DE3605644A1 - Kachelofeneinsatz - Google Patents

Description

Das DE-Patent (P 35 25 617.6) betrifft einen Kachel­ ofeneinsatz bestehend aus einem Heizkasten mit Brenn­ raum und Rauchgasauslaßstutzen, sowie einer Nachheiz­ vorrichtung, welche von dem den Brennraum des Heiz­ kastens verlassenden Rauchgas durchströmt wird und als Rauchgas-Luft-Wärmeaustauscher ausgebildet ist, wobei der Heizkasten mindestens ein Zwischenwandele­ ment aufweist und die Nachheizvorrichtung in den Heiz­ kasten dadurch integriert ist, daß das Zwischenwand­ element ein, an den Brennraum anschließendes und zum Rauchgasauslaßstutzen führendes Rauchgas-Kanal­ system begrenzt, das mit einem Warmluft-Kanalsystem in Wärmeaustauschbeziehung steht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, den Kachelofeneinsatz insbesondere hinsichtlich der Luftzuführung zu verbessern.

Das Wesen dieser Erfindung besteht darin, daß eine frontseitige absperrbare Luftzufuhröffnung in einem bis in die einander gegenüberliegenden Seitenwände reichenden Querkanal mündet, dessen beide Enden je mit einem horizontalen Seitenkanal verbunden sind, der sich mindestens bis etwa über die vordere Hälfte des Brennraumes erstreckt und mit einer Anzahl Luft­ auslaßöffnungen versehen ist. Der Querkanal kommuni­ ziert vorzugsweise mit Luftauslaßöffnungen bzw. einem durchgehenden Luftauslaßschlitz längs der Vorderwand des Ofeneinsatzes und diese vorderseitigen Luftaus­ laßöffnungen bzw. der Luftauslaßschlitz liegt gemäß einer weiteren wichtigen Ausgestaltung der Erfindung etwa auf gleicher Höhe wie die Auslaßöffnungen in den Seitenkanälen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine Schamotte-Bodenwanne den Brennraum unten be­ grenzt und daß die beiden Seitenkanäle unmittelbar oberhalb der oberen Seitenränder der Bodenwanne an­ geordnet sind. Entsprechend ist der vorzugsweise durchgehende vorderseitige Luftauslaßschlitz unmit­ telbar oberhalb der frontseitigen Wand der Bodenwanne angeordnet und liegt damit mit der Brennraumtür etwa bündig. Im Bereich der Brennraumtür ist der Querkanal oben abgedeckt. Die Frischluft strömt also beidsei­ tig dieser Abdeckung nach oben in den Frontkanal, der oben im Bereich der Brennraumtür von einer an der Tür ausgebildeten Horizontalwand begrenzt wird. Mit dieser Ausgestaltung wird Frischluft dem Brenn­ raum an drei Seiten zugeführt. Diese Luftzuführung ist insbesondere dann sehr wirksam, wenn ein rostloser Brennraum verwendet wird.

Eine sehr wichtige Weiterbildung der Erfindung be­ steht nun darin, daß zwischen der Bodenwanne und im Abstand darunter angeordneten Rauchgaszügen ein beidseitig beheizter Luftvorwärmkanal angeordnet ist, der an den Querkanal anschließt und zu einem Rückwand­ kanal führt, der sich mindestens über den Mittelbe­ reich der Brennraumhinterwand erstreckt und mit Luftauslaßöffnungen versehen ist. Auf diese Weise wird Frischluft auch von der Rückseite her in den Brennraum eingeführt und es ist für den Wirkungsgrad des Ofens wichtig, daß die Frischluft in dem Boden­ kanal von beiden Seiten hochwirksam vorgewärmt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht dann darin, daß der Luftvorwärmkanal im rückwärtigen Bereich schräg ansteigend ausgebildet ist, was dementsprechend auch für die Bodenwanne und das bodenseitige Rauchgaskanal­ system gilt und daß die Luftauslaßöffnungen der Seiten­ kanäle und des Rückwandkanals etwa auf gleicher Höhe liegen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht da­ rin, daß die Innenseiten der die Luftauslaßöffnungen aufweisenden Kanäle gegenüber unmittelbar darüber an­ geordneten Schamotte-Wänden leicht zurückgesetzt sind. Dieses Merkmal erleichtert die Sauberhaltung des Ofens und ein Eindringen von Asche in die Luftkanäle.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht nun darin, daß im Abstand oberhalb der Seitenkanäle und/oder des Rückwandkanals mindestens ein weiterer Kanal angeordnet, mit Umfangsöffnungen versehen und mit dem Querkanal und/oder dem Vorwärmkanal verbun­ den ist. Dieser weitere Kanal bzw. diese weiteren Kanäle dienen der Zufuhr von Sekundärluft. Erfin­ dungsgemäß kann die Frischluft also im Bodenbereich des Brennraumes an allen vier Seiten und weiterhin in einem oberen Bereich des Brennraumes an mindestens drei Seiten zugeführt werden.

Eine besonders vorteilhafte Alternative besteht nun darin, daß der mindestens eine weitere Kanal nicht an das Primärluftsystem angeschlossen ist, sondern ein eigenes Sekundärluft-Zufuhrsystem aufweist. Die­ ses Sekundärluft-Zufuhrsystem hat vorzugsweise eine von der Zufuhröffnung für Primärluft unabhängig steuer­ bare Einlaßöffnung. Dabei ist nun vorzugsweise vorge­ sehen, daß sich an die Einlaßöffnung ein den Querkanal durchsetzender Zufuhrkanal anschließt, der neben dem Vorwärmkanal des Primärluftsystems zum Rückwandbereich führt und in einem Steigkanal mündet, der zu dem mindestens einem weiteren Kanal führt. Die Luftzu­ fuhr in das bodenseitige Primärsystem läßt sich also unabhängig von derjenigen in das obere Sekundärsystem steuern. Die Zufuhröffnung für Primärluft befindet sich unmittelbar benachbart der Einlaßöffnung für Sekundärluft. Damit ist es möglich, einen gemeinsamen Schieber für Primärluft zu verwenden und in dem Schie­ ber eine eigene steuerbare Öffnung für die Sekundär­ luft vorzusehen. Vorzugsweise befindet sich die Ein­ laßöffnung für Sekundärluft unter der Zufuhröffnung für Primärluft.

Ein sehr vorteilhaftes Merkmal ist nun darin zu sehen, daß der Raum zwischen Bodenwanne und bodenseitigen Rauchgaszügen in drei Längskanäle unterteilt ist, von denen die beiden äußeren in den unteren Rückwandkanal und der mittlere in einen oberen Rückwandkanal münden. Damit wird erreicht, daß nicht nur die in den Rückwand­ bereich strömende Primärluft, sondern auch die Sekun­ därluft hochwirksam vorgewärmt wird. Die Einlaßöff­ nungen der oberen Seitenkanäle liegen vorzugsweise im Rückwandbereich und sind an den Steigkanal ange­ schlossen. Diese Ausführung ist insbesondere dann wirksam, wenn die Brenngase im Frontbereich den Brennraum verlassen und in einem deckseitigen Kanal, der zwischen der Deckwand und einem Zwischenwandein­ satz gebildet wird in die rückwandseitigen Fallschäch­ te strömen. Die Sekundärluftzufuhr unterhalb dieses Zwischenwandelementes sorgt für eine wirksame Nach­ verbrennung.

Anhand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch eine erste Aus­ führungsform eines Kachelofeneinsatzes und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes mit abgewandelter Luftzuführung, jedoch ohne Schamotteauskleidung.

Der Brennraum 12 eines Kachelofeneinsatzes 10 ist von einer Frontwand 14 mit Ofentür 16, einer Bodenwanne 18, einer rückseitigen Zwischenwand 20, einer deckseitigen Zwischenwand 22 und Seitenwandplatten 24 begrenzt, die sämtlichst aus Schamotte bestehen. Die Brenngase ver­ lassen den Brennraum 12 durch die zwischen Frontwand 14 und deckseitiger Zwischenwand 22 gebildete Öffnung, strömen dann in einem deckseitigen Rauchgaszug 26 nach hinten und in zwei seitlichen Fallschächten hin­ ter der rückseitigen Zwischenwand 20 nach unten, dann in zwei anschließenden seitlichen bodenseitigen Rauchgaszügen nach vorn, werden dann um jeweils 180° nach innen umgelenkt und strömen in einem mittleren bodenseitigen Rauchgaskanal 28 wieder nach hinten und in einem mittleren Steigkanal 30, der zwischen den beiden äußeren Fallkanälen liegt nach oben zum Aus­ trittstutzen 32. Die im Schnitt gemäß Fig. 1 nicht sichtbaren Fallkanäle hinter der rückseitigen Zwi­ schenwand 20 und der dazwischen liegende Steigkanal 30 sind vorzugsweise in Form von gußeisernen außen gerippten Wärmeaustauschkörpern ausgebildet, an denen aufsteigende Umgebungsluft angewärmt wird, sodaß die Rauchgase wirksam gekühlt werden.

Unter der Brennraumtür 16 befindet sich ein Luftein­ laßschieber 34, der eine Luftzufuhröffnung 36 steuert, die in einem Querkanal 38 mündet, der im Bereich der frontseitigen Türöffnung abgedeckt ist. Benachbart dieses abgedeckten Bereiches kommuniziert der Quer­ kanal 38, der sich über die ganze Breite der Front­ wand 14 erstreckt, mit einem querliegenden Auslaß­ kanal 40, der im Bereich der Tür von einer Horizon­ talwand 42 der Tür 16 oben begrenzt wird. Dieser Auslaßkanal 40 hat im Ausführungsbeispiel einen über die ganze Breite des Brennraumes 12 reichenden front­ seitigen Austrittsschlitz 44. Im Bereich der Seiten­ wände 24 kommuniziert der Querkanal 38 mit Steigkanälen, an die sich Seitenkanäle 46 anschließen, die mit Auslaß­ öffnungen 48 versehen sind, die sich etwa auf glei­ chem Niveau wie der frontseitige Austrittsschlitz 44 befinden. Die Seitenkanäle 46 sind gußeiserne Form­ körper, die auf den Seitenrändern der Bodenwanne 18 aufgesetzt sind. Die Schamotte-Seitenwände 24 reichen bis zu den Oberrändern der Seitenkanäle 46 herab.

Zwischen der Bodenwanne 18 und der die bodenseitigen Rauchgaszüge 28 oben begrenzenden Zwischenwand wird ein Vorwärmkanal 50 gebildet, der an den Querkanal 38 anschließt, sich über die ganze Ofenlänge er­ streckt, im hinteren Bereich schräg ansteigend aus­ gebildet ist und in einem Rückwandkanal 52 mündet, der im Querschnitt mit den Seitenkanälen 46 überein­ stimmt und ebenfalls Auslaßöffnungen 54 aufweist. Der Rückwandkanal 52 erstreckt sich über die ganze Rückwandbreite und liegt ebenfalls auf dem hinteren hochgezogenen Rand der Bodenwanne 18 auf und befindet sich damit in gleicher Höhe wie die Seitenkanäle 46.

Die Ausführung gemäß Fig. 2 ist des besseren Verständ­ nisses wegen nur schematisch dargestellt. Die Schamotte- Einsätze und die Rauchgaszüge wurden weggelassen.

Wie bei der Ausführung gemäß Fig. 1 mündet die Luft­ zufuhröffnung 36 in der Frontwand in dem Querkanal 38, der mit den beiden Seitenkanälen 46 kommuniziert. Der Raum zwischen der schematisch veranschaulichten Bodenwanne 18 und der die bodenseitigen Rauchgaszüge oben begrenzenden Zwischenwand 60 ist durch vertikale, längsverlaufende Trennwände 62, 64 in drei Kammern un­ terteilt, von denen die beiden außenliegenden Kammern die Vorwärmkanäle 50 bilden, die an den Querkanal 38 unmittelbar angeschlossen sind und in eine über die ganze Breite des Einsatzes 11 reichende Rückwandkam­ mer 66 münden, die dem Rückwandkanal 52 bei der Aus­ führung gemäß Fig. 1 entspricht und die Auslaßöffnungen 54 aufweisen. Zwischen den beiden Vorwärmkanälen 50 befindet sich ein weiterer mittlerer Vorwärmkanal 68, der frontseitig an einen Fallkanal 70 innerhalb des Querkanals 38 angeschlossen ist und in den Frisch­ luft durch eine Einlaßöffnung 72 eingespeist wird, die unmittelbar unter der Zufuhröffnung 36 angeord­ net ist und mittels eines separaten Schiebers steuer­ bar ist. Die Einlaßöffnung 72 führt dem Brennraum Sekundärluft zu. Die Sekundärluft strömt in dem mittleren Vorwärmkanal 68 in eine Steigkammer 74, die etwa die halbe Tiefe wie die Rückwandkammer 66 hat und in dieser nach oben führt und in einer Öff­ nung 78 einer die Rückwandkammer 66 oben abschließenden Abschlußwand 76 mündet. Oberhalb dieser Abschluß­ wand 76 befindet sich eine obere Rückwandkammer 80 von geringerer Tiefe als die untere Rückwand­ kammer 66. Beide Kammern 66, 80 sind gegeneinander separiert. In der die obere Rückwandkammer 80 vorn begrenzenden Zwischenwand 82 befindet sich eine Reihe oberer Sekundärluft-Auslaßöffnungen 84. An beiden Seitenwänden befinden sich obere Seitenkanäle 86 mit Auslaßöffnungen 88 und diese Seitenkanäle münden in der oberen Rückwandkammer 80.

Durch Steuerung der Einlaßöffnung 72 wird also un­ abhängig von der Frischluftzufuhr aus der Zufuhr­ öffnung 36, die den Bodenbereich allseitig mit Pri­ mär-Frischluft versorgt, der Deckbereich des Brenn­ raumes dreiseitig mit vorgewärmter Sekundär-Frisch­ luft versorgt.

Anstelle der dargestellten Rückwandkammern 66, 80 können selbstverständlich auch Rückwandkanäle ent­ sprechend den Seitenkanälen 46, 86 vorgesehen werden, die durch entsprechende Vertikalkanäle aus den drei Vorwärmkanälen 50, 68 versorgt werden.

Claims (14)

1. Kachelofeneinsatz bestehend aus einem Heizkasten mit Brennraum und Rauchgasauslaßstutzen, sowie einer Nachheizvorrichtung, welche von dem, den Brennraum des Heizkastens verlassenden Rauchgas durchströmt wird und als Rauchgas-Luft-Wärmeaus­ tauscher ausgebildet ist, wobei der Heizkasten mindestens ein Zwischenwandelement aufweist und die Nachheizvorrichtung in den Heizkasten dadurch integriert ist, daß das Zwischenwandelement ein, an den Brennraum anschließendes und zum Rauchgas- Auslaßstutzen führendes Rauchgaskanalsystem be­ grenzt, das mit einem Warmluft-Kanalsystem in Wärmeaustauschbeziehung steht, nach DBP ... (P 35 25 617.6-16) mit einer frontseitigen absperr­ baren Luftzufuhröffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhröffnung (36) in einem bis in die einander gegenüberliegenden Seitenwände (24) reichenden Querkanal (38) mündet, dessen beide En­ den je mit einem horizontalen Seitenkanal (46) verbunden sind, der sich mindestens bis etwa über die vordere Hälfte des Brennraums (12) erstreckt und mit einer Anzahl Luftauslaßöffnungen (48) ver­ sehen ist.

2. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Schamotte-Bodenwanne (18) den Brennraum (12) unten begrenzt und daß die beiden Seitenkanäle (46) unmittelbar oberhalb der oberen Seitenränder der Bodenwanne (18) angeordnet sind.

3. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar oberhalb des front­ seitigen Oberrandes der Bodenwanne (18) ein sich über im wesentlichen die ganze Breite des Brenn­ raumes erstreckender Luftkanal (40) vorgesehen ist, der beidseitig der Brennraumtür (16) mit dem Querkanal (38) kommuniziert.

4. Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bodenwanne (18) und im Abstand darunter angeordneten Rauchgas­ zügen (28) ein beidseitig beheizter Luftvorwärm­ kanal (50) angeordnet ist, der an den Querkanal (38) anschließt und zu einem Rückwandkanal (52) führt, der sich mindestens über den Mittelbereich der Brennraumhinterwand (20) erstreckt und mit Luftauslaßöffnungen (54) versehen ist.

5. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftvorwärmkanal (50) in seinem rückwärtigen Bereich schräg ansteigend ausgebil­ det ist und daß die Luftauslaßöffnungen (48) der Seitenkanäle (46) und des Rückwandkanals (52) etwa auf gleicher Höhe liegen.

6. Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Luftauslaßöffnungen (44, 48, 54) aufweisenden Kanäle (40, 46, 52) gegenüber unmittelbar darüber angeordneten Schamotte-Wänden (14, 20, 24) zurück­ gesetzt sind.

7. Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand oberhalb der Seitenkanäle (46) und/oder des Rückwandkanals (52) mindestens ein weiterer Kanal (80, 86) angeordnet, mit Luftauslaßöffnungen (84, 88) versehen und mit dem Querkanal (38) und/oder dem Vorwärmkanal (50) verbunden ist.

8. Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand oberhalb der Seitenkanäle (46) und/oder des Rückwandkanals (52) mindestens ein weiterer Kanal (80, 86) ange­ ordnet, mit Luftauslaßöffnungen (84, 88) versehen und an ein eigenes Sekundärluft-Zufuhrsystem (70, 72, 68, 74) angeschlossen ist.

9. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sekundärluft-Zufuhrsystem (70, 72, 68, 74) eine von der Zufuhröffnung (36) für Primär­ luft unabhängig steuerbare Einlaßöffnung (72) auf­ weist.

10. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an die Einlaßöffnung (72) ein den Querkanal (38) durchsetzender Zufuhrkanal (70, 68) anschließt, der neben dem Vorwärmkanal (50) des Primärluftsystems zum Rückwandbereich führt und in einem Steigkanal (74) mündet, der zu dem mindestens einen weiteren Kanal (80, 86) führt.

11. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Zufuhröffnung (36) für Primärluft unmittelbar benachbart der Einlaßöffnung (72) für Sekundärluft befindet.

12. Kachelofeneinsatz nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (72) unter der Zufuhröffnung (36) angeordnet ist.

13. Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Bodenwanne (18) und bodenseitigen Rauchgaszügen (28) in drei Längskanäle (50, 68) unterteilt ist, von denen die beiden äußeren (50) in den unteren Rückwandkanal (52) und der mittlere (68) in ei­ nen oberen Rückwandkanal (80) münden.

14. Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöff­ nungen der oberen Seitenkanäle (86) im Rückwand­ bereich liegen und an den oberen Rückwandkanal (80) oder separate Steigkanäle angeschlossen sind.