DE202012009845U1 - Domestic fireplace with particle filter - Google Patents
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Abstract
Häusliche Feuerstätte, insbesondere Kaminofen, Kamin oder Kachelofen, umfassend eine Brennkammer mit einer öffenbaren Tür, einer Verbrennungsluftzuführung und einen Abgasrohranschluss, um die Heizgase aus der Brennkammer durch den Abgasrohranschluss einem Schornstein zuzuführen, wobei zwischen der Brennkammer (2) und dem Abgasrohranschluss (6) wenigstens ein feuerbeständiger Partikelfilter (8) angeordnet ist, der zumindest von einem Teil, bevorzugt von allen Heizgasen aus der Brennkammer (2) durchströmt/durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Partikelfilter (8) ausgebildet ist aus einem Zirkonoxid umfassenden Keramikelement, insbesondere plattenförmigen Keramikkörper.Domestic fireplace, in particular a wood-burning stove, fireplace or tiled stove, comprising a combustion chamber with an openable door, a combustion air supply and an exhaust pipe connection for supplying the heating gases from the combustion chamber through the exhaust pipe connection to a chimney, between the combustion chamber (2) and the exhaust pipe connection (6) at least one fire-resistant particle filter (8) is arranged, which flows through at least part, preferably of all hot gases from the combustion chamber (2), characterized in that the at least one particle filter (8) is formed from a zirconium oxide comprising ceramic element, in particular plate-shaped ceramic body.
Description
Die Erfindung betrifft eine häusliche Feuerstätte, insbesondere einen Kaminofen, einen Kamin oder einen Kachelofen, umfassend eine Brennkammer mit einer öffenbaren Tür, einer Verbrennungsluftzuführung und einem Abgasrohranschluss, um die Heizgase aus der Brennkammer durch den Abgasrohranschluss einem Schornstein zuzuführen, wobei in Strömungsrichtung der Heizgase zwischen der Brennkammer und dem Abgasrohranschluss wenigstens ein feuerbeständiger Partikelfilter angeordnet ist, der zumindest von einem Teil, bevorzugt von allen Heizgasen aus der Brennkammer durchströmt/durchströmbar ist.The invention relates to a domestic fireplace, in particular a stove, a fireplace or a tiled stove, comprising a combustion chamber with an openable door, a combustion air supply and an exhaust pipe connection to supply the heating gases from the combustion chamber through the exhaust pipe connection a chimney, wherein in the flow direction of the hot gases between the combustion chamber and the exhaust pipe connection at least one fire-resistant particulate filter is arranged, which flows through at least from a part, preferably of all hot gases from the combustion chamber / can flow through.
Unter dem Begriff „Heizgase” werden alle bei einem Verbrennungsprozess entstehenden durch einen Abgasrohranschluss entweichenden Produkte verstanden, somit insbesondere alle Abgase und Rauchgase, insbesondere auch mit partikelförmigen Anteilen, wie z. B. im Abgasstrom mitgeführter Russ, Staub oder Asche.The term "hot gases" are understood to mean all products which escape during a combustion process and escape through an exhaust pipe connection, thus in particular all exhaust gases and flue gases, in particular also with particulate fractions, such as, for example, B. entrained in the exhaust stream Russ, dust or ash.
Derartige Feuerstätten sind im Stand der Technik allgemein bekannt und werden neben rein dekorativen Aspekten üblicherweise auch eingesetzt zur Beheizung von Wohnungen oder Häusern, wofür in solchen Feuerstätten verschiedenste Brennstoffe verbrannt werden, wie beispielsweise Holz, Kohle, Holz- oder Kohlebriketts oder andere gepresste Brennstoffe, wie beispielsweise Pellets.Such fireplaces are well known in the art and are usually used in addition to purely decorative aspects for heating apartments or houses, for which in such fireplaces various fuels are burned, such as wood, coal, wood or coal briquettes or other pressed fuels such for example pellets.
Die beim Betrieb einer solchen Feuerstätte entstehenden Heizgase, die im Sinne dieser Erfindungsbeschreibung die Verbrennungsprodukte und auch aufgeheizte Luft umfassen, heizen die Feuerstätte als Ganzes auf.The resulting in the operation of such a fireplace hot gases, which include the combustion products and heated air in the context of this description of the invention, heat the fireplace as a whole.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades solcher Feuerstätten und zur Verminderung des Schadstoffausstoßes ist es bei solchen Feuerstätten bekannt, Partikelfilter einzusetzen, die von den Heizgasen durchströmt werden.To improve the efficiency of such fireplaces and to reduce pollutant emissions, it is known in such fireplaces to use particulate filters, which are traversed by the hot gases.
So können bei Anordnung eines durchströmten Partikelfilters in der Feuerstätte die bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe, wie beispielsweise Ruß-, Asche- oder Staubpartikel bzw. auch gasförmige Schadstoffe, an und in dem feuerbeständigen und vom Feuer und/oder Heizgasen geheizten, ggfs bis zum Glühen erhitzten Partikelfilter abgeschieden werden und verbrennen durch die Aufheizung im direkten oder indirekten Kontakt mit dem Filter.Thus, when arranging a flowed through particulate filter in the fireplace, the resulting pollutants during combustion, such as soot, ash or dust particles or gaseous pollutants, on and in the fire-resistant and heated by the fire and / or hot gases, if necessary, until annealing heated particulate filter are deposited and burn by heating in direct or indirect contact with the filter.
Gasförmige Schadstoffe können innerhalb des feuerbeständigen Partikelfilters durch den engen Kontakt zum Filtermaterial derart hoch aufgeheizt werden, dass diese größtenteils in unbedenkliche Verbrennungsprodukte zerfallen.Gaseous pollutants can be heated within the fire-resistant particulate filter by the close contact with the filter material so high that they largely decay into harmless combustion products.
Neben der Filtereigenschaft bildet ein solcher feuerbeständiger Partikelfilter ein weiteres Element im Bereich der Brennkammer, welches aufgeheizt wird und somit auch zum Wärmeübertrag zur Umgebung der Feuerstätte beiträgt. So kann auch der Wirkungsgrad derartiger erfindungsgemäßer Feuerstätten alleine durch das Vorsehen des Partikelfilters gegenüber den im Stand der Technik bekannten Feuerstätten erhöht werden.In addition to the filter property, such a fire-resistant particle filter forms a further element in the region of the combustion chamber, which is heated and thus also contributes to the heat transfer to the environment of the fireplace. Thus, the efficiency of such inventive fireplaces alone by the provision of the particulate filter over the known in the art fireplaces can be increased.
Bei einer bisher bekannten Anordnung werden als Partikelfilter bzw. diesen bildendes Keramikelement üblicherweise Filterelemente aus einer Aluminiumoxid-Keramik, Siliziumkarbid-Keramik oder Cordierit verwendet. Diese Materialien widerstehen zwar grundsätzlich den Beanspruchungen in einer Feuerstätte, jedoch ggfs. nicht dauerhaft, so dass ein solches Keramikelement ersetzt werden muss, was neben dem Brennstoff zu Betriebskosten und/oder Wartungskosten führt. Dies könnte daran liegen, dass z. B. Keramikelemente aus Cordierit sich im Laufe der Zeit verformen und übliche Aluminiumoxid-Keramiken oder solche aus Siliziumkarbid reissen.In a previously known arrangement, filter elements made of an alumina ceramic, silicon carbide ceramic or cordierite are usually used as a particle filter or ceramic element forming this. Although these materials fundamentally withstand the stresses in a fireplace, but possibly not permanently, so that such a ceramic element must be replaced, which leads to operating costs and / or maintenance costs in addition to the fuel. This could be because z. B. ceramic elements of cordierite deform over time and tear usual aluminum oxide ceramics or those of silicon carbide.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Partikelfilter aus Keramik zur Verfügung zu stellen, die im Wesentlichen genauso einfach und günstig herstellbar sind wie die bisherigen, die jedoch dauerhaft eingesetzt werden können oder zumindest eine längere Nutzungszeit aufweisen.It is therefore the object of the invention to provide particle filters made of ceramic, which are essentially as easy and inexpensive to produce as the previous, but which can be used permanently or at least have a longer period of use.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der wenigstens eine Partikelfilter ausgebildet ist aus einem Zirkonoxid (ZrO2) umfassenden Keramikelement, insbesondere plattenförmigen Keramikkörper.This object is achieved in that the at least one particle filter is formed from a zirconium oxide (ZrO 2 ) comprising ceramic element, in particular plate-shaped ceramic body.
Wesentlich ist es somit für die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Feuerstätte, dass Zirkonoxid in dem keramischen Material eines Keramikelementes zumindest auch vorhanden ist, somit also zumindest eine Beimischung zu anderen keramischen Materialien darstellt.It is therefore essential for the inventive design of a fireplace that zirconium oxide in the ceramic material of a ceramic element is at least also present, thus thus represents at least an admixture with other ceramic materials.
Es hat sich gezeigt, dass solche Keramiken, die Zirkonoxid als Beimischung umfassen, eine größere Nutzungsdauer bereitstellen, wenn nicht gar völlig dauerhaft eingesetzt werden können, da Zirkonoxid dem Keramikelement eine höhere Härte, Reißfestigkeit, geringere Durchbiegung, höhere Temperaturwechselbeständigkeit und ein besseres Thermoschockverhalten verleiht im Vergleich zu anderen üblichen Materialien.It has been found that such ceramics comprising zirconium oxide as an admixture can provide a longer useful life, if not a completely permanent use, since zirconium oxide gives the ceramic element higher hardness, tear resistance, lower deflection, higher thermal shock resistance and better thermal shock behavior Comparison to other common materials.
Bereits die Beimischung von Zirkonoxid in das keramische Material, aus dem das Keramikelement gefertigt ist, sogar wenn Zirkonoxid einen Minorätsanteil am gesamten keramischen Material darstellt, führt somit zu einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Feuerstätte.Already the admixture of zirconium oxide in the ceramic material from which the ceramic element is made, even if zirconium oxide a Minorätsanteil the entire ceramic material represents, thus leading to an inventive design of the fireplace.
Eine solche Beimischung kann z. B. im Bereich von 5 bis 50 Volumen- oder Gewichtsprozent, bevorzugt 5–25 Volumen- oder Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte keramische Masse liegen.Such admixture may, for. B. in the range of 5 to 50 volume or weight percent, preferably 5-25 volume or weight percent based on the total ceramic mass.
Bei einem erfindungsgemäßen Keramikelement als Partikelfilter können sich somit in dieser Ausführung und auch den später beschriebenen Ausführungen in an sich bekannter Weise Partikel, die beim Verbrennungsprozess entstehen, an die Oberfläche des Keramikelementes anlagern und dort nach Erreichen einer genügend hohen Betriebstemperatur der Feuerstätte nachverbrennen. Selbst bei hohen Betriebstemperaturen in der Feuerstätte oder Verbrennungsprozessen in dem Keramikelement ist aufgrund des Zirkonoxid-Bestandteils die Gefahr von Rißbildung deutlich herabgesetzt.In a ceramic element according to the invention as a particle filter can thus accumulate in this embodiment and also the embodiments described in a conventional manner particles that arise during the combustion process to the surface of the ceramic element and post-burn after reaching a sufficiently high operating temperature of the fireplace. Even at high operating temperatures in the fireplace or combustion processes in the ceramic element, the risk of cracking is significantly reduced due to the zirconia component.
Eine mögliche Ausführung kann es also vorsehen, dass das als Partikelfilter genutzte Keramikelement überwiegend aus einem von Zirkonoxid abweichenden keramischen Material gefertigt ist, wie z. B. aus Aluminiumoxid und/oder Cordierit und/oder Siliziumkarbid und dass das Material eine verstärkende Beimischung von Zirkonoxid aufweist. Schon hierdurch werden Stabilisierungen erreicht.Thus, a possible embodiment may provide that the ceramic element used as a particle filter is made predominantly of a ceramic material other than zirconium oxide, such as, for. Example of alumina and / or cordierite and / or silicon carbide and that the material has a reinforcing admixture of zirconium oxide. Already hereby stabilization can be achieved.
Eine demgegenüber bevorzugte Ausführung sieht jedoch vor, dass ein Keramikelement überwiegend aus Zirkonoxid ausgebildet ist, insbesondere also mehr als 50% Zirkonoxid aufweist bezogen auf den gesamten Anteil keramischen Materials.A contrast preferred embodiment, however, provides that a ceramic element is formed predominantly of zirconium oxide, in particular more than 50% zirconium oxide based on the total proportion of ceramic material.
Eine Ausführung kann sogar vorsehen, dass ein Keramikelement bezogen auf seinen keramischen Materialanteil vollständig aus Zirkonoxid ausgebildet ist.An embodiment may even provide that a ceramic element is completely formed of zirconium oxide with respect to its ceramic material portion.
Die Bezugnahme auf den keramischen Materialanteil soll verdeutlichen, dass in einer keramischen Masse, insbesondere zu deren Herstellung vor dem Sintern, auch neben keramischen Materialen noch weitere Zuschläge verhanden sein können, wie z. B. Bindemittel oder ähnliches.The reference to the ceramic material content should make it clear that in a ceramic mass, in particular for their production before sintering, in addition to ceramic materials, other supplements can be negotiated, such. As binders or the like.
Durch den überwiegenden Anteil an Zirkonoxid oder sogar die vollständige Ausbildung daraus wird eine besonders hohe Güte des Keramikelementes erzielt, d. h. das Element ist besonders verschließfest und widersteht auch stärkeren Temperaturbeanspruchungen, insbesondere Temperaturwechseln.Due to the predominant amount of zirconium oxide or even the complete formation of a particularly high quality of the ceramic element is achieved, d. H. The element is particularly resistant to closing and also withstands stronger temperature stresses, in particular temperature changes.
Eine mögliche Weiterbildung, die auf alle möglichen Ausführungen der Erfindung anwendbar ist, kann vorsehen, dass ein Keramikelement durch Zusatz von Fasern noch weiter mechanisch verstärkt ist. Solche Fasern, können z. B. in einem gewünschten Anteil der zu sinternden Keramikmasse zugefügt werden und so nach dem Sintern die Stabilität zusätzlich erhöhen.A possible development, which is applicable to all possible embodiments of the invention, can provide that a ceramic element is further mechanically reinforced by the addition of fibers. Such fibers, z. B. be added in a desired proportion of the sintered ceramic mass and thus increase the stability after sintering in addition.
Die Fasern können z. B. gebildet werden durch Aluminiumoxid-Fasern, Aluminiumsilikat-Fasern, Karbon-Fasern, Aramid-Fasern und bevorzugt Zirkonoxid-Fasern, insbesondere jeweils alleinig oder auch als Mischung.The fibers can z. Example, be formed by alumina fibers, aluminum silicate fibers, carbon fibers, aramid fibers and preferably zirconia fibers, in particular each alone or as a mixture.
Für die Erfindung ist es wesentlich, dass ein Keramikelement in allen Ausführungen eine Durchlässigkeit für die Heizgase aufweist und bevorzugt eine große Oberfläche ausbildet, um Partikel und sonstige Stoffe, die bei der Verbrennung entstehen, abzulagern und nachzuverbrennen.For the invention, it is essential that a ceramic element in all embodiments has a permeability to the hot gases and preferably forms a large surface area to deposit particles and other substances that are formed during combustion and afterburner.
Hierfür kann es bevorzugt vorgesehen sein, ein Keramikelement als Schaumkeramik auszubilden. Hergestellt werden kann eine solche Schaumkeramik z. B. dadurch, dass ein verbrennbarer Schaumkörper, z. B. aus PU mit der zur Herstellung vorgesehenen Zirkonoxid umfassenden Keramikmasse getränkt, getrocknet und anschließend gesintert wird, wonach ein schaumkeramischer Körper verbleibt, der ein erfindungsgemäßes Keramikelement ausbildet.For this purpose, it can preferably be provided to form a ceramic element as a foam ceramic. Can be made such a ceramic foam z. B. in that a combustible foam body, for. Example of PU soaked with the zirconia comprising ceramic material for production, dried and then sintered, after which a foam ceramic body remains, which forms a ceramic element according to the invention.
Das Sintern eines Keramikelementes der Erfindung kann bei seiner Herstellung in einem Temperaturbereich größer 1300 Grad Celsius, bevorzugt größer 1500 Grad Celsius erfolgen, unabhängig davon, ob es sich um eine Schaumkeramik handelt oder eine andere Ausbildung. Je höher die Sintertemperatur, umso dauerhafter ist ein solches Keramikelement.The sintering of a ceramic element of the invention can be carried out in its manufacture in a temperature range greater than 1300 degrees Celsius, preferably greater than 1500 degrees Celsius, regardless of whether it is a ceramic foam or other training. The higher the sintering temperature, the more durable is such a ceramic element.
Eine mögliche Ausführung kann auch vorsehen, dass ein Keramikelement nicht in seinem gesamten Volumen aus demselben keramischen Material hergestellt ist, sondern dass es wenigstens zwei aneinander liegende Schichten von unterschiedlichem keramischen Material umfasst, insbesondere die so angeordnet sind, dass sie nacheinander von den Heizgasen durchströmt werden, wobei zumindest eine der Schichten Zirkonoxid umfasst, insbesondere überwiegend oder vollständig im zuvor genannten Sinn bezogen auf den keramischen Materialanteil.A possible embodiment may also provide that a ceramic element is not made in its entire volume of the same ceramic material, but that it comprises at least two adjacent layers of different ceramic material, in particular those are arranged so that they are successively flowed through by the hot gases , Wherein at least one of the layers zirconium oxide comprises, in particular predominantly or completely in the sense mentioned above based on the ceramic material content.
Bevorzugt ist die Anordnung eines solchen wenigstens zweischichtigen Keramikelementes in der Feuerstätte so, dass eine Zirkonoxid umfassende Schicht zur Brennkammer weist und somit dem Feuer bzw. den heißen anströmenden Heizgasen ausgesetzt ist. Auch eine solche Ausführung weist deutliche Stabilitätsvorteile auf, kann jedoch zum Teil aus üblichen keramischen Massen hergestellt sein und wäre somit günstiger herzustellen als ein Keramikelement, dass vollständig aus der Zirkonoxid aufweisenden Masse hergestellt wäre.Preferably, the arrangement of such at least two-layered ceramic element in the fireplace is such that a layer comprising zirconium oxide faces the combustion chamber and is therefore exposed to the fire or the hot oncoming hot gases. Even such a design has significant stability advantages, but may be made in part from conventional ceramic masses and would thus be cheaper to produce than one Ceramic element that would be made entirely from the zirconia-containing composition.
Eine Ausführung kann auch vorsehen, ein Keramikelement mit einem keramischen Kern auszubilden, der kein Zirkonoxid umfasst oder einen geringeren Anteil im Vergleich zu einer Zirkonoxid umfassenden keramischen Schicht, die den Kern vollständig umgibt.An embodiment may also provide for forming a ceramic element with a ceramic core that does not comprise zirconia or a lower level compared to a zirconia-comprising ceramic layer that completely surrounds the core.
Eine weitere Ausführung kann auch vorsehen, mehrere als Partikelfilter dienende Keramikelemente in Strömungsrichtung hintereinander anzuordnen, insbesondere mit einem Abstand zu einander, die von den Heizgasen nacheinander durchströmt sind. Solche mehrere, insbesondere wenigstens zwei Keramikelemente können aus unterschiedlichen keramischen Materialien oder auch gleichen keramischen Materialien ausgebildet sein. Bei einer solchen Anordnung ist erfindungsgemäß wenigstens ein Keramikelement so ausgebildet, dass es Zirkonoxid zumindest umfasst, insbesondere überwiegend. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest das in Anströmrichtung der Heizgase erste Keramikelement ein solches erfindungsgemäßes Keramikelement ist, welches Zirkonoxid zumindest umfasst, insbesondere überwiegend umfasst, oder nach einer der vorher beschriebenen sonstigen Ausführungen ausgebildet ist.A further embodiment may also provide for arranging a plurality of ceramic elements serving as particle filters in the flow direction one behind the other, in particular at a distance from each other through which the hot gases flow successively. Such several, in particular at least two ceramic elements may be formed of different ceramic materials or even the same ceramic materials. In such an arrangement, according to the invention, at least one ceramic element is designed such that it at least comprises zirconium oxide, in particular predominantly. In this case, it is particularly advantageous if at least the first ceramic element in the inflow direction of the heating gases is such a ceramic element according to the invention, which at least comprises zirconium oxide, in particular predominantly comprises it, or is designed according to one of the other embodiments described above.
In allen Ausführungen kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Brennkammer der Feuerstätte nach oben hin geschlossen ist und das wenigstens eine Keramikelement die einzige heizgasdurchlässige Verbindung zwischen Brennkammer und Abgasrohranschluss bildet.In all embodiments, it can preferably be provided that the combustion chamber of the fireplace is closed at the top and that forms at least one ceramic element, the only heating gas permeable connection between the combustion chamber and the exhaust pipe connection.
So kann sicher gestellt werden, dass sämtliche Heizgase, die beim Betrieb einer solchen Feuerstätte entstehen, durch das als Partikelfilter verwendete wenigstens eine Zirkonoxid umfassende Keramikelement hindurchtreten müssen und erst nach dem Durchtritt über den Abgasrohranschluss zum Schornstein gelangen und abziehen.So it can be ensured that all hot gases that are produced during operation of such a fireplace, must pass through the used as a particle filter at least one zirconia comprehensive ceramic element and only after passing through the exhaust pipe connection to the chimney and remove.
Wird somit im Zusammenhang mit der beschriebenen Erfindung davon gesprochen, dass die Brennkammer nach oben hin geschlossen ist, so bedeutet dies selbstverständlich nicht einen hermetischen Abschluss, da in einem solchen Fall die entstehenden Heizgase gar nicht abziehen können, sondern nur, dass die Brennkammer nach oben hin zumindest optisch vollständig oder weitgehend vollständig geschlossen ist und die Heizgase nicht ungehindert durch eine übliche kanalartige Verbindung zwischen Brennkammer und Abgasrohranschluss aus der Brennkammer entweichen können.If, therefore, in connection with the described invention, it is said that the combustion chamber is closed at the top, this does not mean, of course, a hermetic conclusion, since in such a case the resulting heating gases can not pull off, but only that the combustion chamber upwards towards at least optically completely or largely completely closed and the hot gases can not escape unhindered by a conventional channel-like connection between the combustion chamber and exhaust pipe connection from the combustion chamber.
Hier müssen vielmehr die Heizgase durch das wenigstens eine Keramikelement hindurchziehen, was den erfindungsgemäß vorteilhaften Effekt der Nachverbrennung und der Wirkungsgradverbesserung mit sich bringt.Here, rather, the hot gases must pass through the at least one ceramic element, which brings the invention advantageous effect of the afterburning and efficiency improvement with it.
Es kann in einer Ausführung auch vorgesehen sein, dass die Brennkammer, insbesondere in ihrem oberen Bereich, eine ständig offene oder wahlweise öffenbare und/oder verschließbare Bypassöffnung zum Abgasrohranschluss aufweist. Bei einer ständig offenen Bypassöffnung wird daher nur ein Teil der Heizgase durch das Keramikelement geleitet, ein anderer Teil gelangt direkt zum Abgasrohranschluss. So wird auch in der Anheizphase ein Zusetzen des Keramikelementes mit Partikeln aus den Heizgasen verhindert.It may also be provided in one embodiment that the combustion chamber, in particular in its upper region, has a continuously open or optionally openable and / or closable bypass opening to the exhaust pipe connection. In a constantly open bypass opening, therefore, only a portion of the hot gases is passed through the ceramic element, another part passes directly to the exhaust pipe connection. Thus, clogging of the ceramic element with particles from the heating gases is prevented even in the Anheizphase.
Eine zu öffnende – und schließbare Bypassöffnung hat den Vorteil, dass diese in der Anheizphase geöffnet werden kann und nach Erreichen einer Betriebstemperatur geschlossen werden kann, so dass dann alle Heizgase durch das Keramikelement ziehen müssen und eine Nachverbrennung stattfindet. Das Schließen kann z. B. auch automatisch erfolgen, insbesondere zeit- oder temperaturgesteuert.An openable and closable bypass opening has the advantage that it can be opened in the heating phase and can be closed after reaching an operating temperature, so that then all hot gases must pass through the ceramic element and an afterburning takes place. The closing can z. B. also be done automatically, especially time or temperature controlled.
In einer Weiterbildung kann es auch vorgesehen sein, dass ein Keramikelement zusätzlich eine katalytische Beschichtung aufweist. Bei der zuvor beschriebenen Ausführung von mehreren hintereinander angeordneten Keramikelementen kann es vorgesehen sein, das in Anströmrichtung erste Keramikelement nicht katalytisch zu beschichten, jedoch wenigstens eines der in Strömungsrichtung nachfolgenden Keramikelemente.In a development, it can also be provided that a ceramic element additionally has a catalytic coating. In the previously described embodiment of a plurality of ceramic elements arranged one behind the other, it may be provided that the first ceramic element in the flow direction is not catalytically coated, but at least one of the ceramic elements following in the flow direction.
In einer weiterhin besonders bevorzugten Ausführung, die alternativ oder kumulativ mit den vorgenannten Ausführungen eingesetzt werden kann, kann es auch vorgesehen sein, dass ein Keramikelement, insbesondere bei einer Anordnung oberhalb der mittleren Türhöhe, zur Tür hin geneigt ist. Dabei wird unter einer Anordnung oberhalb der mittleren Türhöhe verstanden, dass zumindest die Mitte des Keramikelementes, gegebenenfalls dessen untere Kante, oberhalb der halben Türhöhe angeordnet ist.In a further particularly preferred embodiment, which can be used alternatively or cumulatively with the aforementioned embodiments, it can also be provided that a ceramic element, in particular in an arrangement above the average door height, is inclined towards the door. Here, an arrangement above the average door height is understood to mean that at least the middle of the ceramic element, optionally its lower edge, is arranged above half the door height.
Unter einer Neigung zur Tür hin wird dabei weiterhin verstanden, dass der Partikelfilter bzw. das Keramikelement, dass diesen bildet, mit seiner im Wesentlichen ebenen Oberfläche weder exakt vertikal noch horizontal, sondern in einem Winkelbereich dazwischen angeordnet ist, so dass die Flächennormale des Keramikelementes in Richtung zur Tür weist.With an inclination toward the door, it is further understood that the particle filter or the ceramic element that forms it, with its essentially planar surface, is neither arranged exactly vertically nor horizontally, but in an angular range therebetween, so that the surface normal of the ceramic element is in Direction to the door points.
Die Anordnung kann dabei derart ausgebildet sein, dass die Projektion des Partikelfilters ganz oder zumindest teilweise innerhalb der Tür liegt. Dies kann beispielsweise erreicht werden, wenn die gedachte Flächennormale des Partikelfilters, die von der geometrischen Mitte der Oberfläche des Partikelfilters ausgeht, auch die geometrische Mitte der Tür der Feuerstätte, insbesondere die geometrische Mitte des Glases der Tür der Feuerstätte trifft. So kann bewirkt werden, dass ein aufgeheizter Partikelfilter die entstehende Strahlungswärme optimal in Richtung der Tür der Feuerstätte richtet, so dass die Tür zusätzlich von innen durch Strahlungswärme aufgeheizt wird und so zum einen der Wirkungsgrad verbessert werden kann und zum anderen auch die Verschmutzungsneigung des Glases der Tür verringert wird, da eventuelle anhaftende Partikel auf der Tür, wie beispielsweise Ruß-, Staub oder Asche somit ebenfalls nachverbrannt werden können.The arrangement can be designed such that the projection of the particulate filter is completely or at least partially within the door. This can be achieved, for example, if the imaginary surface normal of the particulate filter, which emanates from the geometric center of the surface of the particulate filter, also hits the geometric center of the door of the fireplace, in particular the geometric center of the glass of the door of the fireplace. Thus, it can be effected that a heated particulate filter optimally directs the resulting radiant heat in the direction of the door of the fireplace, so that the door is additionally heated from the inside by radiant heat and so on the one hand the efficiency can be improved and on the other hand, the tendency to foul the glass Door is reduced because any adhering particles on the door, such as soot, dust or ash can thus also be burned.
In einer weiteren Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass die hintere Wand der Brennkammer zumindest im oberen Bereich aus der Vertikalen heraus zur Tür geneigt ist, insbesondere derart, dass sich die Brennkammer zumindest bis zur maximalen Höhe der hinteren Wand gleichmäßig verjüngt. Die Art der Verjüngung kann sich hierbei an der oberen Höhe der hinteren Wand beispielsweise sprungartig ändern, nämlich insbesondere dann, wenn oberhalb der hinteren Wand ein erfindungsgemäßer Partikelfilter mit einer von der Neigung der hinteren Wand abweichenden Neigung, insbesondere einer noch stärkeren Verkippung aus der Horizontalen heraus angeordnet ist.In a further embodiment, it may also be provided that the rear wall of the combustion chamber is inclined at least in the upper region out of the vertical out to the door, in particular such that the combustion chamber tapers uniformly at least up to the maximum height of the rear wall. The type of taper can change abruptly at the upper height of the rear wall, for example, especially if above the rear wall of an inventive particle filter with a deviating from the inclination of the rear wall inclination, in particular an even stronger tilt out of the horizontal is arranged.
Insbesondere besteht die Möglichkeit, aus bekannten Feuerstätten des Standes der Technik eine erfindungsgemäße auszubilden, indem ein bestehendes Keramikelement durch eine erfindungsgemäßes ausgetauscht wird, welches in seinem keramischen Material Zirkonoxid umfasst, insbesondere überwiegend oder sogar ganz.In particular, it is possible to form from inventive prior art fireplaces according to the invention by an existing ceramic element is replaced by an inventive, which comprises in its ceramic material zirconium oxide, in particular predominantly or even completely.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der einzigen Figur näher erläutert.:An embodiment will be explained in more detail with reference to the single figure:
Die
Erkennbar ist hier, dass die Brennkammer
Hierbei ergibt sich in dieser Ausführungsform für die entstandenen Heizgase kein direkter ungestörter Übergang aus der Brennkammer
Für eine Anheizphase ist hier hingegen noch eine verschließbare und öffenbare Bypassöffnung
Allgemein ist die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausgestaltung derart, dass das Keramikelement
So kann mit einem derartigen erfindungsgemäßen Aufbau einer Feuerstätte sowohl der Wirkungsgrad verbessert werden als auch die Schadstoffbelastung der Umgebung signifikant reduziert werden.Thus, with such a construction according to the invention of a fireplace both the efficiency can be improved as well as the pollution of the environment can be significantly reduced.
Die Nachverbrennung kann auch dadurch unterstützt werden, dass z. B. das Keramikelement
Ebenso kann Luft aus demselben Kanal
Im oberen rückwärtigen Bereich
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