DE4201738C2 - Heizeinrichtung mit einer Zuluftregelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentan­ spruches 1 beschrieben ist.

Es sind bereits verschiedene Öffen bekannt, die zur Steuerung des Verbrennungsablau­ fes unterschiedlich ausgebildet sind bzw. unterschiedliche Zugregelvorrichtungen aufweisen. Bekannte Öfen sind im Bereich des Rostes bzw. der Feuerraumtüren mit Einlaßöffnungen ausgestattet, deren Querschnitt durch Verstellung an unterschied­ liche Betriebszustände des Heizgerätes bzw. der Heizeinrichtung angepaßt werden können. Bei den sogenannten Kaminöfen der moderneren Bauart, die aus einem Stahlblechmantel für den Brennraum und einem diesem vorgeordneten Stahlblech­ mantel für den Konvektionsmantel bestehen und mit großen Feuerraumtüren mit Klarsichtscheiben ausgestattet sind, hat sich immer wieder das Problem ergeben, daß die in den Feuerraumtüren angeordneten Scheiben nach relativ kurzer Betriebs­ dauer angelaufen sind bzw. Rußteile und Verbrennungsrückstände in die Scheiben eingebrannt wurden. Aus diesem Grund wurde bei diesen Öfen auch bereits vorge­ schlagen, eine Luftzufuhr im Bereich der oberen Enden der Feuerraumtüren vorzuse­ hen, sodaß die zugeführte Frischluft, die üblicherweise erheblich kälter ist als die im Verbrennungsraum enthaltenen Verbrennungsgase, als Luftvorhang über die In­ nenseite der Scheiben der Feuerraumtüren nach unten fallen kann. Gleichzeitig konnte die derart zugeführte Luft als Sekundärluft für die Verbrennung herangezo­ gen werden. So wurde unter anderem auch bereits vorgeschlagen, eine kombinierte Primär- und Sekundärluftregelvorrichtung im Bereich der Aschenlade vorzusehen, wobei je nach Stellung der Regelvorrichtung ein Teil der zugeführten Frischluft über Verteilungskanäle in den Bereich oberhalb der Feuerraumtüren verbracht wur­ de, um von dort nach unten in den Brennraum einzufallen. An sich haben sich derar­ tige Zuluftsysteme bewährt, eine gleichmäßige Verteilung der Zuluft, insbesondere der Sekundärluft im Bereich der Rostplatte bei Heizeinrichtungen, die in Draufsicht einen kreisförmigen, mehreckigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, war je­ doch nicht immer sichergestellt, vor allem bei stark unterschiedlichen Seitenlängen.

Aus der Offenlegungsschrift DE 37 11 849 A1 ist ein Holzofen mit Glasreinigungs­ system bekannt. In diesem wird in zwei Verteilern aus Verbrennungsgasen ein Heiß­ luftvorhang mit laminarer Strömung erzeugt, der entlang der Glasscheiben nach un­ ten strömt. Nachteilig ist hierbei einerseits, daß der Reinigungseffekt nur durch ei­ nen konstruktiven Mehraufwand zu erreichen ist, das heißt im speziellen, daß zusätzliche Leitungskanäle zur Versorgung der Verteiler erforderlich sind, sowie ein Doppelscheibenglas verwendet wird, um Verbrennungen an der nach außen ge­ richteten Glasoberfläche vorzubeugen und andererseits, daß dem Verbrennungsbe­ reich nicht zusätzlich sauerstoffreiche Luft zugeführt wird, sodaß keine wesentliche Verbesserung der Abgaswerte zu erwarten ist. Zudem sind zusätzliche Haltevorrich­ tungen notwendig, die ein Sperren oder Ablenken des Heißluftvorhanges durch das Holz verhindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ofen zu schaf­ fen, bei dem ein günstiger Verbrennungsvorgang und somit eine gute Wirtschaftlich­ keit erreicht werden kann und bei dem darüber hinaus der Schadstoffausstoß verrin­ gert werden kann.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspru­ ch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft ist bei dieser Lösung, daß durch die Anordnung der Luftleiteinrichtung im Bereich des Türausschnittes eine einwand­ freie Zufuhr der Sekundärluft zu der Feuerstelle erreicht wird.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 2, wodurch eine strömungsgünstige und wirbelfreie Umlenkung der Sekundärluft im Luftleitkanal er­ reicht wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 3. Dadurch wird im Luft­ leitkanal eine zur Rostplatte ansteigende Strömungsrichtung der Sekundärluft er­ reicht, wodurch Wirbelbildungen im Mischungsbereich der Primärluft mit der Se­ kundärluft wirkungsvoll verhindert werden.

Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 4, wodurch eine Auftei­ lung des Sekundärluftstromes in Richtung des Luftleitkanals und des Brennraumes erfolgt und der den Durchbruch durchströmende Sekundärluftanteil von der Frontsei­ te der Heizeinrichtung her in ansteigender Richtung der Feuerstelle zugeleitet wird. Dadurch wird ein allseitiges Umspülen der Feuerstelle mit Sekundärluft und eine Verbesserung des Wirkungsgrades und Verminderung des Schadstoffausstoßes er­ reicht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung, gemäß Patentanspruch 5, tritt in dem der Rostplatte benachbarten Bereich des Luftleitkanals eine Erhöhung der Strömge­ schwindigkeit der Sekundärluft auf, wodurch eine größere Reichweite für die Ver­ sorgung der Feuerstelle mit Sekundärluft erreicht wird.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 6, wodurch eine Abschirmung der Feuerstelle gegenüber der längs der Türe vertikal abströmenden Sekundärluft erreicht wird.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Patentanspruch 7 wird eine kontinu­ ierliche Umlenkung des von der Frontseite der Heizeinrichtung der Feuerstelle zu­ strömenden Sekundärluftstromes erreicht.

Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 8, wodurch zusätzliche Halteelemente für die Positionierung der Luftleitvorrichtung eingespart werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung ist auch im Patentanspruch 9 beschrieben, wodurch die Luftleitvorrichtung den unterschiedlichen Querschnittsformen eines Brennrau­ mes strömungsgünstig angepaßt werden kann.

Schließlich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 10 von Vorteil, weil da­ durch eine Hitzebeständigkeit und günstige Herstellkosten erreicht werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Heizeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung in perspektivischer, schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Brennraum mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung in vereinfachter, perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 eine andere Ausführung der Luftleitvorrichtung in Stirnansicht;

Fig. 4 die Luftleitvorrichtung in Seitenansicht, geschnitten, gemäß den Linien IV-IV in Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine Heizeinrichtung 1, insbesondere für feste Brennstoffe, gezeigt. Die­ se weist einen Brennraum 2, ein Back- und/oder Warmhaltefach 3 im Anschluß an den Brennraum 2 und eine die Heizeinrichtung 1 in vertikaler Richtung begrenzende Deckplatte 4 auf. Zwischen dem Brennraum 2 und einer Bodenplatte 5 ist ein Stau­ raum 6 für Brennmaterial 7 angeordnet, in dem einer Rostplatte 8 für eine Feuerstel­ le 9 des Brennraumes 2 ein Aschekasten 10 zugeordnet ist. Der Brennraum 2 ist durch einen den Brennraum 2 bildenden Innenmantel 11, insbesondere mehreckig ausgebildet und weist eine durch eine Türe 12 verschließbare Bedienöffnung 13 auf. Der Innenmantel 11 wird in einer Distanz von einem durch Verkleidungselemente 14 gebildeten Außenmantel 15 umfaßt. Im Brennraum 2 sind dem Innenmantel 11 in Richtung der Feuerstelle 9 plattenförmige, hitzebeständige Verkleidungselemente 16, insbesondere Schamotteplatten 17 vorgeordnet. Der Brennraum 2 wird in Rich­ tung des Back- und/oder Warmhaltefaches 3 durch eine Deckplatte 18 mit einer in dieser angeordneten Zuluftregelvorrichtung 19, welche einer Oberkante 20 eines die Bedienöffnung 13 bildenden Türausschnittes 21 zugeordnet ist, begrenzt. Die Zuluft­ regelvorrichtung 19 ist im Bereich zwischen der Deckplatte 18 und einer eine Stell­ fläche 22 für das Back- und/oder Warmhaltefach 3 bildenden Verkleidungsplatte 23, insbesondere einer aus keramischen Werkstoff gebildeten Kachel 24 angeordnet. Die Verkleidungselemente 14 sind in vertikaler Richtung der Heizeinrichtung 1 mehrstöckig ausgebildet und in zwischen der Bodenplatte 5 und der Deckplatte 4 di­ stanziert und parallel dazu verlaufend angeordneten Montageprofilen 25 gehalten, welche eine Seiten- und/oder Höhenführung 26 für die Verkleidungselemente 14 in einer einen Konvektionsraum 27 bildenden Distanz 28 zum Innenmantel 11 fest­ legt. Im Brennraum 2 ist auf der Rostplatte 8 im Bereich eines unteren Türausschnit­ tes 29 und der Türe 12 zugeordnet und in vertikaler Richtung den Türausschnitt 29 überragend eine Luftleitvorrichtung 30 angeordnet, der einen Luftleitkanal 31 für eine über die Zuluftregelvorrichtung 19 in den Brennraum 2 zugeführte Sekundär­ luft - Pfeil 32 - ausbildet. Gleichzeitig bildet die Luftleitvorrichtung 30 einen Spritz­ schutz für eine in der Türe 12 angeordnete Glasscheibe 33.

In Fig. 2 ist der Brennraum 2 der Heizeinrichtung 1 in vergrößertem Maßstab darge­ stellt. Die Luftleitvorrichtung 30 bildet ausgehend von einem Mittelbereich 34 des Türausschnittes 21 bzw. 29 spiegelbildlich angeordnete Luftleitflächen 35, 36, die sich räumlich gekrümmt in Richtung von Seitenkanten 37, 38 des Türausschnittes 21 erstrecken und in diesem Bereich Stirnendbereiche 39, 40 des Luftleitkanals 31 aus­ bilden. Die einer Ausströmöffnung 41 längs der Oberkante 20 des Türausschnittes 21 entströmende Sekundärluft - Pfeil 32 - strömt als Luftvorhang längs des Türaus­ schnittes 21 in Richtung der auf der Rostplatte 8 angeordneten Luftleitvorrichtung 30. Diese bildet gegenüber der Feuerstelle 9 eine Trennwand 42 aus, die sich der Querschnittsform der Rostplatte 8 angepaßt und sich über eine Breite 43 des Türaus­ schnittes 21 erstreckt. Im Bereich der räumlich gekrümmten Luftleitflächen 35, 36 wird die Sekundärluft - Pfeil 32 - aus der vertikalen in eine horizontale Strömungs­ richtung umgelenkt und durch die Stirnendbereiche 39, 40 des Luftleitkanals 31 kreisbogenförmig um die Feuerstelle 9 geführt, wodurch eine allseitige Umspülung und Zumischung zu der Feuerstelle 9 aus Durchbrüchen 44 eines Rostes 45 zuge­ führten Primärluft 46 eintritt. Dadurch ergibt sich eine vollständige, schadstofffreie Verbrennung mit einem hohen Wirkungsgrad der Heizeinrichtung 1.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Luftleitvorrichtung 30 ist insbesondere für einen Brennraum 2 in einer kreisförmigen bzw. vieleckigen Querschnittsausbildung zur wirbelfreien Zuleitung der Sekundärluft - Pfeil 32 - zur Feuerstelle 9 durch eine der Querschnittsform des Brennraumes 2 angepaßte, bogenförmige Ausbildung der Trennwand 42 geeignet.

In den Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsvariante der Luftleitvorrichtung 30 insbesondere für quadratische bzw. rechteckige Querschnittsformen des Brennrau­ mes 2 gezeigt.

Die Luftleitvorrichtung 30 erstreckt sich mit einer Länge 47 in etwa über die Breite 43 des Türausschnittes 21 bzw. 29 und überragt mit der Trennwand 42 die Rostplat­ te 8 in Richtung der Oberkante 20 des Türausschnittes 21. Dabei weist die Trenn­ wand 42 eine Neigung in Richtung des Brennraumes 2 auf, wobei ein Neigungswin­ kel 48 zur Ebene des Türausschnittes 21 mit zunehmender Distanz 49 zur Rostplatte 8 größer wird. In der Trennwand 42 ist ein Durchbruch 50, welcher den Luftleit­ kanal 31 mit einem dem Brennraum 2 zugeordneten Luftleitkanal 51 verbindet, an­ geordnet. Der Luftleitkanal 51 wird in Richtung der Türe 12 von der Trennwand 42 und in Richtung des Brennraumes 2 von einer durch eine Rippe 52 gebildeten Luft­ leitfläche 53 begrenzt. Die Rippe 52 bildet gegenüber der Ebene des Türausschnit­ tes 21 einen Neigungswinkel 54 aus. Die über die im Bereich der Oberkante 20 angeordnete Zuluftregelvorrichtung 19 dem Brennraum 2 zugeführte Sekundärluft - Pfeil 32 - strömt als Luftvorhang längs der Türe 12 dem Luftleitkanal 31 zu. Ein L-förmiges Profil 55 bildet dabei im Bereich der Zuluftregelvorrichtung 19 die Ausströmöffnung 41 für die Sekundärluft - Pfeil 32 - um diese an die Glasscheibe 33 der Türe 12 zu leiten. Im Bereich des Luftleitkanals 31 wird die Sekundärluft - Pfeil 32 - in Richtung der Stirnendbereiche 39, 40 und durch den Durchbruch 50 in den Luftleitkanal 51 geleitet. Damit wird die für die einwandfreie Verbrennung er­ forderliche Sekundärluft - Pfeil 32 - der durch Durchbrüche 44 des Rostes 45 der Feuerstelle 9 zugeführten Primärluft 46 sowohl über die Stirnendbereiche 39, 40 wie auch aus Richtung des Türausschnittes 21,29 zugeführt. Die durch den Luftleitkanal 51 der Feuerstelle 9 zugeführte Sekundärluft - Pfeil 32 - wird dabei durch die den Neigungswinkel 54 aufweisende Luftleitfläche 53 in ihrer Strömungsrichtung um kleiner 180° umgelenkt, wobei die Rippe 52 eine Abschirmung der Feuerstelle 9 be­ wirkt. Damit ist sichergestellt, daß die Sekundärluft - Pfeil 32 - nicht direkt in den Glutbereich gelangt, sondern an der Oberfläche der Flamme zur Wirkung kommt. Die insbesondere als Gußkörper gefertigte Luftleitvorrichtung 30 weist zu ihrer Positionierung auf der Rostplatte 8 bzw. eines winkelförmigen Verbindungselemen­ tes 56 eine Auflageleiste 57 auf.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß zur besseren Ersichtlichkeit einzelne Teile überproportional dargestellt wurden.

Claims (10)

1. Heizeinrichtung mit einer Zuluftregelvorrichtung, mit einem Brennraum und in den oberen Teil desselben einmündenden Ausströmöffnungen für Sekundärluft, die mit einem Sekundärluftkanal verbunden sind und im Brennraum im Bereich der einer Oberseite einer Türe zugeordneten Ober­ kante eines Türausschnittes der Heizeinrichtung angeordnet sind, wobei im Bereich der Unterkante des Türausschnittes eine Luftleitvorrichtung ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luffleitvorrichtung (30) im Abstand von der dem Brennraum (2) zugewandten Innenseite der Türe (12) eine sich in Richtung der Oberkante (20) des Türausschnittes (21) erstrec­ kende Trennwand (42) aufweist mit einer sich im wesentlichen über eine Breite (43) des Türausschnittes (21, 29) erstreckenden Länge (47) und die einen Luftleitkanal (31) zwischen der Innenseite der Türe (12) und der Trennwand (42) bildet, dessen senkrecht zur Trennwand (42) verlaufende Stirnendbereiche (39, 40) zum Brennraum (2) zu geöffnet sind.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bo­ denbereich des Luftleitkanals (31) mit von einem Mittelbereich (34) des Türaus­ schnittes (21, 29) gegen die Stirnendbereiche (39, 40) des Luftleitkanals (31) zu gegengleich, insbesondere spiegelbildlich, in Richtung einer Rostplatte (8) geneigt verlaufenden Luftleitflächen (35, 36) versehen ist.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitflächen (35, 36) räumlich gekrümmt sind und vom Mittelbereich (34) des Türausschnittes (21, 29) in Richtung der Stirnendbereiche (39, 40) sich der Rostplatte (8) nähern und gegebenenfalls daran anschließend bis in den Stirnendbereich (39, 40) des Luftleitkanals (31) von der Rostplatte (8) in einer zunehmenden Distanz (49) angeordnet sind.

4. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) von der Innenseite der Türe (12) in Richtung des Brennraumes (2) mit zunehmender Distanz (49) von der Rostplatte (8) einen größeren Abstand aufweist und über zumindest einen in der Trennwand (42) angeordneten Durchbruch (50) mit dem zwischen der Trennwand (42) und der dem Brennraum (2) zugewandten Innenseite der Trennwand (42) angeordneten Luftleit­ kanal (51) verbunden ist.

5. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) mit zunehmender Distanz (49) von der Rostplatte (8) einen größeren Abstand von der dem Brennraum (2) zugewandten Innenseite der Türe (12) aufweist.

6. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) in ihrem der Oberkante (20) des Tür­ ausschnittes (21) zugewandten Ende einen größeren Neigungswinkel (48) mit der Innenseite der Türe (12) einschließt als in dem sich daran in Richtung des Boden­ teils anschließenden Bereich.

7. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Luftleitfläche (53) in einem sich an den Durchbruch (50) anschließenden Bereich einen größeren Neigungswinkel (54) mit der Innenseite der Türe (12) einschließt als die Trennwand (42).

8. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bodenteil eine gegenüber seiner Auflagefläche im Bereich des Türausschnittes (29) versetzte, der Rostplatte (8) zugewandte Auflage­ leiste (57) aufweist.

9. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Querschnittsverlauf der Trennwand (42) bzw. des Bodenteils in einer parallel zur Rostplatte (8) verlaufenden Ebene an einen Quer­ schnittsverlauf eines Ofenmantels in der gleichen Ebene angepaßt ist.

10. Heizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennwand (42) und der Bodenteil einstückig ausge­ bildet sind und vorzugsweise als Gußteil, insbesondere aus Gußeisen, ausgebildet sind.