DE202011101621U1

DE202011101621U1 - Fireplace hearth

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Publication number: DE202011101621U1
Application number: DE202011101621U
Authority: DE
Original assignee: Hark & Co KG Kamin und Kachelofenbau GmbH; Hark & Co KG Kamin- und Kachelofenbau GmbH
Current assignee: Hark & Co KG Kamin und Kachelofenbau GmbH; Hark & Co KG Kamin- und Kachelofenbau GmbH
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: EP2530386A1

Abstract

Kaminfeuerstelle (1) umfassend eine Brennkammer (4) mit einer öffenbaren Tür, einem Kaminanschluß (6), um die Heizgase aus der Brennkammer (4) durch den Kaminanschluß (6) einem Kamin zuzuführen und mit einem Heizgasraum (5), der in Strömungsrichtung der Heizgase zwischen einem zumindest von einem Teil der Heizgase durchströmten Filterelement (4e) am oberen, insbesondere rückwärtigen Bereich der Brennkammer (4) und dem Kaminanschluß (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Heizgasraum (5) im Strömungsweg der Heizgase wenigstens ein auf die Heizgase katalytisch wirkendes Element angeordnet ist.Chimney fireplace (1) comprising a combustion chamber (4) with an openable door, a chimney connection (6) to feed the heating gases from the combustion chamber (4) through the chimney connection (6) to a chimney and with a heating gas chamber (5) which flows in the direction of flow the heating gases is arranged between a filter element (4e) through which at least some of the heating gases flow at the upper, in particular rear, area of the combustion chamber (4) and the chimney connection (6), characterized in that in the heating gas space (5) in the flow path of the heating gases at least one catalytically acting element is arranged on the heating gases.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaminfeuerstelle, umfassend eine Brennkammer mit einer öffenbaren Tür, einem Kaminanschluss, um die Heizgase aus der Brennkammer durch den Kaminanschluss einem Kamin zuzuführen und mit einem Heizgasraum, der in Strömungsrichtung der Heizgase zwischen einem zumindest teilweise von den Heizgasen durchströmten Filterelement am oberen, insbesondere rückwärtigen Bereich der Brennkammer und dem Kaminanschluss angeordnet ist.The invention relates to a fireplace hearth, comprising a combustion chamber with an openable door, a chimney connection to supply the hot gases from the combustion chamber through the chimney connection a fireplace and with a Heizgasraum, in the flow direction of the hot gases between at least partially through which the hot gases filter element at the top , in particular rearward region of the combustion chamber and the chimney connection is arranged.

Derartige Kaminfeuerstellen sind im Stand der Technik z. B. aus den Veröffentlichungen DE 20 2009 014 002 und EP 1 353 125 bekannt. In diesen Kaminfeuerstellen kommen als Filter im oberen, z. B. rückwärtigen Bereich der Brennkammer z. B. Platten aus einer Schaumkeramik zum Einsatz, die zumindest teilweise, ggfs. auch vollständig von den in der Brennkammer erzeugten Heizgasen durchströmt sind.Such fireplace hearths are in the art z. B. from the publications DE 20 2009 014 002 and EP 1 353 125 known. In these fireplaces come as a filter in the upper, z. B. rear area of the combustion chamber z. B. plates of a ceramic foam used, which are at least partially, if necessary. Also completely flowed through by the hot gases generated in the combustion chamber.

Hierdurch wird z. B. bewirkt, dass sich in der kälteren Aufheizphase die Verbrennungsprodukte in den Heizgasen, wie Ruß und Aerosole oder auch sonstige Partikel an dem Filterelement niederschlagen und in der späteren Phase höherer Verbrennungstemperaturen nachverbrannt werden, so dass sich solche Filterelemente auch automatisch reinigen nach Erreichen einer genügend hohen Betriebstemperatur. In der Hochtemperaturphase erfolgt ein unmittelbares Nachverbrennen von Verbrennungsprodukten am/im oder nach dem Filterelement, so dass Kaminfeuerstellen dieser Art deutlich geringere Umweltbelastungen, insbesondere geringere Feinstaubbelastungen produzieren.As a result, z. As causes the combustion products in the heating gases, such as soot and aerosols or other particles reflected on the filter element and are post-combusted in the later phase of higher combustion temperatures, so that such filter elements automatically clean after reaching a sufficient in the colder heating phase high operating temperature. In the high-temperature phase, there is an immediate afterburning of combustion products on / in or after the filter element, so that chimney fireplaces of this type produce significantly lower environmental pollution, in particular lower particulate matter pollution.

Es ist auch weiterhin bekannt geworden, solche Filterelemente mit einer katalytisch wirkenden Beschichtung einzusetzen, um auch eine katalytische Umsetzung von Schadstoffen, welche die Heizgase mit sich führen, zu erhalten, z. B. zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen. Hier ist es aber als problematisch anzusehen, dass die Filter, welche eine Brennkammer begrenzen und z. B. am oberen rückwärtigen Bereich der Brennkammer angeordnet sind, unmittelbar dem Feuer innerhalb der Brennkammer und der Strahlungshitze ausgesetzt sind, was zwar die Nachverbrennung begünstigt, jedoch eine katalytisch wirkende Beschichtung schnell altern und degenerieren lässt, so dass diese ihre Wirkung verliert bzw. zerstört wird. So steht eine solche Anordnung und Ausrüstung von Filterelementen im Widerspruch zu der Forderung möglichst hoher Filterelement-Temperaturen, um eine optimale Nachverbrennung zu erzielenIt has also become known to use such filter elements with a catalytically active coating in order to obtain a catalytic conversion of pollutants which carry the hot gases with it, for. As for the conversion of hydrocarbons. Here, however, it is considered to be problematic that the filter, which limit a combustion chamber and z. B. are located at the upper rear region of the combustion chamber, directly exposed to the fire within the combustion chamber and the radiant heat, which indeed favors the afterburning, but a catalytically active coating can age quickly and degenerate, so that it loses its effect or destroyed , Thus, such an arrangement and equipment of filter elements is in conflict with the demand of the highest possible filter element temperatures in order to achieve optimum afterburning

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kaminfeuerstelle der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine weitere Verbesserung der Abgaswerte, insbesondere hinsichtlich der gasförmigen Bestandteile bei gleichbleibend geringer oder sogar verringerter Feinstaubbelastung in den Abgasen gegenüber der bekannten Kaminfeuerstelle erzielt werden kann.The object of the invention is therefore to develop a fireplace fire of the type mentioned in such a way that a further improvement of the exhaust gas values, in particular with respect to the gaseous components can be achieved with consistently low or even reduced particulate matter in the exhaust gases compared to the known fireplace fire.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Kaminfeuerstelle der eingangs genannten Art im Heizgasraum, also zwischen dem Filterelement, welches von den die Brennkammer verlassenden Heizgasen zumindest teilweise durchströmt ist und dem Kaminanschluß, der in den Schornstein führt, im Strömungsweg der Heizgase ein auf die Heizgase katalytisch wirkendes Element angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in that at a fireplace fire of the type mentioned in Heizgasraum, ie between the filter element, which is at least partially flows through the combustion chamber leaving the fuel gases and the chimney connection, which leads into the chimney, in the flow path of the heating gases on the hot gases catalytically active element is arranged.

Dabei wird als Strömungsweg derjenige Weg verstanden, den die Heizgase von der Brennkammer aus in Richtung des Kaminanschlusses durchströmen, um von dort einem Kamin/Schornstein zugeführt zu werden. Der Heizgasraum ist dabei derjenige Raum, der wie eingangs erwähnt zwischen der Brennkammer und dem Kaminanschluss angeordnet ist, durch den also der Strömungsweg der Heizgase führt.In this case, the flow path is understood to mean that path through which the heating gases flow from the combustion chamber in the direction of the chimney connection in order to be supplied from there to a chimney / chimney. In this case, the heating gas space is that space which, as mentioned at the beginning, is arranged between the combustion chamber and the chimney connection, through which therefore the flow path of the heating gases leads.

Bei Kaminfeuerstellen der genannten Art kann ein solcher Heizgasraum sich im Wesentlichen im hinteren oberen Bereich relativ Zur Brennkammer befinden. Dabei wird in einer möglichen Ausführung von diesem hinteren oberen Bereich zumindest der Wesentliche Volumenanteil des Heizgasraumes gebildet, er kann sich jedoch auch noch mit einem geringeren Volumenanteil hinter der Brennkammer nach unten und/oder oberhalb der Brennkammer erstrecken. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass ein Luftzuführungskanal durch diesen wesentlichen Volumenanteil des Heizgasraumes geführt ist. Mithin kann so unter dem Heizgasraum insgesamt der Raum verstanden werden, der in einer Kaminfeuerstelle zwischen Brennkammer und Kaminanschluß gegeben ist, unabhängig von dessen Formgestaltung.In chimney fire stations of the type mentioned, such a heating gas space can be located substantially in the rear upper area relative to the combustion chamber. In this case, in one possible embodiment of this rear upper region, at least the essential volume fraction of the heating gas space is formed, but it may also extend with a smaller volume fraction downstream of the combustion chamber and / or above the combustion chamber. It can also be provided that an air supply duct is guided by this significant volume fraction of the heating gas space. Thus, it can be understood as the total space under the Heizgasraum, which is given in a chimney fire between the combustion chamber and chimney connection, regardless of its design.

Dabei ist es unerheblich, ob dieser Heizgasraum eine direkte Verbindung zwischen Brennkammer und Kaminanschluß darstellt oder eine bestimmte gewünschte Führung der Heizgase vornimmt, z. B. dadurch, dass der Heizgasraum in mehrere Züge, z. B. wenigstens einen fallenden und einen steigenden Zug aufgeteilt ist, also die Heizgase z. B. mäanderförmig nach unten und oben führt, ggfs. auch mehrfach, bis dass die Heizgase zum Kaminanschluß gelangen.It is irrelevant whether this Heizgasraum makes a direct connection between the combustion chamber and chimney connection or makes a certain desired guidance of the hot gases, z. B. in that the Heizgasraum in several trains, z. B. at least one falling and a rising train is divided, so the heating gases z. B. meandering down and up leads, if necessary. Also several times until the hot gases reach the chimney connection.

So kann das eingangs genannte und im Stand der Technik bekannte Filterelement, z. B. eine Schaumkeramikplatte in einem zur Nachverbrennung optimalen Temperaturbereich betrieben werden, der z. B. dadurch erreicht wird, das dieses Filterelement im Betrieb unmittelbar der Flamme und der Strahlungshitze des brennenden Feuers ausgesetzt ist und so im Betrieb auf sehr hohe Temperaturen geheizt wird, die eine optimale Nachverbrennung erzielen, jedoch für Katalysatormaterialien zu hoch wäre. Hier kann ein solches Filterelement, durch welches zumindest ein Teil der Heizgase die Brennkammer verlässt und in den Heizgasraum übergeht im Betrieb z. B. auch einen glühenden Zustand erreichen.Thus, the above-mentioned and known in the prior art filter element, for. B. a foam ceramic plate are operated in an optimal temperature for afterburning, the z. B. is achieved in that this filter element is exposed during operation directly to the flame and the radiant heat of the burning fire and is heated in operation to very high temperatures, which would achieve optimal afterburning, but would be too high for catalyst materials. Here, such a filter element, through which at least a part of the heating gases leaves the combustion chamber and passes into the heating gas chamber during operation z. B. also reach a glowing state.

Erfindungsgemäß ist nun wenigstens ein katalytisch wirkendes Element im Strömungsweg nach diesem genannten Filterelement im Heizgasraum vorgesehen, welches somit ein einem Bereich angeordnet ist, in welchem die Temperatur gegenüber der Temperatur des vorgenannten Filterelementes abgenommen hat.According to the invention, at least one catalytically active element is now provided in the flow path after said filter element in the heating gas space, which is thus arranged in a region in which the temperature has decreased relative to the temperature of the aforementioned filter element.

Hier kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Anordnung derart gewählt ist, dass das katalytisch wirkende Element im Betrieb der Kaminfeuerstelle die Alterungstemperatur des verwendeten Katalysatormaterials nicht überschreitet, z. B. also 1000 Grad Celsius nicht überschreitet, insbesondere jedoch noch auf die optimale Arbeitstemperatur des Katalysatormaterials geheizt wird, z. B. 800–900 Grad Celsius oder zumindest bis auf die Anspringtemperatur. So wird eine dauerhafte Funktion des katalytisch wirkenden Elementes sichergestellt in seinem optimalen Temperatur-Arbeitsbereich. Unter der Alterungstemperatur wird dabei die Temperatur verstanden, ab der ein Katalysator bei dauerhaften Betrieb Schaden nimmt, z. B. durch Sinter- oder Schmelzprozesse. Die Anspringtemperatur ist diejenige Temperatur, bei welcher ein Katalysatormaterial eine chemische Reaktion auslöst, insbesondere z. B. mindestens 250 Grad.Here, it may be provided, for example, that the arrangement is selected such that the catalytically active element does not exceed the aging temperature of the catalyst material used in the operation of the fireplace hearth, z. B. therefore does not exceed 1000 degrees Celsius, but in particular is still heated to the optimum operating temperature of the catalyst material, for. B. 800-900 degrees Celsius or at least up to the light-off temperature. Thus, a permanent function of the catalytically active element is ensured in its optimum temperature working range. The aging temperature is understood to mean the temperature at which a catalyst is damaged during long-term operation, eg. B. by sintering or melting processes. The light-off temperature is the temperature at which a catalyst material triggers a chemical reaction, in particular z. B. at least 250 degrees.

Diese Temperaturen können dabei von den jeweils verwendeten Katalysatormaterialien abhängig sein. Beispielsweise und die Erfindung nicht beschränkend können als Katalysatormaterialien Chrom, Palladium, Platin, Rhodium oder andere Edelmetalle oder sonstige geeignete Materialien eingesetzt werden, sowohl in reiner Form als auch als Mischung in einem bestimmten gewünschten Mischungsverhältnis. Auch die Ausbildung der katalytisch wirkenden Beschichtung als eine Schicht aus Nano-Partikeln kann vorgesehen sein.These temperatures may be dependent on the particular catalyst materials used. For example, and not restricting the invention can be used as catalyst materials chromium, palladium, platinum, rhodium or other noble metals or other suitable materials, both in pure form as well as a mixture in a certain desired mixing ratio. The formation of the catalytically active coating as a layer of nano-particles can also be provided.

In einer möglichen Ausführung kann es z. B. vorgesehen sein, dass das katalytisch wirkende Element als eine Prallplatte ausgebildet ist, die im Heizgasraum im Strömungsweg der Heizgase angeordnet ist und an deren katalytisch beschichteter Oberfläche die Heizgase vorbeiströmen und so katalytisch behandelt werden.In one possible embodiment, it may, for. B. be provided that the catalytically active element is designed as a baffle plate, which is arranged in the heating gas space in the flow path of the heating gases and at the catalytically coated surface, the hot gases flow past and are treated so catalytically.

In einer anderen Ausführung kann das katalytisch wirkende Element auch als ein zweites Filter, insbesondere einer zweite Filterplatte mit katalytisch wirkender Beschichtung ausgebildet sein, die zumindest teilweise von den Heizgasen durchströmt ist. Es kann sich bei einem solchen Filter z. B. um eine Schaumkeramikplatte handeln, die katalytisch beschichtet ist.In another embodiment, the catalytically active element may also be formed as a second filter, in particular a second filter plate with a catalytically active coating, which is at least partially flowed through by the heating gases. It may be such a filter z. B. to act a foam ceramic plate, which is coated catalytically.

Beispielsweise kann dieses zweite Filter zum eingangs genannten Filter identisch sein, abgesehen von einer zusätzlichen nachträglich aufgebrachten katalytischen Beschichtung. Z. B. ist die zweite Filterplatte im selben Prozess hergestellt, wie das erste eingangs genannte Filterelement.For example, this second filter may be identical to the aforementioned filter, apart from an additional subsequently applied catalytic coating. For example, the second filter plate is made in the same process as the first mentioned filter element.

Von einer zuvor genannten Prallplatte oder zweiten Filterelement, welche jeweils katalytisch beschichtet sind, kann im Strömungsweg nicht nur eines vorgesehen sein, sondern ggfs. mehrere, insbesondere im Strömungsweg hintereinander liegende Prallplatten/zweite Filterelemente. Dies hat den Vorteil, dass die Temperatur von einem katalytisch wirkenden Elemente in Strömungsrichtung zum nächsten abnimmt.Of a previously mentioned baffle plate or second filter element, which are each coated catalytically, not only one may be provided in the flow path, but if necessary. Several, in particular in the flow path one behind the other baffle plates / second filter elements. This has the advantage that the temperature decreases from one catalytically active elements in the flow direction to the next.

Hier kann es auch vorgesehen sein, dass die in Strömungsrichtung aufeinander folgenden katalytisch wirkenden Elemente mit unterschiedlichen katalytisch wirkenden Materialien beschichtet sind, insbesondere solchen die verschiedene Gasbestandteile katalytisch umwandeln und/oder deren optimaler Arbeitstemperaturbereich und/oder deren Anspringtemperatur voneinander verschieden ist, insbesondere in Strömungsrichtung abnimmt.In this case, it may also be provided that the catalytically active elements following one another in the flow direction are coated with different catalytically active materials, in particular those which catalytically convert the various gas constituents and / or whose optimum operating temperature range and / or light-off temperature are different from each other, in particular decreases in the flow direction ,

Vorteilhaft ist es in allen Fällen, wenn das katalytisch wirkende Element im Strahlungsschatten des Filterelementes angeordnet ist, welches den Brennraum vom Heizgasraum abgrenzt. So wird eine ausreichende Beheizung durch die durchströmenden oder vorbeiströmenden Heizgase erreicht und eine Überhitzung vermieden.It is advantageous in all cases when the catalytically active element is arranged in the radiation shadow of the filter element, which delimits the combustion chamber from the heating gas space. Thus, sufficient heating is achieved by the flowing through or passing hot gases and prevents overheating.

Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass das katalytisch wirkende Element in Strömungsrichtung der Heizgase innerhalb des Heizgasraumes vor oder hinter oder in beiden Anordnungen, d. h. sowohl vor als auch hinter einem Luftzuführungskanal angeordnet ist, mittels dem frische Verbrennungsluft in den Heizgasraum zuführbar ist.Furthermore, it can also be provided that the catalytically active element in the flow direction of the hot gases within the Heizgasraumes before or behind or in both arrangements, d. H. is arranged both before and behind an air supply duct, by means of the fresh combustion air can be fed into the heating gas chamber.

Dies unterstützt zum einen eine Nachverbrennung im Heizgasraum durch Frischluft und zum anderen kann durch die Luftzuführung auch eine Temperaturreduktion erfolgen auf ein für katalytische Materialen unbedenkliches Niveau, wie zuvor beschrieben.On the one hand, this assists post-combustion in the heating gas space by fresh air, and on the other hand, the air supply can also reduce the temperature to a level which is harmless for catalytic materials, as described above.

Hierbei kann es in einer Ausführung der Kaminfeuerstelle vorgesehen sein, dass der Luftzuführungskanal zumindest bereichsweise oberhalb der Brennkammer angeordnet ist und ein katalytisch wirkendes Element zumindest unter dem Luftzuführungskanal angeordnet ist. Eine solche Anordnung kann besonders bevorzugt in einem Abstand unter dem Luftzuführungskanal vorgesehen sein, z. B. durch hängende Befestigung des Elementes am Luftzuführungskanal, z. B. als Prallplatte mit einer von den Heizgasen überströmten Beschichtung oder auch als durchströmtes katalytisch wirkendes Filterelement. It may be provided in an embodiment of the fireplace hearth that the air supply channel is at least partially disposed above the combustion chamber and a catalytically active element is disposed at least below the air supply duct. Such an arrangement may be particularly preferably provided at a distance below the air supply duct, z. B. by hanging attachment of the element to the air supply duct, z. B. as a baffle plate with a overflowed by the hot gases coating or as a flow-through catalytically active filter element.

Bei den zuvor genannten Ausführungen bzgl. der relativen Anordnung von einem katalytisch wirkenden Element und einem Luftzuführungskanal kann es in einer Ausführung auch vorgesehen sein, dass durch den Luftzuführungskanal die geführte Luft nicht in den Heizgasraum geleitet wird, sondern an diesem vorbei z. B. zu einer Scheibenspülung. Die geführte Luft nimmt in diesem Fall nur Wärme aus dem Heizgasraum auf und führt vorgewärmte Luft z. B. zur Scheibenspülung. Hierdurch wird die Temperatur im Heizgasraum nur leicht reduziert auf ein für katalytisch wirkende Materialien ideales Temperaturniveau.In the aforementioned embodiments with respect to the relative arrangement of a catalytically active element and an air supply duct, it may also be provided in one embodiment, that the guided air is not passed through the air supply duct in the heating gas space, but at this past z. B. to a disc rinse. The guided air takes in this case only heat from the Heizgasraum and leads preheated air z. B. for disc rinsing. As a result, the temperature in the heating gas space is only slightly reduced to an ideal for catalytically active materials temperature level.

Soweit in der vorliegenden Erfindungsbeschreibung Richtungsangaben, wie vorne, hinten, seitlich, oben oder unten genannt sind, sind diese so zu verstehen, dass eine Kaminfeuerstelle der eingangs genannten Art eine übliche Betriebsposition aufweist, wobei die Lage der öffenbaren Tür als vorne liegend verstanden wird. Die Richtungsangaben verstehen sich demnach so, als wenn eine Person vor der Brennkammer steht und die vordere öffenbare Tür auf die Person zuweist.As far as in the present invention description directions, such as front, rear, side, top or bottom are called, they are to be understood that a fireplace hearth of the type mentioned a usual operating position, wherein the position of the openable door is understood as lying in front. The directions are therefore as if a person stands in front of the combustion chamber and assigns the front openable door to the person.

Die hier beschriebene erfindungsgemäße Konstruktion bzw. Anordnung von wenigstens einem katalytisch wirkenden Element im Heizgasraum kann bei grundsätzlich jeglicher sonstigen Konstruktion einer Kaminfeuerstelle mit einer Brennkammer vorgesehen sein.The construction according to the invention described here or arrangement of at least one catalytically active element in the heating gas space can be provided with basically any other construction of a fireplace with a combustion chamber.

Es kann sich dabei um übliche Brennkammern mit begrenzenden Wandbereichen aus feuerfesten Materialien, wie beispielsweise Schamotte oder Vermiculite oder Keramik handeln, wobei derartige Brennkammern in üblicher Weise eine obere und bevorzugt nach hinten orientierte Austrittsöffnung aufweisen können für den Abzug der Heizgase aus der Brennkammer, die hier zumindest zum Teil oder vollständig von einem für Heizgase durchlässigen Filterelement, z. B. einer Schaumkeramikplatte geschlossen ist.These may be conventional combustion chambers with limiting wall areas made of refractory materials, such as fireclay or vermiculite or ceramic, such combustion chambers may have in a conventional manner an upper and preferably rearwardly oriented outlet opening for the withdrawal of the heating gases from the combustion chamber, here at least in part or completely by a filter element permeable to hot gases, eg. B. a foam ceramic plate is closed.

Die katalytisch wirkende Beschichtung der erfindungsgemäß eingesetzten Elemente kann insbesondere derart gewählt sein, dass Kohlenwasserstoffe katalytisch umgesetzt werden zu unschädlichen Gasbestandteilen.The catalytically active coating of the elements used according to the invention may in particular be chosen such that hydrocarbons are catalytically converted to harmless gas constituents.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit zwei Prallplatten ist in der nachfolgenden Figur dargestellt.A preferred embodiment of the invention with two baffles is shown in the following figure.

Die 1 zeigt in einer seitlichen Schnittdarstellung als Übersicht eine erfindungsgemäße Kaminfeuerstelle 1 mit einer Verbrennungsluftzuführung 2, die durch eine untere Feuerraummulde 3 hindurch realisiert ist, wobei die nach unten durch die Feuerraummulde 3 begrenzte Brennkammer 4 seitlich, nach hinten und nach oben durch feuerfeste Steine bzw. Platten 4a (seitliche Platten), 4b (seitliche hintere Platten), 4c (hintere Rückplatte), 4d (obere Platte) und 4e (obere hintere für Heizgase durchgängige Platte) umgeben ist.The 1 shows in a sectional side view as an overview fireplace inventive fire 1 with a combustion air supply 2 passing through a lower fire trough 3 is realized through, being down through the Feuerraummulde 3 limited combustion chamber 4 laterally, backwards and upwards through refractory bricks or plates 4a (side plates), 4b (lateral rear plates), 4c (rear back plate), 4d (upper plate) and 4e (upper rear for hot gases continuous plate) is surrounded.

Die Platte 4e ist hier z. B. durch eine für Heizgase durchgängige Schaumkeramikplatte vorzugsweise ohne katalytisch wirkende Beschichtung ausgebildet. Hier wird dieses so gebildete Filter 4e vollständig von den Heizgasen durchströmt, es kann jedoch auch nur ein teilweises Durchströmen vorgesehen sein, z. B. wenn das Filterelement 4e die Durchgangsöffnung von der Brennkammer 4 zum Heizgasraum 5 nicht vollständig verschließt oder eine bypassartige Ausnehmung aufweist.The plate 4e is here z. B. preferably formed by a continuous flow of hot gas foam ceramic plate without catalytic coating. Here is this so formed filter 4e completely flows through the hot gases, but it may also be provided only a partial flow, z. B. when the filter element 4e the passage opening of the combustion chamber 4 to the heating gas chamber 5 does not completely close or has a bypass-like recess.

Nach vorne hin ist die Brennkammer 4 durch eine hier nicht dargestellte öffenbare Tür abgeschlossen, die beispielsweise eine Glasscheibe aufweisen kann, damit das Feuer durch Personen beobachtbar ist. Die hier dargestellte Geometrie der Brennkammer 4 ist lediglich beispielhaft zu verstehen und beschränkt die Erfindung im Übrigen nicht. Jegliche Art der Brennkammergeometrie ist möglich.Forward is the combustion chamber 4 closed by an openable door, not shown here, which may for example have a glass so that the fire is observable by persons. The geometry of the combustion chamber shown here 4 is only to be understood as an example and does not limit the remainder of the invention. Any kind of combustion chamber geometry is possible.

Erkennbar ist hier in der seitlichen Schnittdarstellung, dass Heizgase, die durch den Verbrennungsprozess in der Brennkammer 4 entstehen, durch die hintere obere Filterplatte 4e in einen Heizgasraum 5 gelangen und von dort weiter in Strömungsrichtung zu einem Kaminanschluss 6, an welchem ein nicht gezeigter Kamin angeschlossen werden kann. Beim Durchgang durch das Filterelement 4e werden die Heizgase von dem z. B. glühend heißen Filterelement 4e nachgeheizt, so dass eine Nachverbrennung entsteht.Recognizable here in the lateral sectional view that hot gases, by the combustion process in the combustion chamber 4 arising through the rear upper filter plate 4e in a heating gas room 5 and from there continue in the direction of flow to a chimney connection 6 to which a fireplace, not shown, can be connected. When passing through the filter element 4e are the hot gases of the z. B. glowing hot filter element 4e reheated, so that an afterburning occurs.

Erkennbar ist hier weiterhin, dass ein Luftzuführungskanal 7 vorgesehen ist, der sich in dieser Ausführung im Wesentlichen horizontal von hinten nach vorne erstreckt und auch in dieser Richtung Verbrennungsluft führt und z. B. einen hinteren Bereich mit konstantem, im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen kann, der sich in einem vorderen Bereich 7a erweitert und in einen Spalt 8 mündet, so dass Luft, die durch den Luftzuführungskanal 7 strömt, am vorderen Spalt 8 für eine Türluftspülung vorgesehen sein kann.Recognizable here is still that an air supply duct 7 is provided, which extends in this embodiment substantially horizontally from back to front and also leads in this direction combustion air and z. B. may have a rear portion with a constant, substantially rectangular cross-section, located in a front area 7a extended and into a gap 8th discharges, allowing air to flow through the air supply duct 7 flows, at the front gap 8th may be provided for a door air purge.

Von unten anströmende Heizgase können den Kanal 7, insbesondere der hier nur etwa 25% der Gesamtbreite des Heizgasraumes 5 breit ist, seitlich, d. h. links und rechts aus der Blickrichtung der Tür umströmen. Die auch in den Heizgasraum durch den Kanal 7 zugeführte und aus Öffnungen 14 austretende Luft kann den Nachverbrennungsprozess unterstützen.From below inflowing hot gases can the channel 7 , in particular only about 25% of the total width of the Heizgasraumes here 5 is wide, flow around the side, ie left and right from the viewing direction of the door. The also in the Heizgasraum by the channel 7 fed and out of openings 14 escaping air can assist the post-combustion process.

Die 1 zeigt hier, dass in dem Heizgasraum 5, der sich im Strömungsweg zwischen Brennkammer 4 und Kaminanschluss 6 befindet, eine katalytisch wirkende beschichtete Prallplatte 9 in einem Abstand unter dem Luftzuführungskanal 7 angeordnet ist.The 1 shows here that in the Heizgasraum 5 located in the flow path between the combustion chamber 4 and chimney connection 6 is a catalytic coated baffle plate 9 at a distance below the air supply duct 7 is arranged.

Die katalytisch wirkende Prallplatte 9 ist mit ihrer hinteren Stirnfläche 9a nahe der hinteren Wand des Heizgasraums 5 angeordnet ist, so dass sich zwischen der hinteren Stirnfläche 9a und dieser genannten Wand nur ein geringer Abstand zum Übertritt bzw. Umströmen der Heizgase um die Platte 9 herum ergibt. Es ist demnach ersichtlich, dass hier vorwiegend ein Umströmen der Prallplatte 9 an der vorderen Stirnfläche 9b sowie auch an den Seitenflächen 9c erfolgt.The catalytically active flapper 9 is with her back face 9a near the back wall of the hot gas room 5 is arranged so that between the rear end face 9a and said wall only a small distance to the passage or flow around the hot gases around the plate 9 results around. It is therefore apparent that here mainly a flow around the baffle plate 9 at the front end face 9b as well as on the side surfaces 9c he follows.

Die Figur zeigt weiterhin, dass über dem Luftzuführungskanal 7 eine weitere z. B. auch katalytisch beschichtete Prallplatte 13 angeordnet sein kann, die lose, jedoch in Bolzen 16 geführt, auf dem Luftzuführungskanal 7 aufliegt.The figure further shows that above the air supply duct 7 another z. B. also catalytically coated baffle plate 13 can be arranged, the loose, but in bolts 16 guided, on the air supply duct 7 rests.

Die obere Prallplatte 13 ragt rechts- und linksseitig über den Kanal 7 weiter herüber als die untere Prallplatte 9. Die Prallplatte 13 ist dabei so angeordnet, dass die Platte 13 mit ihrer vorderen Stirnfläche 13a direkt an einer begrenzenden Wand 5a des Heizgasraumes 5 anliegt, jedoch zu der hinteren und den beiden seitlichen begrenzenden Flächen einen gleichmäßigen Abstand bildet, so dass sich hier im Wesentlichen durch die obere Prallplatte 13 ein U-förmiger Strömungsquerschnitt für die Heizgase ergibt, d. h. die Heizgase umströmen hier die Prallplatte 13 nur seitlich und an der hinteren Stirnfläche 13b.The upper baffle plate 13 protrudes right and left over the channel 7 farther over than the lower flapper 9 , The flapper 13 is arranged so that the plate 13 with its front face 13a directly on a bounding wall 5a of the heating gas chamber 5 abuts, however, forms a uniform distance to the rear and the two lateral boundary surfaces, so that here essentially by the upper baffle plate 13 a U-shaped flow cross section for the hot gases results, ie the hot gases flow around the baffle plate here 13 only laterally and at the rear end face 13b ,

Aufgrund der Tatsache, dass die untere Prallplatte 9 hauptsächlich an der vorderen Stirnfläche und seitlich umströmt wird, ergibt sich demnach mit Bezug auf die 1 durch den Einbau der Prallplatten 9 und 13 ein Strömungsweg, der im Wesentlichen hinsichtlich einer Hauptkomponente der Strömung S-förmig verläuft, nämlich an der Vorderkante der unteren Prallplatte 9 vorbei, sodann zwischen den Prallplatten 9 und 13 von vorne nach hinten und im weiteren Verlauf nach oben an der hinteren Stirnfläche 13b der oberen Prallplatte vorbei. Eine weitere Komponente der Strömung ergibt sich seitlich an den Prallplatten vorbei.Due to the fact that the lower baffle plate 9 mainly flows around the front end face and laterally, it follows accordingly with reference to the 1 by installing the baffles 9 and 13 a flow path that is substantially S-shaped with respect to a major component of the flow, namely at the leading edge of the lower baffle plate 9 over, then between the baffles 9 and 13 from front to back and then up to the rear face 13b the upper baffle plate over. Another component of the flow is the side of the baffles over.

Es ergibt sich so eine besondere Strömungsführung sowie auch weiterhin durch die Prallplatten eine Reduktion der Strömungsgeschwindigkeit und eine besonders gute Vermischung der Heizgase mit der einströmenden Verbrennungsluft, die aus den Austrittsöffnungen z. B. im unteren Wandbereich des Kanals 7 sowie auch aus z. B. seitlichen Austrittsöffnungen 14 in den Seitenwandbereichen des Kanals 7 ausströmt. Aufgrund dieser Umströmung der Prallplatten werden die Heizgase, die an den katalytisch wirkenden Oberflächen vorbeiströmen, besonders intensiv behandelt und die Schadstoffe reduziert.This results in a special flow guidance as well as further by the baffle plates, a reduction of the flow velocity and a particularly good mixing of the hot gases with the incoming combustion air from the outlet openings z. B. in the lower wall portion of the channel 7 as well as from z. B. lateral outlet openings 14 in the sidewall areas of the channel 7 flows. Due to this flow around the baffles, the hot gases that flow past the catalytically active surfaces, treated particularly intense and reduces the pollutants.

Statt der umströmten Prallplatten kann es auch vorgesehen sein, hinter dem Filterelement 4e, welches keine katalytisch wirkende Beschichtung aufweist, wenigstens ein zweites Filterelement anzuordnen, das eine katalytisch wirkende Beschichtung aufweist und ebenso zumindest von einem Teil der Heizgas durchströmt ist. Hier würde sodann die katalytische Behandlung nicht bei einem oberflächigen Vorbeiströmen, sondern bei einem Durchströmen des wenigstens einen zweiten Filterelementes erfolgen.Instead of the flow around baffles, it may also be provided behind the filter element 4e , which has no catalytically active coating, to arrange at least a second filter element, which has a catalytically active coating and also flows through at least part of the heating gas. Here then, the catalytic treatment would not take place with a surface flow past, but with a flow through the at least one second filter element.

Ein solches Filterelement mit katalytisch wirkender Beschichtung kann z. B. hinter dem Filterelement 4e in einem Abstand und in einer Orientierung angeordnet sein, so dass beide Filterelemente parallel liegen.Such a filter element with catalytically active coating can, for. B. behind the filter element 4e be arranged at a distance and in an orientation, so that both filter elements are parallel.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202009014002 [0002]
EP 1353125 [0002]

Claims

Fireplace ( 1 ) comprising a combustion chamber ( 4 ) with an openable door, a chimney connection ( 6 ), to the hot gases from the combustion chamber ( 4 ) through the chimney connection ( 6 ) to a chimney and with a Heizgasraum ( 5 ), in the flow direction of the hot gases between a at least by a part of the hot gases flowed through the filter element ( 4e ) at the upper, in particular rearward region of the combustion chamber ( 4 ) and the chimney connection ( 6 ), characterized in that in the heating gas space ( 5 ) is arranged in the flow path of the hot gases at least one on the hot gases catalytically active element.

Kaminfeuerstelle according to claim 1, characterized in that as a catalytically active element in the flow direction of the hot gases, a baffle plate ( 9 . 13 ), in particular a ceramic baffle plate, with a catalytically active coating in the heating gas chamber is arranged, on whose surface the hot gases on the way to the chimney connection ( 6 ) pass by.

Fireplace hearth according to claim 1 or 2, characterized in that a ceramic filter, in particular a foam ceramic plate is arranged with a catalytically active coating in the heating gas space as a catalytically active element, which is flowed through during operation of at least a portion of the heating gases.

Fireplace hearth according to claim 3, characterized in that the ceramic catalytically coated filter element apart from the coating is identical to the filter element ( 4e ) that the combustion chamber ( 4 ) to the heating gas space ( 5 ), in particular identical with respect to material and / or pore size, in particular produced in the same manufacturing process and is subsequently coated.

Kaminfeuerstelle according to claim 3 or 4, characterized in that the ceramic catalytically coated filter element in the flow direction after the filter element ( 4e ) that the combustion chamber ( 4 ) to the heating gas space ( 5 ) delimits, at a distance and is arranged in parallel.

Kaminfeuerstelle according to one of the preceding claims, characterized in that the catalytically active element in the radiation shadow of the filter element ( 4e ) of the combustion chamber ( 4 ) is arranged.

Kaminfeuerstelle according to one of the preceding claims, characterized in that the catalytically active element before and / or behind an air supply duct ( 7 ), in particular in a close vicinity of an air supply channel ( 7 ) is arranged

Fireplace hearth according to claim 7, characterized in that the air supply duct ( 7 ) at least in regions above the combustion chamber ( 4 ) and a catalytically active element ( 9 ) under the air supply duct ( 7 ) is arranged, in particular at a distance below the air supply channel ( 7 ) is arranged.

Kaminfeuerstelle according to claim 7 or 8, characterized in that air through the air supply duct into the Heizgasraum ( 5 ) is supplied.

Kaminfeuerstelle according to claim 7 or 8, characterized in that through the air supply duct no air in the Heizgasraum ( 5 ), but only through the Heizgasraum through, in particular led to a disc flushing the door.

Fireplace hearth according to one of the preceding claims, characterized in that the catalytic coating of the element is selected to catalytically convert hydrocarbons in the heating gas.

Fireplace hearth according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element, which limits the combustion chamber at the top, is completely traversed by the hot gases and the catalytically coated, in the flow direction following filter element is flowed through by a portion of the hot gases.

Fireplace hearth according to one of the preceding claims, characterized in that the catalytically coated element is arranged in a region of the heating gas space, which does not exceed the thermal aging temperature of the catalyst coating used, in particular 1000 degrees Celsius, during operation.

Fireplace hearth according to one of the preceding claims, characterized in that at least two successive catalytically active elements are arranged in the heating gas space in the flow direction of the hot gases.

Fireplace hearth according to claim 14, characterized in that the successive elements are coated with different catalytically active materials.

Fireplace hearth according to claim 14 or 15, characterized in that the successive elements are coated with catalytically active materials, in the flow direction decreasing optimum working temperature and / or light-off.

Fireplace hearth according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the coating of the catalytically active element is selected from the elements: chromium, palladium, platinum, palladium, rhodium, in particular as a mixture thereof.

Fireplace hearth according to one of the preceding claims, characterized in that the coating of the catalytically active element is formed as a layer of nanoparticles.