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Titel: Warmlufteinsatz für einen offenen Kamin
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Warmlufteinsatz fur einen offenen Kamin Die Erfindung betrifft einen
Warmlufteinsatz für einen offenen Kamin, mit einem Luftverteilerkasten, von dem
aus die zugeführte Kaltluft durch einen im Feuerbereich des Kamins liegenden Feuerrost,
der eine Reihe nebeneinanderliegender Luftaufheizrohre aufweist, und weitere, etwa
parallel -zur Rückseite und Oberseite des Kamins verlaufende Luftaufheizelemente
geleitet wird, die in einen oberen Sammelraum münden, von dem aus die Warmluft an
Austrittsöffnungen verteilt wird.
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Ein Warmlufteinsatz der genannten Art ist z. B. durch die Europäische
Patentanmeldung Nr. 0 038 000 bekannt.
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Bei diesem Einsatz ist auf der Vorderseite des Feuerrostes ein Luftverteilerkasten
angeordnet, der die von einem Ventilator zugeführte Kaltluft auf die Luftaufheizrohre
des Rostes verteilt. Nach Durchlauf durch den Feuer rost tritt die aufgeheizte Kaltluft
in ein System von parallel angeordneten Luftaufheizrohren ein, das sich über die
Rück- und Oberseite der Kaminfeuerstelle erstreckt, und wird anschließend gerichtet
in den Aufstellungsraum des Kamins geleitet.
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Wie aus der Luftführung dieses Einsatzes ersichtlich ist, ist die
Luft, die in das Rohrsystem auf der Rückseite des Einsatzes eintritt, bereits so
hoch erhitzt, daß sie von dem Rohrsystem, das durch die Strahlungswär-
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des Kaminfeuers bzw. durch die Rauchgase aufgezeizt wird, nur noch in geringem Umfang
zusätzliche Wärme aufnehmen kann. Dies führt bei dem bekannten Einsatz zu beträchtlichen
Wärmeverlusten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Warmlufteinsatz für
einen offenen Kamin anzugeben, durch den die.von dem Kaminfeuer abgegebene Wärme
optimal ausgenutzt werden soll. Der Einsatz soll ferner einfach aufgebaut und nach
Art eines Baukastensystems ohne große Montagearbeiten zusammensetzbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Einsatz
der Luftverteilerkasten zwischen dem Feuerrost und'den Luftaufheizelementen angeordnet
ist, und daß der Einsatz zur Aufnahme der im Feuer rost aufgewärmten Luft mindestens
eine von dem Luftverteilerkasten abgetrennte Wärmluftsammekammer aufweist, die mit
dem oberen Sammelraum des Einsatzes in Strömungsverbindung steht.
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Bei dem erfindungsgemäßen Warmlufteinsatz wird durch die Anordnung
des Luftverteilerkastens erreicht, daß auch in die Luftaufheizelemente auf der Rückseite
des Einsatzes Kaltluft gelangt und somit im Vergleich zum Stand der Technik eine
wesentlich bessere Ausnutzung der Kaminfeuerwärme erfolgen kann. Ein Teilstrom der
Kaltluft wird bei dem Einsatz von dem Luftverteilerkasten in den Feuer rost geleitet
und anschließend den Warmluftsammelkammern zugeführt, von wo aus die Luft über Verbindungsleitungen
dem oberen Sammelraum zugeführt und dort mit dem zweiten, durch die Luftaufheizelemente
geführten Teilstrom vereinigt wird.
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Vorteilhaft weist der Einsatz zwei Warmluftsammelkammern auf, die
zusammen mit dem Luftverteilerkasten eine U-förmige Kammeranordnung bilden. In diese
Anordnung kann
auf einfache Weise ein Feuerrost eingeschoben werden,
der zur Verbindung mit dem Verteilerkasten bzw. den Warmluftsammelkammern Anschlußstutzen
aufweist, die an Luftkästen an beiden Enden der Luftaufheizrohre des Feuerrostes
angeordnet sind.
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Bei der Ausführung des Einsatzes mit einer U-förmigen Kammeranordnung
(vgl. Figur 1) ist ferner vorgesehen, daß die von den Warmluftsammelkammern und
dem Verteilerkasten aufgespannte Fläche in etwa der Querschnittsfläche der Rostrohre
und des verteilerkastenseitigen Luftkastens des Feuerrostes entspricht. Hierdurch
ergibt sich eine vergrößerte Feuerstellenfläche, bei der die in den Warmluftsammelkammern
strömende Luft noch weiter aufgeheizt werden kann.
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In einer zweiten Ausführungsform des Einsatzes (vgl.
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Figur 3) bilden Verteilerkasten und Warmluftsammelkammern eine gestreckte
Kammeranordnung. Ein Feuerrost, der bei dieser Anordnung vorteilhaft eingesetzt
werden kann, weist einen Rahmen aus Luftkammern auf, an dem verteilerkastenseitig
Anschlußstutzen für den Verteilerkasten bzw. für die Warmluftsammelkammern angeordnet
sind.
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Wie aus dem vorstehenden ersichtlich ist, kann bei beiden Ausführungsformen
des Einsatzes der Feuerrost als Bauteil an den Einsatz angesetzt und zur Reinigung
oder zur Entnahme von unter dem Feuer rost liegender Asche aber auch ohne Schwierigkeiten
wieder herausgenommen werden. Der im Einsatz vorhandene Überdruck verhindert, daß
an den Verbindungsstellen Ascheteilchen oder Fremdgase in das Rohrsystem des Einsatzes
eintreten können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Einsatzes sind in der Beschreibung
aufgeführt. Äusführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 in
teilweise auseinandergezogener Darstellung eine Ansicht eines erfindungsgemäßen
Warmlufteinsatzes, Figur 1 a den oberen Sammelkasten des Einsatzes der figur 1 im
Teilschnitt, Figur 2 im Schnitt einen in einen offenen Kamin eingesetzten Einsatz
gemäß Figur 1, Figur 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Warmlufteinsatzes
mit abgenommenem Feuerrost, Figur 4 einen Einsatz gemäß Figur 3 mit verändertem
Luftaustritt, Figur 5 den Warmlufteinsatz in einer dritten Ausführungsform, Figur
6 einen Längsschnitt des Einsatzes der Figur 5, Figur 7 einen Schnitt des Einsatzes
entlang der Linie C - D der Figur 6, Figur 8 einen Schnitt des Einsatzes entlang
der Linie A - B der Figur 6, Figur 9 im Schnitt den Warmlufteinsatz in einer Ausführungsform
mit einer doppelwandigen Haube, Figur 10 den Einsatz der Figur 9 in einer zweiten
Schnittdarstellung, Figur 11 eine Aufsicht des Einsatzes der Figur 9.
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Wie Figur 1 zeigt, weist ein erfindungsgemäßer Warmlufteinsatz, der
in einen offenen Kamin eingesetzt werden kann, einen Luftverteilerkasten 3 auf,
dem über einen Zuluftstutzen 9 auf seiner Rückseite Frischluft von einem Ventilator
24 zugeführt wird und der die zugeführte Luft an einen Feuerrost 25, der die Feuerstelle
des Kamins bildet, und an Luftaufheizelemente 8 auf seiner Oberseite verteilt, die
etwa parallel zur Rückseite und Oberseite der Kaminfeuerstelle verlaufen. Der Warmlufteinsatz
weist ferner Warmluftsammelkammern 1 und 2 auf, die die im Feuer rost 25 aufgeheizte
Luft aufnehmen und über Rohrleitungen 7 einem oberen Sammelkasten 10 zuführen, wo
die durch den Feuerrost 25 und die Luftaufheizelemente 8 geführten Teilströme der
Warmluft vereinigt und an die Raumluft abgegeben werden.
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Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind die Warmluftsammelkammern
1 und 2 zu beiden Seiten des Luftverteilerkastens 3 so angeordnet, daß sich eine
U-förmige Kammeranordnung ergibt, die zur Kaminvorderseite sich öffnet und in die
der Feuerrost 25 eingesetzt ist. Der Feuerrost 25 weist eine Reihe in Abstand nebeneinander
angeordneter Rohre 17 auf, zwischen denen die Asche des Kaminfeuers hindurchfallen
kann. Die Rohre 17 bestehen vorzugsweise aus Kesselrohren, die selbst bei den im
Feuerstellenbereich auftretenden hohen Temperaturen wenig korrosionsanfällig sind.
Die Enden der Rohre 17 sind mit Luftkästen 16 und 18 verbunden, die den vorderen
bzw. hinteren Abschluß des Feuerrostes bilden. Der hintere Luftkasten 18 weist Anschlußstutzen
20 auf, die sich formschlüssig in Muffen 4 auf der Vorderseite des Luftverteilerkastens
3 einsetzen lassen. Ebenso ist auch bei dem vorderen Luftkasten 16 eine formschlüssige
Verbindung zu den Warmluftsammelkammern 1 und 2 durch Stutzen 19 gegeben, die in
Muffen 5, 6 auf den Stirnflächen der Kammern 1, 2 eingesetzt sind
An
den Stirnflächen der Warmluftsammelkammern 1, 2 und an ihren.Innenseiten sind weiterhin
Absätze 26 und 27 vorhanden, die als Auflage für die Luftkästen 16, 18 dienen. Insgesamt
ergibt sich somit ein im wesentlichen ebener Feuerstellenbereich des Einsatzes.
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Gemäß Figur 1 bestehen die Luftaufheizelemente 8 aus gebogenen Stahlrohren,
die auf der Oberseite des Luftverteilerkastens doppelreihig und versetzt gegeneinander
angeordnet sind. Die Rohre 8 münden in den oberen Sammelkasten 10. Zur Verbindung
der Warmluftsammelkammern 1, 2 mit dem Sammelkasten 10 sind zu beiden Seiten der
Rohre 8 zwei weitere, ebenfalls gebogene Rohre 7 angeordnet. In einer weiteren Ausbildung
der Luftaufheizelemente (nicht gezeigt) kann der untere Teil der Elemente 8, der
vor der Rückwand des Kamins angeordnet ist, auch aus einem Luftaufheizkasten bestehen,
der in einzelne, vertikal ausgerichtete Kammern unterteilt ist, an die dann jeweils
die Rohre angeschlossen sind. Auf die vordere Kastenfläche kann zum Schutz des Kastenmaterials
noch eine gußeiserne Platte aufgesetzt sein.
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Wie insbesondere aus Figur 1 a ersichtlich ist, weist der obere Sammelkasten
10 zur Verteilung der Warmluft in den Aufstellungsraum und angrenzende Wohnräume
seitlich einen Stellhebel 12 auf, durch den eine Regelklappe 14, die sich im Inneren
des Kastens 10 über dessen Länge erstreckt, in ihrer Neigung verstellt werden kann.
Es läßt sich somit der Anteil der Luft, der aus dem Sammelkasten 10 über die offene,
nur durch Luftlamellen 11 verdeckte Vorderseite des Kastens austritt, einstellen.
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Die übrige Warmluft verläßt den Sammelkasten 10 über an der Rückseite
angesetzte Stutzen und wird angrenzenden Wohnräumen zugeführt.
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Wie aus der Schnittdarstellung der Figur 2 deutlich wird, ist nur
die Zuluftleitung 22 des Einsatzes fest im
Mauerwerk verankert.
Der eigentliche Einsatz kann ohne daß Demontagearbeiten erforderlich sind, in die
Kaminöffnung eingeschoben werden, wobei im eingebauten Zustand der Luftverteilerkasten
3 an der Rückseite des Kamins anliegt. Ein verbleibender Spalt zwischen dem Einsatz
und der Kaminoberseite kann durch ein Winkelblech 13 abgedeckt werden, das auf der
Oberseite des Sammelkastens 10 angeordnet ist.
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Gemäß Figur 2 entspricht die Tiefe des Einsatzes in etwa der Tiefe
der Kaminöffnung. Die Breite des Einsatzes ist nun nicht, wie in Figur 1 gezeigt,
auf die Breite des Feierrostes beschränkt, sondern kann darüber hinaus zu beiden
Seiten hin erweitert werden, indem die Länge des Luftverteilerkastens 3 und entsprechend
die Länge der Reihe der Luftaufheizelemente 8 verändert wird. Es steht somit bei
dem Einsatz eine vergrößerte Wärmeaustauschfläche zur Verfügung.
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Bei den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen des Warmlufteinsatzes
bilden der Luftverteilerkasten 3 und die seitlich angesetzten Warmluftsammelkammern
1 und 2 eine gestreckte Kammeranordnung. Weiterhin sind bei diesen Ausführungen
die Rohre 17 des Feuer rostes 25 in einem Rahmen aus einer hinteren Luftkammer 18'
und einer etwa U-förmigen Luftkammer 19' angeordnet. Die Luftführung in dem Feuer
rost ist durch Pfeile angedeutet. Dr Feuerrost 25 ist in bekannter Weise über Stutzen
an den Luftverteilerkasten 3 und die Warmluftsammelkammern 1, 2 angeschlossen. Dabei
liegt der Feuerrost mit der Luftkammer 18' und kufenartigen Erweiterungen an den
Schenkeln der Luftkammer 19' auf dem Boden des Kamins.
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Wesentlich ist, daß der erfindungsgemäße Warmlufteinsatz in den Kamin
eingebaut werden kann, ohne daß große Bauarbeiten am Kamin erforderlich sind. Weiterhin
wird
durch die Ausgestaltung des Einsatzes gemäß den Figuren 1
bis 3, bei denen der Feuerrost und die übrigen Bauteile des Einsatzes sich nach
Art eines Baukastensystems zusammensetzen lassen, erreicht, daß die Montage des
Einsatzes erheblich vereinfacht wird und daß zudem der Einsatz sich auch leicht
an wechselnde Kamingrößen anpassen läßt.
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Gegenüber der Figur 3 ist der Einsatz der Figur 4 noch dadurch verändert,
daß hier an dem rohrförmig ausgebildeten, oberen Sammelkasten 10 zu beiden Seiten
mit Lamellen versehene Luftaustrittsöffnungen 28 angeordnet sind, durch die Warmluft
nur in den Aufstellungsraum des Kamins geleitet wird. Ferner sind die Rohre 17 des
Feuerrostes 25 direkt mit dem Luftverteilerkasten 3 verbunden, wodurch der Luftkasten
18' entfällt.
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Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen
Warmlufteinsatz die Frischluftzufuhr vorzugsweise über den Ventilator. 24. Es ist
aber auch möglich, die Luftzufuhr in den Einsatz aufgrund von Konvektion erfolgen
zu lassen. Der Zuführstutzen 22 kann dann gemäß Figur 2 Luft z. B. aus einem Kellerraum
oder bei entsprechender Verlegung des Stutzens 22 auch direkt aus dem Aufstellungsraum
des Kamins ansaugen.
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In einer weiteren, in Figur 5 gezeigten Ausführungsform besitzt der
Warmlufteinsatz einen im wesentlichen kastenförmigen Aufbau. Die Warmluftsammelkammern,
die die vom Feuerrost 25 aufgeheizte Luft aufnehmen, bilden dabei die Seitenwände
31 und 32 des Einsatzes. Die Seitenwandkammern 31 und 32 stehen in Strömungsverbindung
mit einem Sammelkanal 20 auf der Oberseite des Einsatzes, der eine Rauchgasdurchlaßöffnung
33 ringförmig umgibt.
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Weiterhin wird dem Sammelkanal 20 Warmluft durch einen auf der Rückseite
des Einsatzes angeordneten Luftaufheizkasten 35 zugeführt, der über den Luftverteilerkasten
3 mit Frischluft beschickt wird. Der Luftaufheizkasten 35 ist, wie aus Figur 7 und
Figur 8 ersichtlich ist, durch eine vertikal verlaufende Wand 36 in zwei Kammern
37 und 38 unterteilt. Die vordere Kammer 37 wird durch die Strahlungswärme des Raminfeuers
besonders stark aufgeheizt und weist daher zur Verbesserüng des Wärmeüberganges
an die in der Kammer strömende Luft Längsrippen 39 auf. Aus der Kammer 37 gelangt
die aufgeheizte Luft in den hinteren Teil des Sammelkanals 20, von wo aus sie über
Stutzen 40 in Nebenräume geleitet wird. Teilweise erfolgt aber auch eine Durchmischung
mit der übrigen Warmluft im Sammelkanal 20.
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Die hintere Kammer 38, die ebenfalls durch den Verteilerkasten 3 mit
Frischluft beschickt wird, bildet eine Isolationskammer auf der Rückseite der stark
aufgeheizten Kammer 37. Durch Luftaufheizrohre 8, die vom oberen Ende der Kammer
38 aus schräg nach vorn zum vorderen Teil des Sammelkanals 20 verlaufen, gelangt
die Luft aus der Kammer 38 in den vorderen Teil des Sammelkanals 20, wobei'sie während
des Durchlaufs durch die Rohre 8 stark aufgeheizt wird.
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Wie aus Figur 5 gut ersichtlich ist, ist die frontseitige Feuerraumöffnung
von einem mit Türen 42 versehenen Abdeckrahmen 41 verschlossen. Der obere Teil des
Abdeckrahmens 41 bildet die Frontfläche des Sammelkanals 20 und weist ein Lüftungsgitter
43 auf, durch das die Warmluft aus dem vorderen Teil des Sammelkanals 20 in den
Aufstellungsraum abgegeben wird. Der Warmluftstrom kann, wie schon beschrieben,
durch eine Stellvorrichtung mit Regelklappe 14 dosiert werden. Diese Stellvorrichtung
ist in einem Stutzen 44 auf. der Rückseite des Abdeckrahmens 41 angeordnet, der
beim Einsetzen des
Abdeckrahmens'an den Einsatz in die frontseitige
Öffnung des Sammelkanals eingreift.
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Bei geschlossenen Türen 42 wird dem Feuer Verbrennungsluft über Öffnungen
45 in einem Aschekasten 46 zugeführt. Der Aschekasten 46 wird unter den Feuerrost
25 des Einsatzes geschoben. Seitlich des Aschekastens 46 sind weiterhin noch Lüftungsgitter
47 angeordnet, durch die Raumluft in die Seitenwandkammern 31 und 32 des Einsatzes
eintreten kann. Hierdurch wird erreicht, daß der Warmluftbetrieb des Einsatzes auch
ohne Ventilator allein durch thermische Konvektion aufrecht erhalten werden kann.
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Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, wird auch bei dem Warmlufteinsatz
der Figur 5 die Wärme des Kaminfeuers durch die erfindungsgemäße Art der Luftführung
im Einsatz besonders gut ausgenutzt. Der Einsatz läßt sich ferner auf einfache Weise
aufstellen, da er in eine bereits vorhandene Kaminfeueröffnung eingeschoben werden
kann und zum Anschluß nur Öffnungen auf der Kaminfeuer-Rückseite für die Frischluftzufuhr
und-die Warmluftableitungen zu den Nebenräumen braucht.
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In einer weiteren Ausführungsform gemäß den Figuren 9, 10 und 11 ist
der Warmluftsammelkanal 20 des Einsatzes der Figur 5 durch eine doppelwandige Haube
50 ersetzt, durch die die Rauchgaswärme zur Aufheizung der im Einsatz strömenden
Luft noch weiter ausgenutzt werden kann.
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Die Haube 50 ist in zwei Haubenkammern unterteilt, eine vordere Kammer
51 und eine hintere Kammer 52. In die hintere Kammer 52 strömt Luft aus der vorderen
Kammer 37 des Luftaufheizkastens 35 und verläßt die Kammer über Stutzen 53 auf der
Haubenoberseite. In die vordere Haubenkammer 51 gelangt Warmluft, die von der hinteren
Kammer 38 durch die Luftaufheizrohre 8 in eine vordere Sammelkammer 10' geführt
wird, die mit der vorderen
Haubenkammer 51 in Strömungsverbindung
steht. In der Sammelkammer 10' erfolgt die Aufteilung des Warmluftstromes in beschriebener
Weise auf die Haubenkammer 51 und den vorderen Luftaustritt der Sammelkammer 10'.
Wie die hintere Kammer 52, so weist auch die vordere Haubenkammer 51 auf der Haubenoberseite
Stutzen 54 auf, über die die Warmluft des Einsatzes Neben räumen zugeführt werden
kann.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die Zuluftstutzen 9, durch die
dem Einsatz Frischluft über einen Ventilator zugeführt wird, seitlich angeordnet.
Der Feuerrost 25 des Einsatzes, der in den Figuren nicht dargestellt ist, ist wie
bei den anderen Ausführungsformen einschiebbar gestaltet. In der Bauweise gemäß
Figur 9 eignet sich der Warmlufteinsatz auch als Einsatz für einen Kachelofen, wobei
dann vorteilhaft der äußere Mantel der Haube 50 durch Kacheln ersetzt ist.