DE19859353A1

DE19859353A1 - Speicherofen

Info

Publication number: DE19859353A1
Application number: DE19859353A
Authority: DE
Inventors: Robert Wimmer; Gerhard Baumgartner
Original assignee: Individual
Current assignee: WIMMER, ROBERT, WIEN, AT
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2018-12-23
Also published as: DE19859353B4

Abstract

Speicherofen, insbesondere in einer zerlegbaren Ausführung und besonders geeignet für einen Wechsel des Aufstellungsortes. DOLLAR A Der Kern des Ofens ist aus einem Speichermedium gebildet, welches vorzugsweise rieselfähig ist, und in dem der Brennraum und die Heizgasführung eingebettet sind. DOLLAR A Die Heizgaszüge werden durch das Speichermedium hindurchgeführt, und die Form des Ofens wird durch eine äußere Hülle (4) gebildet, die das Speichermedium nach außen hin begrenzt und die Wärme an den beheizten Raum abgibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen zerlegbaren Speicherofen.
Segmentartig aufgebaute Speicheröfen sind im Kachelofenbau grundsätzlich bekannt, diese Systeme haben aber eine Reihe gravierender Nachteile. Die Zugführung ist starr vorgegeben und unflexibel ausgeführt. Der Ofen kann nicht an die am Aufstellungsort vorhandenen Druckbedingungen und die erforderliche Leistungscharakteristik angepaßt werden. Insbesondere bei einem Wechsel des Aufstellungsortes ist dieses Problem mit einer drastischen Einschränkung der Gebrauchstauglichkeit und einem entsprechenden Wertverlust verbunden. Auch der Wirkungsgrad und die Emissionswerte werden dadurch nachteilig beeinflußt.
Es treten immer wieder Undichtigkeiten und Rißbildungen auf, zufolge der hohen thermischen Belastungen (Termperaturgefälle) und des direkten Kontakts zwischen Heizgas und Mantelsegmenten des Ofens.
Durch die verwendeten Verbundmaterialien und Werkstoff Kombinationen (stahlbewehrte Feuerfestbeton-Mischungen, aufgeklebte Kachel etc.) entsteht ein hoher Fertigungsaufwand. Auch die Entsorgung des Ofens nach seiner Lebensdauer wird dadurch erschwert, bzw. eine Wiederverwendung von Ofenteilen bzw. Wiederverwertung der eingesetzten Materialien ist nahezu unmöglich.
Auch die unflexible und unveränderliche Oberflächengestaltung beeinträchtigt den Standortwechsel wesentlich.
Diese Nachteile werden dadurch behoben, daß der Ofen aus einem Speichermedium, vorzugsweise einem rieselfähigen, gebildet wird, in dem der Brennraum und die Heizgaszüge eingebettet sind, daß die Heizgaszüge durch das Speichermedium hindurch geführt werden, und daß die Form des Ofens durch eine äußere Hülle (4) gebildet wird, die das Speichermedium nach außen begrenzt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist dadurch gegeben, daß die Heizgaszüge (2) aus Rohrabschnitten beliebiger Länge und beliebigen Querschnitts sowie an Bögen und T- Stücken bestehen, die in frei wählbarer Richtung im Inneren des Speichermediums (3), geführt sind, beispielhaft auf- und absteigend oder schraubenlinienförmig aufsteigend. Damit wird eine genaue und flexible, auch nachträglich veränderbare, Anpassung der Leistungscharakteristik des Ofens an den jeweiligen Aufstellungsort ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der das Speichermedium die Heizgaszüge, die aus Abschnitten bestehen, und beispielhaft mit Falzverbindungen oder anderen formschlüssigen Verbindungen ineinandergesteckt sind, vollständig und dicht einbettet, und mit den Heizgaszügen in direktem thermischen Kontakt steht.
Dadurch können die Abschnitte der Heizgaszüge einfach vorgefertigt und montiert werden, und weiters ist eine einfache Anpassung an einen anderen Aufstellungsort möglich, durch den Austausch von einzelnen Abschnitten. Ferner wird ein optimaler Wärmeaustausch zwischen dem Speichermedium (3) und der Außenhülle (4) erzielt.
Eine Ausführung bei der der Wärmeübergang von den Heizgasen auf das Speichermedium noch deutlich verbessert wird, ist dadurch gegeben, daß die wärmeaufnehmende Oberfläche des Speichermediums (3) dadurch vergrößert wird, daß die Heizgaszüge (2) mit Rippen (6), oder anderen Anbauten versehen sind, und damit der Wärmeübergang erhöht wird.
Von Vorteil ist weiters, wenn das Speichermedium (3) aus einer trockenen, körnigen Mischung von mineralischen und metallischen Komponenten besteht. Durch die anteilige Zusammensetzung der Komponenten und durch die Korngrößenverteilung kann eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit, der Speicherkapazität und der Dichte des Speichermediums erfolgen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Ofencharakteristik zwischen Dauerbrandofen (gut leitfähige Speichermasse) und Speicherofen variiert werden kann.
Eine besonders einfache Montage und Zerlegbarkeit wird dadurch erreicht, daß die Einbettung in das Speichermedium (3) dadurch erfolgt, daß bei der Montage die vorher gefertigten Elemente Brennraum und Heizgaszüge in die äußere Hülle gestellt werden, und daß das Speichermedium (3) als lose Schüttung eingebracht wird und alle Hohlräume zwischen äußerer Hülle (4) und dem Brennraum bzw. den Heizgaszügen ausfüllt.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der der Brennraum und die Heizgaszüge schwimmend im Speichermedium (3) nach Anspruch 5 gelagert sind, und eine thermische Ausdehnung des Brennraums und der Heizgaszüge ungehindert möglich ist, wodurch die äußere Hüfte vor Wärmespannungsrissen geschützt ist.
Wärmespannungen des Brennraums und der Heizgaszüge werden vom Speichermedium (3) abgefangen und nicht auf die äußere Hülle übertragen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist dadurch gegeben, daß die äußere Hülle (4) des Ofens aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten beliebiger Querschnittsform aufgebaut ist, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte beispielhaft mit Falzverbindungen, oder Nut- und Federverbindungen zusammengefügt werden. Durch diese Maßnahme wird eine Vorfertigung des Ofenmantels und eine einfache, paßgenaue Montage sowie eine einfache Zerlegbarkeit ermöglicht.
Weiters ist vorteilhaft, daß der Brennraum (1) des Ofens aus feuerfestem und temperaturwechselbeständigem, keramischem oder metallischem Material besteht, beispielhaft aus Schamotte, Feuerfestbeton, Grauguß oder Stahl, und daß der Brennraum des Ofens aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten beliebiger Querschnittsform aufgebaut ist, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte beispielhaft mit Falzverbindungen, oder Nut- und Federverbindungen zusammengefügt werden. Dadurch wird eine Vorfertigung des Brennraumes und eine einfache, paßgenaue Montage sowie eine einfache Zerlegbarkeit ermöglicht. Ferner kann der Brennraum des Ofens, falls z. B. ein Wechsel des Aufstellungsortes dies erfordert einfach vergrößert, verkleinert oder ausgetauscht werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß die Dichtheit der Heizgaszüge (2) und des Brennraumes (1) durch den Druckabfall in der Schüttung erreicht wird, also dadurch, daß das rieselfähige Speichermedium (3) den Brennraum und die Heizgaszüge vollständig und gleichmäßig umschließt, und damit weitere Abdichtungsmaßnahmen überflüssig werden.
Dadurch wird eine schnelle und einfache Aufstellung auch in bewohnten Räumen sowie eine einfache und beschädigungsfreie Zerlegung und Wiederaufstellung ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt, ohne daß sich die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
Fig. 1 Aufriß eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie AA gemäß Fig. 4
Fig. 2 Aufriß eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie BB gemäß Fig. 4
Fig. 3 Grundriß eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie DD gemäß Fig. 1
Fig. 4 Grundriß eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie EE gemäß Fig. 1
Fig. 5 Aufriß eines Speicherofens geschnitten entlang der Linie CC gemäß Fig. 4
Der Brennraum (1) besteht aus feuerfestem und temperaturwechselbeständigem keramischem oder metallischem Material beispielhaft aus Schamotte, Feuerfestbeton, Grauguß oder temperaturbeständigen Stahl und ist aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten rechteckiger Querschnittsform aufgebaut, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte mit Falzverbindungen zusammengefügt sind. Er ist Füllraum und Brennraum in einem. Der Brennstoff wird durch die Heiztür (5) einmal pro Abbrand eingebracht. Nach dem Abbrand des Brennstoffes wird die Heiztür (5) dicht verschlossen. Während des Abbrandes gelangen die Heizgase über die Heizgaszüge (2), die als Steig- und Fallzüge ausgebildet sind, und aus ineinandergesteckten Abschnitten und Bögen bestehen, in den Schornstein.
Vom Brennraum und den daran anschließenden Heizgaszügen wird die bei der Verbrennung entstehende Heizwärme an das Speichermedium (3) abgegeben. Das Speichermedium (3) umschließt den Brennraum (1) und die Heizgaszüge (2) vollständig und gleichmäßig, und füllt alle Hohlräume zwischen der äußeren Hülle und dem Brennraum bzw. den Heizgaszügen aus. Dadurch wird die Dichtheit der Konstruktion und ein guter Wärmeübergang gewährleistet.
Um dem Wärmeübergang noch weiter zu verbessern sind an den Abschnitten der ersten beiden Züge Rippen (6) angebracht, die die wärmeabgebende Oberfläche vergrößern. Das Speichermedium ist ein trockene, körnige Mischung aus mineralischen und metallischen Komponenten, deren anteilige Zusammensetzung eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit und -speicherkapazität erlaubt.
Brennraum und Heizgaszüge sind schwimmend in das Speichermedium eingebettet und die Heizgaszüge sind auf- und absteigend durch das Speichermedium hindurchgeführt. Die äußere Hülle des Ofens besteht aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten rechteckiger Querschnittsform, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte mit Falzverbindungen zusammengefügt werden.

Claims

1. Speicherofen, insbesondere in einer zerlegbaren Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen aus einem Speichermedium, vorzugsweise einem rieselfähigen, gebildet wird, in dem der Brennraum und die Heizgaszüge eingebettet sind, daß die Heizgaszüge durch das Speichermedium hindurch geführt werden, und daß die Form des Ofens durch eine äußere Hülle (4) gebildet wird, die das Speichermedium nach außen begrenzt.

2. Speicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgaszüge (2) aus Rohrabschnitten beliebiger Länge und beliebigen Querschnitts sowie aus Bögen und T- Stücken bestehen, die in frei wählbarer Richtung im Inneren des Speichermediums (3), geführt sind, beispielhaft auf- und absteigend oder schraubenlinienförmig aufsteigend.

3. Speicherofen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium die Heizgaszüge, die aus Abschnitten bestehen und beispielhaft mit Falzverbindungen oder anderen formschlüssigen Verbindungen ineinandergesteckt sind, vollständig und dicht einbettet, und mit den Heizgaszügen in direktem thermischen Kontakt steht.

4. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeaufnehmende Oberfläche des Speichermediums (3) dadurch vergrößert wird, daß die Heizgaszüge (2) mit Rippen (6), oder anderen Anbauten versehen sind, und damit der Wärmeübergang erhöht wird.

5. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium (3) aus einer trockenen, körnigen Mischung von mineralischen und metallischen Komponenten besteht, und daß durch die anteilige Zusammensetzung der Komponenten und durch die Korngrößenverteilung eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit, der Speicherkapazität und der Dichte des Speichermediums erfolgen kann.

6. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbettung in das Speichermedium (3) dadurch erfolgt, daß bei der Montage die vorher gefertigten Elemente Brennraum und Heizgaszüge in die äußere Hülle gestellt werden, und daß das Speichermedium (3) als lose Schüttung eingebracht wird und alle Hohlräume zwischen äußerer Hülle (4) und dem Brennraum bzw. den Heizgaszügen ausfüllt.

7. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum und die Heizgaszüge schwimmend im Speichermedium (3) nach Anspruch 5 gelagert sind, und eine thermische Ausdehnung des Brennraums und der Heizgaszüge ungehindert möglich ist, wodurch die äußere Hülle vor Wärmespannungsrissen geschützt ist.

8. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülle (4) des Ofens aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten beliebiger Querschnittsform aufgebaut ist, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der einzelnen Mantelabschnitte beispielhaft mit Falzverbindungen, oder Nut- und Federverbindungen zusammengefügt werden.

9. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (1) des Ofens aus feuerfestem und temperaturwechselbeständigem keramischem oder metallischem Material besteht, beispielhaft aus Schamotte, Feuerfestbeton, Grauguß oder Stahl, und daß der Brennraum des Ofens aus hohlen, in sich geschlossenen Mantelabschnitten beliebiger Querschnittsform aufgebaut ist, wobei die oberen und unteren Stirnflächen der Mantelabschnitte beispielhaft mit Falzverbindungen, oder Nut- und Federverbindungen zusammengefügt werden.

10. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtheit der Heizgaszüge (2) und des Brennraumes (1) durch den Druckabfall in der Schüttung erreicht wird, also dadurch, daß das rieselfähige Speichermedium (3) den Brennraum und die Heizgaszüge vollständig und gleichmäßig umschließt und damit weitere Abdichtungsmaßnahmen überflüssig werden.