DE3731974A1 - Ofen fuer verschiedenartige feste brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen für verschiedenartige feste Brennstoffe mit einem das von einem Rost getragene Glutbett und den darüber befindlichen Brenn­ raum umfassenden Feuerraum und einem unter dem Rost befindlichen Ascheraum, wobei der Feuerraum und der Ascheraum an der Vorderseite des Ofens durch ein Geschränk mit getrennten Türen für den Feuerraum und den Ascheraum geschlossen sind und wobei wenigstens die Ascheraumtür mit einer regulierbaren Öffnung für die Primärluft-Zufuhr versehen ist.

Bei Hausbrandöfen für feste Brennstoffe, z. B. Kachelöfen, kommen verschiedenartige feste Brennstoffe zur Nutzung und zwar sowohl Kohlebrennstoffe in verschiedenen Arten als auch Holz. Alle diese festen Brennstoffarten werden bei den üblichen Öfen mit der gleichen Verbrennungs­ technik verbrannt, obwohl im Hinblick auf die Luftzufuhr zum Glutbett eine für Kohlebrand vorteil­ hafte Technik für Holzbrand ungünstig ist und umgekehrt.

Bei den bekannten Öfen dieser Art liegt der Brennstoff auf einem Rost. Die Frischluftzufuhr erfolgt jeweils von unten durch das Glutbett hindurch und beispiels­ weise von vorne über das Gluttbett. Bei einer allgemein bekannten Ausführungsform besteht der Glutbettrost teilweise aus einem runden Gitterrost, der um eine senkrechte Achse beweglich in einem Rostlager gelagert ist. Er kann durch ein Gestänge, welches vorne aus dem Ofen herausgeführt ist, nach Bedarf von Hand gerüttelt werden, um die die Frischluftzufuhr behindernde Asche durch den Gitterrost hindurchfallen zu lassen.

Diese Technik ist für langsam brennenden Kohlebrand günstig, wobei die Frischluft zumindest teilweise durch das Glutbett hindurchziehen muß. Sie ist aber für schnell brennende Brennstoffe wie Holz ungünstig. Hierbei ist eine Frischluftzufuhr von unten durch den Rost nicht nur überflüssig, sondern sogar nachteilig. Das Holz verbrennt viel zu schnell, wenn sauerstoff­ haltige Frischluft von unten und von vorne das Glutbett durchzieht.

Durch das DE-GM 87 02 869.7 ist eine Einrichtung an einem Ofen für feste Brennstoffe bekannt geworden, wodurch die vorbeschriebenen Nachteile beseitigt werden sollen. Dabei ist das Glutlager als flaches Grauguß­ teil ausgebildet, welches im Bereich seiner Mitte einen Ausschnitt mit einer diesen ausfüllenden Bodenklappe hat. Diese ist in dem Ausschnitt um eine Achse kippbar gelagert. Mit der Einstellung dieser Bodenklappe kann die Frischluftzufuhr von unten durch das Glutbett geregelt werden von einer intensiven Luftduchströmung bis hin zu einer völligen Absperrung des Glutbettes gegen Luftzufuhr von unten.

Dabei sit es bei einem solchen Ofen erforderlich, daß ein Sekundärluftstrom den Brennraum von oben, beispielsweise durch eine regulierbare Öffnung in der Fülltür, zugeführt wird, wie dies z. B. aus dem DE-GM 85 22 178.2 hervorgeht. Die Sekundärluft-Zufuhr über dem Glutbett soll eine bessere Verbrennung der in den Rauchgasen über der Glut noch in erheblichen Mengen enthaltenen brennbaren Bestandteilen bewirken.

Bei Zufuhr der Sekundärluft durch die Fülltür kann dieses Ziel aber nur sehr unvollkommen erreicht werden. Die nur durch eine Öffnung in den Brennraum strömende Sekundärluft kann sich mit den schnell abziehenden Rauchgasen nicht gleichmäßig vermischen. So können immer noch erhebliche Mengen brennbarer Bestandteile der Rauchgase unverbrannt den Brennraum des Ofens verlassen. Sie verbrennen zum Teil noch am Beginn des Rauchgaskanals, was zu einer erheblichen Überhöhung der Abgastemperatur und somit zu Energieverlusten führt. Man kann die hohe Temperatur der Rauchgase noch mehr oder weniger durch Verlängerung des Rauchgasweges innerhalb des Ofens nutzen, z. B. in einem Kachelofen. Bei kompakten Öfen ist dies aber kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ofen der eingangs der Beschreibung und im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art zu schaffen, bei dem eine weitestgehende Verbrennung aller brennbaren Bestandteile der Rauchgase schon unmittelbar über den Glutbett erfolgt. Dabei soll der Ofen gleichermaßen optimal auf alle verschiedene Arten von festen Brennstoffen ein­ stellbar sein.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein solcher Ofen folgende Merkmale aufweist:

• a) Das Glutbett ist von einer sich über die beiden Seitenwände und die Rückwand des Ofens erstreckenden Hohlwand umgeben.
• b) Die Hohlwand hat in ihrem unteren Bereich wenigstens eine Sekundärluft-Aufnahmeöffnung und weist an ihrer Oberkante eine Vielzahl von nach oben gerichteten Sekundärluft-Austrittsöffnungen auf.
• c) Oberhalb der Sekundärluft-Austrittsöffnungen der Hohlwand sind an den betreffenden Innenwänden des Ofens gegen die Senkrechte des Ofens zur Ofenmitte hin geneigte Sekundärluft-Leitflächen vorgesehen, durch die die aus den Sekundärluft-Austrittsöffnungen der Hohlwand strömende Luft über das Glutbett gelenkt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und alternative Detail-Lösungsvorschläge gehen aus den Ansprüchen 2 bis 20 hervor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer sie in schematisierter Darstellung beispielsweise wiedergeben­ den Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ofen;

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt nach der Linie A-A gem. Fig. 1;

Fig. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie B-B gem. Fig. 1 mit Sicht auf die Oberkante der Hohlwand und den Rost.

Der erfindungsgemäße Ofen unterscheidet sich von Öfen allgemein bekannter Bauarten im wesentlichen dadurch, daß das Glutbett 1 größtenteils von einer Hohlwand 2 umgeben ist, die innen an den beiden Seitenwänden 3, 4 und an der Rückwand 5 des Ofens anliegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel reicht sie bis auf Grundfläche 6 des Ofens herab, so daß sie auch den unter dem Glutbett 1 liegenden Ascheraum 7 umschließt. An seiner Vorderseite hat der Ofen ein übliches Geschränk mit einer Ascheraumtür 8, die bis in Höhe des Glutbettes 1 hinaufreicht und eine regulierbare Primär­ luft-Klappe 9 hat und mit einer Fülltür 10 im oberen Bereich des Ofens, die mit einem Sichtfenster versehen ist.

Das Glutbett 1 wird an der von der Hohlwand 2 frei­ gelassenen Vorderseite durch einen Primärluft-Rost 11 begrenzt.

Die Hohlwand 2 hat an der Ofen-Rückseite im unteren Bereich eine Sekundärluft-Aufnahmeöffnung 12 und weist an ihrer Oberkante eine Vielzahl von in regelmäßigen Abständen angeordneten, nach oben gerichteten Sekundär­ luft-Austrittsöffnungen 13 auf. Diese sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Verlauf der Hohlwand 2 schlitzförmig ausgebildet.

Oberhalb der Hohlwand 2 sind die beiden Seitenwände 3, 4 und die Rückwand 5 des Ofens innen mit einer Schamott-Auskleidung 14 versehen, deren Unterkanten nach oben einwärts abgeschrägt sind. Diese Schrägflächen bilden über den Sekundärluft-Austrittsöffnungen 13 gegen die Ofenmitte einwärtsgerichtete Leitflächen 15 für die einströmende Sekundärluft, die dadurch von drei Seiten über das Glutbett 1 geleitet wird. Die Schamottauskleidung 14 ist an ihren Unterkanten ver­ dickt, wodurch eine Verbreiterung der Sekundärluft- Leitflächen 15 bewirkt wird.

Der Sekundärluft-Aufnahmeöffnung 12 ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte an sich allgemein bekannte Einrichtung zur Regulierung des Durchlaß­ querschnittes zugeordnet. So kann das Mischungs­ verhältnis von durch die Primärluft-Klappe 9 in das Glutbett 1 eingeleiteter, die Glut durchströmender Primärluft und durch die Hohlwand 2 über das Glutbett 1 geleiteter Sekundärluft beliebig eingestellt und jeder Art von Brennstoff und jedem Abbrandstadium angepaßt werden.

Statt der einen Sekundärluft-Aufnahmeöffnung 12 können auch deren mehrere im Unterteil 2 a der Hohlwand 2 vorgesehen sein, deren Durchlaßquerschnitt insgesamt regulierbar ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ober­ teil 2 b der Hohlwand 2 aus sechs durch senkrechte Stirnwände 2 c voneinander getrennten Segmenten zusammen­ gesetzt, die jeweils an ihrer Unterseite offen sind. Das Unterteil 2 a der Hohlwand ist ebenfalls aus Segmenten zusammengesetzt, die oben und an ihren einander zugekehrten Stirnseiten offen sind, so daß sie einen an den Innenwänden 3, 4, 5 des Ofens verlaufenden oben offenen Trog bilden, auf den formschlüssig die Segmente des Oberteils 2 b aufgesetzt sind. Anzahl und Länge der einzelnen Segmente des Unterteils 2 a müssen nicht mit der Anzahl und der Länge der Segmente des Oberteils 2 b übereinstimmen. Da der Hohlraum des Unter­ teils 2 a sich ohne Zwischenwände über seine ganze Länge erstreckt, stehen alle Segmente des Oberteils 2 b mit der Sekundärluft-Aufnahmeöffnung 12 an der Ofenrückseite im Unterteil 2 a in Verbindung.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hohl­ wand 2 aus gebrannten Formsteinen zusammengesetzt. Sie kann aber auch aus einem anderen Material, z. B. aus Grauguß-Formteilen bestehen. Ebenso können das Unter­ teil 2 a und das Oberteil 2 b der Hohlwand 2 aus ver­ schiedenen Materialien bestehen, z. B. in der Weise, daß das Unterteil aus gebrannten Formsteinen, z. B. Kacheln, zusammengesetzt ist, während die Segmente des Ober­ teils 2 b als Grauguß-Formteile ausgebildet sind.

In dem durch das Sichtfenster in der Fülltür 10 einseh­ baren Brennraum 16 über der Glut findet unter der Einwirkung des mit der Sekundärluft unmittelbar dorthin geleiteten Sauerstoffs eine intensive Nachverbrennung des in den Rauchgasen enthaltenen CO steht. Über dem Brennraum 16 ist in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zur Verlängerung des Rauchgasweges innerhalb des Ofens vorgesehen, damit die durch die Nachver­ brennung erhöhte Rauchgastemperatur weitestgehend nutzbar gemacht wird.

Die Anordnung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sekundärluft-Zufuhr über das Glutbett ist im übrigen nicht auf eine bestimmte Offengattung für verschieden­ artige feste Brennstoffe beschränkt. Der Ofen kann sowohl als Kachelofen, wie auch als Ganzmetallofen ausgebildet sein. Es kann sich um einen im übrigen an sich bekannten Feuerraumeinsatz aus Metall mit Geschränk und Glutbett handeln, der wenigstens den Feuerraum und den Ascheraum umfaßt und in einen gesetzten Kachelofen mit einem nach einer Seite offenen quaderförmigen Hohlraum einsetzbar ist.

Claims (20)

1. Ofen für verschiedenartige feste Brennstoffe mit einem das von einem Rost getragenen Glutbett und den darüber befindlichen Brennraum umfassenden Feuer­ raum und einem unter dem Rost befindlichen Ascheraum, wobei der Brennraum und der Ascheraum an der Vorder­ seite des Ofens durch ein Geschränk mit getrennten Türen für die Befüllung des Ofens und für den Glutbett-Ascheraum geschlossen sind und wobei wenigstens die Glutbett- und Ascheraumtür mit einer regulierbaren Öffnung für die Primärluft-Zufuhr zum Glutbett versehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) das Glutbett (1) ist von einer sich über die beiden Seitenwände (3, 4) und die Rückwände (5) des Ofens erstreckenden Hohlwand (2) umgeben;
• b) die Hohlwand (2) hat in ihrem unteren Bereich wenigstens eine Sekundärluft-Aufnahmeöffnung (12) und weist an ihrer Oberkante eine Vielzahl von nach oben gerichteten Sekundärluft-Austritts­ öffnungen (13) auf;
• c) oberhalb der Hohlwand (2) sind an den betreffenden Innenwänden (3, 4, 5) des Ofens gegen die Senkrechte zur Ofenmitte geneigte Sekundärluft- Leitflächen (15) vorgesehen, durch die die aus den Sekundärluft-Austrittsöffnungen (13) der Hohlwand (2) strömende Sekundärluft über das Glutbett (1) geleitet wird.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwand (2) bis auf die Bodenfläche (6) des Ofens herabreicht und somit auch den Ascheraum (7) umschließt.

3. Ofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwand (2) aus einem den Ascheraum (7) umschließenden Unterteil (2 a) und einem das Glutbett (1) umschließenden Oberteil (2 b) besteht.

4. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2 a) der Hohlwand (2) als oben offener Trog ausgebildet ist, der wenigstens eine in der Außenwand befindliche Sekundärluft-Aufnahme­ öffnung (12) hat.

5. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2 a) der Hohlwand (2) aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, wobei die zwischen den beiden Außensegmenten liegenden Segmente keine Stirn­ wände haben.

6. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2 a) der Hohlwand (2) aus mehreren jeweils stirnseitig geschlossenen Segmenten zusammen­ gesetzt ist, wobei jedes Segment eine Sekundärluft- Aufnahmeöffnung hat.

7. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (2 b) der Hohlwand (2) als an der Unterseite durchgehend offener Hohlraum ausgebildet und auf das Unterteil (2 a) formschlüssig aufgesetzt ist.

8. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (2 b) der Hohlwand (2) aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, wobei die zwischen den beiden Endsegmenten liegenden Segmente keine Stirnwände haben.

9. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (2 b) der Hohlwand (2) aus mehreren jeweils stirnseitig geschlossenen Segmenten zusammengesetzt ist, die formschlüssig auf das Unterteil (2 a) aufgesetzt sind.

10. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwand (2) aus Segmenten zusammengesetzt ist, deren jedes einen Abschnitt des Unterteils (2 a) und den darüberliegenden Abschnitt des Oberteils (2 b) umfaßt.

11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Endsegmenten liegenden Segmente keine Stirnwände haben, wobei wenigstens ein Segment im Bereich des Unterteils (2 a) eine Sekundärluft-Aufnahmeöffnung (12) hat.

12. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment der Hohlwand (2) eine stirnseitig geschlossene Kammer bildet, die im Bereich des Unterteils (1 a) wenigstens eine Skundärluft-Aufnahme­ öffnung (12) und an der Oberkante des Oberteils (2 b) wenigstens eine Sekundärluft-Austrittsöffnung (13) hat.

13. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft-Austrittsöffnungen (13) im Oberteil (2 b) der Hohlwand (2) als in Längsrichtung der Hohlwand verlaufende Schlitze ausgebildet sind.

14. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft-Aufnahmeöffnung (12) bzw. -öffnungen mit einem Gebläse verbunden sind.

15. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft-Aufnahmeöffnung (12) bzw. -öffnungen mit einer Einrichtung zur Regulierung des Durchlaßquerschnittes versehen sind.

16. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2 a) und/oder das Oberteil (2 b) der Hohlwand (2) bzw. deren Segmente aus gebrannten Formsteinen oder dergleichen Material bestehen.

17. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2 a) und/oder das Oberteil (2 b) der Hohlwand (2) bzw. deren Segmente aus Metall, beispielsweise Grauguß-Formteilen bestehen.

18. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Seitenwände (3, 4) und die Rückwand (5) des Ofens innen oberhalb der Hohlwand (2) mit einer Schamott-Auskleidung (14) versehen sind, deren Unterkanten nach oben einwärts abgeschrägt sind und so die Sekundärluft-Leit­ flächen (15) oberhalb der Hohlwand (2) bilden.

19. Ofen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schamott-Auskleidung (14) in ihrem unteren Bereich eine Wandverdickung (14 a) zwecks Verbreiterung der Sekundärluft-Leitflächen (15) hat.

20. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Brennraums (16) eine an sich bekannte Einrichtung zur Verlängerung des Rauchgas­ weges innerhalb des Ofens vorgesehen ist.