Inneren vorgesehenen kleineren Flammen entstehen im Bereich der Durchbrechungen 25.
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Da durch die im Bereich des oberen Randabschnitts 17 der Bevorratungskammer 5 vorgesehene Seitenwand 18, dem Boden 16 der Flammenkammer 4 und das Gehäuse 1 ein im Bereich des oberen Randabschnitts 17 konzentrisch um die Bevorratungskammer 5 erstreckter Graben 37 ausgebildet ist, erscheint der äußere Flammenring einem außenstehenden Betrachter als aus dem Graben 37 erwachsend.
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Die dargestellte Ausführungsform des Brenngranulat-Ofens ist lediglich exemplarisch gewählt. Beispielsweise kann auf den Rauchgas-Wärmespeicher 7 verzichtet werden. Das nicht dargestellte Ofenrohr schließt sich dann im Bereich der Feuerumlenkeinheit 15 an. Ebenso kann der Restaschebehälter 6 kleiner ausgeführt sein. Sofern der Restaschebehälter 6 kleiner ausgeführt ist, kann insbesondere vorgesehen werden, den gesamten Brenngranulat-Ofen hängend unter der Decke vorzusehen. Die Verbrennungsluft kann beispielsweise von unten oder mantelseitig durch eine in dem Gehäuse 1 vorgesehene Ausnehmung zugeführt werden.
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Insbesondere die geometrische Form des Brenngranulat-Ofens mit dem Gehäuse 1 und der im Querschnitt kreisförmigen Bevorratungskammer 5 ist exemplarisch gewählt. Hier kann jede andere zweckmäßige geometrische Form gewählt werden. Beispielsweise kann ein im Querschnitt ovales, rechteckiges oder quadratisches Gehäuse 1 vorgesehen werden. Mit der Gehäusegeometrie kann auch die Geometrie der Bevorratungskammer 5 variiert werden. Ebenso kann statt des ringförmigen Öffnungsspalts 21 ein linearer Öffnungsspalt vorgesehen werden.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens nach der 4 weist einen im Wesentlichen identischen Grundaufbau und eine grundsätzlich gleiche Funktionsweise auf. Jedoch ist die Verschlussscheibe 24 geschlossen ausgebildet, das heißt, auf Durchbrüche in der Verschlussscheibe 24 wird verzichtet. Des Weiteren wird die Verschlussscheibe 24 von oben auf die Abdeckung 20 so aufgelegt, dass die weitere Durchtrittsöffnung 22 verschlossen werden kann. Das Öffnen beziehungsweise Freigeben der weiteren Durchtrittsöffnung 22 kann hierbei bei geschlossener Brennraumöffnungstür 2 erfolgen. Zu diesem Zweck ist die Verschlussscheibe 24 mit einer Betätigungseinrichtung 40 verbunden. Als Teil der Betätigungseinrichtung 40 ist ein in der Flammenkammer 4 vorgesehener Betätigungshebelabschnitt 41 und ein außerhalb des Gehäuses 1 vorgesehenes Betätigungselement 42 für die Verschlussscheibe 24 realisiert.
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Wie in den 5 bis 8 dargestellt kann die Verschlussscheibe 24 mittels der Betätigungseinrichtung 40 von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und zurück verbracht werden. 5 zeigt die Verschlussscheibe 24 in der Öffnungsstellung. Die Verschlussscheibe 24 ist beabstandet zu der weiteren Durchtrittsöffnung 22 vorgesehen. Brenngase beziehungsweise Flammen können im Wesentlichen ungehindert durch den ringförmigen Öffnungsspalt 21 und die weitere Durchtrittsöffnung 22 in die Flammenkammer 4 gelangen. Ebenso kann Sekundärluft aus der Flammenkammer 4 in die Bevorratungskammer 5 strömen.
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Im Wesentlichen wird die Betätigungseinrichtung 40 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung durch einen lang erstreckten Betätigungshebel gebildet, welcher in dem längserstreckten Bereich 13 linear verschiebbar gehalten und durch eine nicht dargestellte Ausnehmung des Gehäuses 1 nach außen geführt wird.
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Das Betätigungselement 42 ist in der Öffnungsstellung in einer maximal äußeren Position vorgesehen. Durch Längsverschiebung des Betätigungselements 42 in Richtung des Gehäuses 1 wird die Verschlussscheibe 24 in Richtung der Bevorratungskammer 5 verschoben. Sobald die Verschlussscheibe 24 mit der randseitig über die Bevorratungskammer 5 hinausragenden Abdeckung 20 in Kontakt gelangt, kippt die Verschlussscheibe 24, vergleiche 6, bis die Verschlussscheibe 24 mit einer Unterseite derselben flächig an der Oberseite 26 der Abdeckung 20 anliegt, vergleiche 7. Wird die Verschlussscheibe 24 weiter in Richtung der Durchtrittsöffnung 22 verschoben, überdeckt sie diese schließlich vollständig. In der Schließstellung nach 8 ist die weitere Durchtrittsöffnung 22 demzufolge vollständig verschlossen und das Betätigungselement 42 befindet sich in seiner zweiten Endstellung.
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Durch das Vorsehen der Betätigungseinrichtung 40 gelingt es, den Abbrand des Brenngranulats variabel zu gestalten und eine Eingriffsmöglichkeit in den Abbrandprozess zu realisieren. Jeweils kann von außen durch die Position der Verschlussscheibe 24 die Menge an zugeführter Sekundärluft variiert werden. Des Weiteren kann durch den Verschluss der weiteren Durchtrittsöffnung 22 die Konzentration der Brenngase beziehungsweise Flammen im Bereich des ringförmigen Öffnungsspalts 21 erhöht und somit Einfluss auf die Größe der Flammen genommen werden.
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Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
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9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens. Hierbei sind die zwei Ausführungsvarianten nach den 1 bis 3 einerseits und der 4 andererseits kombiniert. Es ist zum einen die mit Durchbrüchen 25 versehene Verschlussscheibe 24‘ in die weitere Durchtrittsöffnung 22 der Abdeckung 20 eingelegt. Insofern kann der Abbrand ohne jede weitere Eingriffshandlung durchgeführt werden. Zusätzlich ist die aus dem zweiten Ausführungsbeispiel bekannte Betätigungseinrichtung 40 mit einer zweiten Verschlussscheibe 24‘‘ vorgesehen. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Abbrandprozess wie vorstehend dargestellt durch das vollständige Verschließen beziehungsweise Freigeben der weiteren Durchtrittsöffnung 22 aktiv zu beeinflussen. Der Benutzer kann insofern frei entscheiden, ob er bei Verwendung der die Durchbrechungen 25 aufweisenden Verschlussscheibe 24‘ den Abbrand des Brenngranulats ohne manuelles Eingreifen durchführt, oder ob er die Verschlussscheibe 24‘‘ über die Betätigungseinrichtung 40 verstellt und insofern die Möglichkeit hat, manuell Einfluss auf den Abbrand des Brenngranulats zu nehmen.
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Ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens nach den 10 bis 12 weist eine Betätigungseinrichtung 40 auf, welche automatisiert betätigt wird und zu diesem Zweck einen Bi-Metall-Schalter als Betätigungselement 42 aufweist. Der Bi-Metall-Schalter 42 ist so positioniert und ausgelegt, dass durch die Erwärmung des Bi-Metalls beim Abbrand die Verschlussscheibe 24 selbsttätig von der Schließstellung nach 10 in die Öffnungsstellung nach 11 gelangt. Exemplarisch dargestellt ist, dass der Bi-Metall-Schalter 42 auf einer Unterseite der Abdeckung 20 vorgesehen ist.
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Durch das Vorsehen des Bi-Metall-Schalters 42 kann die Verschlussscheibe 24 automatisiert betätigt werden. Ein manuelles Eingreifen ist insofern entbehrlich und Bedienungsfehlern ist wirksam vorgebeugt. Das Öffnen beziehungsweise Schließen der Verschlussscheibe 24 kann abhängig von der Charakteristik des Bi-Metall-Schalters 42 schlagartig erfolgen. Ebenso kann die Durchtrittsöffnung 22 sukzessive freigegeben werden, wenn die Verschlussscheibe 24 langsam von der Schließstellung nach 10 in die Öffnungsstellung nach 11 verbracht wird.
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Die für die ersten drei Ausführungsbeispiele verwendete Bevorratungskammer 5 sowie die Abdeckung 20 mit der Verschlussscheibe 24, 24‘, 24‘‘ sind nur eine exemplarische Ausführungsform dieser erfindungswesentlichen Komponenten. Exemplarisch sind verschiedene Varianten dieser Komponenten in den 13 bis 39 dargestellt.
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Nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 13 bis 15 umfasst die Bevorratungskammer 5 eine zylindrische Seitenwand 18 und den Lochblechboden 19. Die Abdeckung 20 ist kreisförmig ausgebildet und weist eine konzentrisch angeordnete Durchtrittsöffnung 22 auf. Über drei symmetrisch am Umfang vorgesehene Stützarme 23 stützt sich die Abdeckung 20 mit der Durchtrittsöffnung 22 unter Bildung des vertikal orientierten ringförmigen Öffnungsspalts 21 an einem oberen Rand der Seitenwandung 18 auf.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel nach den 16 bis 18 verwendet die im Wesentlichen gleiche Bevorratungskammer 5. Jedoch unterscheidet sich der Aufbau der Abdeckung 20 dahingehend, dass höhenversetzt und konzentrisch zueinander zwei unterschiedlich große Scheibenkörper 43, 44 mit zwei hierin ebenfalls konzentrisch vorgesehenen und unterschiedlich großen Durchtrittsöffnungen 45, 46 vorgesehen sind. Ein erster Scheibenkörper 43 der Abdeckung 20 weist eine große erste Durchtrittsöffnung 45 auf. Der erste Scheibenkörper 43 liegt unmittelbar an dem oberen Rand der Seitenwandung 18 an. Der kleinere zweite Scheibenkörper 44 ist vertikal beabstandet zu dem ersten Scheibenkörper 43 vorgesehen. Er überdeckt die erste Durchtrittsöffnung 45 und weist eine zweite, kleinere Durchtrittsöffnung 46 auf. Aufgrund der vertikalen Beabstandung der beiden Scheibenkörper 43, 44 wird der ringförmige Öffnungsspalt 21 zwischen dem ersten Scheibenkörper 43 und dem zweiten Scheibenkörper 44 gebildet. Die zweite, kleinere Durchtrittsöffnung 46 kann beispielsweise mittels einer Verschlussscheibe 24 verschlossen werden.
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Nach einem dritten Ausführungsbeispiel ist an der Bevorratungskammer 5 eine Abdeckung 20 schwenkbar gelagert, vergleiche 19 bis 21. Die Abdeckung 20 kann über einen Schwenkhebel 47 aufgeschwenkt beziehungsweise geschlossen werden. Zwischen der Abdeckung 20 und einem oberen Rand der Seitenwandung 18 der Bevorratungskammer 5 ist ein horizontal erstreckter, ringförmiger Öffnungsspalt 21 vorgesehen. Eine weitere Durchtrittsöffnung 22 ist gebildet, da die im Wesentlichen kreisförmige Abdeckung 20 axial versetzt zu der zylindrischen Bevorratungskammer 5 festgelegt ist. Durch den Versatz von Bevorratungskammer 5 und Abdeckung 20 bildet sich eine sichelförmige Durchtrittsöffnung 22 aus, welche im Wesentlichen horizontal erstreckt ist. Im nicht aufgeschwenkten Zustand stützt sich die Abdeckung 20 an einer Nase 48 ab, welche von der Seitenwand 18 radial nach oben abragt.
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Statt des Schwenkhebels 47 zum manuellen Betätigen der Abdeckung 20 kann die Abdeckung 20 automatisiert betätigt werden, beispielsweise mittels eines Bi-Metall-Schalters, der abhängig von der Erwärmung die Abdeckung 20 aufschwenkt beziehungsweise schließt.
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Das Ausführungsbeispiel nach den 22 bis 24 zeigt die Bevorratungskammer 5, die Abdeckung 20, die Stützarme 23 sowie die Verschlussscheibe 24 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brenngranulat-Ofens nach den 1 bis 3. Die Verschlussscheibe 24 weist hierbei eine Mehrzahl von Durchbrechungen 25 auf. Die Durchbrechungen 25 sind in ihrer Größe, Anzahl und Lage ebenso wie die Geometrie des Weiteren ringförmigen Öffnungsspalts 27 so gewählt, dass ein stabiler zweiphasiger Abbrand des Brenngranulats mit dauerhaft eingelegter Verschlussscheibe 24 gewährleistet ist. Wie gehabt erfolgt der Abbrand in der ersten Abbrandphase unter Bildung einer gelbroten Flamme und in der zweiten Abbrandphase unter Bildung einer blauen Flamme.
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Die Abdeckung 20 überragt die Bevorratungskammer 5 mantelseitig. Hierdurch bildet sich in dem Übergangsbereich zwischen dem oberen Randabschnitt 17 der Seitenwand 18 und der Abdeckung 20 ein Kragen 54 aus. Eine Breite des Kragens 54 beträgt zirka 5 bis 20 mm. Bevorzugt ist der Kragen vollständig horizontal erstreckt und am Umfang gleichmäßig breit ausgebildet.
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Eine Variante dieses Ausführungsbeispiels nach den 25 bis 27 unterscheidet sich dadurch, dass die Abdeckung 20 nicht kreisförmig ausgebildet ist. Vielmehr weist die Abdeckung 20 eine im Grundsatz dreieckförmige Geometrie mit kreissegmentförmig abgeflachten Ecken 53 auf. Im Flächenmittelpunkt des Dreiecks ist die weitere Durchtrittsöffnung 22 vorgesehen. Weitere außenliegende Durchtrittsöffnungen 49 sind benachbart zu dem ringförmigen Öffnungsspalt 21 ausgebildet, wobei die Abdeckung 20 die Bevorratungskammer 5 aufgrund der Dreieckform randseitig nicht vollständig überdeckt, sondern entsprechende Aussparungen bildet.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der 28 bis 30 sind an der eine kreisförmige Grundgeometrie aufweisenden Abdeckung 20 die konzentrische weitere Durchtrittsöffnung 22 sowie randseitig drei symmetrisch angeordnete und kreisbogenförmig begrenzte weitere Durchtrittsöffnungen 50 ausgebildet.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel nach den 31 bis 33 ist die Abdeckung 20 blumenartig berandet. Sie weist mantelseitig eine kreisbogenförmig begrenzte weitere Durchtrittsöffnung 51 sowie die konzentrisch vorgesehene weitere Durchtrittsöffnung 22 auf.
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Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß der 34 bis 36 ist die Abdeckung 20 innenliegend mit einer Oberseite 26 derselben flächenbündig zum oberen Rand der Seitenwand 18 vorgesehen. Zwischen einem Seitenrand der Abdeckung 20 und der Seitenwand 18 der Bevorratungskammer 5 ist ein horizontal erstreckter ringförmiger Öffnungsspalt 21 ausgebildet. Auf eine weitere Durchtrittsöffnung verzichtet das Ausführungsbeispiel.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der 37 bis 39 sind zusätzlich zu der innenliegenden Abdeckung 20 zu dem horizontal erstreckten ringförmigen Öffnungsspalt 21 drei symmetrisch angeordnete weitere Durchtrittsöffnungen 52 realisiert. Sie können beispielsweise mittels einer von oben an die Oberseite 26 der Abdeckung 50 anlegbaren Verschlussscheibe 24 verschlossen werden.
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Nach einem zehnten Ausführungsbeispiel gemäß der 40 bis 42 ist der ringförmige Öffnungsspalt 21 der Bevorratungskammer 5 ist in der Abdeckung 20 zwischen zwei unterschiedlich großen, zueinander parallelen und höhenversetzt angeordneten Scheibenkörpern 43, 44 vorgesehen. An den Scheibenkörpern sind zwei konzentrisch zueinander orientierte Durchtrittsöffnungen 45, 46 von unterschiedlicher Größe gebildet. Der kleinere zweite Scheibenkörper 44, welcher oberhalb des größeren ersten Scheibenkörpers 43 angeordnet ist, stützt sich über innenliegenden Stützarme 23 an dem ersten Scheibenkörper 43 ab. Ein Kragen 45 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht ausgebildet, die Abdeckung 20 schließt unmittelbar an die Seitenwand 18 der Bevorratungskammer 5 an.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der 43 bis 45 ist in der Abdeckung 20 eine konzentrisch zu der Seitenwandung 18 der Bevorratungskammer 5 ausgebildete weitere Durchtrittsöffnung 22 vorgesehen. Die weitere Durchtrittsöffnung 22 kann durch einen nicht dargestellten Verschließkörper wenigstens teilweise jedenfalls temporär verschlossen werden. Die weitere Durchtrittsöffnung 22 ist unverschlossen derart groß bemessen, dass der Anzünder durch die weitere Durchtrittsöffnung 22 auf das Brenngranulat aufgetragen und das Brenngranulat entzündet werden kann, ohne dass hierfür die Abdeckung 20 von der Bevorratungskammer 5 abgehoben werden muss.
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Vorliegend ist die Bevorratungskammer 5 in verschiedenen Ausprägungen mit unterschiedlichen Abdeckungen 20 für einen reinen Brenngranulat-Ofen, beispielsweise einen Holzpellet-Ofen, gezeigt. Gleichwohl kann ein erfindungsgemäßer Ofen auch so realisiert sein, dass dieser wahlweise mit Brenngranulat oder Stückholz befeuert werden kann. Bei Verwendung des Ofens als Stückholzofen wird beispielsweise die Bevorratungskammer 5 aus dem Flammenraum 3 entnommen und eine Metall- beziehungsweise Ofenschamotteplatte auf den Boden 16 der Flammenkammer 4 aufgelegt. Beispielsweise werden in den langgestreckten Bereichen 13, 14 etwa 70 bis 150 mm oberhalb des Bodens 16 zusätzliche Bohrungen vorgesehen, welche die Flammenkammer 4 mit dem Zuluftkanal 35 verbinden. Über die Bohrungen kann dem Brennraum 3 für die Verbrennung des Stückholz Primärluft zugeführt werden. Die Bohrungen können beim Betrieb des Ofens mit Brenngranulat verschlossen werden.
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Selbstverständlich kann der Brenngranulat-Ofen nach Art eines Kaminofens oder Speicherofens oder Kamins realisiert werden. Wahlweise kann zur besseren Wärmenutzung ein Warmwasser-Wärmetauscher oder ein Rauchgas-Wärmespeicher vorgesehen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19633755 B4 [0003]
- DE 202008004505 U1 [0004]
