DE3105394A1 - "kachelofen" - Google Patents

Description

• Kachelofen
• Die l:rfindung betrifft einen Kachelofen, insbesondere einen Kach'Igrundofen. Ein solcher aus keramischen Baustoffen und Kacheln aufgebauter Ofen ist als Einzelheizofen und als Ofen zur Beheizung mehrerer Räume seit Jahrhunderten bekannt. Der Kachelgrundofen ist ein sehr schwerer, wärmespeichernder Ofen und wird in dem zu beheizenden Raum aus Kacheln und Schamottesteinen aufgebaut und dabei dem Wärmebedarf des jeweiligen Raumes angepaßt. Innerhalb des Ofens sind Züge für die von dem verbrennenden Brennstoff ausgehenden Rauch-oder Heizgase angeordnet. Während der Strömung der Heizgase durch den Kachelofen geben diese ihre Wärme an das Mauerwerk ab, das als Wärmespeichermasse wirkt und die aufgenommene Wärme über die an der Außenseite des Ofens befindlichen Kacheln an den Raum weitergibt, wodurch das Bebelzen des Raumes erfoLgt.
• Gegenüber Zentralheizungsanlagen mit Heizkörpern (Radiatoren), die beispielsweise von warmen Wasser oder heißem Dampf durchströmt werden, hat der Kachelofen den Vorteil einer großen Wärme abgebenden Oberfläche und einer dadurch möglichen geringeren Oberflächentemperatur. Bei Heizkörpern mit höherer Oberflächentemperatur, beispielsweise über 700C, tritt die schädliche Staubverschwelung; auf. Staubteilchen, die sich auf den Oberflächen der Heizkörper abgelagert haben, verbrennen dort, so daß die Zimmer luft verunreinigt und die Schleimhäute der in dem Zimmer befindlichen Personen infolge der Staubverchwelung gereizt werden. Bei Kachelöfen können wegen der geringeren Oberflächentemperatur solche Verunreinigungen der Zimmerluft und die damit verbundenen schädlichen Schleimhautreizungen nicht auftreten. Daher und durch seine gleichmäßige, milde Wärmeabgabe ist der Kachelofen auch heute noch die angenehmste Heizung eines Wohnraumes.
• Mit zunehmender Heizölverteuerung erfreuen sich Kachelöfen heute in zunehmenden Maße wieder größerer Beliebtheit. Sie haben jedoch gegenüber Zentralheizungsanlagen den Nachteil, daß Wärmeerzeugung und Wärmeabgabe zeitlich getrennt sind. Der Brennstoff wird täglich ein-oder zweimal aufgegeben und verbrennt in verhältnismäßilr kurzer Zeit. Die dabei frei werdende Wärme wird in den Ofenwandungen gespeichert und nur langsam an den Raum abgegeben. Eine rasch wirkende Regelung der Heizleistung und eine kurzfristige Raumerwärmung ist beim Kachelgrundofen daher nicht möglich. Auch ist es mit dem Kachelofen bisher nicht möglich gewesen, warmes Wasser als Brauchwasser für den Haushalt zu bereiten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kachelofen zu schaffen, der es ermöglicht, schon in kurzer Zeit nach dem Anheizen Wärme an die Umgebung abzugeben, die sowohl in Form von warmem Brauchwasser., als auch an Warmwasser-Heizkörpern zur Verfügung stehen soll, die mit dem Ofen verbunden sind.
• Diese Aulg.lbe wird erfindungsgemäß mit einem Kachelofen gelöst, der einen Heizeinsatz für die Erwärmung von Wasser als Wärmeträger für einen nachgeschalteten Wärmeaustauscher, wie Boiler, Speicher o.dgl., enthält. Auf diese Weise kann schon bald nach dem Anheizen warmes Wasser aus dem Ofen in den Wärmeaustauscher strömen und dort die erzeugte Wärme an einen Sekundär-Wasserkreislauf abgeben, in dem sich Heizkörper befinden. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Kachelofen also möglich, auch die mit einer Zentralheizungsanlage verbundenen Vorteile auszunutzen, beispielsweise die Beheizung auch entfernter liegender Räume durchzuführen oder warmes Brauchwasser zu bereiten.
• Es ist vorteilhaft, daß der Heizeinsatz aus insgesamt drei Wassertaschen besteht, deren Verbindung durch ein an der Ofenvorderseite angeordnetes, aus senkrechten Stahlblechen o.dgl. aufgebautes Frontteil und zwei an der Rückseite des Heizeinsatzes angeordnete Abstands- und Verbindungsrohre hergestellt ist. Der Heizeinsatz ist dabei bevorzugt an der Rückseite einer Vorstellplatte oberh-alb der Fülltür und somit oberhalb des Feuerraumes befestigt.
• Auf diese Weise wird der Feuerraum durch die Wassertaschen nicht vollständig abgeschattet, so daß gleichzeitig mit der Erwärmung des Wassers in den Wassertaschen durch iie erzeugten Heizgase auch das den Feurraum umgebende Mauerwerk und die Kacheln erwärmt werden, und zwar teilweise auch durch Wärmestrahlung. Der Raum, in dem der Kachelofen steht, braucht somit nicht auf die Vorteile der Kachelofenbeheizung zu verzichten. Die Anordnung des Heizeinsatzes an der Vorstellplatte ermöglicht es darüber hinaus, den Heieinsatz in dem Kachelofen schnell und leicht ein- und auszubauen.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen enthalten. Der Schutzumfang erstreckt; sich nicht nur auf die beanspruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.
• Ei Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig.l eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kachelofens; Fig.2 eine perspektivische Darstellung der Vorstellplatte des Kachelofens mit daran angeordnetem Heizeinsatz; Fig.3 eine Seitenansicht der Vorstellplatte ohne Türen mit einem senkrechten Schnitt durch den daran befestigten Heizeinsatz längs der Achse zweier Abstands- und Verbindungsrohre der Wassertaschen des Heizeinsatzes.
• Der Kachelofen 10 weist an seiner Vorderseite eine Vorstellplatte ii auf, an der im unteren Bereich die Fülltü@ 12 und die Feuer- und Aschetür 13 des Ofens schwenkba gelagert sind. Oberhalb der Fülltür 12 befindet sich ein Deckel 14, mit dem eine Reinigungsöffnung verschlossen ist.
• Oberhalb der Fülltür ist an der Rückseite der Vorstellplatte 11 ein im Inneren des Kachelofens 10 oberhalb des Feuerraumes befindlicher Heizeinsatz 15 befestigt, Dieser grenzt mit einem Frontteil 16 an einer an der Vorstellplatte 11 angeordneten Wärmedämmschicht 17 an. Auf die aus Stahlblech bestehende äußere senkrechte Oberfläche des Frontteils 16 sind Abstandshalter 18 aufgeschweißt, die Schraubenbolzen tragen. Durch Bohrungen in der Vorstellplatte 11 sind die Schraubenbolzen hindurchgesteckt, so daß auf ihre Enden Muttern 19 aufgeschraubt werden können, die sich an der Außenseite der Vorstellplatte 11 abstützen.
• Der IIeizeinsatz 15 besteht aus drei gleichartigen, übereinander angeordneten Wasserrtaschen 20, von denen jede einzelne aus zwei parallelen Stahlblechen zusammengesetzt ist. An den Rändern sind diese Bleche rechtwinklig abgebogen und längs einer Schweißnaht 2oa/tniteinander verschweißt. Das Stahlblech kann beispielsweise 2 mm dick sein, während die Dicke jeder Wassertasche beispielsweise 40 mm betragen kann. Auch das Frontteil 16 ist ähnlich einer Wassertasche aus parallelen Stahlblechen aufgebaut, verläuft jedoch senkrecht, während die Wassertaschen 20 alle waagerecht angeordnet sind. Der Hohlraum des Frontteiles 16 dient als Verbindungskanal der drei übereinanderliegenden Was;ertaschen 20 an der Vorstellplatte 11, also an dir Vorierseite des Heizeinsatzes. An seiner Hinterseite weist der Heizeinsatz ebenfalls senkrechte Kanäle auf, die die drei übereinanderliegenden waagerechten Wassertaschen 20 miteinander verbinden. Diese Kanäle sind als Abstands- und Verbindungsrohre 21 ausgebildet und an den Wassertaschen 20 an beiden Seiten angeschweißt.
• Der Wasserein- und tustrite karln sowohl von vorn ils auch von allen anderen Seiten erfolgen, Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich am Frontteil 16 links unten am Heizeinsatz 15 ein Wassereintrittsstutzen 22 und rechts oben ein Wasseraustrittsstutzen 23. Beide Stutzen verlaufen waagerecht durch Bohrungen der Verstellplatte 11 und der Wärmedämmschicht 17 hindurch zu dem Frontteil 16 des Heizeinsatzes 15. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Ein- und Ausbau der Vorstellplatte 11 mit dem gesamten Heizeinsatz 15 besonders einfach ist, da an der Vorderseite des Kachelofens 10, also an frei zugänglicher Stelle, lediglich di Wasserrohre 2i vorher von den Stutzen 22 und 23 gelöst zu werden brauchen.
• Um einen guten Wärmeübergang von den beim Heizen ontst;ehenden Rauchgasen zu dem in den Wassertaschen 20 zirkulierenden Wasser zu erzielen, befindet sich bei der untersten und bei der obersten Wassertasche 20 jeweils im hinteren Bereich eine Ausnehmung 25, während bei der mittleren Wassertasche 20 eine solche Ausnehmung 25 im vorderen Bereich angeordnet ist. Auf diese Weise müssen die heißen Rauchgase durch die Ausnehmung der untersten Wassertasche 20 hinten senkrecht eintreten, in dem Zwischenraum zwischen der untersten und mittleren Wassertasche 20 waagerecht nach vorne strömen, dort durch dic' Ausnehmumg 25 der mittleren Wassertasche senkrecht aufsteigen und zwischen der mittleren und der obersten Wnssertasche 20 waagerecht nach hinten strömen, bis sie durch die Ausnehmung25 der obersten Wassertasche senkrecht aufsteigen und in weiteren Zügen durch den Kachelofen 10 hindurchströmen können. Bei solch einer erzwungenen Strömung ergibt sich dann eine gute Wärmeübergangszahl von dem Rauchgas zu den die Wärme auSnehmenden Oberflächen der Wassertaschen 20. Innerhalh der Wassertaschen 20 wird die aufgenommene Wärme durch das in den Wassertaschen 20 strömende Wasser fortgeleitet. Infolge der Schwerkraft oder infolge der Wirkung einer Umwälzpumpe strömt das kalte Wasser durch den Wassereintrittsstutzen 22 in den Heizeinsätz 15 ein und verläßt diesen nach Durchströmen der Wassertaschen 20, der Abstands- und Verbindungsrohre 21 und des Frontteils 16 und nach dabei erfolgter Wärmeaufnahme durch den Wasseraustrittsstutzen 23 und kann Über Rohrleitungen 24 zu einem Wärmeverbraucher gelangen.
• Um den Heizeinsatz 15 auch besichtigen und ggf. reinigen zu können, ist in derVorstellplatte 11 oberhalb der Fülltür 12 eine Reinigungsöffnung vorgesehen, die mit einer Reinigungsöffnung in dem Frontteil 16 fluchtet und ihre lilortsetzung in der Ausnehmung 25 der mittleren Wassertasche 20 findet. Diese Reinigungsöffnung ist durch den an der Verstellplatte 11 an der Vorderseite angebrachten Deckel 14 bei Betrieb des Kachelofens 10 geschlossen.
• Der erfindungsgemäße Kachelofen 10 mit dem Heizeinsatz 15 rhlElt eine thermische Ablaufsicherung, so daß sein Betrieb sowohl in offener, als auch in geschlossener Warmwasseranlage möglich ist. In der Ausgestaltung des Kachelofens 10 ist der Ofensetzer nach-Berücksichtigung des Heizeinsatzes 15 im übrigen frei, so daß auch, wie bei Kachelöfen üblich, eine Wärmenische oder ein Kochschrank eingebaut werden kann.
• Die Wassertaschen 20 brauchen nicht exakt waagerecht angeordnet zu sein, sondern können eine geringe Neigung aufweisen, so daß ihre vorderen Kanten etwas höher als ihre itren Kanten liegen. Auf diese Weise kann sich im Wasser befindliche Luft in den Wassertaschen 20 an den Vorderkanten sammeln und i-egebenenfalls an der höchsten Stelle über eine Entlüftungsleitung mit Ventil abgeführt werden. Je nach gewünschter Ofenkonstruktion können zu diesem Zweck aber auch die Hinterkanten der Wassertaschen 20 höher als deren Vorderkanten angeordnet werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Kachelofen, insbesondere Kachelgrundofen, gekennzeichnet durch einen Heizeinsatz (lt)) für die -wärmung von Wasser als Wärmeträger für einen nach geschalteten Wärmeaustauscher, wie Boiler, Speicher o.dgl.

   2. Kachelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizeinsatz (15) mindestens eine Wassertasche (20) enthält, die aus zwei parallelen, im Abstand zueinander angeordneten und an ihren Rändern miteinander verbundenen Stahlblechen o.dgl. aufgebaut ist.

   3. Kachelofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizeinsatz (15) mehrere gleichartige miteinander verbundene Wassertaschen (20) aufweist, die waagerecht und in Abständen übereinander angeordnet sind.

   Kachelofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizeinsatz (15) aus insgesamt drei Wassertaschen (20) besteht, deren Verbindung durch ein an der Ofenvorderseite angeordnetes, aus senkrechten Stahlblechen o.dgl.

   aufgebautes Frontteil (16) und zwei-an der Ruckseite des Heizeinsatzes (15) angeordnete Abstands-und Verbindungsrohre (21) hergestellt ist.

   5. Kachelofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heieinsatz (15) an der Rückseite einer VorsteLlplatte (11) oberhalb der Ii'ülltür (12) und somit oberhalb des Feuerraumes befestigt ist.

   6. Kachelofen nach denAnsprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Heizeinsatzes (15) an der Vorstellplatte (11) mit von dem Frontteil (16) waagerecht abstehenden, durch Bohrungen der Vorstellplatte (11) hindurchgesteckten Schraubenbolzen durchgeführt ist, auf die an der Vorstellplatte (11) anliegende Muttern (19) aufgeschraubt sind.

   7. Kachelofen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorstellplatte (11) und dem Frontteil (16) eine Wärmedämmschicht (17) angeordnet ist.

   8. Kachelofen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorstellplatte (11) ein Wassereintrittsstutzen (22) und ein Wasseraustrittsstutzen (23) hindurchgeführt sind, die in das Front-teil (16) einmünden.

   9. Kachelofen nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wassertasche (20) eine Ausnehmung (25) für die Heizgasführung aufweist, welche an der untersten und an der obersten Wassertasche (20) jeweils im hinteren Bereich und an der mittleren Wassertasche (20) im vorderen Bereich angeordnet ist.

   10. Kachelofen nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstellplatte (11) und das Frontteil (16) eine gemeinsame, an der Ausnehmung (25) der mittleren Wassertasche (20) angrenzende, mit einem Deckel (14) verschließbare Reinigungsöffnung aufweisen.