DE19752699C1 - Heizofen, insbesondere mit Gasfeuerung - Google Patents
Heizofen, insbesondere mit GasfeuerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Heizofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Holzkachelöfen wird die bei der Holzverbrennung entstehende Wärme einer
Wärmespeichereinrichtung zugeführt. Um einen guten Wärmeaustausch zwischen den bei der
Holzverbrennung entstehenden heißen Abgasen und den Speichersteinen der
Wärmespeichereinrichtung zu erreichen, ist es bekannt, die heißen Abgase mehrfach durch die
Wärmespeichereinrichtung an den Speichersteinen vorbei umzulenken, bevor diese in den
Kamin gelangen.
Holzkachelöfen sind sehr beliebt, weil die Art der abgegebenen Wärme als sehr angenehm
empfunden wird. Die Luft wird nicht erhitzt, sondern die Wände und alle festen Körper im
Raum werden insbesondere durch Strahlungswärme erwärmt. Ebenso wird eine Umwälzung der
Luft weitgehend vermieden, wodurch es zu keiner weiteren Belastung der Luft mit Staub
kommt. Zudem bleiben die Luftfeuchtigkeit und das Gleichgewicht zwischen positiven und
negativen Ionen erhalten, so daß ein gesundes, natürliches Raumklima entsteht.
An Holzkachelöfen ist nachteilhaft, daß die zu ihrem Betrieb notwendigen Holzmengen einen
erheblichen Platzbedarf für die Bevorratung erfordern. Dieser Platz steht insbesondere bei
Reihenhäusern auf kleinen Grundstücken und bei Mehrfamilienhäusern oft nicht zur Verfügung.
Aus der DE 26 50 053 A1 ist ein Ofen bekannt, dessen Brennkammer von einem
wärmespeichernden Material umgeben ist. Die Brennkammer kann mit flüssigen oder
gasförmigen Brennstoffen betrieben werden. Mit der Umkleidung der Brennkammer mit
wärmespeicherndem Material, wie insbesondere Schamotte, soll erreicht werden, daß die beim
Verbrennungsprozeß entstehende Wärme gespeichert und kontinuierlich abgestrahlt wird.
Bei der Verbrennung von Heizgas, wie insbesondere von Erdgas, Stadtgas, Flüssiggas (Propan-,
Butangas usw.) oder bei der Verbrennung von Heizöl, entstehen beachtliche Mengen an
Wasserdampf. Da das wärmespeichernde Material bei diesem bekannten Ofen in unmittelbarem
Kontakt mit der Brennkammer steht, wird die bei der Befeuerung abgegebene Wärme sofort an
das wärmespeichernde Material abgeführt. Daher erreicht die Brennkammer nur sehr langsam
ihre endgültige Temperatur, und diese bleibt deutlich unter 100° C. Eine Temperatur von 100
° C oder womöglich noch darüber, wäre zudem aufgrund der Gefahr von Verbrennungen des
Betreibers am wärmespeichernden Material zu vermeiden. Dies bedingt jedoch, daß der
Wasserdampf im verbrannten Heizgas an den Wänden der Brennkammer kondensiert. Die
Brennkammer korrodiert, wird undicht, das wärmespeichernde Material versottet und der
bekannte Ofen gibt Feuchtigkeit über das wärmespeichernde Material an den zu beheizenden
Raum ab.
Aus der DE 35 00 186 A1 ist ein Wärmespeicher für Holz-Kachelöfen bekannt. Diese
Druckschrift beschäftigt sich mit dem Problem, daß übliche keramische Speichermaterialien,
wie Schamotte, schlechte Wärmeleiteigenschaften aufweisen. Daher trete mit zunehmender
Dicke des Speichermauerwerks, um das Speichervermögen zu erhöhen, eine zunehmende
Verzögerung der Wärmeabgabe ein. Um selbst bei großer Speicherkapazität, d. h. einer großen
Wandstärke des Speichermaterials, einen raschen und entsprechend guten Wärmeaustausch zu
erreichen, wird vorgeschlagen, in das Speichermaterial metallische Wärmeleitelemente
einzubetten. Ferner ist vorgesehen, den Wärmespeicher, auf seiner der Brennkammer
zugewandten Seite, mit Luftführungskanälen zu versehen, über die den Schamotte-Steinen des
Wärmespeichers heiße Abgase mittels Konvektion aus der Brennkammer zugeführt werden.
Hierdurch soll die Wärmeabgabe von der Brennkammer an das Speichermaterial verbessert
werden.
Würde ein entsprechender Holz-Kachelofen mit Gas beheizt werden, so versottet auch dieser
bekannte Wärmespeicher, da der Wasserdampf aus dem verbrannten Gas an den Wärmespeicher
gelangt. Dieser bekannte Holz-Kachelofen ist weder für eine Beheizung mit Gas oder Öl
vorgesehen noch hierfür geeignet.
Aus der DE 36 00 982 A1 ist ein Holz-Kachelofen für eine Heißluft-Heizung bekannt. Ein
Heizeinsatz ist mit seiner Rückwand unmittelbar an der Wand eines Raumes angeordnet, so daß
die Wärme des Heizeinsatzes unmittelbar an die kalte Wand abgeführt wird. Um eine sofortige
Wirksamkeit bei hoher Speicherkapazität bei diesem Holz-Kachelofen herbeizuführen, ist
vorgeschlagen, Speichersteine unmittelbar an der Wand des Heizeinsatzes anzuordnen.
In Analogie zu den Ausführungen zur DE 26 50 053 A1 hat die Anordnung des Heizeinsatzes
an der Wand des zu beheizenden Raumes schon allein zur Folge, daß der Heizeinsatz eine
Temperatur von 100° C nicht erreicht. Diese Temperaturabsenkung des Heizeinsatzes wird
durch die an ihm angeordneten Speichersteine nur noch verstärkt. Würde dieser bekannte
Holz-Kachelofen nun mit Gas beheizt werden, so würde Wasserdampf am Heizeinsatz und an
den Speichersteinen kondensieren; schließlich träte Wasser aus dem Ofen aus.
Die AT 376 787 beschreibt schließlich einen Holz-Kachelofen, der fertig in den Handel
gebracht werden, und bei dem das aufwendige Setzen bekannter Holz-Kachelöfen entfallen soll.
Dies soll erreicht werden, indem eine zweischalige Ausführung vorgesehen ist, bei der der
Raum zwischen der Innenschale und der Außenschale nur im Bereich der dem zu beheizenden
Raum zugewandten Wände mit Speichermaterial ausgefüllt ist. Der übrige Bereich weist unten
Lufteintrittsöffnungen und oben Luftaustrittsöffnungen für die erwärmte Luft auf. An diesem
bekannten Holz-Kachelofen ist insbesondere von Nachteil, daß die unten einströmende und
oben ausströmende Luft für eine erhebliche, ungünstige Luftbewegung in dem zu beheizenden
Raum sorgt. Das vorteilhafte Konzept von Holz-Kachelöfen besteht jedoch hingegen gerade
darin, daß der Holz-Kachelofen die Wärme nur über Wärmestrahlung an die Umgebung abgibt.
Zudem weist der bekannte Konvektions-Holz-Kachelofen, aufgrund des geringen Volumens des
Speichermaterials, lediglich eine geringe Wärmespeicherkapazität auf. Dieser bekannte
Holz-Kachelofen ist also nicht in der Lage über einen längeren Zeitraum Wärme abzugeben,
nachdem das Holzfeuer erloschen ist. Ebenso ist dieser bekannte Holz-Kachelofen weder
geeignet noch dafür vorgesehen, mit Gas oder Öl beheizt zu werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, einen funktionsfähigen
Heizofen für gasförmige oder flüssige Brennstoffe zu schaffen, der trotz kompakter Bauform ein
großes Wärmespeichervermögen aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Heizofen durch die im Kennzeichen des
unabhängigen Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizofen ist ein Brennraum vorgesehen, der gegenüber den ihn
umgebenden Wärmespeicherkörpern weitgehend gasdicht ist, so daß die bei der Verbrennung
entstehenden Gase nicht an die Wärmespeicherkörper bzw. an die Speichersteine gelangen.
Zur Abgabe der im Brennraum entstehenden Wärme an die Wärmespeicherkörper bzw.
Speichersteine sind erfindungsgemäß Wärmetauscher vorgesehen. Der erfindungsgemäße
Wärmetauscher besteht zumindest aus einer Wand des Brennraums, einem Luftkanal und einem
Wärmespeicherkörper bzw. einem Speicherstein. Die zwischen der Innenseite des
Wärmespeicherkörpers und der Wand des Brennraums befindliche Luft heizt sich an der Wand
des Brennraums auf und steigt im Luftkanal nach oben. Hierbei wird die von der Wand des
Brennraums zugeführte Wärme sowohl durch Konvektion als auch durch Strahlung an den der
Wand des Brennraums gegenüberliegenden Wärmespeicherkörper abgegeben. Nach einer
Ausgestaltung der Erfindung wird vorteilhafterweise ein Flächenkörper als
Wärmespeicherkörper verwendet, der so im erfindungsgemäßen Heizofen angeordnet ist, daß
dessen lange Innenseite parallel zur zweckmäßigerweise ebenfalls ebenen Wand des
Brennraums verläuft.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt sich an den ersten
Wärmetauscher zur Außenseite des Heizofens hin ein zweiter Wärmetauscher an. Der zweite
Wärmetauscher wird durch die Außenseite des Wärmespeicherkörpers, einen zweiten Luftkanal
und die Innenseite des Heizofens gebildet. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung steigt die an
der Wand des Brennraums erwärmte Luft im ersten Luftkanal nach oben, gelangt an weitere,
kühlere Wärmespeicherkörper des erfindungsgemäßen Heizofens und gibt Wärme an diese ab.
Hierbei kühlt sich die an der Wand des Brennraums erwärmte Luft ab und sinkt im zweiten
Luftkanal unter weiterer Wärmeabgabe an die Wand des Heizofens nach unten. Die unten
befindliche kühle Luft heizt sich dann wiederum an der Wand des Brennraums auf und der
beschriebene Kreisprozeß beginnt von neuem.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, ist diese Anordnung nicht nur an einer
einzigen Wand des Brennraums vorgesehen, sondern an allen Wänden des Brennraums, an
denen dies praktikabel ist.
Bei einer kostengünstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizofens ist ein
Brennraum vorgesehen, der weitgehend große ebene Außenflächen aufweist und/oder mit
Flächenkörpern zur Wärmespeicherung versehen ist. Vorzugsweise weist der Brennraum
weitgehend eine Kastenform auf.
Um eine gute Wärmeabgabe von dem heißen Rauchgas auf den Brennraum herbeizuführen, ist
bei einer Ausführungsform der Erfindung im Brennraum eine Einrichtung zur ein- oder
mehrmaligen Rauchgasumlenkung vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der
Brennraum aus Metall, und die Einrichtung zur Rauchgasumlenkung besteht aus Blechen, an
denen die Rauchgase vorbei zum Kamin geleitet werden. Selbstverständlich kann auch ein
Brennraum vorgesehen sein, der beispielsweise aus Stein gebildet ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt sich an den Rauchgasauslaß des
Brennraums eine Einrichtung zur ein- oder mehrmaligen Rauchgasumlenkung an. Diese
Rauchgasumlenkung wird zweckmäßigerweise im erfindungsgemäßen Heizofen angeordnet.
Hierdurch verbleiben die heißen Rauchgase länger im Heizofen, wodurch sich der
Wirkungsgrad des Heizofens erhöht. Ebenso können auch im Bereich dieser
Rauchgasumlenkung ein oder mehrere Wärmespeicherkörper vorgesehen werden. Um eine
verbesserte Wärmespeicherung zu erreichen, kann auch von der vorgenannten,
erfindungsgemäßen Wärmetauscheranordnung im Bereich der Rauchgasumlenkung Gebrauch
gemacht werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind im Strömungs- bzw. Luftkanal
zwischen der Wand des Brennraums und dem ersten Wärmespeicherkörper ein oder mehrere
Wärmeleitkörper vorgesehen, die die Wärme von der Wand des Brennraums in Richtung des
Wärmespeicherkörpers leiten. Vorzugsweise weist der Wärmeleitkörper ganz oder teilweise
eine gewellte Struktur auf, die so im Luftkanal angeordnet ist, daß eine Vielzahl von
Strömungskanälen entsteht, die beispielsweise quer oder senkrecht zur Strömungsrichtung
angeordnet sind und an denen Luft von unten nach oben vorbeiströmt. Vorzugsweise ist die
gewellte Struktur aus Metall und an der Wand des Brennraums angebracht. Bevorzugt ist der
Wärmeleitkörper zumindest teilweise schwarz, um einen guten Wärmeübergang zwischen dem
Wärmeleitkörper und der an ihm vorbeiströmenden Luft zu ermöglichen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der im Luftkanal angeordnete Wärmeleitkörper
so gestaltet, daß er einen Abstand zum Wärmespeicherkörper aufweist. Wenn dies vorteilhaft
ist, kann der Wärmeleitkörper jedoch auch so gestaltet sein, daß er ganz oder teilweise nicht nur
an der Wand des Brennraums weitgehend anliegt sondern auch weitgehend an der der Wand des
Brennraums zugewandten Seite des gegenüberliegenden Wärmespeicherkörpers. Weist der
Wärmeleitkörper beispielsweise die beschriebene gewellte Struktur auf, so kann bei senkrechter
Anordnung der entstehenden Strömungskanäle nach wie vor Luft durch den Luftkanal
hindurchströmen.
Um eine leichte Montage des Wärmeleitkörpers im Strömungs- bzw. Luftkanal zu ermöglichen,
kann der Wärmeleitkörper an seiner dem Wärmespeicherkörper oder der Wand des Brennraums
zugewandten Seite mit einer im wesentlichen ebenen Platte versehen sein.
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im Strömungs- bzw.
Luftkanal zwischen der Wand des ersten Wärmespeicherkörpers und der Innenwand des zweiten
Wärmespeicherkörpers, ein zweiter Wärmeleitkörper angeordnet. Die Anordnung kann in
analoger Weise erfolgen, wie bei dem Wärmeleitkörper im ersten Luftkanal. Vorzugsweise
handelt es sich auch bei dem zweiten Wärmeleitkörper um einen Wärmeleitkörper wie zuvor
beschrieben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Wärmespeicherkörper
und/oder der zweite Wärmespeicherkörper im wesentlichen parallel zur Wand des Brennraums
angeordnet und/oder hat im wesentlichen die Abmessungen der ersten Wand des Brennraums.
Vorzugsweise weist der erste und/oder zweite Wärmespeicherkörper im wesentlichen die Form
einer ebenen Platte auf. Um eine gute Umströmung zu erreichen ist insbesondere der erste
Wärmespeicherkörper an seinen oberen und/oder unteren Ende abgerundet.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist der erste und/oder der zweite
Wärmespeicherkörper eine Dicke von ca. 30 bis 120 mm auf und/oder hat die Form eines
Flächenkörpers. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Wärmespeicherkörper,
d. h. der Wärmespeicherkörper, der dichter an der Wand des Brennraums gelegen ist, dicker als
der zweite Wärmespeicherkörper; vorzugsweise weist er die doppelte Dicke auf.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den ersten Wärmespeicherkörper
und/oder den zweiten Wärmespeicherkörper und/oder die Wand des Brennraums und/oder die
Rauchgasumlenkung ganz oder teilweise aus Stein zu fertigen, wie insbesondere Speckstein
bzw. Schamotte oder einem Stein, der ebenfalls eine hohe Wärmespeicherkapazität und eine
ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweist.
Ferner sind bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ein oder mehrere
Temperatursensoren, wie temperaturabhängige Widerstände, im inneren und/oder äußeren
Bereich des Heizofens vorgesehen. Diese stehen zumindest teilweise über wärmebeständige
elektrische Leitungen mit einer Befeuerungsregelung in Verbindung. Ebenso kann ein
Außentemperaturfühler, der die Temperatur außerhalb des Hauses mißt, verwendet werden,
wobei der Meßwert in die Regelung der Befeuerung eingeht. Hierdurch ist es möglich, die
Befeuerung dann bereits außer Betrieb zu setzen, wenn für die betreffenden Außentemperaturen
eine ausreichende Wärmespeicherung im erfindungsgemäßen Heizofen vorliegt. Bei einer Gas-
bzw. Ölfeuerung kann erfindungsgemäß ein Ventil von der Befeuerungsregelung so angesteuert
werden, daß das Ventil bei der Unterschreitung einer eingestellten ersten, niedrigeren
Temperatur öffnet, so daß die Befeuerung des Brennraums einsetzt und bei Erreichen einer
zweiten, höheren Temperatur schließt und die Befeuerung des Brennraums abgeschaltet wird.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Weiterbildung ist eine elektronische
Simulationseinrichtung vorgesehen. Die Simulationseinrichtung simuliert das beim Verbrennen
von Holz entstehende Knacken und Knistern. Vorzugsweise erfolgt die Simulation unter
Verwendung eines Halbleiterspeichers, in dem die entsprechende Klangfolge oder auch mehrere
Klangfolgen gespeichert sind. Die gespeicherte Klangfolge bzw. die Klangfolgen werden
verstärkt und einem Lautsprecher zugeführt.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizofens wird nachfolgend anhand von nicht
notwendigerweise maßstäblichen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Heizofen mit einer Gasfeuerung und einer
Wärmespeichereinrichtung von vorne im Längsschnitt;
Fig. 2 den erfindungsgemäßen Heizofen der Fig. 1 von oben im Querschnitt;
Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Heizofen entsprechend der Fig. 1, der zusätzlich mit
Wärmeleitkörpern an den Wänden des Brennraums versehen ist, und
Fig. 4 u. 5 die Anordnung eines Wärmeleitkörpers in einem durch den inneren
Wärmespeicherkörper und die Wand des Brennraums gebildeten Luft- bzw.
Strömungskanal entsprechend der Fig. 3 im Detail.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Heizofen von vorne im Längsschnitt. Der Heizofen 1 weist
insbesondere einen blechummantelten Brennraum 2, zwei senkrecht angeordnete
Flächenspeicherkörper 3 und 4, die parallel zur linken und rechten Wand 5 und 6 des
Brennraums 2 verlaufen, auf. Oberhalb der oberen Wand 7, die einen Rauchgasauslaß 8
aufweist, ist parallel zur oberen Wand 7 ein Flächenspeicherkörper 9 vorgesehen. Unterhalb der
unteren Wand 10 ist ein Flächenspeicherkörper 11 angeordnet. Die Flächenspeicherkörper 3, 4
und 9 sind von Flächenspeicherkörpern 12, 13 und 14 derart umgeben, daß diese zusammen mit
dem Flächenspeicherkörper 11 den Brennraum 2 und die inneren Flächenspeicherkörper 3, 4
und 9 vollständig umschließen.
Der Flächenspeicherkörper 3 ist so zwischen dem linken äußeren Flächenspeicherkörper 12 und
der linken Wand 5 des Brennraums 2 angeordnet, daß jeweils ein Abstand zwischen dem
Flächenspeicherkörper 3 und dem äußeren Flächenspeicherkörper 12 sowie dem
Flächenspeicherkörper 3 und der Wand 5 des Brennraums 2 gegeben ist. Der
Flächenspeicherkörper 4 ist ebenso zwischen dem rechten äußeren Flächenspeicherkörper 14
und der rechten Wand 6 des Brennraums 2 angeordnet, daß jeweils ein Abstand zwischen dem
Flächenspeicherkörper 4 und dem rechten äußeren Flächenspeicherkörper 14 sowie dem
Flächenspeicherkörper 4 und der rechten Wand 6 des Brennraums 2 vorliegt.
Aufgrund der vorgenannten, erfindungsgemäßen Abstände ergeben sich die linken Luftkanäle
15 und 16 sowie die rechten Luftkanäle 17 und 18. Der beispielsweise mit Gas befeuerte
Brennraum 2 hat heiße Wände 5 und 6, die die Luft in den inneren Kanälen 16 und 17 und die
jeweils gegenüberliegenden Flächenspeicherkörper 3 und 4 aufheizen. Die erwärmte Luft strömt
nach oben, wie durch die aufsteigenden Pfeile angedeutet. Oben angekommen, wird eine
weitere Aufwärtsströmung durch den Flächenspeicherkörper 9 bzw. 13 verhindert. Unter
Wärmeabgabe an die umliegenden Speicherkörper, gelangt die erwärmte Luft an die äußeren
Wärmespeicherkörper 12, 13 und 14, kühlt sich dort unter weiterer Wärmeabgabe an die
Wärmespeicherkörper ab und strömt die äußeren Luftkanäle 15 und 18 hinab, wie durch die
nach unten verlaufenden Pfeile angedeutet. Nach unten hin ist die Luftströmung durch den
unteren Flächenspeicherkörper 11 begrenzt, und die abgekühlte Luft gelangt erneut in die
Luftkanäle 16 und 17, so daß der Kreisprozeß erneut beginnt.
Anstelle einer Gasfeuerung kann auch eine Befeuerung mit Öl, Kohle oder Holz bzw. eine
geeignete Kombination der genannten Feuerungsarten vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß ist der Brennraum 2 an seinem oberen Ende, im Bereich des
Rauchgasauslasses 8, mit einer Rauchgasumlenkung 19 versehen. Zwischen dem oberen
Flächenspeicherkörper 9 und dem darüber liegenden weiteren Flächenspeicherkörper 13 ist
ebenfalls ein Abstand vorgesehen. Vorzugsweise ist zwischen dem Flächenspeicherkörper 9 und
dem Flächenspeicherkörper 13 im Raum 21 eine Wärmeisolation 20, wie z. B. eine oder mehrere
Keramikfasermatten und/oder eine oder mehrere Schichten aus Steinwolle, vorgesehen.
Hierdurch kann eine unerwünschte Wärmeabgabe des Heizofens über den
Flächenspeicherkörper 13 nach oben hin vermindert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung (nicht dargestellt) ist unterhalb des
Wärmespeicherkörpers 9 ein weiterer Wärmespeicherkörper, vorzugsweise parallel zum
Wärmespeicherkörper 9, mit einem Abstand zum Wärmespeicherkörper 9 angeordnet. In dem
Luftkanal zwischen dem Wärmespeicherkörper 9 und dem weiteren Wärmespeicherkörper ist
vorzugsweise ein Wärmeleitkörper eingebracht, der den Luftkanal ganz oder teilweise ausfüllt.
Der Wärmeleitkörper weist beispielsweise die beschriebene gewellte Struktur auf, bildet eine
Vielzahl von Strömungskanälen und besteht vorzugsweise aus Blech.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (nicht dargestellt) ist der Raum 21 nicht
mit einer Wärmeisolation, sondern mit einem Wärmeleitkörper der beschriebenen Art
vollständig oder teilweise ausgefüllt. Der weitere Wärmespeicherkörper (nicht dargestellt)
gemäß der anderen Ausführungsform kann ebenfalls vorgesehen sein.
Bei den Speicherkörpern handelt es sich vorzugsweise um Speckstein; es kann jedoch auch ein
anderer Stein, der eine ausreichend hohe Wärmespeicherkapazität und Temperaturstabilität
aufweist, verwendet werden.
Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Heizofen der Fig. 1 von oben im Querschnitt. Von links
nach rechts ist der linke äußere Flächenspeicherkörper 12, der linke äußere Luftkanal 15, der
linke innere Flächenspeicherkörper 3, der linke innere Luftkanal 16, die linke Wand 5 des
Brennraums 2, der Brennraum 2, die rechte Wand 6 des Brennraums 2, der rechte innere
Luftkanal 17, der rechte innere Flächenspeicherkörper 4, der rechte äußere Luftkanal 18 und der
rechte äußere Flächenspeicherkörper 14 dargestellt. Wie nun aus Fig. 2 ersichtlich wird, ist im
hinteren Bereich des erfindungsgemäßen Heizofens 1 in analoger Weise ein Wärmetauscher
durch die hintere Wand 24 des Brennraums 2, einen hinteren inneren Luftkanal 28, einen
hinteren inneren Flächenspeicherkörper 27, einen hinteren äußeren Luftkanal 26 und einen
hinteren äußeren Flächenspeicherkörper 25 gebildet. Ferner ist ein Sichtfenster 29 vor dem
Brennraum 2 vorgesehen.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Weiterbildung des in Fig. 1 dargestellten Heizofens 1 im
Längsschnitt gezeigt, bei der die Wände des Brennraums 2 mit einem linken Wärmeleitkörper
33, einem oberen Wärmeleitkörper 32 und einem rechten Wärmeleitkörper 31 versehen sind.
Die Wärmeleitkörper erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte, jeweilige Wand des
Brennraums 2 und weisen eine gewellte Struktur auf, an der die Luft vorbeiströmt und sich
erhitzt.
Fig. 4 zeigt die Anordnung des in Fig. 3 dargestellten linken Wärmeleitkörpers 33 im linken
inneren Luftkanal 16. Beispielsweise ist ein Wärmeleitkörper 33 vorgesehen, der im
wesentlichen die Hälfte des Abstandes zwischen der linken Wand 5 des Brennraums 2 und dem
inneren Flächenspeicherkörper 3 einnimmt. Vorzugsweise hat der innere Luftkanal 16 eine
Breite von ca. 30 mm, der Flächenspeicherkörper 3 eine Dicke von ca. 50 mm, der äußere linke
Luftkanal 15 eine Breite von ca. 25 mm und der linke äußere Flächenspeicherkörper 12 eine
Dicke von ca. 25 mm. Um ein weitgehend ungehindertes Umströmen des
Flächenspeicherkörpers 3 zu ermöglichen, sind das obere und das untere Ende des inneren
Flächenspeicherkörpers 3 abgerundet. Dieselbe Anordnung wird vorzugsweise auch für die
weiteren, senkrecht angeordneten Wände des Brennraums 2 gewählt.
Fig. 5 zeigt schließlich die Anordnung entsprechend der Fig. 4, bei der der Wärmeleitkörper
33 eine gewellte Struktur aufweist. Der Wärmeleitkörper 33 ist an der linken Wand 5 des
Brennraums 2 angeordnet, und die gewellte Struktur verläuft quer zur Strömungsrichtung im
inneren Luftkanal 16. Der Wärmeleitkörper 33 ist an seiner dem inneren Wärmespeicherkörper
3 zugewandten Seite mit einer Wärmeleitplatte 51 versehen. Es versteht sich, daß auch ein
Wärmeleitkörper mit einer anderen Struktur verwendet werden kann, und ebenso kann der
Wärmeleitkörper 33 nicht quer, sondern entlang der Strömungsrichtung im Luftkanal 16
angeordnet werden. Eine solche Anordnung kann auch für die weiteren Wände des Brennraums
2 vorgesehen sein.
Claims (27)
1. Heizofen (1) mit einem abgasdichten Brennraum (2) zur Verbrennung von Gas
und/oder Öl, wobei der Brennraum (2) einen Frischlufteinlaß und einen
Rauchgasauslaß (8) aufweist, und der Heizofen mit mindestens einem von dem
Brennraum (2) aufgeheizten ersten Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) zumindest überwiegend mit einem
Abstand (16, 17; 28) zum Brennraum (2) angeordnet ist.
2. Heizofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennraum (2) blechummantelt ist.
3. Heizofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Brennraum (2) und dem ersten Wärmespeicherkörper (3, 4; 27)
mindestens ein erster Strömungskanal (16, 17; 28) vorgesehen ist.
4. Heizofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Brennraum (2) abgewandte Seite des ersten Wärmespeicherkörpers (3, 4;
27) in thermischem Kontakt mit einem zweiten Wärmespeicherkörper (12, 14; 25)
steht.
5. Heizofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Außenwand des ersten Wärmespeicherkörpers (3, 4; 27) und der Innenwand des
zweiten Wärmespeicherkörpers (12, 14; 25) mindestens ein zweiter Strömungskanal
(15, 18; 26) vorgesehen ist.
6. Heizofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Befeuerungsregelung ein Ventil zur Einstellung der dem Brennraum (2)
zugeführten Menge des Gases und/oder Öls bei der Unterschreitung einer
eingestellten ersten Temperatur öffnet, so daß die Befeuerung des Brennraums
einsetzt und bei Erreichen einer zweiten Temperatur schließt, so daß die Befeuerung
des Brennraums abgeschaltet wird.
7. Heizofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Brennraum (2) an seinem dem Rauchgasauslaß (8)
zugewandten Ende eine Einrichtung (19) zur ein- oder mehrmaligen
Rauchgasumlenkung aufweist.
8. Heizofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß sich an den Rauchgasauslaß (8) des Brennraums eine Einrichtung zur ein- oder
mehrmaligen Rauchgasumlenkung anschließt.
9. Heizofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand (5, 6;
24) des Brennraums (2) oder eine dem Brennraum zugewandte Fläche des
Wärmespeicherkörpers (3, 4; 27) eine Wand des ersten Strömungskanals (16, 17; 28)
bildet.
10. Heizofen nach einem der Ansprüche 3, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste und/oder zweite Strömungskanal (16, 17; 15, 18; 28, 26) zumindest
teilweise mit einem oder mehreren Wärmeleitkörpern (33, 31) versehen ist/sind.
11. Heizofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmeleitkörper (33, 31) ganz oder teilweise eine gewellte Struktur aufweist.
12. Heizofen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß Luft von
unten nach oben am Wärmeleitkörper (33, 31) vorbeiströmt.
13. Heizofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellte
Struktur derart im Heizofen angebracht ist, daß eine Vielzahl von Strömungskanälen
entsteht, die senkrecht angeordnet sind.
14. Heizofen nach einem der Ansprüche 11 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die gewellte Struktur an dem Brennraum (2) angebracht
ist.
15. Heizofen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper zumindest teilweise schwarz ist.
16. Heizofen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (33, 31) einen Abstand zum ersten
Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) aufweist.
17. Heizofen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper an seiner dem ersten
Wärmespeicherkörper und/oder dem Brennraum zugewandten Seite mit einer im
wesentlichen ebenen Platte (51) versehen ist.
18. Heizofen nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Brennraum (2) und/oder die Einrichtung (19) zur
Rauchgasumlenkung und/oder der Wärmeleitkörper (33, 31) und/oder die Platte (51)
aus Metall und/oder Stein gebildet sind.
19. Heizofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter
Wärmeleitkörper an der Innenwand des zweiten Wärmespeicherkörpers angebracht
ist.
20. Heizofen nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) und/oder der
zweite Wärmespeicherkörper (12, 14; 25) im wesentlichen parallel zur Wand des
Brennraums (2) verläuft und/oder im wesentlichen die Abmessungen der jeweiligen
Wand des Brennraums aufweist.
21. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Wärmespeicherkörper aus
mehreren Elementen zusammengefügt ist.
22. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Wärmespeicherkörper im
wesentlichen die Form einer ebenen Platte aufweist.
23. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) an seinem
oberen und/oder unteren Ende abgerundet ist.
24. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) und/oder der
zweite Wärmespeicherkörper (12, 14; 25) zumindest teilweise eine Dicke von ca. 30
bis 120 mm aufweist.
25. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Wärmespeicherkörper (3, 4; 27) dicker als der
zweite Wärmespeicherkörper (12, 14; 25) ist und insbesondere die doppelte Dicke
aufweist.
26. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Heizofen einen oder mehrere Temperatursensoren,
wie temperaturabhängige Widerstände, im inneren und/oder äußeren Bereich
aufweist, die über wärmebeständige elektrische Leitungen mit der
Befeuerungsregelung in Verbindung stehen.
27. Heizofen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Heizofen mit einer elektronischen
Simulationseinrichtung versehen ist, die das beim Verbrennen von Holz entstehende
Knacken und Knistern simuliert, vorzugsweise unter Verwendung eines
Halbleiterspeichers, in dem die Klangfolge gespeichert ist, eines Verstärkers und
eines Lautsprechers.
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