DE3833088C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennvorrichtung zum Verbrennen von Holz, insbesondere als Grundofen, als Einsatzofen oder als anderwertige Brennvorrichtung, bestehend aus einer Front­ wand mit einer Brennstoff-Einfüllöffnung und einer Frisch­ luft-Einlauföffnung, aus zwei an die Frontwand anschließenden Seitenwänden, aus einer rückwärtig an die beiden Seitenwände anschließenden Rückwand, aus einer Bodenwand, aus einer Dec­ kenwand und aus einer Tür für die Brennstoff-Einfüllöffnung sowie mit einer Frischluft-Einlauföffnung mit Regelelement zur Verstellung des wirksamen Querschnitts der Frischluft- Einlauföffnung und mit einem Rauchgas-Abzug, wobei in der Rückwand ein durch deren gesamte Wandstärke hindurch­ geführter, horizontaler Schlitz mit Düsengestaltung vorge­ sehen ist.

Bei der Erstellung von Kachelöfen finden entweder sogenannte Grundöfen oder Einsatzöfen Verwendung. Einsatzöfen sind be­ triebsfertige Öfen, um die herum während des Aufmauerns des eigentlichen Kachelteils lediglich die Luftzüge ausgebildet werden müssen. Grundöfen sind dagegen vom Ofenbauer aus ein­ zelnen Schamottesteinen während der Einrichtung des eigentli­ chen Kachelteils aufzumauernde Öfen. Beim Aufmauern eines Grundofens hält sich der Ofenbauer an herkömmliche Gestal­ tungskonzepte. Grundöfen können aber auch freistehend aufge­ baut werden und direkt als Ofen dienen, insbesondere, wenn sie metall-ummantelt sind.

Herkömmlicherweise ist bei einer Brennvorrichtung der ein­ gangs bezeichneten Gattung das untere Ende des über die Brennstoff-Einfüllöffnung zugänglichen Raums, nämlich der ei­ gentliche Brennraum, gegen einen darunter liegenden Raum durch einen Gitterrost getrennt, auf dem der Brennstoff auf­ liegt. Die Frischluft-Einlauföffnung ist zumindest in der Re­ gel so angeordnet, daß die Frischluft von unten durch den Gitterrost nach oben durchtritt, während das Rauchgas oben aus dem Brennraum abgeführt wird. In dem Raum unterhalb des Gitterrostes ist in der Regel noch ein Aschenkasten vorgese­ hen. Sowohl die Brennstoff-Einfüllöffnung als auch die Frischluft-Einlauföffnung sind durch Türen verschlossen, wo­ bei im Bereich der Frischluft-Einlauföffnung an der Tür ein Regelelement, in der Regel als Schieber, vorgesehen ist.

Die bisherigen Gestaltungskonzepte für insbesondere als Grundöfen zu verwendende Brennvorrichtungen berücksichtigen zumindest in der Regel die alternative Beheizung sowohl mit Holz als auch mit Kohle. Hinsichtlich des Verbrennungsablaufs müssen sie daher zwangsläufig einen Kompromiß zwischen den für die beiden unterschiedlichen Brennstoffe optimalen Ge­ staltungskonzepten darstellen. Die auftretende Emission, die zwar den geltenden rechtlichen Vorschriften Rechnung trägt, ist verhältnismäßig sehr groß, weshalb zwischenzeitlich für geschlossene örtliche Bereiche bspw. ein generelles Holz­ brennverbot erlassen worden ist.

Aus dem DE-GM 87 06 650 ist ein Feuerungsofen insbesondere als Kachelofeneinsatz mit Rostverbrennung zur Verbrennung von Holz bzw. Holzkohle bekannt. Dieser im wesentlichen aus zwei Seitenwänden, einer Front- oder einer Rückwand bestehende Ofen besitzt unten einen herkömmlichen Rost mit darunter angeordnetem Aschenraum und oben eine Abschlußhaube. In der Frontwand sind eine Feuerungstür und eine Aschentür vorgesehen, während in der Rückwand etwa in der Höhe des oberen Randes der Feuerungstür eine Reihe erster Lufteinzugdüsen und im Bereich der Abschlußhaube eine Reihe zweiter Lufteinzugdüsen vorgesehen sind. Die Lufteinzugdüsen sind in Richtung auf das Ofeninnere düsenförmig gestaltet und dienen der Zuführung von Luft zum eigentlichen Brennraum einerseits bzw. zu einem innerhalb der Abschlußhaube gelegenen Nachbrennraum andererseits, und zwar jeweils von der freien Umgebung her. Die Luftströme der beiden Düsenreihen sind also Kaltluftströme unmittelbar. Im übrigen handelt es sich wegen der Vorsehung eines Rostes als unterem Abschluß des Brenngutraums um einen Ofen mit von unten nach oben ge­ richteten Abbrennen des Brennguts, was in Hinblick auf die gewünschte Nachverbrennung eine im übrigen besondere Gestaltung des Ofens erforderlich macht, wozu vom oberen Rand der Feuerungstür ausgehend eine nach hinten aufsteigende Trennplatte, besondere Kontaktelemente und im übrigen eine besondere innenseitige Gestaltung der Abschlußhaube vorgesehen sind. Auch mittels dieses verhältnismäßig großen Aufwandes, der dazu dient, den unmittelbaren Abzug noch brennbarer Gase über den Kamin zu verhindern, ist eine hinsichtlich des Emissionsverhaltens gute Nachverbrennung insbesondere wegen der Zuführung kalter Luft kaum erreichbar.

Aus der DE-PS 43 946 ist ein Ofen mit zwei Seitenwänden, einer Frontwand und einer Rückwand bekannt, wobei der Brennraum nach unten durch einen Gitterrost mit darunter liegendem Aschenraum begrenzt ist. Oben ist der Ofen durch eine sogenannte Kochröhre oder alternativ durch einen besonderen weiteren Raum begrenzt. Bei diesem Ofen erfolgt das Abbrennen des Brennguts von unten nach oben, wobei das Verbrennen unter Zuführung vorgewärmter Frischluft erfolgen soll. Hierzu wird Frischluft über den Aschenraum und/oder einen unterhalb desselben liegenden Zuführungskanal in in den Seitenwänden gelegene Kanäle eingeführt. Diese Kanäle münden in einen hohlen Einsatz, der oben offen ist und mit der Kochröhre oder dem genannten besonderen Raum in Verbindung steht. Die auf dem genannten Weg zugeführte Frischluft wird in der Kochröhre bzw. dem genannten besonderen Raum durch die Durchtrittsöffnung im Türrahmen und von dort durch eine Durchtrittsöffnung in den eigentlichen Brennraum eingeführt. Hierdurch steht neben der durch den Gitterrost von unten in den Brennraum einströmenden Frischluft im Brennraum als Ver­ brennungsluft ein Gemisch zur Verfügung, dessen Temperatur merklich höher als die der Umgebungsluft ist. Eine Nachverbrennung ist bei diesem bekannten Ofen in keiner Weise vorgesehen.

Aus der DE-GM 17 89 730 ist ein Ofen mit einer Feuerungstür bekannt, hinter der mindestens teilweise ein Steh­ rostgeschränk in der Ofen-Frontwand vorgesehen ist. An der türseitigen Oberkante des Stehrostgeschränks ist eine Staubfangklappe schwenkbeweglich gelagert, während in der unteren Wandung des Stehrostgeschränks eine Öffnung vor­ gesehen ist, die dem Durchtritt von durch die Ofentür hindurch geführter Luft dient. Bei entsprechender Schräg­ stellung der Staubfangklappe dient diese im übrigen einer Umlenkung der von außen durch die Tür hindurch geführten Frischluft unmittelbar in Richtung auf die genannte Öffnung des Stehrostgerschränks.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichnete Brennvorrichtung so auszubilden, daß möglichst sogar unter Verbesserung des Brenn-Wirkungsgrades ein erheblich besseres Emissionsverhal­ ten erreicht ist. Dabei ist zugleich darauf zu achten, daß das neue Gestaltungskonzept eine einfache Einrichtung der Vor­ richtung zuläßt; darüber hinaus aber ist vorrangig darauf zu achten, daß die Bedienbarkeit zur Führung des Brennverhaltens und damit des Emissionsverhaltens sehr einfach ist und den Benutzer keineswegs überfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düse als Schlitzdüse gestaltet ist, daß im Bereich des engsten Querschnitts oder kurz hinter diesem in die Schlitzdüse ein Luft-Zuführungskanal einmündet, der andererseits im Bereich des Regelelementes der Tür beginnt, daß die Bodenwand eine in sich geschlossene, gitterrostfreie Wand ist, daß die Frischluft-Einlauföffnung im Bereich der Brennstoff-Einfüllöffnung liegt und daß die von der Tür verschlossene einzige Öffnung der Frontwand und der Schlitzdüse in der Rückwand die einzigen Öffnungen des Brenn­ raums sind.

Bei dieser Konzeption finden im Brennraum eigentlich nur eine Vorverbrennung statt, wobei das anfallende Abgas und die zugleich entstehenden noch brennbaren Gase durch die Schlitzdüse in der Rückwand aus dem Brennraum abgeführt werden. Beim Durchtritt durch die Schlitzdüse wird über den Luft-Zuführungska­ nal diesem Gasgemisch Luft zugeführt, um das Ganze an­ schließend quasi nachzuverbrennen, und zwar in einem nachge­ ordneten Brennraum, der beispw. am Eingang eines Heizregi­ sters angeordnet sein kann. Die in der Schlitzdüse zugeführte Luft, die durch den Zuführungskanal in der Rückwand und in der Dec­ kenwand geleitet wird, wird dort bedingt durch die im Brenn­ raum entwickelte Hitze sehr stark vorgewärmt. Diese Luft er­ reicht dabei vor ihrer Zumischung zu dem Abgas und dem Brenn­ gas eine Temperatur von gelegentlich sogar über 500°C. Durch das Beimischen dieser Luft in der Schlitzdüse der Rückwand der Brenn­ vorrichtung werden die dort hindurchgeführten Brenngase also nicht etwa merklich abgekühlt, so daß sie auch ihre Zündtem­ peratur nicht verlieren. Zugeführt wird die genannte Luft über eine einzige Öffnung in der Frontwand, wobei die dort zu­ geführte Luft praktisch selbsttätig in primäre und sekundäre Luft aufgeteilt wird. Die sekundäre Luft ist die Luft, die der Schlitzdüse zugeführt wird, während die primäre Luft die Luft ist, unter deren Mitwirkung der Brennstoff im Brennraum ver­ brennt bzw. vergast.

Durch die düsenförmige Verjüngung der Schlitzdüse gesehen in Richtung der Wandstärke der Rückwand werden unter Einwirkung des Kaminzugs die im Brennraum anfallenden Abgase und Brenn­ gase sehr schnell durch die Schlitzdüse hindurchgezogen, so daß nicht einmal die Tendenz besteht, daß diese Gase etwa durch Undichtigkeiten im Türbereich in den zu beheizenden Raum aus­ treten.

Ausgiebige Brennversuche zur Bestimmung der optimalen Größen­ verhältnisse für bestimmte Heizleistungen haben gezeigt, daß der ungünstige CO-Emissionswert, der während der Anheiz­ phase auftritt, weit unter dem aufgrund gesetzlicher Vor­ schriften zulässigen durchschnittlichen CO-Maximalwert von 6500 ppm für Öfen mit Festbrennstoffen liegt; die gemessenen ungünstigsten Maximalwerte liegen zwischen 2000 und 3000 ppm CO, während der Durchschnittswert bei nur 1200 ppm CO liegt. Diese Werte sind nicht nur besser als gesetzlich zu­ lässig, sondern liegen sogar auch weit unter den bisher an­ derweitig erreichten Werten. Auch der Brenn-Wirkungsgrad mit 87 bis 90% ist weit besser als der aufgrund von Vorschriften zulässige Mindestwirkungsgrad von 75%. Selbstverständlich kann für die Optimierung des Brennverhaltens während der An­ heizphase eine übliche Anheizklappe vorgesehen sein, die nur während des Anheizens geöffnet wird. Da diese Klappe im übri­ gen geschlossen bleibt, stellen die Brennstoff-Einfüllöffnung mit ihrer integrierten Frischluft-Einlauföffnung und der Rauchgasabzug in der Tat die einzigen eigentlichen Öffnungen der Brennvorrichtung dar.

Da die erfindungsgemäße Brennvorrichtung zum Verbrennen von Holz bestimmt ist, wird kein Gitterrost als unterer Abschluß des Brennraums benötigt; die wenige anfallende Achse kann in Abständen von Wochen bis Monaten aus der Vorrichtung ausge­ schaufelt werden. Der zwischenzeitliche Verbleib der Asche in der Vorrichtung beeinträchtigt das Brennverhalten nach den gewonnenen Erfahrungen in keiner Weise.

In Hinblick auf eine gute Vorerhitzung der über den Zufüh­ rungskanal der Schlitzdüse zuzuführeden Luft empfiehlt es sich, diesen Kanal als im Querschnitt in sich geschlossenen Kanal in der Deckenwand und in dem oberhalb der Schlitzdüse gelegenen Bereich der Rückwand auszubilden. Hierdurch ist eine einwand­ freie Führung der Luft unter der Einwirkung des Kaminzugs und, das mindestens gleich bedeutsam ist, eine wirkungsvolle Aufheizung der Luft gewährleistet.

Damit die Schlitzdüse praktisch nie durch Asche verstopft werden kann, selbst wenn diese langzeitig nicht aus der Vorrichtung entnommen wird, sollte die Wandstärke des oberhalb der Schlitzdüse in der Rückwand gelegenen Bereichs derselben dünner sein als die Wandstärke des unterhalb der Schlitzdüse in der Rückwand gelegenen Bereichs derselben. Begünstigend wirkt in dieser Hinsicht auch eine abgerundete Gestaltung der Einlaß­ kanten der Schlitzdüse, was im übrigen auch deshalb vorgesehen werden sollte, damit das Brenngas/Abgas-Gemisch besser in die Schlitzdüse eintreten kann. Optimale Brennverhältnisse sind dann erreichbar, wenn die Schlitzdüse in der Rückwand in etwa einem Drittel der Höhe des Brennraums und damit der Rückwand vorge­ sehen ist. Ebenfalls in Hinblick auf optimale Brennverhält­ nisse sollte das Regelelement in der Tür in höchstens 20% der Höhe des Brennraums vorgesehen sein. Beide Maßnahmen ge­ währleisten eine hervorragende selbsttätige Aufteilung der durch die Frischluft-Einlauföffnung der Tür eintretenden Luft in den zum Vorbrennen im Brennraum notwendigen primären Teil und in dem im Bereich der Schlitzdüse für das Nachbrennen benö­ tigten sekundären Teil.

In Hinblick auf eine problemlose Einstellung der Brennver­ hältnisse durch den Betreiben sollte das im Bereich der Tür vorzusehende einzige Regelelement so ausgebildet sein, daß die von diesem in ihrem freien Öffnungsquerschnitt zu verän­ dernde Luft-Einlauföffnung bei der Schließbewegung des Regel­ elementes zunächst in ihrem unteren Bereich und erst bei wei­ terer Schließbewegung auch in ihrem oberen Bereich verschlos­ sen wird, wobei der obere Bereich für die sekundäre und der untere Bereich für die primäre Luft bestimmt ist. Das Regel­ element sollte zugleich so ausgebildet sein, daß in der End- Schließstellung - bei vollständig geschlossenem unteren Be­ reich der Luft-Einlauföffnung - der obere Bereich der Luft- Einlauföffnung noch zu mindestens 10% offengehalten ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Kaminzug nicht vollstän­ dig unterbunden ist und noch hinreichend lange Zeit Sekundär­ luft der Schlitzdüse zugeführt wird, um die noch entstehenden Ab­ gase und Brenngase nachverbrennen zu können. Durch die ent­ sprechende Gestaltung des Regelelementes ist der Bediener im übrigen der Notwendigkeit enthoben, etwa nach zwischenzeitli­ cher Beobachtung der Brennverhältnisse nach entsprechendem Öffnen der Tür mehrfach nachzuregeln, um die jeweils richtige Beziehung zwischen den Mengen der Primärluft und der Sekun­ därluft zu finden.

Für eine vereinfachte Herstellbarkeit empfiehlt es sich, daß der oberhalb der Schlitzdüse gelegene Bereich der Rückwand in deren Höhenrichtung in der Ebene des Luft-Zuführungskanals geteilt ist. Der Kanal läßt sich dann durch entsprechend ge­ legte Aussparungen in dem einen Teil realisieren, und es be­ darf keiner aufwendigen Herstellung einer Form zur Herstel­ lung eines Hohlkörpers.

Insbesondere in Zusammenhang mit der zuletzt erwähnten Wei­ terbildung empfiehlt es sich, daß der in der Rückwand gele­ gene Teil des Luft-Zuführungskanals in Breitenrichtung der Rückwand von oben nach unten erweitert ausgebildet ist, wobei er sich im Bereich der Schlitzdüse über die gesamte Breite der Rückwand und damit über die gesamte Länge der Schlitzdüse er­ streckt. Eine solche erweiterte Ausbildung des Luft-Zufüh­ rungskanals läßt eine stabile Herstellung der Rückwand im oberen Bereich mit geringer Breitenerstreckung des Kanals und im unteren Bereich mit über die ganze Breite durchgehender Erstreckung des Kanals zu, also auch eine hervorragende Füh­ rung der Luft, ohne dadurch die Herstellbarkeit zu erschwe­ ren.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten Kanal sollte dieser durch Stege in nebeneinanderliegende Abschnitte unterteilt werden, die eine gleichmäßige Verteilung und Zuführung der Luft sowohl zu dem zentralen Bereich als auch zu den Randbe­ reichen der Schlitzdüse gewährleisten.

Für eine möglichst weitgehende und optimale Aufheizung der der Schlitzdüse zuzuführenden Luft sollte der in der Deckenwand gelegene Teil des Luft-Zuführungskanals aus mehreren neben­ einanderliegenden Kanalabschnitten bestehen, die bezogen auf die Wandstärke der Deckenwand verhältnismäßig dicht über der dem Brennraum zugewandten Innenfläche der Deckenwand angeord­ net sind. Auf diese Weise ist ein sehr schneller und intensi­ ver Wärmeübergang vom Brennraum aus an die Luft möglich und im übrigen die Deckenwand in ihrer Stabilität nicht beein­ trächtigt, weil es keinen sehr breiten Kanal, sondern mehrere nebeneinander liegende Kanalabschnitte gibt.

Die bereits angesprochenen Brenn-Meßversuche haben gezeigt, daß optimale Brennverhältnisse mittels der erfindungsgemäßen Brennvorrichtung dann erreicht werden, wenn die Höhe, die Breite und die Tiefe des Brennraums etwa gleich groß bemessen sind.

Um den hinter der Schlitzdüse der Rückwand bei einem fertigen Ka­ chelofen gelegenen Nachbrennraum insbesondere von Flugasche reinigen zu können, empfiehlt es sich, daß aus dem unterhalb der Schlitzdüse in der Rückwand gelegenen Bereich derselben ein nach hinten verjüngter Teil nach vorn herausziehbar ist. Auf diese Weise kann beispw. nach der Entnahme von Asche aus dem Brennraum der genannte Teil nach vorn herausgezogen und somit ein Zugang zum Nachbrennraum geschaffen werden.

Selbstverständlich besteht durchaus die Möglichkeit, die er­ findungsgemäße Brennvorrichtung mit Ausnahme des Türbereichs und der Schlitzdüse in der Rückwand vollständig mit einem Stahlgehäuse zu ummanteln; dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um ein Gußgehäuse oder ein Stahlblechgehäuse handelt. Eine solchermaßen ummantelte Brennvorrichtung stellt dann insgesamt praktisch einen Einsatzofen dar, wie dieser ein­ gangs auch bereits erwähnt worden ist.

Nachfolgend wird die Erfindung weiter ins Einzelne gehend un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt entlang der Tiefen­ richtung der Brennvorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht von vorn auf die Brennvorrichtung, allerdings noch ohne Tür,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch die Deckenwand der Vor­ richtung entlang der Breitenrichtung entlang der Li­ nie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch die Rückwand der Vorrichtung entlang der Breitenrichtung derselben und in der Ebene des Luft-Zuführungskanals entlang der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt durch eine Tür der Vor­ richtung nach der Linie V-V der Fig. 6 und

Fig. 6 eine Vorderansicht auf die Tür der Fig. 5.

In Umfangsrichtung gesehen besteht die Vorrichtung aus einer Frontwand 1, zwei Seitenwänden 2, 3 und einer Rückwand 4 so­ wie zusätzlich aus einer Bodenwand 5 und eine Deckenwand 6. In der Frontwand 1 ist eine verhältnismäßig sehr große Öff­ nung 7 vorgesehen, die die Brennstoff-Einfüllöffnung dar­ stellt.

In der Rückwand 4 der Vorrichtung ist vorzugsweise in ver­ hältnismäßig genau einem Drittel der Höhe der Rückwand 6 ei­ ner Schlitzdüse 8 vorgesehen, der sich vollständig über die Breite der Rückwand 4 erstreckt. Diese Schlitzdüse 8 ist besonders deutlich in Fig. 1 erkennbar und verengt sich von der inneren Fläche 9 der Rückwand 4 ausgehend in Tiefenrichtung der Vor­ richtung bis zu einer engsten Breite, wonach sich die Schlitzdüse 8 wieder erweitert. Durch die zunächst verengte und schließ­ lich wieder erweiterte Gestaltung der Schlitzdüse 8 kann diese als nach Art einer Venturidüse gestaltet bezeichnet werden. Im Bereich der engsten Breite bzw. vom Vorrichtungsinneren ausgehend kurz hinter der engsten Breite mündet in die Schlitzdüse 8 ein Luft-Zuführungskanal 10 ein. Dieser Kanal 10 verläuft in Höhenrichtung des von den Vorrichtungswänden um­ schlossenen Brennraums durch den oberhalb der Schlitzdüse 8 ge­ legenen Bereich 4 a der Rückwand 4 bis zur Deckenwand 6, setzt sich in dieser in Richtung auf die Frontwand 1 und in dieser ein kurzes Stück nach unten gerichtet fort.

Im Bereich der Deckenwand 6 besteht der Luft-Zuführungskanal 10 aus mehreren, bei dem dargestellten Beispiel aus drei nebeneinander verlaufenden Abschnitten 10 a, 10 b, 10 c. Diese Abschnitte liegen verhältnismäßig dicht über der dem Brenn­ raum zugewandten Innenfläche 6 a der Deckenwand 6. Die Auftei­ lung des Kanals 10 im Bereich der Deckenwand 6 in einzelne Abschnitte 10 a bis 10 c dient der Stabilisierung der Decken­ wand 6; denn die in Breitenrichtung der Vorrichtung verhält­ nismäßig kurzen Abschnitte der Deckenwand 6 sind durch die dort geführte noch verhältnismäßig kalte Luft im Gegensatz zu der hohen Temperatur im Brennraum nicht so bruchgefährdet wie ein einziges entsprechendes Wandelement bei Vorsehung eines in Breitenrichtung durchgehenden Kanals.

Stirnwandseitig und rückwandseitig münden die drei Abschnitte jeweils wieder in einen in Breitenrichtung durchgehenden Ka­ nal ein. Stirnseitig ist dieser in Breitenrichtung durchge­ hende Kanal etwa halb so breit wie der Brennraum, während rückwandseitig die Kanalbreite bis zur vollen Brennraumbreite im Bereich der Schlitzdüse 8 aufgeweitet ist, wie dies deutlich aus Fig. 4 zu ersehen ist. Im rückwandseitigen Teil des Luft- Zuführungskanals 10 sind im übrigen Stege 11 vorgesehen, die in Richtung auf die Schlitzdüse 8 auseinanderlaufen und einer gleichmäßigen Verteilung und Führung der Luft dienen.

Wie aus der zeichnerischen Darstellung aufgrund unterschied­ licher Schraffierung ohne weiteres erkennbar ist, besteht die Rückwand 4 in ihrem oberhalb der Schlitzdüse 8 gelegenen Be­ reich 4 a aus zwei Teilen, nämlich einem dem Brennraum zuge­ wandten und einem nach außen gerichteten Teil (Fig. 4) wobei die Teilungsebene so gelegt ist, daß die an dem nach außen gerichteten Teil vorgesehene Stege 11 an der Rückseite des dem Brennraum zugewandten Teils anliegen. Auf diese Weise ist eine einfache Herstellbarkeit des oberhalb der Schlitzdüse 8 gelegenen Bereichs 4 a der Rückwand 4 gewährleistet.

In dem unterhalb der Schlitzdüse 8 gelegenen Bereich 4 b der Rückwand 4 ist eine nach hinten verjüngte Aussparung 12 vor­ gesehen, die sich von der Brennraumseite bis zur Rückseite des Bereichs 4 b erstreckt. In der Aussparung 12 ist ein diese vollständig ausfüllender Stein 13 eingesetzt, der in Richtung auf den Brennraum herausziehbar ist, um den hinter dem Be­ reich 4 b der Rückwand 4 gelegenen Raum, beispw. den unteren Abschnitt eines Heizregisters oder eines Nachbrennraums, vom Brennraum aus zugänglich zu machen.

Bei der fertigen Vorrichtung ist der Öffnung 7 eine Tür 14 zugeordnet, in der lediglich eine Öffnung 15 zur Zuführung von Frischluft vorgesehen ist, die über ein besonderes Regel­ element 16 teilweise bis vollständig verschließbar ist. Die an der Außenseite der Frontwand 1 der Brennvorrichtung anzu­ bringende und in Fig. 5 im Querschnitt dargestellte Tür 14 dient zum Geschlossenenhalten des Brennraums und damit zum vollständigen Verschließen der in der Frontwand 1 vorgese­ henen Brennstoff-Einfüllöffnung 7. Diese Öffnung 7 sollte in Hinblick auf eine gute Zugänglichkeit des Brennraums so groß wie möglich gestaltet sein, d. h. die genannte Öffnung 7 sollte so weit wie möglich der Größe der Fläche zwischen den Innenseiten der beiden einander gegenüberliegenden Seiten­ wände 2, 3 und der oberen Innenfläche der Bodenwand 5 und der nach unten weisenden Innenfläche 6 a der Deckenwand 6 entspre­ chen.

Die in der Tür 14 vorgesehene Frischluft-Einlauföffnung 15 ist dort in höch­ stens 20% der Höhe des Brennraums angeordnet. Dieser Öffnung 15 ist ein Regelelement in der Form beispw. eines Schiebers 16 zugeordnet. Die Öffnung 15 und der Schieber 16 sind hinsichtlich ihrer Gestaltung so aufeinander abgestimmt, daß zu Beginn der Schließbewegung des Schiebers 16 dieser zunächst nur den unteren Teil der Öffnung 15 verschließt und erst bei weiterer Schließbewegung auch den oberen Teil der Öffnung 15 teilweise verschließt. Andererseits sind die Öff­ nung 15 und der Schieber 16 aber auch so aufeinander abge­ stimmt, daß am Ende der Schließbewegung zwar der untere Teil der Öffnung 15 vollständig verschlossen ist, jedoch der obere Teil der Öffnung 15 noch teilweise offengehalten ist. Hier­ durch ist es möglich, die im Brennraum benötigte Primärluft, d. h. die durch den unteren Teil der Öffnung 15 eintretende Luft, entsprechend der jeweils benötigten Heizleistung einzu­ stellen, und zwar sogar bis praktisch auf Null zu reduzieren, während die in einem nachgeschalteten Brennraum zum Verbren­ nen der durch die Schlitzdüse 8 hindurchtretenden Gase benötigte Sekundärluft noch weiter angezogen werden kann.

Anstelle des oberen bzw. unteren Teils der Öffnung 15 für die Primär- bzw. Sekundärluft kann selbstverständlich auch eine seitliche Aufteilung der Öffnung 15 vorgesehen sein, was al­ lerdings eine Schiebergestaltung anders als dargestellt er­ forderlich macht.

Die durch den oberen Teil der Öffnung 15 eintretende Luft, nämlich die als Sekundärluft zu verwendete Luft, strömt von dort in das Einlaßende des Luft-Zuführungskanals 10 ein. Durch die weitere Zuführung solcher Sekundärluft nach Unter­ bindung der Zuführung von Primärluft, letzteres zur weitge­ henden Drosselung der Heizleistung, steht immer noch hin­ reichend Sekundärluft zur Verfügung, um zur Aufrechterhaltung des guten Emissionsverhaltens die im Brennraum noch über eine gewisse Zeit anfallenden Abgase und Brenngase nachzuverbren­ nen.

Anstelle des Schiebers 16 kann selbstverständlich auch eine Schwenkklappe vorgesehen werden, die allerdings so ausgebil­ det sein muß, daß sie auch zunächst jeweils den unteren Teil der Öffnung 15 und erst später Teile des oberen Teils der Öffnung 15 verschließt.

Ein optimaler Brenn-Wirkungsgrad und ein optimales Emissi­ onsverhalten der Brennvorrichtung in Aus­ legung für die Brennleistung von 20 kW sind in praktischen Versuchen erreicht worden mit folgender Vorrichtung: Brenn­ raumhöhe 38 cm, Brennraumbreite 35 cm, Brennraumtiefe 40 cm, Höhenerstreckung der Schlitzdüse 2,5 cm, Höhe der Schlitzdüse über der Bodenwand 8 cm, inneres Vorstehen des unter der Schlitzdüse gelegenen Bereichs der Rückwand gegenüber dem ober­ halb gelegenen Bereich 2 cm, Querschnitt des Luft-Zuführungs­ kanals im Bereich der Einmündung in die Schlitzdüse 35 cm², Quer­ schnitt der Luft-Einlauföffnung in der Tür 70 cm², 40 cm² für die Primärluft und 30 cm² für die Sekundärluft, Abrundungsra­ dius der oberen Einlaufkante der Schlitzdüse 12 cm, Abrundungs­ radius der unteren Einlaufkante 12,5 cm, Abrundungsradius der oberen und der untere Auslaufkante der Schlitzdüse 4 cm.

Die in Fig. 5 dargestellte Tür 14 ist als Doppelkammertür ausgebildet. In dieser Tür 14 sind zwei Kammern 17 und 18 mittels einer Trennwand 19 voneinander getrennt ausgebildet. Die Trennwand 19 geht von dem oberen Bereich der inneren Rückwandfläche 20 der Tür aus und erstreckt sich bis in den Bereich der Frischluft-Einlauföffnung 15 in der Vorderwand der Tür 14. Die beiden Kammern 17, 18 stehen über je eine Öffnung 21 bzw. 22 im rückwärtigen Türbereich mit der Schlitzdüse 8 und dem oberen Bereich des Brennraums in Verbindung. Die Aufteilung der durch die Öffnung 15 eintretenden Luft in Primär- und Sekundärluft erfolgt mittels der Trennwand 19.

Die Brennvorrichtung kann ohne weiteres sowohl ein Einsatzofen sein, um den ein Ofensetzer unter Be­ lassung der notwendigen Luftführungsräume den Kachelteil ei­ nes Kachelofens herumbaut, als auch ein Grundofen, gleichgül­ tig ob fabrikmäßig ganz oder teilweise vorfabriziert oder von einem Ofensetzer an Ort und Stelle aus Einzelteilen errich­ tet, als auch ferner ein Heizkessel, in oder um den herum dann allerdings noch die notwendigen Wasser- bzw. Luftführun­ gen mit zugehörigen Wärmetauschereinrichtungen einzubauen wä­ ren, die jedoch das Konzept des eigentlichen Brennteils nicht tangieren und ihrerseits durch dieses auch nicht tangiert werden.

Die Brennvorrichtung ist zwar als solche für Holz bezeichnet worden und kommt hierfür auch in erster Li­ nie, jedoch nicht ausschließlich in Betracht. Es kann also auch ein anderweitiger Festbrennstoff verwendet werden, ins­ besondere ein solcher, der sich mit geringem Ascheanfall ver­ brennen läßt.

Claims (14)

1. Brennvorrichtung zum Verbrennen von Holz, bestehend aus ei­ ner Frontwand mit einer Brennstoff-Einfüllöffnung und einer Frischluft-Einlauföffnung, aus zwei an die Frontwand an­ schließenden Seitenwänden, aus einer rückwärtigen an die beiden Seitenwände anschließenden Rückwand, aus einer Bodenwand und einer Deckenwand und aus einer Tür für die Brennstoff-Ein­ füllöffnung sowie mit einer Frischluft-Einlauföffnung mit Re­ gelelement zur Verstellung des wirksamen Querschnitts der Frischluft-Einlauföffnung und mit einem Rauchgas-Abzug, wobei in der Rückwand ein durch deren gesamte Wandstärke hindurch­ geführter, horizontaler Schlitz mit Düsengestaltung vorgese­ hen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse als Schlitzdüse (8) ausgebildet ist, daß im Bereich des engsten Querschnitts oder kurz hinter diesem in die Schlitzdüse (8) ein Luft-Zu­ führungskanal (10) einmündet, der andererseits im Bereich des Regelelementes (16) der Tür (14) beginnt, daß die Bodenwand (5) eine in sich geschlossene, gitterrostfreie Wand ist, daß die Frischluft-Einlauföffnung (15) im Bereich der Brennstoff- Einfüllöffnung (7) liegt und daß die von der Tür (14) ver­ schlossene einzige Öffnung (7) der Frontwand (1) und der Schlitzdüse (8) in der Rückwand (4) die einzigen Öffnungen des Brennraums sind.

2. Brennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft-Zuführungskanal (10) als im Querschnitt in sich geschlossener Kanal in der Deckenwand (6) und in dem oberhalb der Schlitzdüse (8) gelegenen Bereich (4 a) der Rückwand (4) ausgebildet ist.

3. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des oberhalb der Schlitzdüse (8) in der Rückwand (4) gelegenen Bereichs (4 a) derselben dünner ist als die Wandstärke des un­ terhalb der Schlitzdüse (8) in der Rückwand (4) gelegenen Be­ reichs (4 b) derselben.

4. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüse (8) in der Rückwand (4) in etwa einem Drittel der Höhe des Brenn­ raums vorgesehen ist.

5. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (16) in der Tür (14) in höchstens 20% der Höhe des Brennraums vor­ gesehen ist.

6. Brennvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (16) so ausgebildet ist, daß die von diesem in ihrem freien Öffnungsquerschnitt zu verändernde Luft-Einlauföffnung (15) bei der Schließbewegung des Regel­ elements (16) zunächst in ihrem unteren Bereich und erst bei weiterer Schließbewegung auch in ihrem oberen Bereich ver­ schlossen wird, wobei allerdings in der End-Schließstellung - bei vollständig geschlossenem unteren Bereich der Luft-Ein­ lauföffnung (15) - der obere Bereich noch zu mindestens 10% offen gehalten ist.

7. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Schlitzdüse (8) gelegene Bereich (4 a) der Rückwand (4) in der Ebene des Luft-Zuführungskanals (10) geteilt ist.

8. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Rückwand (4) gelegene Teil des Luft-Zuführungskanals (10) in Breiten­ richtung der Rückwand (4) von oben nach unten erweitert aus­ gebildet ist, wobei er sich im Bereich der Schlitzdüse (8) über die gesamte Länge der Schlitzdüse (8) erstreckt.

9. Brennvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Rückwand (4) von oben nach unten erweiterte Luft-Zuführungskanal (10) durch Stege (11) in nebeneinander liegende Abschnitte unterteilt ist.

10. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Deckwand (6) gelegene Teil des Luft-Zuführungskanals (10) aus mehreren nebeneinanderliegenden Kanalabschnitten (10 a, 10 b, 10 c) be­ steht, die bezogen auf die Wandstärke der Deckenwand (6) ver­ hältnismäßig dicht über der dem Brennraum zugewandten Innen­ fläche (6 a) der Deckenwand (6) angeordnet sind.

11. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe, die Breite und die Tiefe des Brennraums etwa gleich groß bemessen sind.

12. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem unterhalb der Schlitzdüse (8) in der Rückwand (4) gelegenen Bereich (4 b) derselben ein nach hinten verjüngter Teil (13) nach vorn her­ ausziehbar ist.

13. Brennvorrichtung nach mindestens einem einer vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennvorrichtung mit Ausnahme des Türbereichs und der Schlitzdüse (8) in der Rückwand (4) vollständig mit einem Stahlgehäuse ummantelt ist.

14. Brennvorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (14) als Dop­ pelkammertür ausgebildet ist, deren Kammern (17, 18) durch eine Trennwand (19) voneinander getrennt sind, die von dem oberen Bereich der inneren Rückwandfläche (20) der Tür (14) ausgeht und sich bis in dem Bereich der Frischluft-Einlauf­ öffnung (15) der Tür (14) erstreckt, wobei beide Kammern (17, 18) über je eine Öffnung (21, 22) im rückwärtigen Bereich der Tür (14) mit der Schlitzdüse (8) und dem oberen Bereich des Brennraums in Verbindung stehen.